CN117660729A - Rh浸渍管寿命提高的方法及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了RH浸渍管寿命提高的方法及测试方法，其中RH浸渍管寿命提高的方法，包括：RH真空槽复压至大气压后，操作钢包车持续下降至处理位的最低位，然后开动钢包车至喂线位、喷补车开至处理位采用喷补料对浸渍管内侧耐材砖进行喷补形成喷补层，喷补完成后喷补车开离处理位；将钢包车从喂线位开回至处理位，在处理位进行软吹以对正上方喷补后的浸渍管进行烘烤，烘烤结束后将钢包车开离处理位。本申请中RH浸渍管寿命提高的方法操作更加简便、不需额外辅助时间，充分利用钢水/钢渣热辐射、热对流对喷补后的浸渍管进行烘烤，使喷补料烧结更好，提高浸渍管寿命。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体而言，涉及RH浸渍管寿命提高的方法及测试方法。
背景技术
在钢铁冶金行业，RH真空炉作为常见的二次精炼设备/设施，其稳定顺行能够提高生产效率，而浸渍管作为RH真空炉最薄弱的一环，其寿命长短会最大程度影响RH炉的生产。
现有能够提高RH浸渍管的寿命/使用次数的方法主要有以下几种：1、特殊单管式及一体式浸渍管，如CN103103315A-RH真空精炼装置的一体式浸渍管；2、浸渍管结构优化法，如CN101748246B-提高真空循环脱气炉插入管寿命的方法；3、挂渣法，如CN103468881B-一种提高RH插入管寿命的方法；4、特殊喷补料及喷补法，如CN104193360B-RH插入管焊补料及RH插入管的焊补方法。
现有技术中，“挂渣法”及“特殊喷补料及喷补法”为理论上较为理想的方法。对于“挂渣法”，一般适合高碱度的流动性较差的渣，但生产类似弹簧钢的流动性极好的低碱度渣，并不能有效挂渣，因此这种情况对浸渍管的保护作用也随之减弱；此外，有时为了有效挂渣，故意改变钢渣的理化性能而加入顶渣改质剂，这会破坏钢渣的渣系，使钢渣对夹杂物的吸附能力改变，得不偿失；最后，挂渣法的操作较为繁琐，需要来回顶升、静置、降落钢包车使钢渣多次多层渣附着在浸渍管壁上，因此也比较耗时，在一定程度上会影响生产节奏。
而对于“特殊喷补料及喷补法”，需要额外调配一定成分、比例的喷补料，不一定能够批量生产，且其成分较繁杂，对钢水洁净度会有影响；此外，使用喷补法对浸渍管进行喷补，其喷补效果受浸渍管的温度影响较大，而钢水在RH处理完后，一般会开至喂线位喂进行喂Ca线处理，后在此处进行软吹，而此时的浸渍管，特别是上升浸渍管(有环流提升气)，在外部空气及大流量环流提升气的冷却下温度会持续降低，此时进行喷补作业，喷补料的烧结效果会大打折扣。
另一方面，现行方法对于浸渍管寿命的评价主要是其使用次数，例如，使用某种方法提升浸渍管寿命后，浸渍管的使用次数由原来的80次上升至88次，但未有相应的测试方法证明这一结果的可靠性，主要是因为每一套浸渍管所冶炼的钢种是不一样的，并不能说明其使用次数的延长是得益于对浸渍管的处理，有可能是因为钢渣渣系、钢水高真空时间(即钢水处理时间)的不同导致对浸渍管的侵蚀不同造成的；此外，采用使用次数作为评价方法不够合理，因为(RH炉下线后)浸渍管使用次数具有一定的主观性(是人为判断其继续使用是否有风险，是否需要下线)，例如，采用正常方法后，浸渍管使用85次后(RH炉下线)，后续测量其浸渍管内侧耐材砖残厚有90mm，而采用“挂渣法”或“特殊喷补料及喷补法”后，浸渍管使用90次后(RH炉下线)，后续测量其浸渍管内侧耐材砖残厚有80mm，明显，不能因为90次＞85次就说明此种“挂渣法”或“特殊喷补料及喷补法”更好，因为浸渍管内侧耐材砖残厚也能够反馈挂渣、喷补等方法的有效性。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供RH浸渍管寿命提高的方法及测试方法，提高RH浸渍管的寿命。
本发明是这样实现的：
第一方面，本发明提供一种RH浸渍管寿命提高的方法，包括：
RH真空槽复压至大气压后，操作钢包车持续下降至处理位的最低位，然后开动钢包车至喂线位、喷补车开至处理位采用喷补料对浸渍管内侧耐材砖进行喷补形成喷补层，喷补完成后喷补车开离处理位；
将钢包车从喂线位开回至处理位，在处理位进行软吹以对正上方喷补后的浸渍管进行烘烤，烘烤结束后将钢包车开离处理位。
在可选的实施方式中，烘烤时间为10-30min。
在可选的实施方式中，烘烤时，钢渣上表面距离浸渍管下表面的距离小于300mm。
在可选的实施方式中，烘烤时，钢渣上表面距离浸渍管下表面的距离为100-200mm。
在可选的实施方式中，上升浸渍管内壁上设置有环流管，喷补时每个环流管内环流气的流量为5-8Nm3/h，喷补完成后每个环流管内环流气的流量为1-5Nm3/h。
在可选的实施方式中，所述喷补层厚度为2-20mm。
在可选的实施方式中，所述喷补时间为2-5min。
在可选的实施方式中，所述喷补料包括如下重量百分含量的组分：MgO80％-90％、CaO 2％-5％、SiO2 4％-8％和Al2O3 3％-7％。
在可选的实施方式中，所述喷补料的粒度小于1mm。
第二方面，本申请提供了一种RH浸渍管寿命提升效果的测试方法，包括：
采用双工位槽RH炉，所述双工位槽中每个工位槽均对应有一个RH炉，在对两个RH炉对应的浸渍管进行喷补之前两个RH炉对应的工作条件一致，且；
采用不同的方法或相同方法不同条件对两个RH炉对应的浸渍管进行喷补；或，对一个RH炉对应的浸渍管进行喷补，对另一个RH炉对应的浸渍管不进行喷补；
浸渍管喷补完成后，交替在两个RH炉中浇注钢水生产同一钢种且两个RH炉的钢水浇次炉数均为N时，测试耐材砖残厚，所述N为正整数。
在可选的实施方式中，两个RH炉对应的浸渍管分别为1#炉浸渍管和2#炉浸渍管，其中，1#炉浸渍管采用前述任意一项所述方法进行喷补；2#炉浸渍管的喷补方法与1#炉浸渍管相比不进行烘烤，或烘烤时间和烘烤时钢渣上表面距离浸渍管下表面的距离中的至少一个不同；
优选地，交替处理钢水时，1#炉浸渍管和2#炉浸渍管插入钢水的深度相同。
本发明具有以下有益效果：
本申请中RH浸渍管寿命提高的方法操作更加简便、不需额外辅助时间，充分利用钢水/钢渣热辐射、热对流对喷补后的浸渍管进行烘烤，使喷补料烧结更好，提高浸渍管寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本申请提供一种RH浸渍管寿命提高的方法，包括：
RH真空槽复压至大气压后，操作钢包车持续下降至处理位的最低位，然后开动钢包车至喂线位、喷补车开至处理位采用喷补料对浸渍管内侧耐材砖进行喷补形成喷补层，喷补完成后喷补车开离处理位；
将钢包车从喂线位开回至处理位，在处理位进行软吹以对正上方喷补后的浸渍管进行烘烤，烘烤结束后将钢包车开离处理位。
本申请中的RH浸渍管寿命提高的方法中，首先将钢包车驶离处理位，将喷补车开至处理位，对浸渍管进行喷补，喷补后对浸渍管的喷补层进行烘烤。钢包车从喂线位开回至处理位后进行软吹，可以充分利用钢水/钢渣热辐射、热对流对正上方喷补后的浸渍管进行烘烤，然后将钢包车开至吊包位，天车将钢包钢水吊至连铸平台浇注。
本实施方式中，钢包车位于处理位后，喷补层受到烘烤的温度大概为900-1550℃(受距离、钢种的影响较大，例如距离越近，辐射、对流强度越强，烘烤强度越大；例如对于超低碳钢CH1T，其液相线温度高，软吹/烘烤前钢水温度可达约1600℃，而对于高碳轴承钢GCr15，其液相线温度低，软吹/烘烤前钢水温度仅约1500℃)。烘烤时，喷补料中的各组分在高温条件下熔融再固化，形成比较致密的喷补层，进而有利于喷补层强度的提升，可以有效提高浸渍管的寿命。由上易知，优选的，具体针对某一钢种的某一炉钢水，当烘烤前钢水温度偏高，可以采取适当缩短烘烤时间，增大烘烤距离来避免“过烤”；而当烘烤前钢水温度偏低，可以采取适当延长烘烤时间，减小烘烤距离来避免“弱烤”。
本实施方式的RH浸渍管寿命提高的方法操作更加简便、不需额外辅助时间，充分利用钢水/钢渣热辐射、热对流对喷补后的浸渍管进行烘烤，使喷补料烧结更好，提高浸渍管寿命。
在一些实施方式中，烘烤时间为10-30min，且软吹时间≥烘烤时间。
烘烤时间对喷补层的烘烤效果影响较大，烘烤时间过短，喷补层不能够充分熔融，得到的喷补层颗粒之间缝隙率较大，强度相对较低；烘烤时间过长，则在温度一定的条件下，喷补层的熔融效果不会进一步增加，在喷补料中颗粒充分熔融后再进一步延长烘烤时间，只是单纯降低了生产效率，不会对喷补层的强度有进一步的提升，反而有害。
在一些实施方式中，烘烤时，钢渣上表面距离浸渍管下表面的距离小于300mm。
在一些实施方式中，烘烤时，钢渣上表面距离浸渍管下表面的距离为100-200mm。
烘烤时钢渣上表面距离浸渍管下表面的距离远近与烘烤温度有关，若距离过远，则烘烤温度过低，不利于浸渍管寿命的提升；若距离过近，一方面，熔融后的喷补层在重力的作用下可能会出现厚度不均的情况，另一方面，喷补料中的水分蒸发到一定程度后，会导致喷补层开裂，更易被钢水侵蚀。
在一些实施方式中，上升浸渍管内壁上设置有环流管，喷补时每个环流管内环流气的流量为5-8Nm3/h，喷补完成后每个环流管内环流气的流量为1-5Nm3/h。
对于上升浸渍管，因为其内壁上12支环流管始终在吹环流气(一般为氮气)，以防止吹气孔被堵塞，而吹出的气体会冷却浸渍管，不利于喷补料的烧结，因此在喷补的时候，为防止吹气孔被堵塞，其吹气流量应稍大，每支环流管流量在5-8Nm3/h；当不喷补进行烘烤时，其流量应稍小，每支环流管流量在1-5Nm3/h，一方面不能使吹气孔被堵塞，另一方面吹气流量不能太大，以免影响烧结效果。
在一些实施方式中，所述喷补层厚度为2-20mm。
由于浸渍管内壁耐材砖和喷补料受高速气流和钢水湍流的冲刷以及钢水处理前后急冷急热，内衬镁铬砖表面很易侵蚀，若剥落喷补层厚度过小，对耐材转的保护作用相对较弱，若厚度过大又会影响气流通过，所以喷补厚度需要合理设置。
在一些实施方式中，所述喷补时间为2-5min。
若喷补时间过短，则需要提高喷补料的流速，一方面对浸渍管内壁耐材砖的冲击增加，另一方面喷补料颗粒在与浸渍管内壁耐材转碰撞动能较大，不宜喷补层的均匀分布，且可能会使得孔隙率相对较大；若喷补速度较慢，喷补时间过长，则不利于效率的提升。
在一些实施方式中，所述喷补料包括如下重量百分含量的组分：MgO80％-90％、CaO 2％-5％、SiO2 4％-8％和Al2O3 3％-7％。
此喷补料MgO含量较多，配合适量的其他成分，具有良好的耐高温、抗侵蚀能力。
在一些实施方式中，所述喷补料的粒度小于1mm。
喷补料选择较小的颗粒有利于得到相对致密均匀的喷补层。
本申请的另一个实施方式提供一种RH浸渍管寿命提升效果的测试方法，包括：
采用双工位槽RH炉，所述双工位槽中每个工位槽均对应有一个RH炉，在对两个RH炉对应的浸渍管进行喷补之前两个RH炉对应的工作条件一致，且；
采用不同的方法或相同方法不同条件对两个RH炉对应的浸渍管进行喷补；或，对一个RH炉对应的浸渍管进行喷补，对另一个RH炉对应的浸渍管不进行喷补；
浸渍管喷补完成后，交替在两个RH炉中浇注钢水生产同一钢种且两个RH炉的钢水浇次炉数均为N时，测试耐材砖残厚，所述N为正整数。
本实施方式中，采用双工位槽RH炉可以避免RH单工位槽易受生产节奏的影响，钢包车不能长时间停在处理位利用钢水/渣进行烘烤的问题。另外，为了在同等条件下对比两个浸渍管的使用寿命的差异，需要保证两个浸渍管待研究外的其他条件或参数一致或基本一致，需要说明的是，一些情况，若两个浸渍管的测试条件无法完全一致，也可以在可容忍的范围内对测试条件尽量进行控制，例如结果准确度不高，两个浸渍管对应条件如温度、时间等可以在3％的范围内上下浮动，若准确度要求较高，则浮动范围可以缩小到0.5％。
由于钢种、钢渣渣系、钢水高真空时间等影响因素的不同对浸渍管的侵蚀不同，因此两个RH炉浇注同一钢种，且浇次炉数相同，即总浇次炉数为偶数。
在一些实施方式中，两个RH炉对应的浸渍管分别为1#炉浸渍管和2#炉浸渍管，其中，1#炉浸渍管采用前述任意一项所述方法进行喷补；2#炉浸渍管的喷补方法与1#炉浸渍管相比不进行烘烤，或烘烤时间和烘烤时钢渣上表面距离浸渍管下表面的距离中的至少一个不同；
优选地，交替处理钢水时，1#炉浸渍管和2#炉浸渍管插入钢水的深度相同。
具体地，一些实施方式中，1#炉浸渍管进行喷补、2#炉浸渍管进行喷补，喷补后1#炉钢包车停在使钢渣上表面距离浸渍管下表面0-300mm处，2#炉钢包车在喂线位，测试一套浸渍管寿命期，如均在浇次炉数84次后下线，测试是否利用钢水/渣进行烘烤，对浸渍管寿命/耐材砖残厚的影响。
一些实施方式中，1#炉浸渍管进行喷补、2#炉浸渍管进行喷补，喷补后1#炉钢包车停在使钢渣上表面距离浸渍管下表面0-300mm处，2#炉钢包车也停在使钢渣上表面距离浸渍管下表面0-300mm处，测试一套浸渍管寿命期，如均在浇次炉数86次后下线，测试烘烤距离/温度/时间等，对浸渍管寿命/耐材砖残厚的影响。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种RH浸渍管寿命提高的方法，包括：
采用双工位槽RH炉，所述双工位槽中每个工位槽均对应有一个RH炉，在对两个RH炉对应的浸渍管进行喷补之前两个RH炉对应的工作条件一致，且；
采用相同的方法和条件对两个RH炉对应的浸渍管进行喷补；浸渍管喷补完成后，交替在两个RH炉中浇注钢水生产同一钢种且两个RH炉的钢水浇次炉数均为N时，测试耐材砖残厚；
具体地，对两个RH炉对应的浸渍管进行喷补的具体方法为：RH真空槽复压至大气压后，操作钢包车持续下降至处理位的最低位，然后开动钢包车至喂线位、喷补车开至处理位采用喷补料对上升浸渍管内侧耐材砖进行喷补形成喷补层，喷补完成后喷补车开离处理位；其中，所述喷补料包括如下重量百分含量的组分：MgO 85％、CaO 3.5％、SiO2 6％和Al2O3 5％，喷补料的粒度小于1mm，所述喷补时间为4min，所述喷补层厚度为3.4mm；
将钢包车从喂线位开回至处理位，在处理位进行软吹以对正上方喷补后的浸渍管进行烘烤，烘烤结束后将钢包车开离处理位；其中，烘烤时间为20min，烘烤时钢渣上表面距离浸渍管下表面的距离(烘烤距离)为150mm，且在烘烤时，单支环流气管的流量为2Nm3/h。
对比例1
与实施例1相比，1#炉浸渍管的上升管喷补、烘烤方法相同，主要区别仅在于2#炉浸渍管的上升管不在处理位进行烘烤，且单支环流气管的流量为5Nm3/h。
对比例2
与实施例1相比，1#炉浸渍管的上升管喷补、烘烤方法相同，主要区别仅在于2#炉浸渍管的上升管单支环流气管的流量为7Nm3/h。
对比例3
与实施例1相比，1#炉浸渍管的上升管喷补、烘烤方法相同，主要区别仅在于2#炉浸渍管的上升管烘烤时间为10min。
对比例4
与实施例1相比，1#炉浸渍管的上升管喷补、烘烤方法相同，主要区别仅在于2#炉浸渍管的上升管烘烤距离为500mm。
对比例6
与实施例1相比，1#炉浸渍管的上升管喷补、烘烤方法相同，主要区别仅在于2#炉浸渍管的上升管烘烤时间为40min。
对比例7
与实施例1相比，1#炉浸渍管的上升管喷补、烘烤方法相同，主要区别仅在于2#炉浸渍管的上升管烘烤距离为20mm。
对上述实施例中各RH炉对应浸渍管耐材砖残厚进行测试，测试结果如下表所示。
由上表可知，在未采取烘烤等操作后，浸渍管耐材砖残厚较小(对比例1)，在采取合适的烘烤及操作参数后可以增加浸渍管耐材砖残厚(实施例1)，但若参数不够合理，则效果减弱(对比例2、对比例3、对比例4)，若参数非常不合理，则效果可能反而比无烘烤更差(对比例5、对比例6)。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种RH浸渍管寿命提高的方法，其特征在于，包括：
RH真空槽复压至大气压后，操作钢包车持续下降至处理位的最低位，然后开动钢包车至喂线位、喷补车开至处理位采用喷补料对浸渍管内侧耐材砖进行喷补形成喷补层，喷补完成后喷补车开离处理位；
将钢包车从喂线位开回至处理位，在处理位进行软吹以对正上方喷补后的浸渍管进行烘烤，烘烤结束后将钢包车开离处理位。
2.根据权利要求1所述的RH浸渍管寿命提高的方法，其特征在于，烘烤时间为10-30min。
3.根据权利要求1所述的RH浸渍管寿命提高的方法，其特征在于，烘烤时，钢渣上表面距离浸渍管下表面的距离小于300mm，优选地为100-200mm。
4.根据权利要求1所述的RH浸渍管寿命提高的方法，其特征在于，上升浸渍管内壁上设置有环流管，喷补时每个环流管内环流气的流量为5-8Nm3/h，喷补完成后每个环流管内环流气的流量为1-5Nm3/h。
5.根据权利要求1所述的RH浸渍管寿命提高的方法，其特征在于，所述喷补层厚度为2-20mm。
6.根据权利要求1所述的RH浸渍管寿命提高的方法，其特征在于，所述喷补时间为2-5min。
7.根据权利要求1所述的RH浸渍管寿命提高的方法，其特征在于，所述喷补料包括如下重量百分含量的组分：MgO 80％-90％、CaO 2％-5％、SiO24％-8％和Al2O3 3％-7％。
8.根据权利要求1所述的RH浸渍管寿命提高的方法，其特征在于，所述喷补料的粒度小于1mm。
9.一种权利要求1-8任意一种所述方法得到的RH浸渍管寿命提升效果的测试方法，其特征在于，包括：
采用双工位槽RH炉，所述双工位槽中每个工位槽均对应有一个RH炉，在对两个RH炉对应的浸渍管进行喷补之前两个RH炉对应的工作条件一致，且；
采用不同的方法或相同方法不同条件对两个RH炉对应的浸渍管进行喷补；或，对一个RH炉对应的浸渍管进行喷补，对另一个RH炉对应的浸渍管不进行喷补；
浸渍管喷补完成后，交替在两个RH炉中浇注钢水生产同一钢种且两个RH炉的钢水浇次炉数均为N时，测试耐材砖残厚，所述N为正整数。
10.根据权利要求9所述的RH浸渍管寿命提升效果的测试方法，其特征在于，两个RH炉对应的浸渍管分别为1#炉浸渍管和2#炉浸渍管，其中，1#炉浸渍管采用权利要求1-8任意一项所述方法进行喷补和烘烤；2#炉浸渍管的喷补方法与1#炉浸渍管相比不进行烘烤，或烘烤时间、环流气流量和烘烤时钢渣上表面距离浸渍管下表面的距离中的至少一个不同；
优选地，交替处理钢水时，1#炉浸渍管和2#炉浸渍管插入钢水的深度相同。
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