利于炉底维护的溅渣补炉方法与流程

1.本发明涉及一种钢铁冶炼技术，尤其涉及一种利于炉底维护的溅渣补炉方法。


背景技术：

2.在转炉炼钢过程中，转炉炉膛内是高温高氧化性环境，因此，转炉内的炉衬会受到不同程度的侵蚀，尤其是在低碳钢冶炼过程中，炉衬的侵蚀损毁则更加严重，炉底的炉衬高度则会下降，由此会使炉龄缩短；此外，目前的转炉都是采用顶底复合吹的转炉，转炉底部设置有底吹供气元件，转炉底吹可有效促进金属熔池搅拌，底吹供气强度的增大有利于提高搅拌效果，但底吹供气强度增大的同时也会导致底吹风口及其周围护砖侵蚀加剧，由此也会导致炉龄缩短；因此，对于延长炉龄而言，提升炉底炉衬及底吹风口的维护效果则是重要的途径。
3.中国专利（cn106906329b）公开了一种控制转炉底吹枪裸露的方法，该方法通过在转炉出钢的过程中采用500～600m3/h的大底吹流量，同时，在溅渣操作结束后，将底吹枪的底吹流量降至150～200m3/h，从而能够在底吹枪上方形成低熔点的蘑菇头，在转炉吹炼前期，底吹枪上方的低熔点蘑菇头能够快速熔化，保证底吹枪裸露，从而提高了底吹效果，降低了转炉终点的碳氧积。
4.中国专利（cn110863076a）公开了一种转炉底吹风口维护的方法，该方法公开了，在转炉出钢结束、转炉倒渣之前，通过转炉底吹原件吹入ch4和氮气混合气体来冷却风口周围炉渣，利用两种气体冷却能的不同，达到特定冷却能和供气强度，实现相同的底吹流量条件下不同的冷却能，并依据转炉风口维护工艺要求进行调节，实现对炉底金渣蘑菇头有效控制进而实现对转炉风口的有效控制。
5.上述发明方法都提出了炉底风口裸露与维护的方法，但无论是从底吹供气控制工艺还是底吹风口维护角度都不能独立、有效解决侵蚀维护与透气效果兼得的效果。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种利于炉底维护的溅渣补炉方法，本发明的溅渣补炉方法通过改进溅渣和补炉工艺，采用与转炉生产节奏相匹配的转炉溅渣和补炉工艺，提升了转炉底吹效率，延长了底吹风口的寿命。
7.为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种利于炉底维护的溅渣补炉方法，所述溅渣补炉方法包括：转炉每一炉出钢结束后，采用先倒渣后溅渣工艺对转炉实施溅渣操作，在溅渣过程中，转炉实施底吹供气，供气流量随时间逐步调整；转炉每一炉出钢结束后，当转炉炉底炉衬被侵蚀高度超过第一侵蚀高度但未超过第二侵蚀高度时，采用调渣溅渣工艺对转炉实施溅渣操作，在溅渣过程中，转炉实施底吹供气，供气流量随时间逐步调整；转炉每一炉出钢结束后，当转炉炉底炉衬被侵蚀高度超过第二侵蚀高度时，采用补炉
料快补炉工艺对转炉实施补炉操作，在补炉过程中，转炉实施底吹供气，供气流量随时间逐步调整。
8.进一步地，所述溅渣补炉方法还包括：当转炉炉底炉衬被侵蚀高度超过第一侵蚀高度但未超过第二侵蚀高度时，在采用调渣溅渣工艺对转炉实施溅渣操作后，判断底吹风口处是否有凹陷，若是，则采用补炉料快补炉工艺对转炉实施补炉操作，若否，则采用渣补炉工艺对转炉实施补炉操作。
9.进一步地，所述渣补炉工艺包括：溅渣操作结束后实施摇炉挂渣操作；摇炉挂渣操作结束并且经过一段静置时间后实施炉渣冷却补炉操作。
10.进一步地，所述调渣溅渣工艺包括：判断转炉出钢后炉渣量是否大于转炉容量的1/10，若是，则先倒出炉渣渣量的1/3~1/2；降低氧枪高度至溅渣枪位，氧枪对炉渣实施吹氮气溅渣操作，溅渣操作开始后加入石灰石；溅渣操作过程中加入白云石，并控制氧枪实施滑枪操作。
11.进一步地，所述补炉料快补炉工艺包括：倒掉炉渣；向炉内加入补炉料，待补炉料熔化后摇炉使补炉料流淌至所需补炉的位置处。
12.进一步地，所述先倒渣后溅渣工艺包括：倒出炉渣渣量的1/3~1/2；降低氧枪高度至冷却枪位，氧枪对炉渣实施吹氮气冷却操作；降低氧枪高度至溅渣枪位，氧枪对炉渣实施吹氮气溅渣操作。
13.进一步地，所述第一侵蚀高度为100mm，所述第二侵蚀高度为200mm。
14.在本发明的溅渣补炉方法中，当转炉炉底炉衬被侵蚀高度未超过第一侵蚀高度时，即在转炉炉役初期，采用先倒渣后溅渣工艺，从而能够缩短溅渣时间，炉渣在转炉内的留存时间不长，转炉底吹风口和炉底炉衬受侵蚀的时间则较短，从而能够对转炉底吹风口和炉底炉衬进行很好的维护，又降低溅渣成本。
15.在本发明的溅渣补炉方法中，当转炉炉底炉衬被侵蚀高度超过第一侵蚀高度但未超过第二侵蚀高度时，即在转炉炉役中期，采用调渣溅渣工艺，通过调整炉渣，提高炉渣中mgo的含量，降低转炉底吹风口和炉底炉衬的侵蚀速度，同时还缩短溅渣时间，提高转炉运行效率；此外，还可采用渣补炉工艺，利用溅渣后的炉渣mgo含量高的特点，通过一段静置时间后可在底吹风口和炉底炉衬上覆盖一层炉渣，减缓转炉底吹风口和炉底耐材的侵蚀速度，同时保持底吹风口的透气性。
16.在本发明的溅渣补炉方法中，当转炉炉底炉衬被侵蚀高度超过第二侵蚀高度时，即在转炉炉役后期，采用补炉料快补炉工艺，补炉料的流动性好且烧结速度快，因此用补炉料补炉的速度快，且对炉底凹陷处的修补质量高，抗侵蚀性能好，可减缓转炉底吹风口和炉底炉衬的熔损速度。
17.本发明的溅渣补炉方法相对现有技术，其有益效果在于，通过改进溅渣和补炉工艺，使溅渣时间缩短，并根据转炉底吹风口和炉底炉衬侵蚀速度，采用与转炉生产节奏相匹配的转炉溅渣和补炉工艺，既控制了转炉炉底炉衬和底吹风口的被侵蚀速度，又保证了底吹风口的冶金效果，从而提升了转炉底吹效率，延长了底吹风口的寿命，实现了底吹风口寿命与转炉炉龄同步的目的。
具体实施方式
18.下面通过具体实施例对本发明作进一步说明：本实施方式提供了一种利于炉底维护的溅渣补炉方法，本实施方式的实施背景是某钢铁企业转炉炼钢作业区，所述溅渣补炉方法针对作业区内的300t转炉实施，通常来说，自转炉新炉役开始后，也就是新炉衬开炉后，每一炉出钢结束后均对转炉实施所述溅渣补炉方法。
19.所述溅渣补炉方法包括：转炉每一炉出钢结束后，当转炉炉底炉衬被侵蚀高度未超过第一侵蚀高度时，采用先倒渣后溅渣工艺对转炉实施溅渣操作，在溅渣过程中，转炉实施底吹供气，供气流量随时间逐步调整。
20.转炉每一炉出钢结束后，当转炉炉底炉衬被侵蚀高度超过第一侵蚀高度但未超过第二侵蚀高度时，采用调渣溅渣工艺对转炉实施溅渣操作，在溅渣过程中，转炉实施底吹供气，供气流量随时间逐步调整。
21.转炉每一炉出钢结束后，当转炉炉底炉衬被侵蚀高度超过第二侵蚀高度时，采用补炉料快补炉工艺对转炉实施补炉操作，在补炉过程中，转炉实施底吹供气，供气流量随时间逐步调整。
22.在溅渣补炉过程中，转炉实施底吹供气，供气流量随时间逐步调整。保持一定的底吹流量能防止溅渣补炉过程中底吹风口堵塞，并且，由于在溅渣补炉过程中，炉渣的粘稠度会发生变化，因此需要在供气过程中对流量进行调整，通常来说，炉渣会随时间的延长而变得更加粘稠，因此，底吹流量通常是随时间逐步调大的。在底吹供气的控制系统中，针对先倒渣后溅渣工艺、调渣溅渣工艺、渣补炉工艺和补炉料快补炉工艺均设置有自动控制模式，通过模式切换可实现底吹供气流量的自动控制调整。
23.上述过程中，所述第一侵蚀高度和第二侵蚀高度可根据转炉实际情况作调整，在本实施方式中，所述第一侵蚀高度优选为100mm，所述第二侵蚀高度优选为200mm。
24.优选地，所述溅渣补炉方法还包括：当转炉炉底炉衬被侵蚀高度超过第一侵蚀高度但未超过第二侵蚀高度时，在采用调渣溅渣工艺对转炉实施溅渣操作后，判断底吹风口处是否有凹陷，若是，则采用补炉料快补炉工艺对转炉实施补炉操作，若否，则采用渣补炉工艺对转炉实施补炉操作。在转炉正常高节奏连续生产过程中，转炉不停歇的情况下，并没有过多的时间做补炉操作，因此只采用调渣溅渣工艺对转炉实施溅渣操作，然而当生产节奏较慢时，转炉有停歇的时间，在这样的情况下可在溅渣操作后对转炉进行补炉操作，从而使转炉得到充分的维护。
25.所述先倒渣后溅渣工艺包括：倒出炉渣渣量的1/3~1/2；降低氧枪高度至冷却枪位，氧枪对炉渣实施吹氮气冷却操作；降低氧枪高度至溅渣枪位，氧枪对炉渣实施吹氮气溅渣操作。先倒渣后溅渣工艺的优点是能够缩短溅渣时间，炉渣在转炉内的留存时间不长，转炉底吹风口和炉底炉衬受侵蚀的时间则较短，从而能够对转炉底吹风口和炉底炉衬进行很好的维护，又降低溅渣成本。
26.所述调渣溅渣工艺包括：判断转炉出钢后炉渣量是否充足，判断炉渣是否充足的依据是炉渣量是否大于转炉容量的1/10，若是，则先倒出炉渣渣量的1/3~1/2；降低氧枪高度至溅渣枪位，氧枪对炉渣实施吹氮气溅渣操作，溅渣操作开始后，通常在1min时间内，加
入石灰石500~1000kg；溅渣操作过程中加入白云石500~1000kg，并控制氧枪实施滑枪操作。调渣溅渣工艺的优点是通过调整炉渣，提高炉渣中mgo的含量，降低转炉底吹风口和炉底炉衬的侵蚀速度，同时还缩短溅渣时间，提高转炉运行效率。
27.所述渣补炉工艺包括：溅渣操作结束后实施摇炉挂渣操作；摇炉挂渣操作结束并且经过一段静置时间后实施炉渣冷却补炉操作。渣补炉工艺的优点是利用溅渣后的炉渣mgo含量高的特点，通过一段静置时间后可在底吹风口和炉底炉衬上覆盖一层炉渣，减缓转炉底吹风口和炉底耐材的侵蚀速度，同时保持底吹风口的透气性。
28.所述补炉料快补炉工艺包括：倒掉炉渣；向炉内加入补炉料，待补炉料熔化后摇炉使补炉料流淌至所需补炉的位置处。补炉料快补炉工艺的优点是，补炉料的流动性好且烧结速度快，因此用补炉料补炉的速度快，且对炉底凹陷处的修补质量高，抗侵蚀性能好，可减缓转炉底吹风口和炉底炉衬的熔损速度。
29.在本实施方式中，虽然只是对炉底炉衬被侵蚀高度进行判断，而炉底炉衬被侵蚀高度事实上也能反映底吹风口的侵蚀程度，也就是说，本实施方式的溅渣补炉方法所针对的维护对象包括炉底和底吹风口。
30.本实施方式的溅渣补炉方法通过改进溅渣和补炉工艺，使溅渣时间缩短，并根据转炉底吹风口和炉底炉衬侵蚀速度，采用与转炉生产节奏相匹配的转炉溅渣和补炉工艺，既控制了转炉炉底炉衬和底吹风口的被侵蚀速度，又保证了底吹风口的冶金效果，从而提升了转炉底吹效率，延长了底吹风口的寿命，实现了底吹风口寿命与转炉炉龄同步的目的。
31.以下针对不同炉底侵蚀情况给出具体实施例。
32.实施例1：以公称容量300t、底吹8支路转炉为例，对该转炉实施本发明的溅渣补炉方法。
33.第一侵蚀高度设定为100mm，当转炉炉底炉衬被侵蚀高度＜100mm时，即转炉炉底炉衬被侵蚀高度未超过第一侵蚀高度，则实施先倒渣后溅渣工艺，实施过程为：转炉出钢结束，摇炉并观察炉渣量，然后继续摇炉倒出炉渣量1/3。
34.摇炉至零位，降低氧枪高度至冷却枪位，氧枪开氮气对炉渣实施吹氮气冷却操作，冷却操作用时10~30秒。
35.降低氧枪高度至溅渣枪位，氧枪对炉渣实施吹氮气溅渣操作，溅渣操作用时60~120秒。
36.在上述溅渣过程中，转炉实施底吹供气，供气流量随时间逐步调大，具体为：0~60秒阶段为1200nm
³
/h；60~120秒阶段为1600nm
³
/h；120秒至结束阶段为1600nm
³
/h。
37.实施例2：以公称容量300t、底吹8支路转炉为例，对该转炉实施本发明的溅渣补炉方法。
38.第一侵蚀高度设定为100mm，第二侵蚀高度设定为200mm，当转炉炉底炉衬被侵蚀高度＞100mm但《200mm时，即转炉炉底炉衬被侵蚀高度超过第一侵蚀高度但未超过第二侵蚀高度时，转炉的生产节奏紧张，则实施调渣溅渣工艺，实施过程为：转炉出钢结束，摇炉并观察炉渣量是否充足，即判断炉渣量是否大于转炉容量的1/10，判断渣量充足则继续摇炉倒出炉渣量1/2。
39.摇炉至零位，降低氧枪高度至溅渣枪位，氧枪对炉渣实施吹氮气溅渣操作，溅渣操作开始后，加入石灰石500kg。
40.溅渣操作过程中，当溅渣操作进行到30~90秒阶段内加入白云石1000kg。
41.控制氧枪枪位进行滑枪操作。
42.在上述溅渣过程中，转炉实施底吹供气，供气流量随时间逐步调整，具体为：0~30秒阶段为1000nm
³
/h；30~120秒阶段为800nm
³
/h；120秒至结束阶段为1200nm
³
/h。
43.实施例3以公称容量300t、底吹8支路转炉为例，对该转炉实施本发明的溅渣补炉方法。
44.第一侵蚀高度设定为100mm，第二侵蚀高度设定为200mm，当转炉炉底炉衬被侵蚀高度＞100mm但《200mm时，即转炉炉底炉衬被侵蚀高度超过第一侵蚀高度但未超过第二侵蚀高度时，由于转炉的生产节奏不紧张，转炉有停歇时间，则实施调渣溅渣工艺后再渣补炉工艺，实施过程为：转炉出钢结束，判断炉渣量并不充足，则不倒炉渣。
45.摇炉至零位，降低氧枪高度至溅渣枪位，氧枪对炉渣实施吹氮气溅渣操作，溅渣操作开始后，加入石灰石1000kg。
46.溅渣操作过程中，当溅渣操作进行到60~150秒阶段内加入白云石1000kg。
47.控制氧枪进行滑枪操作。
48.溅渣操作结束后实施摇炉挂渣操作，前后摇炉来回挂渣1~3次。
49.摇炉挂渣操作结束后摇炉至零位，经过一段20~40分钟的静置时间后实施炉渣冷却补炉操作。
50.在上述溅渣补炉过程中，转炉实施底吹供气，供气流量随时间逐步调大，具体流量同实施例2一致。
51.在所述静置时间及后续补炉过程中，转炉继续实施底吹供气，供气流量随时间逐步调大，具体流量为：0~5分钟阶段为560nm
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/h；5~10分钟阶段为640nm
³
/h；10~20分钟阶段为800nm
³
/h；20分钟至结束阶段为1000nm
³
/h。
52.实施例4以公称容量300t、底吹8支路转炉为例，对该转炉实施本发明的溅渣补炉方法。
53.第二侵蚀高度设定为200mm，当转炉炉底炉衬被侵蚀高度＞200mm时，即炉底炉底炉衬被侵蚀高度超过第二侵蚀高度，则实施补炉料快补炉工艺，实施过程为：转炉出钢结束，摇炉倒掉炉渣。
54.摇炉至炉口朝向侧面，向炉内加入快速补炉料20包。
55.待补炉料熔化，摇炉使补炉料流淌至所需补炉的凹坑处，或前后摇炉使补炉料涂于炉底。
56.在上述补炉过程中，转炉实施底吹供气，供气流量随时间逐步调大，具体为：0~5分钟阶段为480nm
³
/h；5~10分钟阶段为720nm
³
/h；10~20分钟阶段为800nm
³
/h；20分钟至结束阶段为1000nm
³
/h。
57.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，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。