專利名稱：脫碳轉(zhuǎn)爐少渣濺渣護(hù)爐工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種脫碳轉(zhuǎn)爐少渣濺渣護(hù)爐工藝。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)爐爐齡是影響轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率和轉(zhuǎn)爐煉鋼成本的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)之一，如果轉(zhuǎn)爐爐齡低則修爐占用的爐役時(shí)間較多，使轉(zhuǎn)爐作業(yè)率大幅降低。同時(shí)，由于爐齡低修砌轉(zhuǎn)爐用的耐火材料消耗大幅增長(zhǎng)，使煉鋼成本提高。因此，全世界的煉鋼工作者都十分注重提高轉(zhuǎn)爐爐齡的工藝研究與開發(fā)工作。為大幅度提高轉(zhuǎn)爐爐齡，美國(guó)于20世紀(jì)80年代末期開發(fā)成功轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐工藝技術(shù)，其技術(shù)原理是在轉(zhuǎn)爐出鋼后重新?lián)u正轉(zhuǎn)爐，降低頂吹氧槍采用氮?dú)庀蛉鄢貒娚涓咚俚獨(dú)饬鳎瑳_擊爐內(nèi)剩余的渣池液面，造成渣滴飛濺并凝結(jié)到爐襯上形成致密的濺渣層。濺渣層在空爐和冶煉期間可以防止?fàn)t襯繼續(xù)與空氣或爐氣接觸，避免鎂碳磚內(nèi)脫碳層的繼續(xù)擴(kuò)展，并在渣鋼界面處依靠濺渣層抵抗鋼水和爐渣的沖刷侵蝕，達(dá)到延長(zhǎng)爐齡的目的。該項(xiàng)技術(shù)取得良好的冶金效果，使轉(zhuǎn)爐爐齡由1000 2000爐提高到10000 20000爐。20世紀(jì)90年代中國(guó)鋼鐵企業(yè)學(xué)習(xí)和借鑒美國(guó)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，自主開發(fā)了適于我國(guó)國(guó)情的各種濺渣護(hù)爐技術(shù)，也取得良好的效果。轉(zhuǎn)爐爐齡最高達(dá)到35000爐，多數(shù)鋼廠平均爐齡超過10000爐。目前國(guó)內(nèi)幾乎全部轉(zhuǎn)爐煉鋼廠均已采用濺渣護(hù)爐技術(shù)，達(dá)到提高爐齡的目的。濺渣護(hù)爐要求出鋼后爐內(nèi)剩有足夠的渣量，保證濺渣護(hù)爐的效果。渣量過多爐渣冷卻所需氮?dú)饬吭黾樱瑸R渣時(shí)間延長(zhǎng)；渣量過少也會(huì)造成濺渣過程中沒有足夠的爐渣濺射到爐襯上形成完整的濺渣層，使濺渣效果明顯降低。常規(guī)轉(zhuǎn)爐煉鋼渣量通常波動(dòng)在100 120kg/t,出鋼時(shí)往往倒掉50 60%的爐渣，即濺渣留渣量控制在50 80kg/t。為保證濺渣效果，許多廠采用濺渣調(diào)渣工藝，即在濺渣前向爐內(nèi)加入一定數(shù)量的調(diào)渣劑提高渣中MgO 含量和降低渣中FeO含量，以求達(dá)到更佳的濺渣效果。如發(fā)明專利公開號(hào)CN1158902A提出的一種濺渣護(hù)爐方法是在吹煉過程中向爐內(nèi)分批加入輕燒白云石，其加入量為8 20kg/ t。出鋼后向殘留爐渣中加入調(diào)渣劑8 Mkg/t，調(diào)渣劑成份為鎂砂20 40%，輕燒白云石30 60 %，菱鎂球0 30 %，生白云石0 35 %，加入調(diào)渣劑后向爐渣中噴吹高壓氮?dú)鉃R渣。發(fā)明專利公開號(hào)CN101177720A提出了一種轉(zhuǎn)爐高氧化性爐渣的濺渣護(hù)爐方法，是在濺渣前每噸加入30 IOOkg由無煙煤與氧化煤組成的調(diào)渣劑，然后噴吹氮?dú)鉃R渣護(hù)爐。顯然，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐工藝要求留有較多的渣量，并在濺渣前加入大量調(diào)渣劑。采用轉(zhuǎn)爐少渣冶煉工藝，控制石灰加入量< Mkg/t，渣量< 30kg/t，無法滿足濺渣護(hù)爐的留渣量要求。因此，日本各鋼廠多數(shù)采用少渣冶煉工藝技術(shù)，未能采用濺渣護(hù)爐工藝。為提高轉(zhuǎn)爐爐齡，日本鋼廠的經(jīng)驗(yàn)主要是降低耐火材料的侵蝕速度，主要措施是①大幅度提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率，將單座轉(zhuǎn)爐冶煉爐數(shù)從20爐/日提高到40爐/日以上，爐襯侵蝕速率指數(shù)降低80%。②降低轉(zhuǎn)爐出鋼溫度，通常控制轉(zhuǎn)爐出鋼溫度在1640 1660°C之間。③降低冶煉終點(diǎn)渣鋼過氧化性，如控制終點(diǎn)鋼水如彡350X 10_6，渣中IFe彡15%。由于我國(guó)對(duì)煉鋼終點(diǎn)的控制尚達(dá)不到日本鋼廠的控制水平，采用少渣冶煉工藝后取消濺渣護(hù)爐工藝爐齡難以超過2000爐。本項(xiàng)發(fā)明針對(duì)轉(zhuǎn)爐采用少渣冶煉工藝后，濺渣護(hù)爐渣量不足，而通過減少爐襯侵蝕提高爐齡又遇到終點(diǎn)控制困難大，很難達(dá)到日本鋼廠的控制水平和要求。為此，本發(fā)明研究提出一種適于轉(zhuǎn)爐少渣冶煉采用的濺渣護(hù)爐工藝，其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)爐采用少渣冶煉工藝，控制渣量彡30kg/t ；轉(zhuǎn)爐冶煉和出鋼過程嚴(yán)禁倒渣，避免噴濺，減少爐渣損失；濺渣后適當(dāng)留渣，補(bǔ)充煉鋼渣量的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種脫碳轉(zhuǎn)爐少渣濺渣護(hù)爐工藝，適用于脫碳轉(zhuǎn)爐少渣冶煉，控制石灰加入量< Mkg/t，渣量< 30kg/t的條件下采用的濺渣護(hù)爐。本發(fā)明是針對(duì)轉(zhuǎn)爐采用少渣冶煉工藝后，渣量不能滿足濺渣護(hù)爐的留渣量要求， 首先確定適于濺渣護(hù)爐的最佳留渣量。通過試驗(yàn)證明隨著留渣量的增加濺渣量增大，但存在一保證濺渣效果的臨界留渣量當(dāng)留渣量小于臨界渣量時(shí)隨留渣量提高濺渣量快速上升；當(dāng)留渣量大于臨界渣量時(shí)隨渣量提高爐襯濺渣量沒有明顯增加，如

圖1所示。因此，最佳留渣量應(yīng)略大于臨界渣量，為45 55kg/t。圖2、3給出濺渣前、后爐渣巖相分析結(jié)果。 從圖中可以看出，濺渣前爐渣晶粒較粗大，主要巖相成份為C3S、C2S、MgO和R0+C2F。濺渣后由于氮?dú)馍淞鞯睦鋮s作用，使濺后渣結(jié)晶粒度減小，粗大的板條狀C3S、C2S消失，代之以團(tuán)塊狀C3S、C2S和MgO。說明濺后渣凝結(jié)在爐襯上可形成致密的濺渣層達(dá)到保護(hù)爐襯的目的。根據(jù)上述發(fā)明原理提出本發(fā)明的技術(shù)方案如下采用鐵水“三脫”(脫硅、脫磷、脫硫)半鋼水進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉，不再加入廢鋼；吹煉過程中控制石灰加入量10 Mkg/t，控制渣量25 30kg/t，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐少渣冶煉。為保證濺渣護(hù)爐效果，同時(shí)避免在吹煉過程中爐渣熔蝕爐襯中的MgO，要求嚴(yán)格控制終渣MgO含量，減輕耐火材料的侵蝕。爐渣中MgO的溶解度主要決定于爐渣成份，如圖4 所示，隨渣中CaO升高渣中MgO的溶解度降低；如圖5所示，隨渣中FeO升高渣中MgO的溶解度升高，波動(dòng)在10. 7 12%之間。綜合考慮轉(zhuǎn)爐終渣條件，控制渣中MgO含量在11% 士0. 5%范圍內(nèi)最佳，并控制爐渣堿度在3. 5彡R彡4. 0，渣中IFe彡25%。終渣MgO含量控制與白云石加入量多少無關(guān)，如表1所示，采用白云石為主的造渣工藝和采用石灰為主的造渣工藝相比，保持石灰加入量基本不變的前提下，輕燒白云石的用量提高1倍，但終渣堿度和MgO含量均有所降低，造成爐渣脫硫、脫磷的能力下降，特別是渣鋼間磷的分配比降低幅度較大。說明過量添加MgO不僅不能提高終渣MgO含量，反而因固體MgO在渣中析出，使?fàn)t渣熔化不良，流動(dòng)性降低，反應(yīng)能力變差。因此，應(yīng)采用石灰造渣工藝，根據(jù)輕燒白云石中MgO含量配加石灰加入量的15 30%。表1石灰造渣與白云石造渣兩種工藝的比較
權(quán)利要求
1. 一種脫碳轉(zhuǎn)爐少渣濺渣護(hù)爐工藝，其特征在于，在工藝中控制的技術(shù)參數(shù)為 采用鐵水脫硅、脫磷、脫硫半鋼水進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉，不再加入廢鋼；吹煉過程中控制石灰加入量10 Mkg/t，控制渣量25 30kg/t，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐少渣冶煉；控制渣中MgO含量在11% 士 0.5%范圍內(nèi)；并控制爐渣堿度在3. 5彡R彡4.0，渣中 TFe 彡 25% ；采用石灰造渣，根據(jù)輕燒白云石中MgO含量配加石灰加入量的15 30% ； 濺渣前熔池留渣量大于保證濺渣效果的臨界留渣量45 55kg/t ； 吹煉終點(diǎn)控制采用不倒?fàn)t直接出鋼，轉(zhuǎn)爐出鋼過程中要根據(jù)爐渣的熔化情況和泡沫性控制倒?fàn)t速度，避免倒?fàn)t過程中爐口溢渣；出鋼結(jié)束后不進(jìn)行倒渣，直接進(jìn)行濺渣；濺渣前和濺渣過程中根據(jù)爐渣狀況和出鋼溫度添加含MgO、CaO和碳的調(diào)渣劑，調(diào)渣劑加入量2 Ag/t，進(jìn)行濺渣；采用低槍位濺渣，開始濺渣槍位保持基本吹煉槍位1.5m，濺渣時(shí)間至50%時(shí)槍位降低至1. 2m ；濺渣時(shí)間3 5min ；濺渣后保證留渣量5 Mkg/t，并保證下爐濺渣時(shí)熔池留渣量45 65kg/t 其中冶煉中新造渣25 30kg/t+上爐濺渣層熔損15 20kg/t+留渣5 15kg/t。
全文摘要
一種脫碳轉(zhuǎn)爐少渣濺渣護(hù)爐工藝，屬于復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域。在工藝中控制的技術(shù)參數(shù)為采用鐵水脫硅、脫磷、脫硫半鋼水進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉，不再加入廢鋼；控制渣中MgO含量在11％±0.5％范圍內(nèi)；并控制爐渣堿度在3.5≤R≤4.0，渣中TFe≤25％；采用石灰造渣，根據(jù)輕燒白云石中MgO含量配加石灰加入量的15～30％；濺渣前熔池留渣量大于保證濺渣效果的臨界留渣量45～55kg/t；吹煉終點(diǎn)控制采用不倒?fàn)t直接出鋼，直接進(jìn)行濺渣；采用低槍位濺渣，開始濺渣槍位保持基本吹煉槍位1.5m，濺渣時(shí)間至50％時(shí)槍位降低至1.2m；濺渣時(shí)間3～5min；濺渣后保證留渣量5～15kg/t，并保證下爐濺渣時(shí)熔池留渣量45～65kg/t。優(yōu)點(diǎn)在于，達(dá)到提高爐齡的目的。
文檔編號(hào)C21C5/36GK102424886SQ20111046019
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者余健, 佟溥翹, 劉瀏, 張丙龍, 張慶國(guó), 李金柱, 鄭叢杰, 閻占輝 申請(qǐng)人:鋼鐵研究總院