專利名稱：一種降低轉爐爐底厚度的方法
技術領域：
本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，涉及一種轉爐爐底的維護方法，尤其涉及一種去除轉爐爐底的渣層以降低轉爐爐底厚度的方法。
背景技術：
近年來隨著轉爐復吹技術和濺渣護爐技術的發展，轉爐爐齡得到了大幅度提高，但同時也是導致爐底上漲的重要問題。其主要原因為在濺渣護爐過程中，濺渣使熔渣不能完全附著于爐襯，其剩余部分滯留并黏附于爐底，引起爐底上漲；另一方面，采用頂底復吹轉爐時，若底部供氣元件通氣不良或出現堵塞時，爐內液體便會在底部中心區域出現頂槍氧氣射流所不能完全帶動循環的部分，形成爐內滯留區，另外，若氧氣射流沖擊深度不足， 也會導致滯留區增大，從而引起爐底上漲。當然，引起爐底上漲的原因還有很多，例如廢鋼塊度過大而沉入熔池底部直至吹煉結束廢鋼也不能完全熔化，這些沉入爐底的大塊廢鋼降低了停止區內金屬液的溫度，甚至還會與區域內的金屬一起黏結爐底造成爐底上漲，另外爐渣成分以及操作不當等均對爐底厚度有影響。綜上，可以看出由于氧氣射流沖擊深度不足、爐內金屬液循環力度不足以及濺渣操作不當等多方面因素均會致使鋼渣滯留爐底，造成爐底的厚度增加。轉爐爐底嚴重上漲，造成爐容比下降，冶煉過程噴濺嚴重，造成鋼鐵料的流失，嚴重噴濺也帶來較大設備、人身安全隱患。另外，爐底上漲后，轉爐內熔池高度升高，吹煉時氧槍與熔池的距離相對縮小，槍位過低，容易發生粘槍、熔槍事故。并且氧槍槍頭被侵蝕，造成氧槍壽命降低，甚至造成氧槍被燒漏事故。而爐底上漲，操作人員較難判斷槍位高低，容易在吹煉過程和終點控制上形成誤判，影響鋼水質量。因此，需要一種操作方法，在轉爐爐底上漲后能快速有效的降低爐底厚度，以利于轉爐操作的穩定。現有的降低轉爐爐底厚度的方法有使用半鋼或鐵水,通過吹氧洗爐底以及使用鐵水和娃鐵,通過吹氧洗爐底兩種公開號為CN101575655A的中國專利中公開了一種降低轉爐爐底的方法，其記載了一種在在轉爐內兌入半鋼或鐵水，再加入螢石和復合造渣劑，通過下氧槍進行滑動吹煉來降低爐底厚度的方法。公開號為CN101619374A的中國專利公開了一種加硅鐵化爐底控制爐底的方法，其記載了一種向轉爐內吹氧的同時，加入硅鐵的降低爐底厚度的方法。上述兩種方法的均需要向爐內加入專門的化爐底材料，不僅增加了冶煉成本，浪費了資源，而且存在處理時間較長，過程操作復雜等問題。

發明內容
本發明的目的在于解決現有技術的不足，而提供一種不需要向轉爐內重新加入化爐底材料、操作簡單、成本低的降低轉爐爐底厚度的方法。
為了實現上述目的，本發明提供了一種降低轉爐爐底厚度的方法，所述方法包括以下步驟根據轉爐爐底的渣層厚度，在轉爐出鋼過程中預留能夠將所述渣層完全反應掉的鋼水；向轉爐中滑動吹氧進行吹煉；對轉爐中的熔池進行冷卻降溫，最后倒掉爐渣。根據本發明的降低轉爐爐底厚度的方法的一個實施例，所述冷卻降溫步驟可采用高鎂石灰和活性石灰。根據本發明的降低轉爐爐底厚度的方法的一個實施例，所述轉爐的容量為120噸。當轉爐的容量為120噸時，所述轉爐爐底的渣層厚度在400mm以上。在轉爐出鋼過程中，轉爐爐體傾斜93° 96°后出鋼15 25秒，或當鋼包中凈空高度為250mm 280mm 時，停止出鋼，預留的鋼水為2 3噸。在所述滑動吹氧步驟中，可控制吹氧的氧氣壓力為0. 7 0. 75MPa，氧氣流量為20000 21000Nm3/h，吹氧時間為4 6min。另外，若爐底的渣層厚度分布均勻，可控制氧槍槍位在0. 3m 0. 8m的高度之間滑動；若爐底的渣層厚度分布為中間厚度比周圍厚度小，控制氧槍槍位在0. 6m 1. 2m的高度之間滑動；若爐底的渣層厚度分布為中間厚度比周圍厚度大，控制氧槍槍位在0. 3m的高度平面內滑動；在所述對轉爐中的熔池進行冷卻降溫的步驟中，可加入800 IOOOKg高鎂石灰和800 IOOOKg活性石灰進行冷卻降溫。此外，在倒掉爐渣之后，還可以再次加入800 IOOOKg高鎂石灰和800 IOOOKg活性石灰以對轉爐內剩余的爐渣進行冷卻降溫。與現有技術相比，本發明的有益效果包括不需向爐內重新兌入鐵水等化爐底材料；有效地利用了出鋼時鋼水和鋼渣的溫度；在氧氣吹煉過程不需造渣；具有操作簡單、節奏快、成本低的優點。
具體實施例方式本發明提供了一種降低轉爐爐底厚度的方法，所述方法包括以下步驟根據轉爐爐底的渣層厚度，在轉爐出鋼過程中預留能夠將所述渣層完全反應掉的鋼水；向轉爐中滑動吹氧進行吹煉；對轉爐中的熔池進行冷卻降溫，最后倒掉爐渣。其中，轉爐爐底的渣層厚度可以采用常規的方法測量，例如使用激光測厚儀進行測量。特別地，當轉爐爐底的渣層厚度在400mm以上時，采用本發明的方法可以取得很好地效果，但是本發明不限于此，渣層厚度小于400_時也可以采用本發明的方法。本發明的方法適用于各種爐容的轉爐，在本發明的方法的一個示例性實施例中，轉爐的容量為120噸。以下，將以120噸轉爐為例詳細闡述本發明的方法在轉爐出鋼過程中，轉爐爐體傾斜93° 96°后出鋼15 25秒，或當鋼包中凈空高度為250mm 280mm時，停止出鋼，以保證轉爐中預留有2 3噸鋼水。需要說明的是轉爐在生產過程中處于“零”位，即轉爐不傾斜處于豎直狀態。然后向轉爐中滑動吹氧以形成高氧化性的鋼水和鋼渣，在滑動吹氧步驟中，可控制吹氧的氧氣壓力為0. 7 0. 75MPa，氧氣流量為20000 21000Nm3/h，吹氧時間為4 6min，其中，吹氧時間根據轉爐爐底的渣層厚度進行調節，若渣層厚度較大，可延長吹氧時間，若爐底厚度較小時，可以縮短吹氧時間。另外，若爐底的渣層厚度分布均勻，可控制氧槍槍位在0. 3m 0. 8m的高度之間滑動；若爐底的渣層厚度分布為中間厚度小、周圍厚度大，可控制氧槍槍位在0. 6m 1. 2m的高度之間滑動；若爐底的渣層厚度分布為中間厚度大、周圍厚度小，可控制氧槍槍位在0. 3m的高度平面內滑動。需要說明的是，文中提到的爐底中間和周圍是一個相對的概念，在120噸轉爐中，爐底中間是指直徑范圍小于2m的區域，周圍是指直徑范圍大于3m的區域。在對轉爐中的熔池進行冷卻降溫的步驟中，為了避免爐渣倒出后燒穿渣罐,可加A 800 IOOOKg高鎂石灰和800 IOOOKg活性石灰進行冷卻降溫，以將高溫爐渣冷卻至1600°C 以下。完成上述步驟后倒掉轉爐內的鋼渣并將轉爐轉回零位，再向爐內加入800 IOOOKg高鎂石灰和800 lOOOKg，然后加入廢鋼，兌鐵并按正常冶煉工藝進行生產。這里，再次加入活性石灰和高鎂石灰的目的是對爐內剩余的高溫、高氧化性爐渣進行冷卻，以保證兌鐵時不會因高溫高氧化性鋼渣與鐵水劇烈反應，造成大噴的安全事故。另外，加入的這部分活性石灰和高鎂石灰可作為后面冶煉時的第一批渣料使用。正常冶煉一爐后，可再用激光測厚儀測量爐底厚度，以確定化爐底的效果，并根據測厚結果調整吹煉過程氧槍槍位。下面結合示例對本發明的示例性實施例進行進一步說明。示例 I轉爐的容量為120噸，爐齡為4328爐，正常爐底厚度在800mm。使用激光測厚儀測量爐襯厚度，爐底平均厚度為1300mm，且在爐底各部位厚度分布比較均勻。根據測厚情況，采用本發明的方法進行降低爐底厚度操作，具體操作如下(I)在出鋼過程中，轉爐傾角顯示為95. 5度，在該角度下出鋼15秒后抬爐，停止出鋼，目測爐內鋼水量為2噸左右；(2)轉爐搖至零位，降氧槍吹氧，將氧氣壓力調整至0.7MPa，氧氣流量調整至 20000Nm3/h ；(3)操作氧槍在0. 35m 0. 8m高度之間來回滑動吹氧，吹氧4. 5min后提升氧槍，并關閉氧氣，將氧氣壓力和流量調回至轉爐正常冶煉時的參數；(4)向爐內加入IOOOKg高鎂石灰、996Kg活性石灰，轉爐前后搖動3次后，將爐內的爐渣倒出；(5)倒完渣后轉爐回零位，再向爐內加入IOOOKg活性石灰，IOOOKg高鎂石灰，隨后向爐內加廢鋼，兌鐵，然后進行正常冶煉；(6)正常冶煉一爐后，再次用激光測厚儀對爐襯進行測量，爐底厚度分布均勻，平均為865mm,轉爐爐底厚度下降了 435mm。示例 2轉爐的容量為120噸，爐齡為3425爐，正常爐底厚度在800mm。使用激光測厚儀測量爐襯厚度，爐底平均厚度為1350mm，且在爐底周圍較厚，平均厚度為1460mm，而中心部位較薄，平均厚度為1050mm。根據測厚情況，采用本發明的方法進行降低爐底厚度操作，具體操作如下(I)在出鋼過程中，轉爐傾角顯示為93度，目測鋼包內凈空高度為250mm時，停止出鋼，目測爐內鋼水量為2. 5噸左右；(2)轉爐搖至零位，降氧槍吹氧，將氧氣壓力調整至0. 75MPa，氧氣流量調整至21OOONmVh ；(3)操作氧槍在0. 6m 1. 2m高度之間來回滑動吹氧，吹氧6min后提升氧槍，并關閉氧氣，將氧氣壓力和流量調回至轉爐正常冶煉時的參數；(4)向爐內加入800Kg高鎂石灰、900Kg活性石灰，轉爐前后搖動3次后，將爐內的爐渣倒出；(5)倒完渣后轉爐回零位，再向爐內加入IOOOKg活性石灰，900Kg高鎂石灰，隨后向爐內加廢鋼，兌鐵，然后進行正常冶煉；(6)正常冶煉一爐后，再次用激光測厚儀對爐襯進行測量，爐底厚度分布均勻，平均為885mm,轉爐爐底厚度下降了 465mm。 示例3轉爐的容量為120噸，爐齡為6825爐，正常爐底厚度在700mm，使用激光測厚儀測量爐襯厚度，爐底平均厚度為1250mm，且在爐底周圍較薄，平均厚度為1000mm，而中心部位較厚，平均厚度為1300mm，根據測厚情況，采用本發明的方法進行降低爐底厚度操作，具體操作如下(I)在出鋼過程中，轉爐傾角顯示為96度，在該角度下出鋼20秒后抬爐，停止出鋼，目測爐內鋼水量為2噸左右；(2)轉爐搖至零位，降氧槍吹氧，將氧氣壓力調整至0.7MPa，氧氣流量調整至20000Nm3/h ；(3)操作氧槍在0. 3m 0. 5m高度之間來回滑動吹氧，吹氧5min后提升氧槍，并關閉氧氣，將氧氣壓力和流量調回至轉爐正常冶煉時的參數；(4)向爐內加入997Kg高鎂石灰、800Kg活性石灰，轉爐前后搖動3次后，將爐內的爐渣倒出；(5)倒完渣后轉爐回零位，再向爐內加入800Kg活性石灰，IOOOKg高鎂石灰，隨后向爐內加廢鋼，兌鐵，然后進行正常冶煉；(6)正常冶煉一爐后，再次用激光測厚儀對爐襯進行測量，爐底厚度分布均勻，平均為750mm,轉爐爐底厚度下降了 500mm。示例 4轉爐的容量為120噸，爐齡為5478爐，正常爐底厚度在750mm，使用激光測厚儀測量爐襯厚度，爐底平均厚度為1300mm，且在爐底各部位厚度分布比較均勻，根據測厚情況，采用本發明的方法進行降低爐底厚度操作，具體操作如下(I)在出鋼過程中，轉爐傾角顯示為94度，目測鋼包內凈空高度為280mm，停止出鋼，目測爐內鋼水量為3噸左右；(2)轉爐搖至零位，降氧槍吹氧，將氧氣壓力調整至0.7MPa，氧氣流量調整至20000Nm3/h ；(3)操作氧槍在0. 6m 1. 2m之間來回滑動吹氧，吹氧4min后提升氧槍，并關閉氧氣，將氧氣壓力和流量調回至轉爐正常冶煉時的參數；(4)向爐內加入IOOOKg高鎂石灰、IOOOKg活性石灰，轉爐前后搖動3次后，將爐內的爐渣倒出；(5)倒完渣后轉爐回零位，再向爐內加入IOOOKg活性石灰，IOOOKg高鎂石灰，隨后向爐內加廢鋼，兌鐵，然后進行正常冶煉；(6)正常冶煉一爐后，再次用激光測厚儀對爐襯進行測量，爐底厚度分布均勻，平均為800mm,轉爐爐底厚度下降了 500mm。
可以看出，本發明通過在轉爐出鋼時預 留一部分鋼水，向轉爐吹氧形成高溫高氧化性的鋼水和鋼渣以侵蝕轉爐爐底過厚的渣層，轉爐爐底厚度下降了 435mm以上，達到了降低轉爐爐底厚度的目的。并且本發明的方法不需向爐內重新兌入半鋼或鐵水等化爐底材料，并有效地利用了出鋼時鋼水和鋼渣的溫度，在氧氣吹煉過程中也不需造渣，具有操作簡單、節奏快、成本低的優點。盡管上面已經通過結合示例性實施例描述了本發明，但是本領域技術人員應該清楚，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可對本發明的示例性實施例進行各種修改和改變。
權利要求
1.一種降低轉爐爐底厚度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟根據轉爐爐底的渣層厚度，在轉爐出鋼過程中預留能夠將所述渣層完全反應掉的鋼水；向轉爐中滑動吹氧進行吹煉；對轉爐中的熔池進行冷卻降溫，最后倒掉爐渣。
2.根據權利要求1所述的降低轉爐爐底厚度的方法，其特征在于，所述冷卻降溫步驟采用高鎂石灰和活性石灰。
3.根據權利要求1所述的降低轉爐爐底厚度的方法，其特征在于，所述轉爐爐底的渣層厚度在400mm以上。
4.根據權利要求3所述的降低轉爐爐底厚度的方法，其特征在于，所述轉爐的容量為 120 噸。
5.根據權利要求4所述的降低轉爐爐底厚度的方法，其特征在于，加入800 IOOOKg 高鎂石灰和800 IOOOKg活性石灰進行冷卻降溫。
6.根據權利要求4所述的降低轉爐爐底厚度的方法，其特征在于，所述吹氧的氧氣壓力為O. 7 O. 75MPa，氧氣流量為20000 21000Nm3/h，吹氧時間為4 6min。
7.根據權利要求4所述的降低轉爐爐底厚度的方法，其特征在于，所述滑動吹氧步驟中，若爐底的渣層厚度分布均勻，控制氧槍槍位在O. 3m O. 8m的高度之間滑動；若爐底的渣層厚度分布為中間厚度比周圍厚度小，控制氧槍槍位在O. 6m 1. 2m的高度之間滑動；若爐底的渣層厚度分布為中間厚度比周圍厚度大，控制氧槍槍位在O. 3m的高度平面內滑動。
8.根據權利要求4所述的降低轉爐爐底厚度的方法，其特征在于，在轉爐出鋼過程中， 轉爐爐體傾斜93。 96。后出鋼15 25秒，或當鋼包中凈空高度為250mm 280mm時， 停止出鋼。
9.根據權利要求8所述的降低轉爐爐底厚度的方法，其特征在于，預留的鋼水為2 3噸。
10.根據權利要求4所述的降低轉爐爐底厚度的方法，其特征在于，在所述倒掉爐渣步驟之后，還包括再次加入800 IOOOKg高鎂石灰和800 IOOOKg活性石灰以對轉爐內剩余的爐渣進行冷卻降溫。
全文摘要
本發明公開了一種降低轉爐爐底厚度的方法，所述方法包括以下步驟根據轉爐爐底的渣層厚度，在轉爐出鋼過程中預留能夠將所述渣層完全反應掉的鋼水；向轉爐中滑動吹氧進行吹煉；對轉爐中的熔池進行冷卻降溫，最后倒掉爐渣。本發明的方法不需向爐內重新兌入半鋼或鐵水等化爐底材料，并有效地利用了出鋼時鋼水和鋼渣的溫度，在氧氣吹煉過程中也不需造渣，具有操作簡單、節奏快、成本低的優點。
文檔編號C21C5/30GK102994687SQ201210491140
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月27日 優先權日2012年11月27日
發明者黃德勝, 楊森祥, 李利剛, 李盛, 聶紹剛, 郭奠榮 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司