动态控制120吨转炉炉型的方法与流程

本发明涉及转炉炉型控制技术领域，具体指一种动态控制120吨转炉炉型的方法。

背景技术：
目前120吨转炉炼钢炉况维护主要通过溅渣护炉实现：在终渣粘稠的情况下，炉底和炉身渣层变厚，占用炉体体积，使炉容比发生变化(减小)，加入铁水的液位会发生上涨，对操作带来较大影响，存在吃漏氧枪大漏水安全隐患等。现有技术一是通过终点钢水过氧化(增加内生氧化夹杂物)，造氧化性较强的终渣来逐渐洗炉底和炉身；二是氧枪下到最低点用手动开氧气洗炉底；上述两种方法虽可以降低渣层，但对炉底、炉衬、耳轴等部位造成极大侵蚀，易发生炉体穿钢事故。在终渣较稀和氧化性较强(FeO≥22％)情况下，炉底和炉身渣层侵蚀严重，变薄，使炉体体积增大，加入铁水的液位会下降，对操作和炉体维护均带来较大影响。现有技术一是人工操作护炉，将镁质喷补料通过废钢槽加入炉内前或后摇炉，用煤氧枪烘烤不小于一个小时，将炉体前或后大面补起来；二是利用喷补设备将喷补管伸进炉体内，用喷补料加水混成料浆，将左右耳轴部分喷起来。这种方法虽可解决炉层薄的问题，但不经济，耐材成本大幅增加，对钢厂成本控制造成影响。

技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种动态控制120吨转炉炉型的方法，解决炉底上涨、炉身渣层厚及炉容比变小，和炉底下降、炉身渣层薄及耐材侵蚀加快的问题。为实现上述目的，本发明所设计的动态控制120吨转炉炉型的方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：1)当炉底上涨、炉身渣层厚及炉容比变小时，向转炉中加入0.7-3.0吨石灰石，然后加入5-20吨废钢，并使废钢压在石灰石上面，最后兑铁水100-115吨，吹炼，具体反应过程为：石灰石发生分解反应：CaCO3＝CaO+CO2；生成的CO2与熔池中的C再次发生氧化还原反应：CO2+C＝2CO；产生的CO2和CO气体与吹氧的氧气在炉底和炉身剧烈搅拌和冲刷，使炉底和炉身渣层得到均匀的削减；2)当炉底下降、炉身渣层薄及耐材侵蚀加快时，采取提高氧枪高度和降低吹氧强度的控制方法，降低钢水中的氧含量，实现高碳出钢，具体控制参数为：在转炉冶炼前期，即0-350s时间内，控制氧气流量为21000-23000m3/h，氧枪枪位1.5-1.7m；在转炉冶炼中期，即350-800s时间内，控制氧气流量为18000-19000m3/h，氧枪枪位2-2.4m；在转炉冶炼后期，即800-950s时间内，控制氧气流量为20000-21000m3/h，氧枪枪位1.8-2.0m；其中，氧枪枪位表示氧枪的氧气出口位置与钢水液面位置之间的距离；通过上述控制工艺，使得钢水中的终点C含量为：0.4％≤C≤0.7％，同时降低终渣氧化性，使终渣变粘，终渣FeO≤17％，同时配加轻烧白云石，使终渣MgO含量为：8％≤MgO≤11％；出钢后向前摇炉，摇炉时偏离竖直位置的角度为80-90°，使粘稠渣粘在前大面；然后向后摇炉，摇炉时偏离竖直位置的角度为80-90°，使粘稠渣粘在后大面；最后转炉处于竖直位置时，用氮气溅渣；重复步骤2)多次，使渣层逐渐变厚，并趋于稳定，达到转炉渣层所规定的厚度即可。优选地，在步骤1)中，向转炉中加入石灰石的量为1.5-2.0吨，加入废钢的量为10-15吨，兑铁水的量为105-110吨。优选地，在步骤2)中，出钢后向前摇炉时偏离竖直位置的角度为85°，向后摇炉时偏离竖直位置的角度为85°。在上述技术方案中，白云石的有效成分为MgO，白云石作用是调整渣中氧化镁含量，使熔渣的粘度及护炉特性起到最大，转炉冶炼前期反应主要有：Si+2O＝SiO2；Mn+O＝MnO；C+O＝CO；高碳出钢可降低碳粉、氧量消耗，提高硅锰合金收得率，成本效益较明显。本发明的有益效果：采用本发明所设计的动态控制120吨转炉炉型的方法能够有效地解决炉底上涨、炉身渣层厚及炉容比变小，和炉底下降、炉身渣层薄及耐材侵蚀加快的问题，并且降低了生产成本。附图说明图1为石灰石在转炉冶炼前期分解示意图；图2为高碳出钢后向前摇炉对前大面粘渣保护的操作示意图；图3为高碳出钢后向后摇炉对后大面粘渣保护的操作示意图；图4为处于竖直位置的转炉的氮气溅渣示意图；图5为处于竖直位置的转炉的多炉氮气溅渣示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：一种动态控制120吨转炉炉型的方法，包括以下步骤：1)如图1所示，当炉底上涨、炉身渣层厚及炉容比变小时，向转炉中加入石灰石，然后加入吨废钢(石灰石和废钢添加量参照表一标准)，并使废钢压在石灰石上面，最后兑铁水，吹炼，具体反应过程为：石灰石发生分解反应：CaCO3＝CaO+CO2；生成的CO2与熔池中的C再次发生氧化还原反应：CO2+C＝2CO；产生的CO2和CO气体与吹氧的氧气在炉底和炉身剧烈搅拌和冲刷，使炉底和炉身渣层得到均匀的削减；2)当炉底下降、炉身渣层薄及耐材侵蚀加快时，采取提高氧枪高度和降低吹氧强度的控制方法，降低钢水中的氧含量，实现高碳出钢，具体控制参数为：在转炉冶炼前期(0-350s)，控制氧气流量为21000-23000m3/h，氧枪枪位1.5-1.7m；在转炉冶炼中期(350-800s)，控制氧气流量为18000-19000m3/h，氧枪枪位2-2.4m；在转炉冶炼后期(800-950s)，控制氧气流量为20000-21000m3/h，氧枪枪位1.8-2.0m；其中，氧枪枪位表示氧枪的氧气出口位置与钢水液面位置之间的距离；通过上述控制工艺，使得钢水中的终点C含量为：0.4％≤C≤0.7％，同时降低终渣氧化性，使终渣变粘，终渣FeO≤17％，同时配加轻烧白云石，使终渣MgO含量为：8％≤MgO≤11％；如图2所示，出钢后向前摇炉，摇炉时偏离竖直位置的角度为85°，使粘稠渣粘在前大面；如图3所示，向后摇炉，摇炉时偏离竖直位置的角度为85°，使粘稠渣粘在后大面；如图4所示，最后转炉处于竖直位置时，用氮气溅渣，原渣层较薄，终渣层位于原渣层的上表面，并且终渣层处于粘稠状态；如图5所示，重复步骤2)多次后，终渣层逐渐和原渣层融合，最终使得渣层变厚，并趋于稳定，达到转炉渣层所规定的厚度即可。表1转炉渣层动态调整废钢及石灰石配加参考标准炉容比/m3/t铁水Si/％铁水/t废钢/t石灰石/t0.70.20-0.40110-1155-100.7-1.20.70.40-0.60105-11010-151.2-1.80.70.60-0.80100-10515-201.8-2.30.750.20-0.40110-1155-101.0-1.50.750.40-0.60105-11010-151.5-2.00.750.60-0.80100-10515-202.0-2.50.80.20-0.40110-1155-101.2-1.80.80.40-0.60105-11010-151.8-2.40.80.60-0.80100-10515-202.4-3.0本发明方法使得2013年到2014年7月份一炼钢分厂2#转炉炉龄达到19396炉；到2015年12月份1#转炉炉龄达到18879炉，炉役期内，没有出现炉体安全生产事故，生产工艺得到顺利进行，达到了动态护炉的效果。同时用石灰石替代石灰，转炉高碳低磷出钢工艺配合使用，工序工艺成本有效降低。石灰石替代部分石灰熔剂，使每吨铁水能节约3.15元；减少的喷补料耐材，使每吨铁水能节约1.4元。