本发明涉及一种在氧气顶吹转炉炼钢过程中转炉装料面维护方法的改进，具体地说是一种通过溅渣后加入造渣辅料维护转炉装料面及炉衬的方法。
背景技术：
炼钢领域通常采用氧气顶吹转炉，包括氧枪、转炉、投料电振机；所用原料包括铁水、废钢和辅料。采用顶吹氧枪喷吹氮气转炉，氧枪距炉底1.3—2.2m，氮气总管压力为1.40—1.55mpa，吨钢氮耗量为3.5—4.2nm3/(t钢•min)，溅渣时间控制在2分30秒—3分30秒，并保证溅渣完毕炉渣的流速控制在0.2—0.4m/s；铁水、废钢装入炉内，按每吨钢加入13-15kg造渣辅料备料，其造渣辅料中：石灰为5kg、轻烧白云石为5kg、石灰石为3-5kg；造渣辅料粒度为20—40mm；造渣辅料通过投料电振机震匀后备用；所述的“铁水”为高炉铁水，高炉铁水的成分重量百分比为：碳含量为4.0%、硅含量为0.3%、锰含量为0.2%、磷含量为0.12%、硫含量为0.020%、钛含量为0.10%，其余为铁；废钢的成分重量百分比为：碳含量为0.15%、硅含量为0.13%、锰含量为0.32%、磷含量为0.012%、硫含量为0.030%，其余为铁；以吹入氧气的总量为基准，在吹氧量的0.8—3.5%时，加入第一批造渣辅料，第一批造渣辅料的加入量为造渣辅料总量的65—76%，石灰总量的68—75%、轻烧白云石总量的70—80%，通过控制氧枪的枪位及造渣辅料的加入时机和加入量提高造渣速度，缩短炼钢时间，并且提高炉型维护质量。自应用氧气转炉炼钢技术以来，其中装料面及炉衬的使用寿命成为了制约炼钢产能的瓶颈。目前，通常采用改变炉衬砖的材质、造粘渣护炉、炉衬喷补、砖贴等方法提高转炉的炉龄，这些方法的不足在于：一是不易操作，增加了工人的劳动强度；二是施工费用极高，提高了生产成本；三是随着炉龄的增长，尤其是炉役后期，以上措施就很难达到理想效果。
相同领域的技术人员知道，目前氧顶吹转炉的冶炼操作过程主要包括以下步骤：
（1）、上炉出钢后，堵住出钢口，摇正炉体至垂直位置，进行溅渣，2—4min后完毕留渣，检查倾动设备和炉衬，其中，要求倾动、传动系统工作良好，声音正常，炉衬根据炉衬检查情况，对炉衬进行必要的修补和维护；
（2）、倾炉，加废钢、兑铁水，再次摇正炉体至垂直位置；
（3）、氧枪开吹：再次摇正炉体至垂直位置，氧枪开吹，同时加入第一批造渣辅料，加入量相当于全炉总渣量的三分之二；吹氧3-5分钟后，起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰，表示第一批造渣辅料化好；
（4）、3—5min后硅锰氧反应接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高，噪声减弱，表示加入的第一批造渣辅料熔化好；再3—5min后，加入第二批造渣辅料，继续吹炼，随吹炼进行钢中碳逐渐降低，11min后火焰微弱，停止吹氧，控制供氧时间保持在12—14min范围内；如果炉内造渣辅料化渣不好，则允许加入第三批含铁渣料进行化渣；
（5）、转炉达到“终点控制”出钢后倒炉，测温、取样，并确定补吹时间、出钢。
这种冶炼操作过程，虽然提高了转炉炉型维护质量，但仍存在以下不足：一是由于炉衬及装料面工作环境恶劣，加之加入废钢和兑铁水时对转炉装料面的机械撞击与冲刷，使装料面局部破损严重，导致转炉炉衬使用寿命不能同步。为了增加转炉装料面的抗冲击能力，所以在步骤（1）中采用了必要的修补和维护，通过喷补、砖贴措施对装料面的破损部位进行维护，这种维护，工序复杂，而且使用时间短、劳动强度大、不利于炼钢生产效率的提高和生产成本的降低；二是由于造渣辅料分两批以上加入，第一批造渣辅料在步骤（3）中氧枪开吹时加入，第二批造渣辅料在步骤（4）中硅锰氧反应接近结束，第一批造渣辅料熔化后加入，如果化渣不好，则允许加入第三批造渣辅料。这种造渣辅料的加入时机，由于加入量大、次数多，而且在吹炼过程中加入，所以容易造成炉内前期温度偏低，导致前期造渣辅料化渣不好、过程返干及喷渣发生，不易控制造渣辅料化渣质量；三是由于造渣辅料一直处在转炉吹炼过程中的高温阶段，所以在溅渣时，即便是喷至装料面或炉衬上，也不具备粘结在装料面或炉衬上的能力，所以不具备对装料面或炉衬的修复功能。
通过检索可知，目前尚未见在氧气顶吹转炉炼钢过程中，通过在溅渣结束时加入部分造渣辅料，并利用高压氮气把加入的部分造渣辅料与炉渣混合均匀、并溅至炉衬上，另一部分造渣辅料的在摇正炉时对装料面进行维护，从而避免装料面的局部破损，提高转炉内衬的使用寿命，降低劳动强度，提高炼钢生产效率的通过溅渣后加入造渣辅料维护转炉装料面及炉衬的方法的报道。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种通过在溅渣结束时加入部分造渣辅料，并利用高压氮气把加入的一部分造渣辅料与炉渣混合均匀、溅至炉衬上，其余部分造渣辅料在出钢结束后摇正转炉时对装料面进行维护，从而避免装料面及炉衬的局部破损，提高转炉装料面及炉衬的使用寿命，降低劳动强度，提高炼钢生产效率的通过溅渣后加入造渣辅料维护转炉装料面及炉衬的方法。
为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该通过溅渣后加入造渣辅料维护转炉装料面及炉衬的方法，采用顶吹氧枪喷吹氮气转炉，氧枪距炉底1.3—2.2m，氮气总管压力为1.40—1.55mpa，吨钢氮耗量为3.5—4.2nm3/(t钢•min)，溅渣时间控制在2分30秒—3分30秒，并保证溅渣完毕炉渣的流速控制在0.2—0.4m/s；铁水、废钢装入炉内，按每吨钢加入13-15kg造渣辅料备料，其造渣辅料中：石灰为5kg、轻烧白云石为5kg、石灰石为3-5kg；造渣辅料粒度为20—40mm；造渣辅料通过投料电振机震匀后备用；所述的“铁水”为高炉铁水，高炉铁水的成分重量百分比为：碳含量为4.0%、硅含量为0.3%、锰含量为0.2%、磷含量为0.12%、硫含量为0.020%、钛含量为0.10%，其余为铁；废钢的成分重量百分比为：碳含量为0.15%、硅含量为0.13%、锰含量为0.32%、磷含量为0.012%、硫含量为0.030%，其余为铁；其特征在于：由以下冶炼步骤完成：
（1）、上炉出钢后，堵住出钢口，摇正炉体至垂直位置，进行溅渣，并留渣；
（2）、步骤（1）完成2—4min后，倾炉至加废钢和兑铁水位置，向炉内加入废钢和兑铁水，加完废钢和兑完铁水后，再次摇正炉体至垂直位置；
（3）、氧枪开吹：对加入的废钢和兑入的铁水通过氧枪开吹进行冶炼；
（4）、氧枪开吹3—5min后，硅锰氧反应接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高，噪声减弱；继续吹炼，随吹炼的进行钢中碳逐渐降低，约12min后火焰微弱，此时停吹；
（5）、转炉达到“终点控制”出钢后倒炉，测温、取样，并确定补吹时间、出钢，间隔2—3min将计算好的合金加入钢包中，进行脱氧合金化；此部骤与现有技术相同；
（6）、脱氧合金化后出钢，出钢后摇正转炉至垂直状态，下枪吹氮进行溅渣操作，待炉后不再出现渣粒时，打开插板阀，在下枪吹氮的同时加入备好的第一部分造渣辅料，由于加入第一部分造渣辅料时，高压氮气未关闭，炉渣和第一部分造渣辅料在下枪高压吹入氮气的作用下与炉渣混合均匀，溅至炉衬上，增加了溅渣层的厚度；由于溅渣后炉内的温度处在1200—1250℃，利用转炉炉衬及炉渣的热量对加入的造渣辅料预热，石灰石焙烧成石灰，粘附于炉衬表面，从而修补炉衬表面的局部破损，提高炉衬的使用寿命，降低了劳动强度；由于在进行溅渣操作时加入造渣辅料，所以不会降低氧枪开吹吹炼时的温度；
（7）、在转炉达到“终点控制”出钢后至溅渣结束时，炉内炉渣的留量为30kg/（t钢）；出钢后摇正炉，在摇炉过程中将第二部分造渣辅料加入炉内，由于加入的第二部分造渣辅料吸收热量，能使炉渣迅速凝固，对装料面进行维护，用于下一炉钢的冶炼。
本发明还通过如下措施实施：所述的步骤（7）中的“终点控制”是指吹炼终点（即吹氧结束）时，使钢水的化学成分和温度同时达到计划钢种出钢要求而进行的控制，包括控制出钢温度和终点钢水的碳含量、磷含量、硫含量、氧含量；所述的步骤（7）中的炉渣为存在于转炉熔池中的炉渣或溅渣护炉操作后的炉渣。
所述的步骤（6）的溅渣过程中，观察炉口溅渣起渣情况，1分钟时从炉口溅起的渣子呈颗粒状，适当降低枪位200mm，溅渣；溅渣时间在2分45秒、氧枪据炉底1.5米时，炉口不再溅出渣粒时提枪，将提前振好的第一部分造渣辅料加至炉内；借着氧枪上升过程中高压氮气的作用，将已加入炉内的第一部分造渣辅料与炉渣混合均匀；所述的第一部分造渣辅料的加入量为全炉总渣量的2/3。
所述的步骤（7）的过程中，把转炉直接摇至加废钢位，加入第二部分造渣辅料，直接进行下一炉的步骤（2）的加废钢、兑铁水操作；所述的第二部分造渣辅料的加入量为全炉总渣量的1/3。
本发明的有益效果在于：该通过溅渣后加入造渣辅料维护转炉装料面及炉衬的方法，与目前氧气顶吹转炉的炼钢加料方法相比，由于在出钢结束后，摇正转炉，将氧枪降到预定枪位，吹入氮气；溅渣过程中，适当降低枪位200mm，溅渣，把提前振好的辅料加至炉内，喷至装料面上，所以能够保证溅渣护炉质量；由于溅渣结束时炉渣全部留在炉内，所以减少了倒渣时间；由于加入的辅料吸热，炉渣温度下降后迅速凝固可以很好的粘结在炉衬内表面；由于加入辅料时，高压氮气还未关闭，所以能使炉渣与辅料混合均匀，提高了溅渣护炉质量；由于加入的辅料在炉渣高温的作用下，在下枪吹炼2分时速升温到1200℃，参加反应迅速分解，所以提高了前期脱磷、去硫率；由于利用氧枪喷吹高压氮气，在2—4min内将出钢后留渣，炉内的残余炉渣喷溅涂敷在转炉整个内衬表面上，与炉衬结合生成溅渣保护层后，使转炉炉龄上升到一个新的高度。经试用对比：采用本发明炉衬的侵蚀速度由原来的0.2mm/炉降至0.105mm/炉，炉型维护周期延长了一倍以上。
具体实施方式
实施例1
在本公司1#氧气顶吹转炉试用，1#转炉的炉龄设计达到6000炉；该通过溅渣后加入造渣辅料维护转炉装料面及炉衬的方法，采用顶吹氧枪喷吹氮气转炉，氧枪距炉底1.5m，氮气总管压力为1.50mpa，吨钢氮耗量为4.0nm3/(t钢•min)，溅渣时间控制在3分，并保证溅渣完毕炉渣的流速控制在0.3m/s；铁水、废钢装入炉内，铁水、废钢装入量总和为61吨，按每吨钢加入14kg造渣辅料备料，其造渣辅料中：石灰为5kg、轻烧白云石为5kg、石灰石为4kg；造渣辅料粒度为30mm；造渣辅料通过投料电振机震匀后备用；所述的“铁水”为高炉铁水，高炉铁水的成分重量百分比为：碳含量为4.0%、硅含量为0.3%、锰含量为0.2%、磷含量为0.12%、硫含量为0.020%、钛含量为0.10%，其余为铁；废钢的成分重量百分比为：碳含量为0.15%、硅含量为0.13%、锰含量为0.32%、磷含量为0.012%、硫含量为0.030%，其余为铁；其特征在于：由以下冶炼步骤完成：
（1）、上炉出钢后，堵住出钢口，摇正炉体至垂直位置，进行溅渣，并留渣，不再像背景技术中所记载的出钢后要检查炉衬和倾动设备，通过喷补、砖贴措施对装料面的破损部位进行维护和对炉衬进行必要的修补，从而降低了工人的劳动强度，减少了施工费用，便于操作；
（2）、步骤（1）完成2—4min后，倾炉至加废钢和兑铁水位置，向炉内加入废钢和兑铁水，加完废钢和兑完铁水后，再次摇正炉体至垂直位置，此部骤与现有技术相同；
（3）、氧枪开吹：对加入的废钢和兑入的铁水通过氧枪开吹进行冶炼，不再像背景技术中在冶炼废钢和兑入的铁水时氧枪开吹的同时加入第一批造渣辅料，从而避免了因加入造渣辅料致使炉内前期温度偏低、前期造渣辅料化渣不好、过程返干及喷渣现象的发生；
（4）、氧枪开吹4min后，硅锰氧反应接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高，噪声减弱；继续吹炼，随吹炼的进行钢中碳逐渐降低，约12min后火焰微弱，此时停吹；不再像背景技术中加入第二批造渣辅料或第三批造渣辅料，同样避免了因加入造渣辅料致使炉内前期温度偏低、前期造渣辅料化渣不好、过程返干及喷渣现象的发生；
（5）、转炉达到“终点控制”出钢后倒炉，测温、取样，并确定补吹时间、出钢，间隔3min将计算好的合金加入钢包中，进行脱氧合金化；此部骤与现有技术相同；
（6）、脱氧合金化后出钢，出钢后摇正转炉至垂直状态，下枪吹氮进行溅渣操作，待炉后不再出现渣粒时，打开插板阀，在下枪吹氮的同时加入备好的第一部分造渣辅料，由于加入第一部分造渣辅料时，高压氮气未关闭，炉渣和第一部分造渣辅料在下枪高压吹入氮气的作用下与炉渣混合均匀，溅至炉衬上，增加了溅渣层的厚度；由于溅渣后炉内的温度处在1200℃，利用转炉炉衬及炉渣的热量对加入的造渣辅料预热，石灰石焙烧成石灰，粘附于炉衬表面，从而修补炉衬表面的局部破损，提高炉衬的使用寿命，降低了劳动强度；由于在进行溅渣操作时加入造渣辅料，所以不会降低氧枪开吹吹炼时的温度；
（7）、在转炉达到“终点控制”出钢后至溅渣结束时，炉内炉渣的留量为30kg/（t钢）；出钢后摇正炉，在摇炉过程中将第二部分造渣辅料加入炉内，由于加入的第二部分造渣辅料吸收热量，能使炉渣迅速凝固，对装料面进行维护，用于下一炉钢的冶炼。
所述的步骤（7）中的“终点控制”是指吹炼终点（即吹氧结束）时，使钢水的化学成分和温度同时达到计划钢种出钢要求而进行的控制，包括控制出钢温度和终点钢水的碳含量、磷含量、硫含量、氧含量；所述的步骤（7）中的炉渣为存在于转炉熔池中的炉渣或溅渣护炉操作后的炉渣。
所述的步骤（6）的溅渣过程中，观察炉口溅渣起渣情况，1分钟时从炉口溅起的渣子呈颗粒状，适当降低枪位200mm，溅渣；溅渣时间在2分45秒、氧枪据炉底1.5米时，炉口不再溅出渣粒时提枪，将提前振好的第一部分造渣辅料加至炉内；借着氧枪上升过程中高压氮气的作用，将已加入炉内的第一部分造渣辅料与炉渣混合均匀；所述的第一部分造渣辅料的加入量为全炉总渣量的2/3。
所述的步骤（7）的过程中，把转炉直接摇至加废钢位，加入第二部分造渣辅料，直接进行下一炉的步骤（2）的加废钢、兑铁水操作；所述的第二部分造渣辅料的加入量为全炉总渣量的1/3。
经试用对比：炉衬的侵蚀速度由原来的0.2mm/炉降至0.105mm/炉，炉型维护周期延长了1.5倍。
实施例2
在本公司仍在1#氧气顶吹转炉试用，氧枪从转炉顶吹入氮气，1#转炉的炉龄设计达到6000炉，铁水、废钢装入量总和为58吨；氧枪距炉底2.2m，氮气总管压力为1.55mpa，吨钢氮耗量为4.2nm3/(t钢•min)，溅渣时间控制在3分30秒，并保证溅渣完毕炉渣的流速控制在0.4m/s；铁水、废钢装入炉内，按每吨钢加入15kg造渣辅料备料，其造渣辅料中：石灰为5kg、轻烧白云石为5kg、石灰石为5kg；造渣辅料粒度为40mm；造渣辅料通过投料电振机震匀后备用；所述的“铁水”为高炉铁水，高炉铁水的成分重量百分比为：碳含量为4.0%、硅含量为0.3%、锰含量为0.2%、磷含量为0.12%、硫含量为0.020%、钛含量为0.10%，其余为铁；废钢的成分重量百分比为：碳含量为0.15%、硅含量为0.13%、锰含量为0.32%、磷含量为0.012%、硫含量为0.030%，其余为铁；其特征在于：由以下冶炼步骤完成：
所述的步骤（1）同实施例1；
所述的（2）中在步骤（1）完成4min后，倾炉至加废钢和兑铁水位置，加入废钢、兑入铁水；其他同实施例1；
所述的（3）同实施例1；
所述的（4）中氧枪开吹5min后，硅锰氧反应接近结束，其他同实施例1；
所述的（5）中，间隔2min将计算好的合金加入钢包中，其他同实施例1；
所述步骤（6）中，待炉后不再出现渣粒时，炉内炉渣的余量为27kg/（t钢）；由于溅渣后炉内的温度处在1250℃，其他同实施例1；
所述步骤（7）同实施例1。
经试用对比：炉衬的侵蚀速度由原来的0.2mm/炉降至0.1mm/炉，炉型维护周期延长了1.3倍。
实施例3
在本公司仍在1#氧气顶吹转炉试用，氧枪从转炉顶吹入氮气，1#转炉的炉龄设计达到6000炉，铁水、废钢装入量总和为58吨；氧枪距炉底1.3m，氮气总管压力为1.40mpa，吨钢氮耗量为3.5nm3/(t钢•min)，溅渣时间控制在2分30秒，并保证溅渣完毕炉渣的流速控制在0.2m/s；铁水、废钢装入炉内，按每吨钢加入13kg造渣辅料备料，其造渣辅料中：石灰为5kg、轻烧白云石为5kg、石灰石为3kg；造渣辅料粒度为20mm；造渣辅料通过投料电振机震匀后备用；所述的“铁水”为高炉铁水，高炉铁水的成分重量百分比为：碳含量为4.0%、硅含量为0.3%、锰含量为0.2%、磷含量为0.12%、硫含量为0.020%、钛含量为0.10%，其余为铁；废钢的成分重量百分比为：碳含量为0.15%、硅含量为0.13%、锰含量为0.32%、磷含量为0.012%、硫含量为0.030%，其余为铁；其特征在于：由以下冶炼步骤完成：
所述的步骤（1）同实施例1；
所述的（2）中在步骤（1）完成2min后，倾炉至加废钢和兑铁水位置，加入废钢、兑入铁水；其他同实施例1；
所述的（3）同实施例1；
所述的（4）中氧枪开吹3min后，硅锰氧反应接近结束，其他同实施例1；
所述的（5）中，间隔2.5min将计算好的合金加入钢包中，其他同实施例1；
所述步骤（6）中，待炉后不再出现渣粒时，炉内炉渣的余量为27kg/（t钢）；由于溅渣后炉内的温度处在1220℃，其他同实施例1；
所述步骤（7）同实施例1。
经试用对比：炉衬的侵蚀速度由原来的0.25mm/炉降至0.18mm/炉，炉型维护周期延长了1.1倍。