本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种转炉吹炼终点渣泡快速消除的方法。
背景技术：
顶底复吹转炉通常采取“高拉补吹”炼钢工艺，受低碳钢品种结构、钢包热周转效率以及粗炼钢水终点[s]、[p]含量要求等因素影响，往往造成转炉补吹时间长，转炉终渣及钢水氧化性强，炉内终渣泡沫化程度严重，在转炉倒炉测温取样或出钢操作时，严重泡沫化的炉渣会从炉口涌出，流到炉前平台或炉下钢包车设备，将会产生一系列危害：(1)流到炉前平台的高温炉渣极易烫伤测温取样作业人员；(2)流到等待出钢的钢包内或钢包车设备，容易造成钢水质量事故或生产设备事故；(3)大量溢出的高温炉渣，造成钢铁料消耗增加。此时，若不采取炉渣消泡的措施，需要等待炉内泡沫化严重的炉渣衰弱至一定程度后，才能倒炉测温取样或出钢操作，倒炉时间增加，冶炼周期延长，不能满足炼钢快节奏生产要求。
炉渣泡沫化程度严重导致炉口涌渣，炉渣泡沫化根本原因在于：(1)转炉停止吹炼时，炉内钢水中的c-o反应远未达到平衡，仍要继续反应，以致钢水中有过量的co气体产生溢出，促使炉渣发泡；(2)转炉钢水过氧化时(终点[c]≤0.06％)，渣中的(feo)含量过高(一般可达20％-25％)，一方面渣中(feo)和钢液中的[c]反应产生co气泡溢出，促使炉渣发泡；另一方面，渣中过高的(feo)含量降低了炉渣的黏度，使得炉渣表面的张力有利于炉渣泡沫化。目前，常规做法是在转炉吹炼终点渣泡时，通过向炉内加入压渣剂以消除炉渣泡沫化程度。压渣剂消泡，主要分为物理消泡和化学消泡两种工艺：(1)物理消泡工艺，通过向炉内加入冷钢渣，击碎炉渣泡沫、提高炉渣黏度快速降低炉渣温度，达到消泡目的；(2)化学消泡工艺，加入碳质原料，对炉渣进行脱氧以降低渣中feo含量，提高炉渣熔点及黏度。上述两种压渣工艺在抑制转炉吹炼终点渣泡方面起到一定作用，但其对出钢前钢渣的性质以及炉渣碱度的影响较大。
中国专利号cn102787201a公开了一种煤作为炼钢压渣剂的用途及其抑制钢渣泡的方法，此方法对渣泡有一定的抑制作用，但该压渣剂以煤粉为基，并对煤粉含水量、煤粉可燃基的挥发分百分含量以及制球粒径都有严格要求，限制其推广应用前景。中国专利号cn102719595a公开了一种通过氧枪向转炉内吹氧消除渣泡的方法，该方法利用氧气射流破坏炉渣泡沫化且无需压渣剂投入，起到很好的消泡的作用。但该方法通过氧枪下降至炉口水平位置以下-300mm区间吹氧，对吹氧时间有严格要求：若吹氧时间短，达不到消泡的作用；若吹氧时间长，则渣中(feo)可能会再次聚集，不仅会增加炉渣泡沫化程度，还会对转炉炉衬有一定的侵蚀作用。另外，严重泡沫化炉渣漫至炉口时，该方法则不能将氧枪下降至炉内开氧进行消泡操作，否则极易引发氧枪大漏水安全事故。
技术实现要素：
为了解决上述存在的问题，本发明提出一种转炉吹炼终点渣泡快速消除的方法，该终点渣泡快速消除的方法先向转炉内加入白云石，在辅以渣面吹氮，通过白云石在高温下分解产生的co2气体迅速聚集上升，co气体随大量地co2气体逸出，在氮气吹扫强搅拌作用下，co气体和co2气体在转炉渣面形成的气泡破碎，从而在短时间内快速排出co气体，达到快速消泡的目的，操作简单，安全可靠，效率高，不影响冶炼周期。
为了实现上述目的，本发明采用以下方案，包括：
(1)转炉停止吹炼后，炉口少量炉渣外溢并伴有大量气体排出，炉内炉渣泡沫化严重，迅速将氧枪操作模式选为“手动”；
(2)通过转炉高位料仓向炉内加入白云石；
(3)将氧枪喷头降至炉口水平线以下，“手动”开氮气，保证氮气射流完全覆盖渣面，吹氮30s后，停止吹氮；
(4)将氧枪自动提至等候点位置后，转炉向出钢侧倾斜30°；
(5)转炉正常倾动，进行测温取样和出钢操作。
优选地，所述白云石的加入量为1.5～3.0kg/吨钢。
优选地，所述氮气压力为1.3～1.5mpa，氮气流量14000～16000m3/h。
本发明的优点在于：本发明所述转炉吹炼终点渣泡快速消除的方法，先向炉内加入白云石，由于白云石高温分解快速产生co2、cao和mgo，cao和mgo为高熔点物质，提高了炉渣的黏度和熔点，具有调渣作用，无需对过氧化炉渣进行改质，可直接进行溅渣护炉；白云石分解产生的co2气体增加了钢中气体形核中心，降低了co气泡的形成压力，co2气体迅速聚集上升，co气体随大量地co2气体逸出，在氮气吹扫强搅拌作用下，co气体和co2气体在转炉渣面形成的气泡破碎，从而在短时间内快速排出co气体，达到快速消泡的目的，操作简单，安全可靠，效率高，不影响冶炼周期。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，以利于本领域技术人员能够更加清楚的了解，本发明采用以下方案，包括：
(1)转炉停止吹炼后，炉口少量炉渣外溢并伴有大量气体排出，炉内炉渣泡沫化严重，迅速将氧枪操作模式选为“手动”；
(2)通过转炉高位料仓向炉内加入1.5～3.0kg/吨钢白云石，白云石高温分解快速产生co2、cao和mgo，co气体随大量地co2气体逸出；
(3)将氧枪喷头降至炉口水平线以下，“手动”开氮气，氮气压力为1.3～1.5mpa，氮气流量14000～16000m3/h，保证氮气射流完全覆盖渣面，吹co气体和co2气体在转炉渣面形成的气泡破碎，氮30s后，停止吹氮；
(4)将氧枪自动提至等候点位置后，转炉向出钢侧倾斜30°，使得均匀钢水成分和温度，有利于渣中剩余气体更好地排出；
(5)转炉正常倾动，进行测温取样和出钢操作。
本发明所述转炉吹炼终点渣泡快速消除的方法，先向炉内加入白云石，由于白云石高温分解快速产生co2、cao和mgo，cao和mgo为高熔点物质，具有调渣作用，无需对过氧化炉渣进行改质，可直接进行溅渣护炉；白云石分解产生的co2气体迅速聚集上升，co气体随大量地co2气体逸出，在氮气吹扫强搅拌作用下，从而在短时间内快速排出co气体，达到快速消泡的目的，操作简单，安全可靠，效率高，不影响冶炼周期。
实施例1
以转炉冶炼swrch6a钢种为例，其粗炼钢水[c]含量要求≤0.04％：转炉提枪停止吹炼后，炉口部分炉渣外溢并伴有大量气体排出，炉口火焰高度较高，说明炉内炉渣泡沫化程度严重，将氧枪操作模式选为“手动”；通过转炉高位料仓向炉内加入180kg白云石；按住“氧枪下降”按钮，手动下枪至4700mm，氧枪喷头降至炉口水平线以下-800mm位置，按“开氮”按钮，手动开氮，氮气射流完全覆盖渣面，氮气压力1.5mpa，氮气流量16000m3/h，吹氮30s后，按“关氮”按钮，手动关氮；按“氧枪等候点”按钮，将氧枪自动提至6500mm等候点位置后，转炉向出钢侧倾斜30°，再向倒渣侧倾斜84°，进行测温取样和倒渣操作；待倒渣操作结束后，转炉正常进行出钢操作。
实施例2
以转炉冶炼mlo8al钢种为例，其粗炼钢水[c]含量要求≤0.05％：转炉提枪停止吹炼后，炉口部分炉渣外溢并伴有大量气体排出，炉口火焰高度较高，说明炉内炉渣泡沫化程度严重，将氧枪操作模式选为“手动”；通过转炉高位料仓向炉内加入150kg白云石；按住“氧枪下降”按钮，手动下枪至4800mm，氧枪喷头降至炉口水平线以下-700mm位置，按“开氮”按钮，手动开氮，氮气射流完全覆盖渣面，氮气压力1.5mpa，氮气流量16000m3/h，吹氮30s后，按“关氮”按钮，手动关氮；按“氧枪等候点”按钮，将氧枪自动提至6500mm等候点位置后，转炉向出钢侧倾斜30°，再向倒渣侧倾斜85°，进行测温取样和倒渣操作；待倒渣操作结束后，转炉正常进行出钢操作。
实施例3
以转炉冶炼钢种swrch10a为例，其粗炼钢水[c]含量要求≤0.07％：转炉提枪停止吹炼后，炉口部分炉渣外溢并伴有大量气体排出，炉口火焰高度较高，说明炉内炉渣泡沫化程度严重，将氧枪操作模式选为“手动”；通过转炉高位料仓向炉内加入120kg白云石；按住“氧枪下降”按钮，手动下枪至4700mm，氧枪喷头降至炉口水平线以下-800mm位置，按“开氮”按钮，手动开氮，氮气射流完全覆盖渣面，氮气压力1.4mpa，氮气流量15000m3/h，吹氮30s后，按“关氮”按钮，手动关氮；按“氧枪等候点”按钮，将氧枪自动提至6500mm等候点位置后，转炉向出钢侧倾斜30°，再向倒渣侧倾斜83°，进行测温取样和倒渣操作；待倒渣操作结束后，转炉正常进行出钢操作。
实施例4
以转炉冶炼q235b钢种，补吹时间长，终点碳低导致炉渣泡沫化为例。粗炼钢水终点温度1600℃，但炼钢工艺技术规程要求出钢温度为1645℃-1665℃，为补偿终点温度，补吹时间长，钢水实测终点[c]含量0.05％，终点温度1652℃，转炉提枪停止吹炼后，炉口部分炉渣外溢并伴有大量气体排出，炉口火焰高度较高，说明炉内炉渣泡沫化程度严重。此时，将氧枪操作模式选为“手动”；通过转炉高位料仓向炉内加入130kg白云石；按住“氧枪下降”按钮，手动下枪至4700mm，氧枪喷头降至炉口水平线以下-800mm位置，按“开氮”按钮，手动开氮，氮气射流完全覆盖渣面，氮气压力1.4mpa，氮气流量15000m3/h，吹氮30s后，按“关氮”按钮，手动关氮；按“氧枪等候点”按钮，将氧枪自动提至6500mm等候点位置后，转炉向出钢侧倾斜30°，再向倒渣侧倾斜84°，进行测温取样和倒渣操作；待倒渣操作结束后，转炉正常进行出钢操作。
实施例5
以转炉冶炼q345b钢种，为脱除[p]，造成补吹时间长，终点过氧化，炉渣泡沫化严重为例。其粗炼钢水[p]含量0.050％，但炼钢工艺技术规程要求终点钢水[p]含量≤0.035％，为脱除[p]，达到工艺对[p]含量要求，造成补吹时间长，钢水实测终点[c]含量0.07％，[p]含量0.030％，转炉提枪停止吹炼后，炉口部分炉渣外溢并伴有大量气体排出，炉口火焰高度较高，说明炉内炉渣泡沫化程度严重，将氧枪操作模式选为“手动”；通过转炉高位料仓向炉内加入120kg白云石；按住“氧枪下降”按钮，手动下枪至4700mm，氧枪喷头降至炉口水平线以下-800mm位置，按“开氮”按钮，手动开氮，氮气射流完全覆盖渣面，氮气压力1.5mpa，氮气流量16000m3/h，吹氮30s后，按“关氮”按钮，手动关氮；按“氧枪等候点”按钮，将氧枪自动提至6500mm等候点位置后，转炉向出钢侧倾斜30°，再向倒渣侧倾斜84°，进行测温取样和倒渣操作；待倒渣操作结束后，转炉正常进行出钢操作。
本发明上述实施例以白云石为主原料，其来源广泛，且价格便宜，投入转炉中，分解产生co2气体并辅以氮气吹扫强搅拌作用，充分促进了渣中co气体排出，有效解决了转炉吹炼终点渣泡问题，达到了快速消泡的目的，平均冶炼周期由35分钟缩短至32分钟，钢铁料消耗指标降低10-15kg/吨钢。另外，白云石分解后产生的cao和mgo高熔点物质起到了很好的调渣作用，出钢完毕后无需对过氧化炉渣进行改质，可直接进行溅渣护炉，有利于转炉炉况稳定。