一种转炉溅渣护炉的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及转炉炼钢领域，尤其是一种转炉溅渣护炉的方法。
【背景技术】
[0002] 转炉溅渣护炉技术与复吹炼钢技术是近年来转炉炼钢的2项重大新技术。
[0003] 1983年美国普莱克斯公司成功开发出转炉溅渣护炉工艺技术。溅渣护炉的基本原 理，是在转炉出钢后将炉体保持直立状态，利用顶吹氧枪向炉内喷射高压氮气，将出钢后剩 余的炉渣喷溅在炉衬上。复吹转炉溅渣护炉是将顶吹和底吹均切换成氮气，从上、下不同方 向吹向转炉内炉渣，将炉渣溅起粘结在炉衬上。渣粒是以很大冲击力粘附到炉衬上，与炉壁 结合的相当牢固，该保护层可以有效地阻止吹炼时高温熔体对炉衬的侵蚀，减轻高温气流 及炉渣对炉衬的化学侵蚀和机械冲刷，以维护炉衬、提高炉龄并降低耐材包括喷补料等的 消耗。
[0004] 20世纪90年代中国钢铁企业引入美国的转炉溅渣护炉工艺技术，根据自身的 生产实际情况自主开发了各种溅渣护炉技术，取得较好的冶金效果。转炉炉龄最高达到 35000炉，多数钢厂平均炉龄超过10000炉。
[0005] 溅渣护炉之前普遍要进行调渣。发明专利公开号CN101177720A提出了一种转炉 高氧化性炉渣的溅渣护炉方法，是在溅渣前每吨加入30~100kg由无烟煤与氧化煤组成 的调渣剂，然后喷吹氮气溅渣护炉。显然，传统的转炉溅渣护炉工艺要求留有较多的渣 量，并在溅渣前加入大量调渣剂。最近几年，节能环保与提质增效的工作要求越来越严格， 发明专利公开号CN102424886A提出了脱碳转炉少渣溅渣护炉工艺，是根据此要求适应目 前转炉炼钢逐步推广的"双渣+少渣"冶炼工艺开发的溅渣护炉操作。因此研宄溅渣护炉 工艺中影响溅渣层寿命的主要因素，并在溅渣护炉工艺中进行量化控制，实现溅渣护炉工 艺的科学量化，这些正是本发明要着手解决的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明提供一种转炉溅渣护炉的方法，利用测出的炉渣氧电势数据得出冶炼终点 炉渣中FeO的含量，通过调整炉渣中FeO的含量控制溅渣层的分熔特性，达到减少溅渣层分 熔量，提高溅渣层对炉衬的保护作用。
[0007] 本发明所采取的技术方案是： 一种转炉溅渣护炉的方法，包括下述步骤： (1) 出钢前副枪TS0探头测定炉渣氧电势E，根据回归公式计算此时炉渣中FeO含量W; 所述回归公式为： ff=32. 919XLn(E)-162. 59 E-炉渣氧电势/mV,取值范围140~350mV; W-炉渣 FeO/% ; (2) 计算炉渣量，根据溅渣FeO含量控制为10-15%计算需加入炉渣改性剂量；炉渣的 加入量采用如下公式计算： G={ (2. 14 X [Si] + 1. 29 X [Mn - Mn 残]+ 0? 5%) Xm铁水 + m石灰 X 97% + m轻烧 X 93% + m冷却剂 X35%}+ (1 - [FeO]) G-炉渣量/Kg ; m铁水、m石灰、m轻烧、分别为铁水、石灰、轻浇和冷却剂的用量，单位为Kg; 炉渣改性剂的加入质量为： J=12X [GX (ff-15%)/144]/10°/〇 J-改性剂加入量/Kg ; (3)溅渣30-40秒后加入炉渣改性剂；所述炉渣改性剂中Mg0=50%wt、CaO彡10%wt、 Si02^ 6%wt, C ^ 10%wt ； 优选的，溅渣采用低高低的溅渣枪位模式：开始溅渣枪位为1. 〇米，溅渣时间至30-40% 时枪位为1. 5米，最后派澄枪位降为0. 8-1米，派澄时间为5~6分钟。
[0008] 优选的，留渣量为5-15Kg/t。
[0009] 进一步优选的，副枪从设定最低点上升到离开炉渣液面过程中可设定运行速度为 20cm/sec，以保证测定数据的精确。
[0010] 本发明是对转炉副枪终点测试过程中氧电势测试曲线的数据进一步分析研宄，提 出利用测出的炉渣氧电势数据得出冶炼终点炉渣中FeO的含量，通过调整炉渣中FeO的含 量控制溅渣层的分熔特性，达到减少溅渣层分熔量，提高溅渣层对炉衬的保护作用。在溅渣 护炉中充分利用溅渣层的分熔现象，用溅渣层的分熔特性来预测溅渣层的护炉效果好坏， 它比熔化性温度能更加完整、准确地评价溅渣层的寿命。通过实验证明：炉渣碱度在2. 5~ 4. 5范围内对分熔特性没有明显影响；炉渣中氧化镁处于过饱和状态以后，渣层没有发生 明显的分熔现象，因此溅渣护炉时，最佳炉渣组分配镁的目标定到1〇±1%即可满足所有的 冶炼工况；FeO的含量对溅渣层分熔特性的影响至关重要，当FeO的含量< 15%时溅渣层不 会发生明显的分熔现象，而当FeO的含量> 15%时溅渣层发生的分熔量随FeO的含量升高， 急剧增加。说明只要实时准确地测定出FeO的含量，并加以调整控制，就可以使溅后渣凝结 在炉衬上形成致密、耐侵蚀的溅渣层达到保护炉衬的目的。
[0011] 转炉吹炼到终点，停止供氧操作，下副枪使用TS0探头进行测温、取样、定氧、定碳 操作。副枪从设定最低点上升到离开炉渣液面过程中可设定运行速度为20cm/ sec，以保证 测定数据的精确。选取炉渣氧电势测定曲线中比较平稳的一段采集炉渣氧电势数据，根据 以下的回归公式计算此时炉渣中FeO的含量： ff=32. 919 XLn (E)-162. 59 E-炉渣氧电势/mV,取值范围140~350mV ; W-炉渣 FeO/%。
[0012] 副枪氧电势测定曲线中炉渣氧电势数据区域的确定非常关键。TS0探头测量了钢 水的温度、氧含量后，探头继续提升，在经过钢渣界面时氧电势数据会提供一个开关量，此 时即是炉渣氧电势数据区域的起点；同理探头继续提升，在经过炉渣与空气界面时测温数 据会提供一个开关量，对应到副枪氧电势测定曲线上就可确定此时为炉渣氧电势数据区域 的终点。
[0013] FeO的含量严重影响炉渣的黏度，考虑到炉渣既容易溅起又具备挂渣能力，因此溅 渣护炉的最佳炉渣组分中FeO含量的控制范围为10~15% wt。使用如表1的炉渣改性剂 进行FeO含量的调控。
[0014] 表1炉渣改性剂成分控制
【主权项】
1. 一种转炉溅渣护炉的方法，其特征在于包括下述步骤： (1) 出钢前副枪TSO探头测定炉渣氧电势E，根据回归公式计算此时炉渣中FeO含量W; 所述回归公式为： ff=32. 919 XLn (E)-162. 59 E-炉渣氧电势/mV,取值范围140~350mV ; W-炉渣 FeO/% ; (2) 计算炉渣量，根据溅渣FeO含量控制为10-15% wt计算需加入炉渣改性剂量；炉渣 的加入量采用如下公式计算： G={ (2. 14 X [Si] + 1. 29 X [Mn - Mn 残]+0?5%) Xm铁水+m石灰X 97% +m轻烧X 93% + m冷却剂X35%}+ (1 - [FeO]) G-炉渣量/Kg ; m铁水、m石灰、m轻烧、分别为铁水、石灰、轻浇和冷却剂的用量，单位为Kg; 炉渣改性剂的加入质量为： J=12X [GX (ff-15%)/144]/10°/〇 J一一改性剂加入量/Kg ; (3) 溅渣30-40秒后加入炉渣改性剂；所述炉渣改性剂中Mg0=50%wt、CaO彡10%wt、 Si02^ 6%wt,C ^ 10%wt〇
2. 根据权利要求1所述的一种转炉溅渣护炉的方法，其特征在于所述溅渣采用低高低 的溅渣枪位模式：开始溅渣枪位为1. 0米，溅渣时间至30-40%时枪位为1. 5米，最后溅渣枪 位降为0. 8-1. 0米，溅渣时间为5~6分钟。
3. 根据权利要求1所述的一种转炉溅渣护炉的方法，其特征在于所述溅渣后留渣量为 5-15Kg/t〇
4. 根据权利要求1所述的一种转炉溅渣护炉的方法，其特征在于所述副枪运行速度为 20cm/sec〇
【专利摘要】本发明公开了一种转炉溅渣护炉的方法，包括下述步骤：（1）出钢前副枪TSO探头测定炉渣氧电势E，根据回归公式计算此时炉渣中FeO含量W；（2）计算炉渣量，根据溅渣FeO含量控制为10-15%计算需加入炉渣改性剂量；（3）溅渣30-40秒后加入炉渣改性剂；所述炉渣改性剂中MgO=50%wt、CaO≤10%wt、SiO≤6%wt、C≤10%wt。本发明利用测出的炉渣氧电势数据得出冶炼终点炉渣中FeO的含量，通过调整炉渣中FeO的含量控制溅渣层的分熔特性，达到减少溅渣层分熔量，提高溅渣层对炉衬的保护作用。
【IPC分类】C21C5-36
【公开号】CN104673960
【申请号】CN201510087284
【发明人】刘永军, 王金龙, 杨海平, 张明海, 李家征, 贾建明, 闫军, 刘良琴, 王超
【申请人】宣化钢铁集团有限责任公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月25日