[发明专利]脱碳转炉少渣溅渣护炉工艺

说明书

技术领域

本发明属于复吹转炉炼钢技术领域，特别是提供了一种脱碳转炉少渣溅渣护炉工艺。

背景技术

转炉炉龄是影响转炉生产效率和转炉炼钢成本的关键技术环节之一，如果转炉炉龄低则修炉占用的炉役时间较多，使转炉作业率大幅降低。同时，由于炉龄低修砌转炉用的耐火材料消耗大幅增长，使炼钢成本提高。因此，全世界的炼钢工作者都十分注重提高转炉炉龄的工艺研究与开发工作。

为大幅度提高转炉炉龄，美国于20世纪80年代末期开发成功转炉溅渣护炉工艺技术，其技术原理是在转炉出钢后重新摇正转炉，降低顶吹氧枪采用氮气向熔池喷射高速氮气流，冲击炉内剩余的渣池液面，造成渣滴飞溅并凝结到炉衬上形成致密的溅渣层。溅渣层在空炉和冶炼期间可以防止炉衬继续与空气或炉气接触，避免镁碳砖内脱碳层的继续扩展，并在渣钢界面处依靠溅渣层抵抗钢水和炉渣的冲刷侵蚀，达到延长炉龄的目的。该项技术取得良好的冶金效果，使转炉炉龄由1000～2000炉提高到10000～20000炉。

20世纪90年代中国钢铁企业学习和借鉴美国的先进经验，自主开发了适于我国国情的各种溅渣护炉技术，也取得良好的效果。转炉炉龄最高达到35000炉，多数钢厂平均炉龄超过10000炉。目前国内几乎全部转炉炼钢厂均已采用溅渣护炉技术，达到提高炉龄的目的。

溅渣护炉要求出钢后炉内剩有足够的渣量，保证溅渣护炉的效果。渣量过多炉渣冷却所需氮气量增加，溅渣时间延长；渣量过少也会造成溅渣过程中没有足够的炉渣溅射到炉衬上形成完整的溅渣层，使溅渣效果明显降低。常规转炉炼钢渣量通常波动在100～120kg/t，出钢时往往倒掉50～60％的炉渣，即溅渣留渣量控制在50～80kg/t。为保证溅渣效果，许多厂采用溅渣调渣工艺，即在溅渣前向炉内加入一定数量的调渣剂提高渣中MgO含量和降低渣中FeO含量，以求达到更佳的溅渣效果。如发明专利公开号CN1158902A提出的一种溅渣护炉方法是在吹炼过程中向炉内分批加入轻烧白云石，其加入量为8～20kg/t。出钢后向残留炉渣中加入调渣剂8～15kg/t，调渣剂成份为镁砂20～40％，轻烧白云石30～60％，菱镁球0～30％，生白云石0～35％，加入调渣剂后向炉渣中喷吹高压氮气溅渣。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。

采用转炉少渣冶炼工艺，控制石灰加入量≤15kg/t，渣量≤30kg/t，无法满足溅渣护炉的留渣量要求。因此，日本各钢厂多数采用少渣冶炼工艺技术，未能采用溅渣护炉工艺。为提高转炉炉龄，日本钢厂的经验主要是降低耐火材料的侵蚀速度，主要措施是：①大幅度提高转炉作业率，将单座转炉冶炼炉数从20炉/日提高到40炉/日以上，炉衬侵蚀速率指数降低80％。②降低转炉出钢温度，通常控制转炉出钢温度在1640～1660℃之间。③降低冶炼终点渣钢过氧化性，如控制终点钢水a_O≤350×10^-6，渣中TFe≤15％。

由于我国对炼钢终点的控制尚达不到日本钢厂的控制水平，采用少渣冶炼工艺后取消溅渣护炉工艺炉龄难以超过2000炉。

本项发明针对转炉采用少渣冶炼工艺后，溅渣护炉渣量不足，而通过减少炉衬侵蚀提高炉龄又遇到终点控制困难大，很难达到日本钢厂的控制水平和要求。为此，本发明研究提出一种适于转炉少渣冶炼采用的溅渣护炉工艺，其特点是：

转炉采用少渣冶炼工艺，控制渣量≤30kg/t；

转炉冶炼和出钢过程严禁倒渣，避免喷溅，减少炉渣损失；

溅渣后适当留渣，补充炼钢渣量的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱碳转炉少渣溅渣护炉工艺，适用于脱碳转炉少渣冶炼，控制石灰加入量≤15kg/t，渣量≤30kg/t的条件下采用的溅渣护炉。