專(zhuān)利名稱(chēng)：提高gor轉(zhuǎn)爐爐底使用壽命的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于不銹鋼冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可提高GOR轉(zhuǎn)爐爐底使用壽命的方法。
背景技術(shù)：
世界不銹鋼的冶煉歷史由于美國(guó)的聯(lián)合碳化物公司發(fā)明AOD (氬氧精煉爐)而翻開(kāi)了新的一頁(yè)，不銹鋼開(kāi)始大規(guī)模低成本地生產(chǎn)和使用，但是AOD專(zhuān)利費(fèi)用昂貴，迫使各國(guó)開(kāi)始研發(fā)替代AOD的不銹鋼冶煉方案，出現(xiàn)了奧鋼聯(lián)在南非建設(shè)的CLU轉(zhuǎn)爐、太鋼同奧鋼聯(lián)合作研發(fā)的K-OBM-S轉(zhuǎn)爐。其中的CLU轉(zhuǎn)爐利用水蒸氣吹入底吹環(huán)縫管中，水蒸氣分解產(chǎn)生的冷卻能來(lái)保護(hù)底吹元件不受高溫的侵蝕。在此原理的基礎(chǔ)上，烏克蘭國(guó)家冶金研究院開(kāi)發(fā)了 GOR底吹不銹鋼冶煉技術(shù)，這種技術(shù)在底吹環(huán)縫吹入天然氣(CH4)，利用天然氣的裂解來(lái) 冷卻由于主管路大量吹入氧氣燃燒產(chǎn)生的熱量，從而保護(hù)管路以及周?chē)筒牟皇芮治g。其供氣管路通過(guò)安裝在轉(zhuǎn)爐底部的三個(gè)套管式噴嘴向熔池吹入可調(diào)成份的氧氣、氮?dú)?、氬氣、天然氣的混合氣體。GOR轉(zhuǎn)爐精煉不銹鋼工藝是在轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行高合金熔體脫碳、還原、合金化，最終使鋼水的化學(xué)成份和溫度都達(dá)到指定標(biāo)準(zhǔn)，其冶煉過(guò)程可以分為三個(gè)階段，第一第二個(gè)階段為氧化期，第三階段為還原期。在第一階段，供氣管路主管吹入氧氣，供氣管路環(huán)逢管道(簡(jiǎn)稱(chēng)環(huán)縫)吹入天然氣或者氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體，對(duì)電爐初鋼液進(jìn)行脫硅、脫碳和升溫，在此階段按照鋼種要求進(jìn)行合金的配加，并且加入石灰進(jìn)行造渣。在第二階段，專(zhuān)門(mén)的配氣程序調(diào)整氧氣與氮?dú)獾谋壤凸夤苈翻h(huán)縫的天然氣和氮?dú)饣旌蠚怏w比例，進(jìn)一步改變降低爐內(nèi)CO分壓達(dá)到“降碳保鉻”的目的，并進(jìn)行深脫碳。在第三階段加入硅鐵進(jìn)行還原脫氧，并加入螢石造還原渣，進(jìn)行富鉻渣的還原，并加入電解錳等金屬合金料合金化。同AOD配置頂槍不同，GOR轉(zhuǎn)爐所有的氧氣均是由爐底三個(gè)底槍吹入，大量的氧氣燃燒產(chǎn)生的熱量嚴(yán)重侵蝕爐底氧氣和周?chē)哪突鸩牧希寡鯓屩車(chē)筒漠a(chǎn)生凹坑。大大降低爐襯使用壽命，在轉(zhuǎn)爐的冶煉過(guò)程中，爐底氧槍必須通過(guò)其同心環(huán)縫管供出冷卻氣體來(lái)冷卻由于氧槍周?chē)罅咳紵a(chǎn)生的熱量，由于冷卻能的存在使氧槍周?chē)糠咒撍蜖t渣凝固，附著在氧槍周?chē)?，形成蘑菇頭，這些蘑菇頭隔絕了燃燒熱量同爐底耐材直接作用，可以有效保護(hù)爐底耐材，但是假如蘑菇頭過(guò)大，會(huì)造成主槍管堵塞，影響生產(chǎn)正常運(yùn)行，同時(shí)會(huì)使槍管氣體倒灌至爐底方向，沖刷耐材，過(guò)小則無(wú)法達(dá)到保護(hù)耐材的作用。由于國(guó)內(nèi)的天然氣成分和烏克蘭有所差別，供氣管路環(huán)縫全部使用天然氣，冷卻強(qiáng)度過(guò)大，產(chǎn)生較大體積蘑菇頭，造成供氣管路環(huán)縫槍管和主槍管堵槍?zhuān)绊懮a(chǎn)。所以在引入GOR時(shí)，烏克蘭專(zhuān)家沒(méi)有成功地將天然氣冷卻應(yīng)用到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，在本發(fā)明之前，GOR環(huán)縫管全部使用氮?dú)饫鋮s，由于冷卻能量低，基本未生成蘑菇頭。造成國(guó)內(nèi)早期GOR爐齡較低，約在70 80爐左右。申請(qǐng)人結(jié)合多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，摸索出一套供氣管路環(huán)縫底吹天然氣和氮?dú)饣旌吓浔鹊拇禑捙浞?，在不同的吹煉時(shí)期吹入合適配比的混合氣體，產(chǎn)生合適大小的蘑菇頭來(lái)保護(hù)底吹元件和耐火材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可提高GOR轉(zhuǎn)爐爐底使用壽命的方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提高GOR轉(zhuǎn)爐爐底使用壽命的方法，GOR轉(zhuǎn)爐冶煉包括三個(gè)階段，第一階段對(duì)鋼液進(jìn)行脫硅、脫碳、升溫，并按鋼種的要求進(jìn)行合金的配加；第二階段進(jìn)行深脫碳；第三階段進(jìn)行還原脫氧；a、在第一階段冶煉初期，GOR轉(zhuǎn)爐的供氣管路主管開(kāi)始吹入氧氣進(jìn)行冶煉時(shí)，供氣管路的環(huán)縫吹入天然氣，天然氣流量按生產(chǎn)能力為70噸/爐的GOR轉(zhuǎn)爐計(jì)5 8m3 / min ；由于天然氣冷卻強(qiáng)度過(guò)大，供氣管路的環(huán)縫出現(xiàn)逐漸封閉的過(guò)程，天然氣流量逐漸降低，當(dāng)天然氣流量降低至3 4m3 / min時(shí),供氣管路的環(huán)縫配入氮?dú)庖煌等?氮?dú)饬髁堪瓷a(chǎn)能力為70噸/爐的GOR轉(zhuǎn)爐計(jì)8 12m3 / min ； b、第二階段供氣管路主管開(kāi)始吹入氮?dú)膺M(jìn)行分壓操作后，供氣管路的環(huán)縫停止天然氣的吹入，并且將供氣管路的環(huán)縫氮?dú)饬髁吭黾又?6 22m3 / min ；C、第三階段進(jìn)行還原后，將供氣管路的環(huán)縫氮?dú)饬髁拷档椭? Ilm3 / min ；d、完成GOR轉(zhuǎn)爐冶煉、出鋼。本發(fā)明中，氣體流量均是按照生產(chǎn)能力為70噸/爐的GOR轉(zhuǎn)爐計(jì)算的。其中，上述方法步驟d出鋼后，GOR轉(zhuǎn)爐處于豎直狀態(tài)時(shí)，供氣管路主管和環(huán)縫吹入氮?dú)?，氮?dú)饬髁堪瓷a(chǎn)能力為70噸/爐的GOR轉(zhuǎn)爐計(jì)供氣管路主管19 21m3 / min、供氣管路環(huán)縫5 7m3 / min。進(jìn)一步的，步驟d出鋼后，供氣管路主管和環(huán)縫吹入氮?dú)獾臅r(shí)間是I分鐘左右。其中，上述方法步驟a中，在第一階段冶煉初期，天然氣流量按生產(chǎn)能力為70噸/爐的GOR轉(zhuǎn)爐計(jì)6 7m3 / min。其中，上述方法步驟b中，供氣管路的環(huán)縫氮?dú)饬髁吭黾又?7 20m3 / min。其中，上述方法步驟c中，將供氣管路的環(huán)縫氮?dú)饬髁拷档椭? IOm3 / min。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過(guò)在GOR轉(zhuǎn)爐的不同冶煉階段，控制供氣管路環(huán)
縫天然氣和氮?dú)獾谋壤约按等肓?，從而產(chǎn)生合適大小的蘑菇頭來(lái)保護(hù)底吹和耐火材料，
從而提高GOR轉(zhuǎn)爐爐底壽命；同時(shí)，在出鋼后，GOR轉(zhuǎn)爐處于豎直狀態(tài)時(shí)，供氣管路主管和環(huán)
縫吹入氮?dú)獠⒖刂破浯等肓?，讓蘑菇頭表面快速形成一層爐渣，為下?tīng)t高溫侵蝕做準(zhǔn)備，進(jìn)
一步的提高GOR轉(zhuǎn)爐爐底壽命。利用本發(fā)明方法使?fàn)t底產(chǎn)生的蘑菇頭成分穩(wěn)定，大小適合，
抗高溫侵蝕能力強(qiáng)，可以有效地保護(hù)GOR爐底耐材的侵蝕，GOR爐齡壽命從70爐左右提高
到180爐左右，噸鋼耐材成本從100元/噸左右降低到65元/噸左右，具有良好的經(jīng)濟(jì)效.、
Mo
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提高GOR轉(zhuǎn)爐爐底使用壽命的方法，GOR轉(zhuǎn)爐冶煉包括三個(gè)階段，第一階段對(duì)鋼液進(jìn)行脫硅、脫碳、升溫，并按鋼種的要求進(jìn)行合金的配加；第二階段進(jìn)行深脫碳;第三階段進(jìn)行還原脫氧；a、在第一階段冶煉初期，GOR轉(zhuǎn)爐的供氣管路主管開(kāi)始吹入氧氣進(jìn)行冶煉時(shí)，供氣管路的環(huán)縫吹入天然氣，天然氣流量按生產(chǎn)能力為70噸/爐的GOR轉(zhuǎn)爐計(jì)5 8m3 / min ；由于天然氣冷卻強(qiáng)度過(guò)大，供氣管路的環(huán)縫出現(xiàn)逐漸封閉的過(guò)程，天然氣流量逐漸降低，當(dāng)天然氣流量降低至3 4m3 / min時(shí),供氣管路的環(huán)縫配入氮?dú)庖煌等?氮?dú)饬髁堪瓷a(chǎn)能力為70噸/爐的GOR轉(zhuǎn)爐計(jì)8 12m3 / min ；b、第二階段供氣管路主管開(kāi)始吹入氮?dú)膺M(jìn)行分壓操作后，供氣管路的環(huán)縫停止天然氣的吹入，并且將供氣管路的環(huán)縫氮?dú)饬髁吭黾又?6 22m3 / min ；C、第三階段進(jìn)行還原后，將供氣管路的環(huán)縫氮?dú)饬髁拷档椭? Ilm3 / min ；d、完成GOR轉(zhuǎn)爐冶煉、出鋼。本發(fā)明達(dá)到提高爐齡的效果是通過(guò)控制供氣管路環(huán)縫天然氣和氮?dú)獾谋壤约按等肓繉?shí)現(xiàn)的，與主管氣體的吹入沒(méi)有多大的關(guān)系，主管氣體的吹入是對(duì)冶煉工藝的控制。
本發(fā)明中，氣體流量均是按照生產(chǎn)能力為70噸/爐的GOR轉(zhuǎn)爐計(jì)算。優(yōu)選的，為了進(jìn)一步的提高爐底壽命，上述方法步驟d出鋼后，GOR轉(zhuǎn)爐處于豎直狀態(tài)時(shí)，供氣管路主管和環(huán)縫吹入氮?dú)?，氮?dú)饬髁堪瓷a(chǎn)能力為70噸/爐的GOR轉(zhuǎn)爐計(jì)供氣管路主管19 21m3 / min、供氣管路環(huán)縫5 7m3 / min。進(jìn)一步的,步驟d出鋼后,供氣管路主管和環(huán)縫吹入氮?dú)獾臅r(shí)間是I分鐘左右。優(yōu)選的，上述方法步驟a中，在第一階段冶煉初期，天然氣流量按生產(chǎn)能力為70噸/爐的GOR轉(zhuǎn)爐計(jì)6 7m3 / min。優(yōu)選的，上述方法步驟b中，供氣管路的環(huán)縫氮?dú)饬髁吭黾又?7 20m3 / min。優(yōu)選的，上述方法步驟c中，將供氣管路的環(huán)縫氮?dú)饬髁拷档椭? IOm3 / min。下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不因此將本發(fā)明的范圍限制在實(shí)施例之中。實(shí)施例一實(shí)施例中GOR轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)能力為70噸/爐。1、在冶煉初期，供氣管路主管全部吹入氧氣，產(chǎn)生大量的熱，供氣管路環(huán)縫全部吹入天然氣，流量控制在6 7m3 / min。由于天然氣冷卻強(qiáng)度過(guò)大，爐底環(huán)縫出現(xiàn)逐漸封閉的過(guò)程。在壓力不變的情況下，天然氣流量逐漸降低。開(kāi)吹過(guò)后約10分鐘，當(dāng)降低至3 4m3 / min之間時(shí),啟動(dòng)氮?dú)馀淙?流量控制在8 12m3 / min。2、至第二階段，GOR轉(zhuǎn)爐主管開(kāi)始吹入氮?dú)膺M(jìn)行分壓操作后，供氣管路的環(huán)縫停止天然氣的吹入、氮?dú)饬髁吭黾硬⒖刂圃?7 20m3 / min，此時(shí)底槍附近燃燒減弱，可調(diào)低冷
卻能量。3、第三階段GOR還原后，供氣管路的環(huán)縫氮?dú)饬髁窟M(jìn)一步減弱并控制在7 IOm3 / min,此時(shí)底槍附近無(wú)氧氣燃燒,進(jìn)一步調(diào)低冷卻氣體流量。4、由于GOR是出鋼口出鋼，出鋼后爐渣會(huì)保留在爐內(nèi)，此時(shí)搖爐至豎直位，供氣管路主管吹入氮?dú)獠⒘髁靠刂圃?0m3 / min左右，環(huán)縫吹入氮?dú)獠⒖刂屏髁? 7m3 / min,豎直位停留一分鐘時(shí)間，讓蘑菇頭表面快速形成一層爐渣，為下?tīng)t高溫侵蝕做準(zhǔn)備。申請(qǐng)人:在采用本實(shí)施例方案前，由于使用氮?dú)饫鋮s，蘑菇頭基本沒(méi)有，爐底耐材在三個(gè)氧槍位置出現(xiàn)深坑，侵蝕比其它位置更快，使得GOR轉(zhuǎn)爐爐齡平均只有70爐左右。從2011年至今，申請(qǐng)人采用本實(shí)施例所述的方案制作蘑菇頭，有效的減少了爐底耐材侵蝕，提高了爐底耐材的抗高溫侵蝕能力，GOR爐齡壽命從原先的平均70爐左右提高到180爐左右，噸鋼耐材成本從原先的100元/噸左右降低到65元/噸左右，申請(qǐng)人總共擁有GOR轉(zhuǎn)爐精煉生產(chǎn)線(xiàn)2條，年經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)到2000萬(wàn)以上。
權(quán)利要求
1.提高GOR轉(zhuǎn)爐爐底使用壽命的方法，GOR轉(zhuǎn)爐冶煉包括三個(gè)階段，第一階段對(duì)鋼液進(jìn)行脫硅、脫碳、升溫，并按鋼種的要求進(jìn)行合金的配加；第二階段進(jìn)行深脫碳；第三階段進(jìn)行還原脫氧；其特征在于a、在第一階段冶煉初期，GOR轉(zhuǎn)爐的供氣管路主管開(kāi)始吹入氧氣進(jìn)行冶煉時(shí)，供氣管路的環(huán)縫吹入天然氣，天然氣流量按生產(chǎn)能力為70噸/爐的GOR轉(zhuǎn)爐計(jì)5 8m3 / min ；由于天然氣冷卻強(qiáng)度過(guò)大，供氣管路的環(huán)縫出現(xiàn)逐漸封閉的過(guò)程，天然氣流量逐漸降低，當(dāng)天然氣流量降低至3 4m3 / min時(shí),供氣管路的環(huán)縫配入氮?dú)庖煌等?氮?dú)饬髁堪瓷a(chǎn)能力為70噸/爐的GOR轉(zhuǎn)爐計(jì)8 12m3 / min ；b、第二階段供氣管路主管開(kāi)始吹入氮?dú)膺M(jìn)行分壓操作后，供氣管路的環(huán)縫停止天然氣的吹入，并且將供氣管路的環(huán)縫氮?dú)饬髁吭黾又?6 22m3 / min ；C、第三階段進(jìn)行還原后，將供氣管路的環(huán)縫氮?dú)饬髁拷档椭? Ilm3 / min ；d、完成GOR轉(zhuǎn)爐冶煉、出鋼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高GOR轉(zhuǎn)爐爐底使用壽命的方法，其特征在于步驟d出鋼后，GOR轉(zhuǎn)爐處于豎直狀態(tài)時(shí)，供氣管路主管和環(huán)縫吹入氮?dú)猓獨(dú)饬髁堪瓷a(chǎn)能力為70 噸/爐的GOR轉(zhuǎn)爐計(jì)供氣管路主管19 21m3 / min、供氣管路環(huán)縫5 7m3 / min。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高GOR轉(zhuǎn)爐爐底使用壽命的方法，其特征在于步驟d出鋼后，供氣管路主管和環(huán)縫吹入氮?dú)獾臅r(shí)間是I分鐘左右。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的提高GOR轉(zhuǎn)爐爐底使用壽命的方法，其特征在于步驟 a中，在第一階段冶煉初期，天然氣流量按生產(chǎn)能力為70噸/爐的GOR轉(zhuǎn)爐計(jì)6 7m3 / min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的提高GOR轉(zhuǎn)爐爐底使用壽命的方法，其特征在于步驟b中,供氣管路的環(huán)縫氮?dú)饬髁吭黾又?7 20m3 / min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的提高GOR轉(zhuǎn)爐爐底使用壽命的方法，其特征在于步驟c中,將供氣管路的環(huán)縫氮?dú)饬髁拷档椭? IOm3 / min。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可提高GOR轉(zhuǎn)爐爐底使用壽命的方法，屬于不銹鋼冶煉技術(shù)領(lǐng)域。該方法在GOR轉(zhuǎn)爐冶煉初期，主管開(kāi)始吹入氧氣進(jìn)行冶煉時(shí)，供氣管路的環(huán)縫吹入天然氣，天然氣流量5～8m3／min；當(dāng)天然氣流量降低至3～4m3／min時(shí)，供氣管路的環(huán)縫配入氮?dú)庖煌等?，氮?dú)饬髁?～12m3／min；第二階段供氣管路主管開(kāi)始吹入氮?dú)膺M(jìn)行分壓操作后，供氣管路的環(huán)縫停止天然氣的吹入，并且將環(huán)縫氮?dú)饬髁吭黾又?6～22m3／min；第三階段進(jìn)行還原后，環(huán)縫氮?dú)饬髁拷档椭?～11m3／min；最后完成轉(zhuǎn)爐冶煉、出鋼。本發(fā)明方法可使蘑菇頭成分穩(wěn)定，大小適合，抗高溫侵蝕能力強(qiáng)，提高爐齡，降低噸鋼耐材成本。
文檔編號(hào)C21C5/30GK103014223SQ20121057023
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者李六一, 劉俊, 胡斌 申請(qǐng)人:四川西南不銹鋼有限責(zé)任公司