本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐護爐方法,具體涉及一種轉(zhuǎn)爐冶煉低磷低碳鋼種比例占總量30%以上,轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水低碳:[C]≤0.04%,低磷:[P]≤0.01%,轉(zhuǎn)爐入爐鐵水磷高:[P]≥0.12%等條件下的保障轉(zhuǎn)爐高壽命的護爐方法。
背景技術:
當前轉(zhuǎn)爐爐襯的護爐方法主要根據(jù)原輔料條件,如:廢鋼構(gòu)成(輕廢、中廢、中廢等),通過調(diào)整其裝爐順序,調(diào)整轉(zhuǎn)爐冶煉鋼水、鋼渣的組分構(gòu)成,控制轉(zhuǎn)爐冶煉終點溫度,濺渣護爐等方式來實現(xiàn)。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐護爐方法主要指:
⑴調(diào)整主原料加入順序,如先加鐵水后加廢鋼,先加比重小、塊度小的輕廢、生鐵塊,后加比重大、塊度大的重廢以降低對轉(zhuǎn)爐前大面爐襯的機械沖擊,從而起到護爐的目的;
⑵通過調(diào)整轉(zhuǎn)爐渣系組分,即形成一定堿度R:(CaO/SiO2)=3-3.5,(MgO)含量≈8%降低爐渣對爐襯的侵蝕性;
⑶控制轉(zhuǎn)爐終點溫度,通常不超過1700℃,在1600℃-1650℃,以降低高溫對耐材的熔蝕程度;
⑷降低轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水的氧化性,通常保障碳氧積[C]*[O]≤0.003,終點[O]≤500ppm,以降低鋼水對爐襯的化學侵蝕;
⑸利用轉(zhuǎn)爐熱態(tài)連續(xù)生產(chǎn)時的爐膛高溫約1500℃左右,在前后爐襯大面加入傳統(tǒng)補爐料,以改環(huán)保性瀝青、樹脂為結(jié)合劑,高純鎂砂為主要原料,瀝青、樹脂在高溫下熔融、鋪展、燒結(jié)(燒結(jié)時間在40min左右)、形成新的MgO-C工作層,作為損耗爐襯,起到護爐作用;
⑹濺渣護爐:將轉(zhuǎn)爐出鋼后的終點渣調(diào)整成為具有一定粘度、(MgO)含量的爐渣,利用氧槍將P≥1.5Mpa的高壓氮氣N2,通過動態(tài)調(diào)節(jié)槍位利用高壓N2將其吹濺并粘附到轉(zhuǎn)爐爐襯表面,形成覆渣層,從而作為每爐冶煉的動態(tài)損耗爐襯,保證轉(zhuǎn)爐的原始爐襯。
綜合采用上述傳統(tǒng)護爐方法對于以突出高效率低成本冶煉生產(chǎn)普通鋼種的轉(zhuǎn)爐而言,通常可以保障轉(zhuǎn)爐爐齡在15000爐左右,但是如果僅采用以上的傳統(tǒng)方法是很難保障冶煉品種鋼,尤其是經(jīng)常連續(xù)生產(chǎn)低碳低磷鋼種比例大的轉(zhuǎn)爐的高壽命。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是,如何提高經(jīng)常連續(xù)生產(chǎn)低碳低磷鋼種比例大的轉(zhuǎn)爐的壽命,即當轉(zhuǎn)爐冶煉低磷低碳鋼種比例占總量30%以上,轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水低碳:[C]≤0.04%,低磷:[P]≤0.01%,轉(zhuǎn)爐入爐鐵水磷高:[P]≥0.12%條件下,如何提高轉(zhuǎn)爐的壽命。
本發(fā)明解決以上技術問題的技術方案是:
一種保障轉(zhuǎn)爐高壽命的護爐方法,該轉(zhuǎn)爐冶煉低磷低碳鋼種比例占總量30%以上,轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水低碳低磷,碳和磷的重量百分比為:[C]≤0.04%,低磷:[P]≤0.01%;轉(zhuǎn)爐入爐鐵水高磷,磷的重量百分比為:[P]≥0.12%; 該護爐方法包括以下步驟:
㈠在轉(zhuǎn)爐砌新爐時在轉(zhuǎn)爐正前大面45°角范圍的爐襯使用高強度耐火磚砌筑,而后大面爐襯及耳軸兩側(cè)爐襯采用抗沖刷耐火磚砌筑;高強度耐火磚砌筑的重量百分比組分包括:型號為98的大結(jié)晶電熔鎂砂:78-84%,型號為196的石墨:12-16%,金屬鋁粉:余量;抗沖刷耐火磚的重量百分比組分包括:型號為97.5的大結(jié)晶電熔鎂砂:78-84%,型號為195的石墨:12-16%,金屬鋁粉:余量;
㈡當轉(zhuǎn)爐前大面爐襯蝕損嚴重時,將液態(tài)轉(zhuǎn)爐渣與耐火磚碎料在爐內(nèi)進行混合,經(jīng)反復搖爐搖勻后滯留于轉(zhuǎn)爐前大面處進行燒結(jié),燒結(jié)時間為40-80分鐘,燒結(jié)后形成鎂碳磚-爐渣結(jié)合層覆于轉(zhuǎn)爐前大面;液態(tài)轉(zhuǎn)爐渣與耐火磚碎料重量配比為:轉(zhuǎn)爐渣:15-25%,耐火磚碎料:75-85%;液態(tài)轉(zhuǎn)爐渣的重量百分比組分包括:SiO2:10-15%,CaO:35-45%,MgO:7-9%,MnO:2.7-3.2%,Al2O3:2.7-3.2%,TFe:余量。
申請人通過研究發(fā)現(xiàn)以下技術問題:轉(zhuǎn)爐前大面爐襯熔損主要為塊度大、棱角尖的不同種類的廢鋼沖擊和兌鐵水時的動態(tài)沖刷為主,損毀機理主要是機械沖刷(廢鋼沖擊、兌鐵水過程沖刷)及熔渣侵蝕(石墨的氧化及MgO向熔渣中的溶解);轉(zhuǎn)爐后大面爐襯熔損則以高溫、高氧化性的鋼水、鋼渣的靜態(tài)侵蝕為主,損毀機理主要是高氧化性的鋼水、鋼渣的靜態(tài)侵蝕為主,其主要侵蝕機理為石墨的氧化及MgO的溶解;因此需要根據(jù)轉(zhuǎn)爐爐襯不同部位的熔損機理,需要針對性地對砌爐方式做調(diào)整。發(fā)現(xiàn)以上技術問題后,申請人通過在轉(zhuǎn)爐砌新爐時在轉(zhuǎn)爐正前大面45°角范圍的爐襯使用所述高強度耐火磚砌筑,在后大面爐襯及耳軸兩側(cè)爐襯采用所述抗沖耐火磚砌筑;這樣,高強度耐火磚相較抗沖耐火磚的高溫強度較高,抗機械沖刷性能大幅度提高,高強度耐火磚降低了MgO熔損速率,采用復合抗氧化劑提高了材料的抗氧化性,侵蝕相對薄弱的部位砌筑抗沖耐火磚,解決了轉(zhuǎn)爐爐襯侵蝕不同步的問題。
另外,申請人人通過研究還發(fā)現(xiàn)以下技術問題:由于本發(fā)明加入轉(zhuǎn)爐的廢鋼以中廢、重廢結(jié)構(gòu)為主的特殊性,任何材質(zhì)的原始爐襯的強度均無法抵御長期反復的機械沖擊,而通常的用大面補爐料或濺渣護爐等方式也不可能解決該類問題;一旦轉(zhuǎn)爐前大面爐襯蝕損嚴重時,沒有及時補救的措施。發(fā)現(xiàn)以上技術問題后,申請人通過將轉(zhuǎn)爐渣配加一定粒度的耐火磚碎料,以爐渣為結(jié)合劑,耐火磚碎料為主要原料形成一種新的鎂碳磚-爐渣結(jié)合層,這些顆粒料與液態(tài)爐渣混合反應,形成新的工作層,因為爐渣中的FeO、SiO2與碎料中的MgO反應生成鎂鐵尖晶石、鎂橄欖石等高溫結(jié)合相,具有較高的結(jié)合強度,經(jīng)反復搖爐搖勻后滯留于轉(zhuǎn)爐前大面處進行燒結(jié),時間在1.5小時以上,從而使爐渣中的(FeO/Fe2O3)與耐火磚發(fā)生化學反應生成具有高耐火度、熱震性、高強韌性的鎂鐵尖晶石,燒結(jié)后形成的覆層,在配加常規(guī)護爐工藝手段的情況下,可以抵御30爐以上的機械沖刷,解決了轉(zhuǎn)爐前大面爐襯蝕損嚴重的技術問題。
本發(fā)明進一步限定的技術方案是:
前述的保障轉(zhuǎn)爐高壽命的護爐方法,其步驟㈡中,耐火磚碎料為高純鎂磚、鎂碳磚或鎂鋁尖晶石磚的碎料,粒度在0-30mm。
根據(jù)本領域公知常識,本發(fā)明中的轉(zhuǎn)爐大面就是指倒渣側(cè)。
本發(fā)明的有益效果是:通過本發(fā)明方法的實施,即便在轉(zhuǎn)爐冶煉低碳低磷鋼種比例較高,主原料以高磷鐵水、中廢廢鋼為主等情況下,在爐齡10000爐的前提下,也可保證全過程底吹避免惡性通爐事故的發(fā)生,同時全程轉(zhuǎn)爐底吹供氣強度的穩(wěn)定很大程度地改善了渣金反應平衡,降低終點鋼水氧含量,出鋼氧含量平均降低150ppm以上,不但減少了鋼鐵料、脫氧劑和合金消耗,同時降低了轉(zhuǎn)爐終點鋼水中氧化物夾雜的總量,為后續(xù)精煉及夾雜物去除創(chuàng)造了有利條件。
具體實施方式
實施例1
本實施例是一種保障轉(zhuǎn)爐高壽命的護爐方法,轉(zhuǎn)爐冶煉低磷低碳鋼種比例占總量30%以上,轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水低碳低磷,碳和磷的重量百分比為:[C]≤0.04%,低磷:[P]≤0.01%;轉(zhuǎn)爐入爐鐵水高磷,磷的重量百分比為:[P]≥0.12%;
本實施例的護爐方法包括以下步驟:
㈠在轉(zhuǎn)爐砌新爐時在轉(zhuǎn)爐正前大面45°角范圍的爐襯使用高強度耐火磚砌筑,而后大面爐襯及耳軸兩側(cè)爐襯采用抗沖刷耐火磚砌筑;所述高強度耐火磚砌筑的重量百分比組分包括:型號為98的大結(jié)晶電熔鎂砂:78%,型號為196的石墨:12%,金屬鋁粉:10%;所述抗沖刷耐火磚的重量百分比組分包括:型號為97.5的大結(jié)晶電熔鎂砂:78%,型號為195的石墨:12%,金屬鋁粉:10%;
㈡當轉(zhuǎn)爐前大面爐襯蝕損嚴重時,將液態(tài)轉(zhuǎn)爐渣與耐火磚碎料在爐內(nèi)進行混合,經(jīng)反復搖爐搖勻后滯留于轉(zhuǎn)爐前大面處進行燒結(jié),燒結(jié)時間為40分鐘,燒結(jié)后形成鎂碳磚-爐渣結(jié)合層覆于轉(zhuǎn)爐前大面;所述液態(tài)轉(zhuǎn)爐渣與耐火磚碎料重量配比為:轉(zhuǎn)爐渣:15%,耐火磚碎料: 85%;所述液態(tài)轉(zhuǎn)爐渣的重量百分比組分包括:SiO2:10%,CaO:35%,MgO:7%,MnO:2.7%,Al2O3:2.7%,TFe:余量。其中耐火磚碎料可以是高純鎂磚、鎂碳磚、鎂鋁尖晶石磚等材料,一般粒度在0-30mm,這些顆粒料與液態(tài)爐渣混合反應,形成新的工作層。
具體砌筑施工要求:
爐襯砌筑均采用干砌,磚縫要求不大于1.0mm,并用干燥鎂砂灌嚴。
砌磚時要嚴格貫徹背緊、靠實、填實、合圓的砌筑方針。
爐殼、永久層、工作層之間要相互靠緊,凡屬壞磚(缺楞、掉角、嚴重扭曲、斷裂等)不得砌在耳軸側(cè)的爐身、爐帽部位。
裝料和出鋼側(cè)不允許有大頭朝外的磚,永久層要平行交錯砌磚,上下層砌筑方向要相互垂直,工作層也采用交錯砌法。
爐底磚縫要求要求盡量靠嚴,斷磚和扭曲大的磚不得砌筑,嚴禁有大頭朝外的磚。
爐身段襯磚縫小于1.0mm且用細鎂砂灌嚴,砌工作層磚放在半徑線上,砌磚要求平整,工作層應環(huán)砌,合門在耳軸側(cè),現(xiàn)場需配備切磚機以滿足合門磚的切割。合門后磚間隙用2mm薄鋼板打入。
出鋼口周圍,砌永久層前,鋼板要抹Mg-C質(zhì)膠泥。
爐帽砌磚與爐身砌磚相同,爐帽需砌筑鎂磚永久層。
砌出鋼口時,出鋼中心與管磚中心一致,與水平交角10度。砌出鋼口外口時,周圍鋼板與爐襯之間的間隙要用鎂碳質(zhì)膠泥加鎂砂打結(jié)料搗實。
使用搗打料部位為爐底、出鋼口等較大縫隙處和砌筑不規(guī)則的空隙處。
提高轉(zhuǎn)爐爐襯壽命,除選用優(yōu)質(zhì)鎂碳磚和采用合理的砌筑方法外,改善操作至關重要、比如,采用復吹技術使冶煉操作平穩(wěn),降低渣中氧化鐵,防止爐底過快上漲,保持合理的爐熔比,再如,采用精料造渣和良好的出鋼后爐襯掛渣操作、以及紅罐出鋼、降低爐子出鋼溫度等,都是有效的提高爐齡手段,應根據(jù)鋼廠實際條件予以采用。
襯磚加工要求:
襯磚尺寸生產(chǎn)精度按負公差控制,在長度、寬度和高度方向上均小于1mm,各平面彎曲率弦高小于0.5mm,且平面上沒有明顯麻點和凸凹點。
轉(zhuǎn)爐底吹透氣元件安裝要求:
砌筑爐底過程,必須注意底吹部位砌筑規(guī)范,嚴禁損壞焊接好的鋼管。安裝底吹元件時,必須小心謹慎,防止底吹元件損壞。
必須在底吹管道聯(lián)接前,對供氣管道漏氣性進行檢查,確保其不漏氣后方能進行管道聯(lián)接。
砌筑過程中,搬運、安裝透氣磚時必須小心,透氣磚尾部的鋼管不得與其它物件碰撞,防止搬運或安裝過程中鋼管與透氣磚本體間出現(xiàn)脫焊或折斷。
砌筑過程中,需逐一通氣檢查每塊透氣元件是否正常,砌筑完成一塊檢查一塊(檢查過程底吹氣體必須采用壓縮空氣,嚴禁使用惰性氣體)。必須確認底吹系統(tǒng)正常后,才能夠進行下一步耐材砌筑。
底吹管道最終聯(lián)接過程(需采用軟連接,不得采用剛性聯(lián)接),必須明確記錄每根管道對應的底吹透氣磚位置,并對透氣磚進行編號。
底吹系統(tǒng)管道安裝確認底吹系統(tǒng)正常后,進行下一步耐材砌筑時,砌筑單位必須注意底吹元件的保護,防止底吹毛細管路進入細沙,堵塞管路。
實施例2
本實施例是一種保障轉(zhuǎn)爐高壽命的護爐方法,轉(zhuǎn)爐冶煉低磷低碳鋼種比例占總量30%以上,轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水低碳低磷,碳和磷的重量百分比為:[C]≤0.04%,低磷:[P]≤0.01%;轉(zhuǎn)爐入爐鐵水高磷,磷的重量百分比為:[P]≥0.12%;
本實施例的護爐方法包括以下步驟:
㈠在轉(zhuǎn)爐砌新爐時在轉(zhuǎn)爐正前大面45°角范圍的爐襯使用高強度耐火磚砌筑,而后大面爐襯及耳軸兩側(cè)爐襯采用抗沖刷耐火磚砌筑;所述高強度耐火磚砌筑的重量百分比組分包括:型號為98的大結(jié)晶電熔鎂砂:80%,型號為196的石墨:15%,金屬鋁粉:5%;所述抗沖刷耐火磚的重量百分比組分包括:型號為97.5的大結(jié)晶電熔鎂砂:81%,型號為195的石墨:14%,金屬鋁粉:5%;
㈡當轉(zhuǎn)爐前大面爐襯蝕損嚴重時,將液態(tài)轉(zhuǎn)爐渣與耐火磚碎料在爐內(nèi)進行混合,經(jīng)反復搖爐搖勻后滯留于轉(zhuǎn)爐前大面處進行燒結(jié),燒結(jié)時間為60分鐘,燒結(jié)后形成鎂碳磚-爐渣結(jié)合層覆于轉(zhuǎn)爐前大面;所述液態(tài)轉(zhuǎn)爐渣與耐火磚碎料重量配比為:轉(zhuǎn)爐渣:20%,耐火磚碎料:80%;所述液態(tài)轉(zhuǎn)爐渣的重量百分比組分包括:SiO2:12%,CaO:40%,MgO:8%,MnO:3.0%,Al2O3:3.0%,TFe:余量。
本實施例的具體砌筑施工要求與實施例1相同。
實施例3
本實施例是一種保障轉(zhuǎn)爐高壽命的護爐方法,轉(zhuǎn)爐冶煉低磷低碳鋼種比例占總量30%以上,轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水低碳低磷,碳和磷的重量百分比為:[C]≤0.04%,低磷:[P]≤0.01%;轉(zhuǎn)爐入爐鐵水高磷,磷的重量百分比為:[P]≥0.12%;
本實施例的護爐方法包括以下步驟:
㈠在轉(zhuǎn)爐砌新爐時在轉(zhuǎn)爐正前大面45°角范圍的爐襯使用高強度耐火磚砌筑,而后大面爐襯及耳軸兩側(cè)爐襯采用抗沖刷耐火磚砌筑;所述高強度耐火磚砌筑的重量百分比組分包括:型號為98的大結(jié)晶電熔鎂砂:84%,型號為196的石墨:15%,金屬鋁粉:1%;所述抗沖刷耐火磚的重量百分比組分包括:型號為97.5的大結(jié)晶電熔鎂砂:84%,型號為195的石墨:15%,金屬鋁粉:1%;
㈡當轉(zhuǎn)爐前大面爐襯蝕損嚴重時,將液態(tài)轉(zhuǎn)爐渣與耐火磚碎料在爐內(nèi)進行混合,經(jīng)反復搖爐搖勻后滯留于轉(zhuǎn)爐前大面處進行燒結(jié),燒結(jié)時間為80分鐘,燒結(jié)后形成鎂碳磚-爐渣結(jié)合層覆于轉(zhuǎn)爐前大面;所述液態(tài)轉(zhuǎn)爐渣與耐火磚碎料重量配比為:轉(zhuǎn)爐渣:25%,耐火磚碎料:75%;所述液態(tài)轉(zhuǎn)爐渣的重量百分比組分包括:SiO2:15%,CaO:45%,MgO:9%,MnO:3.2%,Al2O3:3.2%,TFe:余量。
本實施例的具體砌筑施工要求與實施例1相同。
除上述實施例外,本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案,均落在本發(fā)明要求的保護范圍。