[發明專利]金屬爐渣復合蘑菇頭再生與墊補透氣性爐底的方法

有效

• 申請號: 200910078437.6
• 申請日: 2009-02-23
• 公開（公告）號: CN101487071A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 劉瀏;佟溥翹;鄭叢杰;楊利彬;李春龍;王毅;趙舸;劉艷
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: C21C5/30
• 分類號: C21C5/30;C21C5/48
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明專利屬于氧氣轉爐煉鋼技術領域。特別是提供一種金屬爐渣復合蘑菇頭再生與墊補透氣性爐底的方法，用于復合吹煉轉爐在爐底發生侵蝕的情況下，實現金屬爐渣復合蘑菇頭的再生和墊補透氣性爐底，以保護底吹供氣元件，提高復吹爐齡。

背景技術

轉爐復合吹煉是一種先進的轉爐煉鋼工藝技術，多年來由于底吹供氣元件壽命不高，造成復吹轉爐遠低于采用濺渣護爐技術的頂吹轉爐。采用金屬爐渣復合蘑菇頭保護底吹供氣元件的工藝技術可以大幅度提高底吹供氣元件的壽命，使之與采用濺渣護爐工藝后的轉爐爐齡同步。由于金屬爐渣復合蘑菇頭是基于轉爐爐底生成的，因此當爐底發生熔損時蘑菇頭可能隨爐底一同熔損，嚴重時會隨爐底侵蝕完全侵蝕掉。

轉爐煉鋼過程爐底厚度的變化是與冶煉鋼種、冶煉工藝、出鋼條件等工藝因素有關，通常分為以下兩類情況：

對于中、小型轉爐以生產中、高碳([C]≥0.04％)建筑鋼材、特殊鋼長材和中厚板為主，終點鋼水和爐渣過氧化現象不嚴重，出鋼溫度較低，往往造成爐底上漲現象嚴重；

對于大型轉爐以生產低碳、超低碳([C]＜0.04％)板材為主，出鋼溫度高，鋼水和爐渣氧化性強，往往造成爐底熔損，出現凹陷。

對于爐底上漲，可根據現場觀察、儀器測量和計算機檢測的P-Q曲線判定爐底上漲程度。根據爐底上漲程度可及時采用延長濺渣頻率、增加低碳鋼吹煉爐數和加強底吹攪拌促使鋼流沖刷爐底以及吹掃爐底等工藝措施控制爐底上漲厚度≤200mm，保證蘑菇頭的透氣性。

但對于爐底熔損出現凹陷的情況，由于金屬爐渣復合蘑菇頭已隨爐底一同熔損，因此需要進行蘑菇頭再生并用耐火材料墊補爐底，以保證正常的爐底厚度，還要保持復吹工藝所必需的透氣性。這一技術問題在國際上至今尚未解決。

發明內容

本發明的目的在于提供一種金屬爐渣復合蘑菇頭再生與墊補透氣性爐底的方法，在轉爐爐底發生熔損出現凹陷的情況下，實現金屬爐渣復合蘑菇頭再生和墊補透氣性爐底，以保證補爐后爐底厚度基本恢復原始爐底厚度，同時可形成透氣性良好的金屬爐渣復合蘑菇頭，保證復合吹煉工藝的正常進行。

本發明的技術原理是針對大型轉爐大量生產低碳、超低碳鋼種時，爐底經常大幅度下降并發生熔損形成凹陷。通過采用墊補爐底工藝，首先在供氣元件端部噴嘴處形成局部凹坑，并采用少量留鋼作業使凹坑內充滿鋼水。采用適當流量底吹氣體冷卻凹坑內鋼水形成透氣性金屬蘑菇頭。隨后，通過調整補爐料粒度配比和采用合理的燒結工藝形成透氣性良好的爐底燒結層(在金屬蘑菇上形成爐渣蘑菇頭)。具體工藝為：當于轉爐冶煉低碳鋼造成爐底熔損凹陷，金屬爐渣復合蘑菇頭相應熔損的情況下，使金屬爐渣復合蘑菇頭再生并保證爐底透氣性的墊補爐底，整個爐役內要求以開爐時爐底厚度為標準，嚴格控制爐底下陷量≤200mm；墊補爐底操作分為：清理爐底、金屬蘑菇頭再生和墊補燒結爐底三階段進行：

(1)爐底清理后安排一爐中、高碳鋼冶煉，出鋼時少量留鋼；搖正轉爐將底吹流量調至補爐模式噴吹2～3min，將供氣元件噴嘴周圍凹坑內的鋼水初步冷凝形成透氣性良好的金屬蘑菇頭，然后倒凈爐渣；

(2)補爐前一爐要求把鋼水、爐渣出凈，不進行濺渣，開大底吹流量到80～200Nm³/h，將爐底凹坑處的液態渣鋼吹凈；

(3)補爐時要求0.2-0.5噸鋼水，出鋼后搖正爐體通過底吹氣體冷卻噴嘴周圍凹坑內的鋼水，形成金屬蘑菇頭后倒掉全部爐渣。

形成透氣性爐底的補爐工藝如下：

a.要求嚴格控制墊補爐底耐火材料的粒度配比，其中≥5mm的大顆粒應占20-80％；

b.燒結過程中采用每支元件的流量采用“大(＞200/Nm³/h)-中(80～90/Nm³/h)-大(＞200/Nm³/h)”底吹供氣模式；

c.燒結，燒結，燒結時間為30～40min；燒結過程分三個階段，第一階段在停爐燒結過程保證耐火材料與爐襯的燒結，避免氣體對燒結過程的影響；第二階段在冶煉中、前期進行，采用流量80～90/Nm³/h保證噴嘴上方的補爐料局部燒結；第三階段在冶煉后期進行，采用大氣量＞200/Nm³/h保證噴嘴上方補爐料完全燒結，并具有良好的透氣性。

本發明提出的金屬爐渣復合蘑菇頭再生與墊補透氣性爐底的補爐工藝分以下三階段進行：首先，發現爐底凹陷后要進行爐底清理；其后，進行金屬蘑菇頭再生；最后完成墊補爐底和燒結工藝。具體工藝操作如圖1所示。

(1)清理爐底