CN111100964A - 一种改善转炉终渣泡沫化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及转炉炼钢领域，具体涉及一种改善转炉终渣泡沫化的方法。本发明方法是在出钢过程中，将转炉使用后的废旧探头再次利用，快速平抑泡沫渣，使泡沫渣趋于平稳，然后再辅以炉渣压制能够较好的抑制泡沫渣。本发明操作简单，执行方便，使用效果好，可在较短的时间内，迅速平抑泡沫渣，降低了因泡沫渣进入钢包带来的合金、脱氧剂消耗增加及钢中夹杂物增加等弊端，还可以节约成本，避免浪费。

Description

一种改善转炉终渣泡沫化的方法
技术领域
本发明涉及转炉炼钢领域，具体地，本发明涉及一种改善转炉终渣泡沫化的方法。
背景技术
转炉炼钢的过程就是加入造渣剂脱除铁水中磷、硫等有害元素，使之进入钢渣中，利用吹入的氧气，氧化掉过量的碳，冶炼出合格的钢水。在转炉炼钢过程中，需要加入轻烧石灰、轻烧白云石、烧结矿等炉料，经过一系列复杂反应，形成炉渣，促进铁水中的磷、硫等有害元素进入炉渣中。通过顶吹氧枪吹入的氧气与铁水中的碳反应产生一氧化碳气体，在逸散过程中遇到有一定粘度的炉渣后，产生发泡现象，即钢渣泡沫化现象。正常冶炼时，需要通过加料或调整氧枪枪位来控制钢渣泡沫化程度，使之既不能过低，造成化渣困难，不利于有害元素的去除，又不能过高，造成泡沫化严重，会使炉衬侵蚀加剧、钢中带铁量增加损失增大等弊端。
转炉冶炼碳较低的钢种时，极易产生钢渣泡沫化严重的情况，一旦处理不当，会造成放钢过程钢渣发泡，对炉衬产生侵蚀影响，还会产生放钢后期出钢口下渣的情况，导致钢包内钢水渣量增大，带来脱氧剂、合金消耗增加及钢中夹杂物增多等弊端。现有减少转炉终点钢渣泡沫化的主要措施为：冶炼末期钢水温度不足时，必然需要通过吹氧升温，期间必然会产生泡沫化严重的情况，一般采取氧枪吹入氮气的方式，降低泡沫化。
在出钢过程中，若发生钢渣泡沫化严重的情况，则必须终止出钢，及时抬炉，采用氧枪吹入氮气的方式，虽然可以降低炉渣的泡沫化现象，但是由于采用该种方式，必然带走大量热量，间接使钢水温度产生不同程度的下降，一般地，每吹入30秒氮气降低钢水温度8～10度。此外出钢过程发现泡沫化严重，再次抬炉必然导致冶炼周期延长，影响生产节奏。
发明内容
为了有效解决出钢过程钢渣发泡现象，避免出钢后期下渣带来的各种弊端，发明了一种改善转炉终渣泡沫化的方法，本发明操作简单，执行方便，节约成本，使用效果好。
为达到上述目的，本发明提供了一种改善转炉终渣泡沫化的方法，包括以下步骤：
(1)收集在炼钢过程中产生的炉渣和纸质废旧探头，待用；
(2)出钢开始后，察炉内炉渣发泡情况，若炉渣出现明显的泡沫化，则将纸质废旧探头投入炉内中后部位置，通过纸质废旧探头燃烧迅速破坏泡沫渣，使泡沫渣破裂，随着燃烧的持续进行，泡沫渣急速消减，逐渐趋于平稳；
(3)利用铁锨压渣时，每投2～3锨，观察孔观察炉内渣平抑情况：若炉渣平稳不发泡，则停止以上操作；若炉渣仍有发泡现象，则继续以上操作至出钢完毕。
优选的，步骤(2)所述纸质废旧探头包括冶炼后期副枪测量后的TSC(ThermometrySample Carbon，测温、取样、定碳探头)、TSO(Thermometry Sample Oxygen，测温、取样、定氧探头)废旧纸质探头和精炼测温定氧完毕的废旧纸质探头。
优选的，步骤(2)所述投入炉内的废旧纸质废旧探头为2～3支。
优选的，步骤(2)中出钢时间为4分钟，出钢速度为500公斤/秒。
优选的，步骤(2)中出钢时钢水温度1620～1670℃，炉内温度1500～1600℃。
优选的，步骤(3)利用铁锨压渣时，炉渣的量为5～10公斤/锨。
优选的，步骤(3)炉渣的投放总量约为8～10锨。
优选的，改善转炉终渣泡沫化的方法的具体步骤是：
(1)交接班时，利用吊葫芦将小推车吊运至转炉炉下道轨平台，将冷却的炉渣铲至小推车内，利用吊葫芦将小推车吊运至转炉操作平台，将小推车中的炉渣运送至转炉炉后渣斗内，完成炉渣准备工作；
(2)将冶炼后期副枪测量后的TSC、TSO废旧纸质探头和精炼测温定氧完毕的废旧纸质探头收集起来，集中放置在炉后探头处置箱中备用；
(3)当钢水冶炼完毕，出钢开始时，人工由挡火门上设置的观察孔观察炉内炉渣发泡情况：若炉渣平稳则不需要采取措施；若炉渣出现明显的泡沫化，即炉渣产生如洗衣泡沫般的情况，则将2～3支废旧探头通过挡火门上设置的投掷孔投入炉内中后部位置，通过纸质废旧探头燃烧迅速破坏泡沫渣，使泡沫渣破裂，随着燃烧的持续进行，泡沫渣急速消减，逐渐趋于平稳；
(4)随着泡沫渣的逐渐减少，利用铁锨将渣斗内的炉渣投入炉内，进一步利用炉渣压制泡沫渣，起到较好的平抑效果。利用铁锨压渣时，每投2～3锨，观察孔观察炉内渣平抑情况：若炉渣平稳不发泡，则停止以上操作；若炉渣仍有发泡现象，则继续以上操作至出钢完毕。
吹炼过程中，由于氧气流股对熔池的作用，产生了许多金属液滴。这些金属液滴带氧落入炉渣后，与FeO反应生成大量的CO气泡，并分散于转炉炉内之中，形成了气-炉渣-金属密切混合的乳浊液。分散在炉渣中的小气泡的总体积往往超过炉渣本身的体积。炉渣成为薄膜将气泡包住并使其隔开，引起炉渣发泡膨胀，形成泡沫渣。废旧纸质探头主要成分为纸质，投入炉内即漂浮在泡沫渣中，通过自身燃烧消耗掉泡沫渣中CO和FeO中的氧，打破分散在炉渣中的小气泡，破坏了气-炉渣-金属的平衡，气体溢出后泡沫渣体积大幅缩减，从而达到平抑泡沫渣的效果。
本发明的有益效果：
本发明的应用，可在较短的时间内，迅速平抑泡沫渣，还可以对废弃物进行再利用，节约成本，避免浪费。该方法可在任何炼钢厂应用，具有应用范围广，推广价值高等优点。
具体实施方式
下面以山钢集团炼钢厂的120吨转炉为例，详述本发明的具体实施方式。
一种改善转炉终渣泡沫化的方法，具体操作步骤如下：
步骤1)交接班时，利用吊葫芦将小推车吊运至转炉炉下道轨平台，将冷却的炉渣约500公斤铲至小推车内，利用吊葫芦将小推车吊运至转炉操作平台，将小推车中的炉渣运送至转炉炉后渣斗内，完成炉渣准备工作，该部分炉渣用于出钢后期转炉内炉渣泡沫化的进一步抑制。
步骤2)将冶炼后期副枪测量后的TSC、TSO废旧纸质探头和精炼测温定氧完毕的废旧探头收集起来，集中放置在炉后探头处置箱中备用。正常情况下，转炉一炉钢产生2支废旧探头，精炼一炉钢产生6支废旧探头。而转炉终渣泡沫化现象并非每炉都出现，其出现概率约为10％～20％，因此可以满足后续除泡沫化的使用需求。
步骤3)当钢水冶炼完毕，出钢开始时，人工由挡火门上设置的观察孔观察炉内炉渣发泡情况：若炉渣平稳则不需要采取措施；若炉渣出现明显的泡沫化，即炉渣产生如洗衣泡沫般的情况，则将废旧探头，通过挡火门上设置的投掷孔投入炉内中后部位置，通过纸质探头燃烧迅速破坏泡沫渣，使泡沫渣破裂，随着燃烧的持续进行，泡沫渣急速消减，逐渐趋于平稳，一般2-3支废旧探头即可确保泡沫渣趋于平稳。此步骤，出钢时间4分钟，出钢速度约为500公斤/秒，出钢时钢水温度1620～1670℃，炉内温度1500～1600℃。
步骤4)随着泡沫渣的逐渐减少，利用铁锨将渣斗内的炉渣投入炉内，进一步利用炉渣压制泡沫渣，起到较好的平抑效果。利用铁锨压渣时，每投2～3锨(5～10公斤/锨)，再观察孔观察炉内渣平抑情况：若炉渣平稳不发泡，则停止以上操作；若炉渣仍有发泡现象，则继续以上操作至出钢完毕，一般投放总量约为8～10锨可达到炉渣平稳不发泡。
应用上述方法进行转炉终渣泡沫化的改善，可以快速平抑炉渣泡沫化，不仅实现废旧探头再利用，降低了成本，且避免了因炉渣泡抬炉吹氮打泡沫渣产生的温降损失。确保了在出钢周期内，炉渣恢复平稳，减少了炉口下渣带来的脱氧剂、合金消耗、钢中夹杂物增加的情况。以120吨转炉为例，抑制炉渣泡沫化后，可减少钢包内渣量5％左右，降低出钢脱氧剂量2％左右，降低合金消耗0.6％左右，钢中夹杂物减少5％左右，且整个出钢过程温度没有降低。
现有技术中有钢厂采用专用压渣剂进行压渣使用，但是价格约为每吨800元左右。这种压渣剂同样需要向炉内投入，投入量约为每炉100kg-200kg。
本发明方法可在2～3分钟内快速平抑泡沫渣。现有废旧探头处理方式往往为直接丢弃不用，本发明进行了有效利用，成本为0元。现有炉渣的处理方式为：倒运出厂进行筛选，将其中含有的铁资源买回利用，成本约40元/吨，而该发明对炉渣进行了有效利用，降低了该部分成本。另外，现有采用氮气吹扫的方式，按氮气单价0.3元/立方米,吹扫30秒，流量为26000立方米/小时计算，则氮气成本约65元/炉，按出钢量125吨计算，则本发明方法可降低0.52元/吨钢成本。
在出钢过程中，若发生钢渣泡沫化严重的情况，则必须终止出钢，及时抬炉，采用氧枪吹入氮气的方式，虽然可以降低炉渣的泡沫化现象，但是由于采用该种方式，必然带走大量热量，间接使钢水温度产生不同程度的下降，一般地，每吹入30秒氮气降低钢水温度8～10℃。此外出钢过程发现泡沫化严重，再次抬炉必然导致冶炼周期延长，影响生产节奏。而采用本申请的方法，不存在吹入氮气降低钢水温度和钢渣泡沫化严重而抬炉的情况，与现有技术相比可以缩短冶炼周期约3分钟，在经济和效率上都有所提高。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种改善转炉终渣泡沫化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)收集在炼钢过程中产生的炉渣和纸质废旧探头，待用；
(2)出钢开始后，察炉内炉渣发泡情况，若炉渣出现明显的泡沫化，则将废旧探头投入炉内中后部位置，通过纸质废旧探头燃烧迅速破坏泡沫渣，使泡沫渣破裂，随着燃烧的持续进行，泡沫渣急速消减，逐渐趋于平稳；
(3)利用铁锨压渣时，每投2-3锨，观察孔观察炉内渣平抑情况：若炉渣平稳不发泡，则停止以上操作；若炉渣仍有发泡现象，则继续以上操作至出钢完毕。
2.根据权利要求1所述的改善转炉终渣泡沫化的方法，其特征在于，步骤(2)所述纸质废旧探头包括冶炼后期副枪测量后的TSC、TSO废旧纸质探头和精炼测温定氧完毕的废旧纸质探头。
3.根据权利要求1所述的改善转炉终渣泡沫化的方法，其特征在于，步骤(2)所述纸质废旧探头为2～3支。
4.根据权利要求1所述的改善转炉终渣泡沫化的方法，其特征在于，步骤(2)中出钢时间4分钟，出钢速度为500公斤/秒。
5.根据权利要求1任一项所述的改善转炉终渣泡沫化的方法，其特征在于，步骤(2)中出钢时钢水温度1620～1670℃，炉内温度1500～1600℃。
6.根据权利要求1所述的改善转炉终渣泡沫化的方法，其特征在于，步骤(3)中利用铁锨压渣时，炉渣的量为5～10公斤/锨。
7.根据权利要求1所述的改善转炉终渣泡沫化的方法，其特征在于，步骤(3)炉渣的投放总量约为8～10锨。
8.根据权利要求1～7任一项所述的改善转炉终渣泡沫化的方法，其特征在于，改善转炉终渣泡沫化的方法的具体操作步骤是：
(1)交接班时，利用吊葫芦将小推车吊运至转炉炉下道轨平台，将冷却的炉渣铲至小推车内，利用吊葫芦将小推车吊运至转炉操作平台，将小推车中的炉渣运送至转炉炉后渣斗内，完成炉渣准备工作；
(2)将冶炼后期副枪测量TSC和TSO后的废旧纸质探头和精炼测温定氧完毕的废旧纸质探头收集起来，集中放置在炉后探头处置箱中备用；
(3)当钢水冶炼完毕，出钢开始时，人工由挡火门上设置的观察孔观察炉内炉渣发泡情况：若炉渣平稳则不需要采取措施；若炉渣出现明显的泡沫化，即炉渣产生如洗衣泡沫般的情况，则将2～3支废旧探头通过挡火门上设置的投掷孔投入炉内中后部位置，通过纸质废旧探头燃烧迅速破坏泡沫渣，使泡沫渣破裂，随着燃烧的持续进行，泡沫渣急速消减，逐渐趋于平稳；
(4)随着泡沫渣的逐渐减少，利用铁锨将渣斗内的炉渣投入炉内，进一步利用炉渣压制泡沫渣，起到较好的平抑效果；利用铁锨压渣时，每投2～3锨，观察孔观察炉内渣平抑情况：若炉渣平稳不发泡，则停止以上操作；若炉渣仍有发泡现象，则继续以上操作至出钢完毕。
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