動態控制120噸轉爐爐型的方法與流程

本發明涉及轉爐爐型控制技術領域，具體指一種動態控制120噸轉爐爐型的方法。

背景技術：
目前120噸轉爐煉鋼爐況維護主要通過濺渣護爐實現：在終渣粘稠的情況下，爐底和爐身渣層變厚，占用爐體體積，使爐容比發生變化(減小)，加入鐵水的液位會發生上漲，對操作帶來較大影響，存在吃漏氧槍大漏水安全隱患等。現有技術一是通過終點鋼水過氧化(增加內生氧化夾雜物)，造氧化性較強的終渣來逐漸洗爐底和爐身；二是氧槍下到最低點用手動開氧氣洗爐底；上述兩種方法雖可以降低渣層，但對爐底、爐襯、耳軸等部位造成極大侵蝕，易發生爐體穿鋼事故。在終渣較稀和氧化性較強(FeO≥22％)情況下，爐底和爐身渣層侵蝕嚴重，變薄，使爐體體積增大，加入鐵水的液位會下降，對操作和爐體維護均帶來較大影響。現有技術一是人工操作護爐，將鎂質噴補料通過廢鋼槽加入爐內前或后搖爐，用煤氧槍烘烤不小于一個小時，將爐體前或后大面補起來；二是利用噴補設備將噴補管伸進爐體內，用噴補料加水混成料漿，將左右耳軸部分噴起來。這種方法雖可解決爐層薄的問題，但不經濟，耐材成本大幅增加，對鋼廠成本控制造成影響。

技術實現要素：
本發明的目的在于克服上述不足，提供一種動態控制120噸轉爐爐型的方法，解決爐底上漲、爐身渣層厚及爐容比變小，和爐底下降、爐身渣層薄及耐材侵蝕加快的問題。為實現上述目的，本發明所設計的動態控制120噸轉爐爐型的方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：1)當爐底上漲、爐身渣層厚及爐容比變小時，向轉爐中加入0.7-3.0噸石灰石，然后加入5-20噸廢鋼，并使廢鋼壓在石灰石上面，最后兌鐵水100-115噸，吹煉，具體反應過程為：石灰石發生分解反應：CaCO3＝CaO+CO2；生成的CO2與熔池中的C再次發生氧化還原反應：CO2+C＝2CO；產生的CO2和CO氣體與吹氧的氧氣在爐底和爐身劇烈攪拌和沖刷，使爐底和爐身渣層得到均勻的削減；2)當爐底下降、爐身渣層薄及耐材侵蝕加快時，采取提高氧槍高度和降低吹氧強度的控制方法，降低鋼水中的氧含量，實現高碳出鋼，具體控制參數為：在轉爐冶煉前期，即0-350s時間內，控制氧氣流量為21000-23000m3/h，氧槍槍位1.5-1.7m；在轉爐冶煉中期，即350-800s時間內，控制氧氣流量為18000-19000m3/h，氧槍槍位2-2.4m；在轉爐冶煉后期，即800-950s時間內，控制氧氣流量為20000-21000m3/h，氧槍槍位1.8-2.0m；其中，氧槍槍位表示氧槍的氧氣出口位置與鋼水液面位置之間的距離；通過上述控制工藝，使得鋼水中的終點C含量為：0.4％≤C≤0.7％，同時降低終渣氧化性，使終渣變粘，終渣FeO≤17％，同時配加輕燒白云石，使終渣MgO含量為：8％≤MgO≤11％；出鋼后向前搖爐，搖爐時偏離豎直位置的角度為80-90°，使粘稠渣粘在前大面；然后向后搖爐，搖爐時偏離豎直位置的角度為80-90°，使粘稠渣粘在后大面；最后轉爐處于豎直位置時，用氮氣濺渣；重復步驟2)多次，使渣層逐漸變厚，并趨于穩定，達到轉爐渣層所規定的厚度即可。優選地，在步驟1)中，向轉爐中加入石灰石的量為1.5-2.0噸，加入廢鋼的量為10-15噸，兌鐵水的量為105-110噸。優選地，在步驟2)中，出鋼后向前搖爐時偏離豎直位置的角度為85°，向后搖爐時偏離豎直位置的角度為85°。在上述技術方案中，白云石的有效成分為MgO，白云石作用是調整渣中氧化鎂含量，使熔渣的粘度及護爐特性起到最大，轉爐冶煉前期反應主要有：Si+2O＝SiO2；Mn+O＝MnO；C+O＝CO；高碳出鋼可降低碳粉、氧量消耗，提高硅錳合金收得率，成本效益較明顯。本發明的有益效果：采用本發明所設計的動態控制120噸轉爐爐型的方法能夠有效地解決爐底上漲、爐身渣層厚及爐容比變小，和爐底下降、爐身渣層薄及耐材侵蝕加快的問題，并且降低了生產成本。附圖說明圖1為石灰石在轉爐冶煉前期分解示意圖；圖2為高碳出鋼后向前搖爐對前大面粘渣保護的操作示意圖；圖3為高碳出鋼后向后搖爐對后大面粘渣保護的操作示意圖；圖4為處于豎直位置的轉爐的氮氣濺渣示意圖；圖5為處于豎直位置的轉爐的多爐氮氣濺渣示意圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細描述：一種動態控制120噸轉爐爐型的方法，包括以下步驟：1)如圖1所示，當爐底上漲、爐身渣層厚及爐容比變小時，向轉爐中加入石灰石，然后加入噸廢鋼(石灰石和廢鋼添加量參照表一標準)，并使廢鋼壓在石灰石上面，最后兌鐵水，吹煉，具體反應過程為：石灰石發生分解反應：CaCO3＝CaO+CO2；生成的CO2與熔池中的C再次發生氧化還原反應：CO2+C＝2CO；產生的CO2和CO氣體與吹氧的氧氣在爐底和爐身劇烈攪拌和沖刷，使爐底和爐身渣層得到均勻的削減；2)當爐底下降、爐身渣層薄及耐材侵蝕加快時，采取提高氧槍高度和降低吹氧強度的控制方法，降低鋼水中的氧含量，實現高碳出鋼，具體控制參數為：在轉爐冶煉前期(0-350s)，控制氧氣流量為21000-23000m3/h，氧槍槍位1.5-1.7m；在轉爐冶煉中期(350-800s)，控制氧氣流量為18000-19000m3/h，氧槍槍位2-2.4m；在轉爐冶煉后期(800-950s)，控制氧氣流量為20000-21000m3/h，氧槍槍位1.8-2.0m；其中，氧槍槍位表示氧槍的氧氣出口位置與鋼水液面位置之間的距離；通過上述控制工藝，使得鋼水中的終點C含量為：0.4％≤C≤0.7％，同時降低終渣氧化性，使終渣變粘，終渣FeO≤17％，同時配加輕燒白云石，使終渣MgO含量為：8％≤MgO≤11％；如圖2所示，出鋼后向前搖爐，搖爐時偏離豎直位置的角度為85°，使粘稠渣粘在前大面；如圖3所示，向后搖爐，搖爐時偏離豎直位置的角度為85°，使粘稠渣粘在后大面；如圖4所示，最后轉爐處于豎直位置時，用氮氣濺渣，原渣層較薄，終渣層位于原渣層的上表面，并且終渣層處于粘稠狀態；如圖5所示，重復步驟2)多次后，終渣層逐漸和原渣層融合，最終使得渣層變厚，并趨于穩定，達到轉爐渣層所規定的厚度即可。表1轉爐渣層動態調整廢鋼及石灰石配加參考標準爐容比/m3/t鐵水Si/％鐵水/t廢鋼/t石灰石/t0.70.20-0.40110-1155-100.7-1.20.70.40-0.60105-11010-151.2-1.80.70.60-0.80100-10515-201.8-2.30.750.20-0.40110-1155-101.0-1.50.750.40-0.60105-11010-151.5-2.00.750.60-0.80100-10515-202.0-2.50.80.20-0.40110-1155-101.2-1.80.80.40-0.60105-11010-151.8-2.40.80.60-0.80100-10515-202.4-3.0本發明方法使得2013年到2014年7月份一煉鋼分廠2#轉爐爐齡達到19396爐；到2015年12月份1#轉爐爐齡達到18879爐，爐役期內，沒有出現爐體安全生產事故，生產工藝得到順利進行，達到了動態護爐的效果。同時用石灰石替代石灰，轉爐高碳低磷出鋼工藝配合使用，工序工藝成本有效降低。石灰石替代部分石灰熔劑，使每噸鐵水能節約3.15元；減少的噴補料耐材，使每噸鐵水能節約1.4元。