[发明专利]一种不锈钢冶炼终渣用于溅渣护炉的调渣方法

说明书

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，特别涉及到一种将不锈钢冶炼终渣用于溅渣护炉的调渣处理方法。

背景技术

美国LTV钢公司首先发明了转炉溅渣护炉方法，该方法是在转炉出钢后留下部分终渣，并加入适量的调渣剂，使炉渣具有合适的粘度和较高的耐火度，然后用高压氮气喷吹炉渣，使炉渣溅射粘附到炉壁形成新的耐火抗蚀层，从而达到保护炉衬和提高炉龄的目的；一般而言，不采用溅渣护炉时的炉龄很少超过5000炉次，但实施溅渣护炉工艺后，炉龄一般都可以达到万炉以上，甚至达到5万炉以上，因此，溅渣护炉工艺得以广泛推广。

现有的溅渣护炉方法中，最关键的环节是对留在炉内的转炉冶炼终渣进行调渣处理，加入到转炉的调渣剂一般为MgO和还原剂，MgO可以提高渣的粘度和烧结点（即耐火度），还原剂起到还原渣中氧化铁的作用，同样提高渣的粘度和炉渣的熔点，调质后的炉渣粘度高，有利于炉壁挂渣，且调渣后渣中MgO含量高，耐火度高，对于目前的大型转炉炼钢，一般采用低温出钢的方法，由于渣温低，渣中氧化铁含量低，容易导致炉底和炉壁积渣，形成炉底上涨和炉壁变厚，炉膛变小的问题，为此，中国发明专利（申请号：201110037848，发明名称“控制转炉炉底上涨和炉壁积渣的调渣护炉方法”）提出了采用二次调渣的新方法，解决了大型转炉炼钢低温出钢导致的溅渣护炉困难及炉底上涨和炉壁积渣的问题，而对于目前我国的中小转炉炼钢而言，由于一般不设炉外精炼升温装置，要求转炉出钢温度高，往往在1700℃甚至更高，导致渣温高，同时为保证脱磷，冶炼终渣中氧化铁含量经常在20-40%的范围，如此高的渣温度和氧化铁量，使得溅渣护炉出现新的问题，即使增加调渣剂中氧化镁和还原剂的加入量，渣子仍然存在的温度高、粘度低、熔点低的问题，这导致溅渣护炉效果非常差，炉壁挂渣困难，即使挂渣，其抵抗高温和渣侵蚀的能力也差，主要原因是熔渣内缺少能显著提高渣粘度和粘附性能的高熔点物质，导致炉衬寿命难以提高。 

因此，对于目前转炉炼钢，特别是在出钢温度高（>1680℃）和渣中氧化铁含量高（>20%）的情况下，调渣处理时必须采用新的调渣方法，克服渣温高、粘度低、挂渣效果差、溅渣层抗高温及渣熔蚀性能差的问题。

不锈钢冶炼终渣因渣中含有氧化铬，特别是冶炼进入还原期后铬酸铁中的氧化铬以尖晶石析出，使得渣熔点和粘度显著升高，因此，将不锈钢冶炼终渣用于溅渣护炉调渣，有利于提高渣的熔点和粘度，对提高挂渣效果及提高溅渣层耐火抗蚀性能是非常有效的；而且，不锈钢冶炼终渣中由于含有的氧化铬而具有毒性，其再利用遇到困难，即使堆积处理，对环境及水土资源也会造成一定的污染，因此，对于不锈钢冶炼终渣，其资源化再利用方法也有待开发。

发明内容

本发明的目的是提供一种不锈钢冶炼终渣用于溅渣护炉的调渣方法，在实现不锈钢冶炼终渣再利用的同时，解决目前转炉炼钢在出钢温度高、冶炼终渣中氧化铁含量高的情况下实施溅渣护炉时存在的渣温高、熔点低、粘度低、挂渣效果差、溅渣层抗高温及渣熔蚀性能差的问题；本发明的方法特征是：采用不锈钢冶炼终渣、焦粉、镁砂作调渣剂，不锈钢冶炼终渣和镁砂可以提高渣的熔点和粘度，焦粉可以降低留渣中的氧化铁，也具有提高渣熔点和粘度的效果，因此，采用本发明可以显著提高渣在炉壁上的粘附稳定性和抵抗高温及渣钢熔蚀性，改善溅渣护炉效果，使转炉炉衬寿命大幅度提高。

本发明的目的是通过下列技术方案来实现的：

一种不锈钢冶炼终渣用于溅渣护炉的调渣方法，其特征如下：

转炉炼钢出钢采用留渣不留钢操作，出钢后，向转炉内依次加入不锈钢冶炼终渣、焦粉和镁砂作调渣剂对炉内留渣进行调渣处理；不锈钢冶炼终渣具有还原性，特别是其中的铬氧化物在还原性渣中以尖晶石相析出，提高渣的熔点和粘度，有利于溅渣护炉，不锈钢冶炼终渣的加入量为转炉内留渣量质量分数的5-20%；焦粉可以降低留渣中的氧化铁，以降低渣的氧化性并提高渣的粘度和熔化温度，焦粉的加入量以控制渣中的氧化铁占渣总重量分数的6~10%范围内；镁砂的主要作用是提高渣的粘度和熔化温度，提高挂渣量和挂渣层的耐火耐蚀性能，镁砂的加入量以控制渣中的氧化镁占渣总重量分数的9~15%范围内。

本发明的调渣方法中各物质的选择和加入量确定的根据说明如下：

不锈钢冶炼终渣：不锈钢冶炼终渣具有弱氧化性（或还原性），渣中的氧化铬以高熔点的尖晶石相存在，提高了渣的熔点和粘度，本发明采用的不锈钢冶炼终渣中氧化铬的质量分数应大于5%，不锈钢冶炼终渣的加入量为转炉内留渣量质量分数的5-20%，具有理想的溅渣护炉效果。