[发明专利]提高GOR转炉炉底使用寿命的方法

说明书

技术领域

本发明属于不锈钢冶炼技术领域，具体涉及一种可提高GOR转炉炉底使用寿命的方法。

背景技术

世界不锈钢的冶炼历史由于美国的联合碳化物公司发明AOD（氩氧精炼炉）而翻开了新的一页，不锈钢开始大规模低成本地生产和使用，但是AOD专利费用昂贵，迫使各国开始研发替代AOD的不锈钢冶炼方案，出现了奥钢联在南非建设的CLU转炉、太钢同奥钢联合作研发的K-OBM-S转炉。其中的CLU转炉利用水蒸气吹入底吹环缝管中，水蒸气分解产生的冷却能来保护底吹元件不受高温的侵蚀。在此原理的基础上，乌克兰国家冶金研究院开发了GOR底吹不锈钢冶炼技术，这种技术在底吹环缝吹入天然气（CH4），利用天然气的裂解来冷却由于主管路大量吹入氧气燃烧产生的热量，从而保护管路以及周围耐材不受侵蚀。其供气管路通过安装在转炉底部的三个套管式喷嘴向熔池吹入可调成份的氧气、氮气、氩气、天然气的混合气体。GOR转炉精炼不锈钢工艺是在转炉内进行高合金熔体脱碳、还原、合金化，最终使钢水的化学成份和温度都达到指定标准，其冶炼过程可以分为三个阶段，第一第二个阶段为氧化期，第三阶段为还原期。在第一阶段，供气管路主管吹入氧气，供气管路环逢管道（简称环缝）吹入天然气或者氮气保护气体，对电炉初钢液进行脱硅、脱碳和升温，在此阶段按照钢种要求进行合金的配加，并且加入石灰进行造渣。在第二阶段，专门的配气程序调整氧气与氮气的比例和供气管路环缝的天然气和氮气混合气体比例，进一步改变降低炉内CO分压达到“降碳保铬”的目的，并进行深脱碳。在第三阶段加入硅铁进行还原脱氧，并加入萤石造还原渣，进行富铬渣的还原，并加入电解锰等金属合金料合金化。

同AOD配置顶枪不同，GOR转炉所有的氧气均是由炉底三个底枪吹入，大量的氧气燃烧产生的热量严重侵蚀炉底氧气和周围的耐火材料，使氧枪周围耐材产生凹坑。大大降低炉衬使用寿命，在转炉的冶炼过程中，炉底氧枪必须通过其同心环缝管供出冷却气体来冷却由于氧枪周围大量燃烧产生的热量，由于冷却能的存在使氧枪周围部分钢水和炉渣凝固，附着在氧枪周围，形成蘑菇头，这些蘑菇头隔绝了燃烧热量同炉底耐材直接作用，可以有效保护炉底耐材，但是假如蘑菇头过大，会造成主枪管堵塞，影响生产正常运行，同时会使枪管气体倒灌至炉底方向，冲刷耐材，过小则无法达到保护耐材的作用。由于国内的天然气成分和乌克兰有所差别，供气管路环缝全部使用天然气，冷却强度过大，产生较大体积蘑菇头，造成供气管路环缝枪管和主枪管堵枪，影响生产。所以在引入GOR时，乌克兰专家没有成功地将天然气冷却应用到国内生产，在本发明之前，GOR环缝管全部使用氮气冷却，由于冷却能量低，基本未生成蘑菇头。造成国内早期GOR炉龄较低，约在70～80炉左右。申请人结合多年的生产经验，摸索出一套供气管路环缝底吹天然气和氮气混合配比的吹炼配方，在不同的吹炼时期吹入合适配比的混合气体，产生合适大小的蘑菇头来保护底吹元件和耐火材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可提高GOR转炉炉底使用寿命的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提高GOR转炉炉底使用寿命的方法，GOR转炉冶炼包括三个阶段，第一阶段对钢液进行脱硅、脱碳、升温，并按钢种的要求进行合金的配加；第二阶段进行深脱碳；第三阶段进行还原脱氧；

a、在第一阶段冶炼初期，GOR转炉的供气管路主管开始吹入氧气进行冶炼时，供气管路的环缝吹入天然气，天然气流量按生产能力为70吨／炉的GOR转炉计：5～8m³／min；

由于天然气冷却强度过大，供气管路的环缝出现逐渐封闭的过程，天然气流量逐渐降低，当天然气流量降低至3～4m³／min时，供气管路的环缝配入氮气一同吹入，氮气流量按生产能力为70吨／炉的GOR转炉计：8～12m³／min；

b、第二阶段供气管路主管开始吹入氮气进行分压操作后，供气管路的环缝停止天然气的吹入，并且将供气管路的环缝氮气流量增加至16～22m³／min；

c、第三阶段进行还原后，将供气管路的环缝氮气流量降低至6～11m³／min；

d、完成GOR转炉冶炼、出钢。

本发明中，气体流量均是按照生产能力为70吨／炉的GOR转炉计算的。