[发明专利]一种改进型GOR转炉

说明书

技术领域

本发明涉及不锈钢生产技术领域，特别是一种改进型GOR转炉。

背景技术

目前，世界上的二步法生产不锈钢工艺中， 70%以上的不锈钢均由AOD生产。但是，AOD由于有严格的入炉条件限制，不能满足更加广泛的高碳、高硅、高硫的合金母液冶炼生产。为了能够使用更加广泛、更加价廉的原料，我公司于2004年引进了乌克兰的GOR冶炼技术。

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。其冶炼过程可以分三期，即二个氧化期、一个还原期。在第一阶段，中心管吹入氧气，环逢吹入保护气体，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，通过专门的配气程序调整中心管氧气与环缝氮气的比例来降低炉内CO分压，以达到“降碳保铬”的目的，并进行深脱碳；在第三阶段，向转炉熔池吹入纯氩（或氮），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。

GOR较之AOD，其主要区别在于氧枪位置不同，AOD的氧枪位于炉身侧面上且靠近炉底，属于侧吹方式。而GOR具有三支氧枪且均位于炉底一条直径线上，如图1所示，属于底吹转炉方式。由于氧枪位置的不同，GOR有相对较好的吹炼动力学条件，对冶炼熔池内的钢水搅拌力度更大，更利于降碳、保铬、脱硫，生产效率更高。

我公司引进GOR技术后，一直在对其进行大量的技术攻关和改造，争取向国际先进水平靠拢。目前，冶炼的各项经济技术指标在国内、国际均已达到领先水平。但由于底吹转炉本身的特点，其炉容比较大，在耐材成本方面较AOD不具有优势。经过分析，GOR的炉龄提升主要受制于炉底氧枪寿命。

在生产过程中，氧枪受到吹入的氩—氧混合气体的动能作用、受热膨胀作用以及由气体流股浮力在风口附近引起钢液向上冲击而产生的强大紊流冲刷作用。由于风口附近是反应区，风口附近的钢液因激烈氧化作用而过热，具有温度高、流动性好的特点，但是，也因此加剧了对炉底耐材的侵蚀，使得炉身与炉底耐材的寿命不能同步，使炉龄的提升受到了限制。

此外，由于生产量的需求，在生产过程中必须提高供氧强度来增加出钢量。而原有炉底氧枪在增加供应强度后，气体在枪眼区域的气流大但是散开面积又较小，从而直接冲出钢渣面，使得炉内沸腾及喷溅加剧，造成炉口和炉帽部位的积渣现象严重，不仅影响了生产进度，而且造成了严重的贵重金属损失。并且，喷溅到炉口和炉帽部位的锅巴铁，要进行回收重新冶炼，每吨又得增加1000多元成本，使得成本大幅增加。本公司为了降低成本，专门为此成了技术团队，进行几十次现场观察和分析讨论之后，最终确定，原有氧枪管径有点偏大且数量偏少是影响成本的主要因素。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种改进型GOR转炉，炉龄更长，成本更低。

本发明采用的技术方案是这样的：

一种改进型GOR转炉，包括炉壁及其炉底，所述炉底在一条直径线上等距对称分布三根氧枪且中间的氧枪位于炉底的中心位置，这三根已有的氧枪形成一排，还包括两根新增加的氧枪，一共五根氧枪，这两根增加的氧枪所在直线与三根已有的氧枪所在直线平行并分别位于相邻的已有两根氧枪之间的中垂线上，五根氧枪共同形成一个双排等腰梯形。

采用五根氧枪布置成双排等腰梯形所带来的有益效果为：钢水冲刷和搅拌的反作用力受力面积增加，增强了对转炉内钢液的搅拌强度；且在保证气体压力满足条件的情况下，提高了氧气在钢液中的分散度，同时还提高了供氧强度，从而提高了脱碳速度，缩短了冶炼时间，减少了对炉底的侵蚀，从而提高了炉底风眼寿命和转炉的寿命，降低了耐材成本和设备成本。

改进之后，GOR转炉的炉龄已经达到231次，目前属国内外最高水平。国内使用GOR转炉的厂家共3家，分别为宝钢德胜、山东泰山及本公司，宝钢德胜的炉龄最高为200次，山东泰山的炉龄150次左右。而在国外，GOR转炉设计地乌克兰的GOR炉龄水平也只在150次左右。

不仅如此，改进之后，经过试验，GOR耐材成本已接近AOD水平（AOD的耐材成本只有49元左右，改进前的GOR转炉耐材成本在70元左右，改进后的GOR转炉耐材成本降低到了54元左右，差距从21元缩小到了5元左右，对于一个常年都在生产的公司来讲，这将节省很大一笔开支。

作为优选，所述氧枪为由外管和中心管套接形成的套管式喷嘴。