用于清除转炉炉口结渣的方法与流程

1.本技术涉及钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种用于清除转炉炉口结渣的方法。

背景技术：

2.在低铁水单耗的条件下，容量为100t的转炉的废钢加入量一般为30t左右，因此，废钢入炉的便捷性十分重要。转炉炉口结渣是冶炼过程中的常见现象，当结渣积累较多时，转炉炉口收窄，一方面易造成加废钢超时和兑铁水困难，另一方面不利于烟气排出，增大了喷溅的严重性，从而进一步加剧了炉口结渣的现象。因此，转炉的炉口结渣直接影响到转炉生产的节奏。
3.炉口结渣主要由冶炼过程中的金属喷溅和剩钢溅渣造成，结渣中金属颗粒的含量达到10％～40％。金属颗粒在结渣中发挥骨架的作用，使炉口的结渣具有较高的强度，此外，炉口结渣与炉壁具有较强的结合力，从而增大了处理难度。
4.相关技术中，多是通过人工清理的方式清除转炉炉口的结渣。但是，由于炉口的操作环境恶劣，导致常规的人工清理方式清渣效率低、清理不干净、操作困难。人工采用拆炉机清渣时不但难以清除炉口内侧结渣，而且易损坏炉口耐材，导致炉口耐材破损甚至脱落。此外，结渣仅依靠人工清理耗时较长，直接影响转炉的作业率。

技术实现要素：

5.本技术提供一种用于清除转炉炉口结渣的方法，包括：在转炉的炉次大于等于预设炉次的情况下，用氧对炉口进行吹扫，以清除位于转炉的炉口的结渣。
6.本技术的方法中，在转炉的炉次大于预设炉次的情况下，用氧对炉口进行吹扫，能够及时、高效地清除转炉炉口内侧的结渣，从而显著提升转炉的作业率和进料的效率。此外，利用氧对炉口结渣进行吹扫，不仅能够有效地清除炉口、炉帽的炉渣，而且不需人工操作和外加装置。由此，大大提升了清除炉口结渣的效率、节约了清除炉口结渣的成本。
7.在本技术任意实施方式中，预设炉次为380炉次～420炉次。
8.在本技术任意实施方式中，用氧对炉口进行吹扫，包括：在每一炉次吹炼结束后、于提升氧的过程中，用氧对炉口进行吹扫。
9.在本技术任意实施方式中，用氧对炉口进行吹扫，包括：用氧以0.75mpa～0.95mpa的阀后压力对炉口进行吹扫。
10.在本技术任意实施方式中，用氧对炉口进行吹扫，包括：用氧以0.8mpa～0.9mpa的阀后压力对炉口进行吹扫。
11.在本技术任意实施方式中，用氧对炉口进行吹扫，包括：用氧以26000m3/h～29000m3/h的氧气流量对炉口进行吹扫。
12.在本技术任意实施方式中，用氧对炉口进行吹扫，包括：使氧的喷头与转炉中钢水液面在高度方向上的距离保持在710cm～730cm，用氧对炉口进行吹扫。
13.在本技术任意实施方式中，用氧对炉口进行吹扫，包括：使氧的喷头与转炉中
钢水液面在高度方向上的距离保持在715cm～725cm，用氧对炉口进行吹扫。
14.在本技术任意实施方式中，吹扫的时长为15s～30s。
15.在本技术任意实施方式中，每一炉次中，基于铁水和废钢的总质量，铁水的质量百分含量≤80％。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将简要说明本技术实施例中所需要使用的附图；显而易见地，下面所描述的附图仅仅涉及本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
17.图1为本技术实施例1的第5307炉次的转炉冶炼工艺图。
18.图2为本技术实施例1的第5308炉次的转炉冶炼工艺图。
19.图3为本技术实施例2的第3528炉次的转炉冶炼工艺图。
20.图4为本技术实施例2的第3529炉次的转炉冶炼工艺图。
21.图5为本技术实施例3的第3676炉次的转炉冶炼工艺图。
22.图6为本技术实施例3的第3677炉次的转炉冶炼工艺图。
23.图7为本技术实施例4的第3679炉次的转炉冶炼工艺图。
24.图8为本技术实施例4的第3680炉次的转炉冶炼工艺图。
25.图9为本技术实施例4的第4487炉次的转炉冶炼工艺图。
26.图10为本技术实施例4的第4488炉次的转炉冶炼工艺图。
27.图11为本技术对比例1的第4407炉次的转炉冶炼工艺图。
28.图12为本技术对比例2的第400炉次的转炉冶炼工艺图。
29.图13为本技术对比例2的第401炉次的转炉冶炼工艺图。
具体实施方式
30.为了使本技术的申请目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本技术，并非为了限定本技术。
31.为了简便，本技术仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
32.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中的“多种”的含义是两种及其两种以上。
33.本技术的上述申请内容并不意欲描述本技术中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。
34.在利用转炉炼钢的过程中，钢液可能喷溅至炉口或者形成烟气上升至炉口处，由于炉口温度相对较低，喷溅的钢液或烟气冷却后附着于炉口，从而形成结渣。转炉的炉口结渣是影响进料的重要因素，当炉口结渣体积过大时，会严重影响转炉的进料效率。因此，如何简单、高效地清除转炉的炉口结渣是当下亟待解决的问题。
35.鉴于此，发明人经深入思考与大量实验，提供了一种用于清除转炉炉口结渣的方法。
36.本技术提供的用于清除转炉炉口结渣的方法，包括：在转炉的炉次大于等于预设炉次的情况下，用氧对炉口进行吹扫，以清除位于转炉的炉口的结渣。
37.随着转炉炉次的增加，炉口沉积的结渣体积逐渐增大，从而导致炉口尺寸减小。在炉次较小时，炉口沉积的结渣体积较小，对进料效率的影响较小；在炉次较大时，炉口沉积的结渣体积较大，导致清除结渣的难度增加。本技术的方法中，预设炉次不受具体限制，作为一个示例，预设炉次可以是根据炉口结渣的体积、进料所耗的时间、进料的成分等确定的炉次。
38.本技术的方法中，在转炉的炉次大于预设炉次的情况下，用氧对炉口进行吹扫，能够及时、高效地清除转炉炉口内侧的结渣，从而显著提升转炉的作业率和进料的效率。在一些实施方式中，在铁水单耗低于800kg/t的条件下、达到预设炉次后，相比于未清除炉口炉渣的转炉，应用本技术的方法的转炉的废钢进料时间可以由4min～10min缩短至1min～2min。此外，利用氧对炉口结渣进行吹扫，不仅能够有效地清除炉口、炉帽的炉渣，而且不需人工操作和外加装置。由此，大大提升了清除炉口结渣的效率、节约了清除炉口结渣的成本。
39.在一些实施例中，预设炉次可以为380炉次～420炉次。
40.并非意在受限于任何理论或解释，发明人发现，在转炉的炉次大于等于380炉次～420炉次时，开始对转炉炉口的结渣进行清除，能够保证转炉的进料效率和炉口结渣的清除效率。具体地，在转炉的炉次大于等于380炉次～420炉次时，炉口结渣的体积具有较低的清除难度，此时利用本技术的方法对炉口结渣进行清除，能够在较短的时间内将炉口的结渣清除干净，从而保证转炉的进料效率。
41.在一些实施例中，用氧对炉口进行吹扫，可以包括：在每一炉次吹炼结束后、于提升氧的过程中，用氧对炉口进行吹扫。
42.吹炼结束后、提升氧的过程中，转炉的炉内和炉口均具有较高的温度，此时用氧对炉口结渣进行吹扫，结渣中的非金属元素，例如碳等容易发生燃烧，从而释放大量的热，使得结渣完全或部分熔融。熔融的结渣强度、与炉壁的结合力均有所降低，从而更易清除，由此能够进一步提升炉口结渣的清除效率、使得炉口保持较大的尺寸，从而提升转炉的作业率和进料效率。
43.在一些实施例中，用氧对炉口进行吹扫，可以包括：用氧以0.75mpa～0.95mpa的阀后压力对炉口进行吹扫。
44.在一些实施例中，用氧对炉口进行吹扫，可以包括：用氧以0.8mpa～0.9mpa的阀后压力对炉口进行吹扫。
45.并非意在受限于任何理论或解释，氧的阀后压力在上述合适的范围内，一方面能够保证氧喷射的气流具有足够的冲击力，以提升炉口结渣清除的效率；另一方面能够
降低因氧喷射的气流冲击力过大而对炉口壁材造成侵蚀的风险。由此，能够在提升炉口结渣的清除效率和提升转炉的作业率及进料效率的同时，降低对炉口壁材的损害，从而能够延长炉衬的使用寿命、降低转炉的维护成本。
46.在一些实施例中，用氧对炉口进行吹扫，可以包括：用氧以26000m3/h～29000m3/h的氧气流量对炉口进行吹扫。
47.并非意在受限于任何理论或解释，氧的氧气流量在上述合适的范围内，能够在允许氧喷射的气流具有足够的冲击力的前提下，减少氧气的消耗。由此，能够在保证转炉炉口结渣的清除效率的同时，降低转炉炉口结渣清除的成本。
48.在一些实施例中，用氧对炉口进行吹扫，可以包括：使氧的喷头与转炉中钢水液面在高度方向上的距离保持在710cm～730cm，用氧对炉口进行吹扫。
49.在一些实施例中，用氧对炉口进行吹扫，可以包括：使氧的喷头与转炉中钢水液面在高度方向上的距离保持在715cm～725cm，用氧对炉口进行吹扫。
50.氧的喷头与转炉中钢水液面在高度方向上的距离记为h。在用氧对炉口进行吹扫时，h可以是固定的，具体可以为710cm～730cm内的固定值，例如，可以在h为710cm，715cm，720cm，725cm或730cm处，保持氧的高度不变，对炉口进行吹扫。在用氧对炉口进行吹扫时，h也可以是不固定的，具体可以为710cm～730cm内或715cm～725cm内的非固定值，例如，可以在吹炼结束后、提升氧的过程中，在h为710cm～730cm的范围内，用氧对炉口进行吹扫。
51.并非意在受限于任何理论或解释，氧的喷头与转炉中钢水液面之间的距离在上述合适的范围内，氧喷出的氧气流既能够冲刷炉口结渣，又不会对炉口的壁材造成侵蚀。由此，保证了炉口结渣清除的效率和炉衬的寿命。
52.在一些实施例中，吹扫的时长可以为15s～30s。
53.并非意在受限任何理论或解释，吹扫的时长在上述较短的范围内，能够允许吹扫在氧提升的过程中进行，且使得氧停留的时间较短。由此，能够提高转炉的作业率。
54.在一些实施例中，每一炉次中，基于铁水和废钢的总质量，铁水的质量百分含量可以为≤80％。
55.该实施方式中，转炉具有低铁水单耗。大量废钢的加入和熔化，一方面降低了铁水的平均碳含量，缩短了吹炼过程吹氧脱碳的时间，另一方面废钢的熔化吸收了一定的热量，相对地降低了钢水温度，使得喷溅或吹溅到炉口上的钢渣更快凝固粘牢，由此，不仅使得炉口结渣具有更高的强度，而且具有更快的结渣速率。本技术的方法用氧对炉口结渣进行吹扫，利用吹炼终点高的炉气温度，使得结渣中的非金属元素与氧气流发生反应，从而达到快速点火吹化炉口结渣的目的。由此，能够在低铁水单耗的进料条件下，提升炉口结渣的清除效率，从而降低钢铁冶炼的成本、提升钢铁冶炼的效率。
56.本技术的方法可以适用于本领域公知的任意规格、型号的转炉，本技术的方法中所使用的氧可以为与相应的转炉配套的氧，在此不作限定。
57.实施例
58.下述实施例更具体地描述了本发明公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本发明公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实
施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
59.实施例1
60.转炉的规格为100t，在小于等于800kg/t的铁水单耗进料条件下，在炉次达到380炉后，对每一炉次均执行以下步骤：熔炼结束后，于氧提升的过程中，用氧对炉口进行吹扫，其中，氧的阀后压力为0.75mpa～0.95mpa、氧气流量为26000m3/h～29000m3/h，吹扫的时长为15s～30ss，氧的喷头与转炉中钢水液面的高度为710cm～730cmcm。
61.记录第5307炉(编号为22345155)的进料时间，其中，如图1所示，第5307炉的废钢装入量为26.1t，铁水兑入量为68.84t。从主原料入炉到主吹开始时，进料耗时107s；
62.第5307炉吹炼结束后，炉内铁水的温度为1597℃，于氧提升的过程中，用氧对炉口进行吹扫，其中，氧的阀后压力为0.887mpa、氧气流量为27993m3/h，吹扫的时长为28s，氧的喷头与转炉中钢水液面的高度为723cm；
63.第5307炉次出钢结束后，进行第5308炉次(编号为22345156)的冶炼操作，其冶炼工艺过程如图2所示。第5308炉次的废钢装入量为26.94t，铁水兑入量为60t。从主原料入炉到主吹开始时，进料耗时114s。
64.实施例2
65.转炉的规格为100t，在小于等于800kg/t的铁水单耗进料条件下，在炉次达到380炉后，对每一炉次均执行以下步骤：熔炼结束后，于氧提升的过程中，用氧对炉口进行吹扫，其中，氧的阀后压力为0.75mpa～0.95mpa、氧气流量为26000m3/h～29000m3/h，吹扫的时长为15s～30s，氧的喷头与转炉中钢水液面的高度为710cm～730cm。
66.记录第3528炉(编号为2348868)的进料时间，其中，如图3所示，第3528炉的废钢装入量为26.75t，铁水兑入量为85.62t。从主原料入炉到主吹开始时，进料耗时200s；
67.第3528炉吹炼结束后，炉内铁水的温度为1532℃，于氧提升的过程中，用氧对炉口进行吹扫，其中，氧的阀后压力为0.895mpa、氧气流量为27993m3/h，吹扫的时长为15s，氧的喷头与转炉中钢水液面的高度为730；
68.第3528炉出钢结束后，进行第3529炉(编号为2348869)的冶炼操作，其冶炼工艺过程如图4所示。第3529炉的废钢装入量为26.9t，铁水兑入量为78.1t。从主原料入炉到主吹开始时，进料耗时178s。
69.实施例3
70.转炉的规格为100t，在小于等于800kg/t的铁水单耗进料条件下，在炉次达到400炉后，对每一炉次均执行以下步骤：熔炼结束后，于氧提升的过程中，用氧对炉口进行吹扫，其中，氧的阀后压力为0.75mpa～0.95mpa、氧气流量为26000m3/h～29000m3/h，吹扫的时长为15s～30s，氧的喷头与转炉中钢水液面的高度为710cm～730cm。
71.其中，第3676炉(编号为22349016)的冶炼过程如图5所示，废钢装入量为29.5t，铁水兑入量为79.42t。从主原料入炉到主吹开始时，进料耗时158s；
72.第3676炉吹炼结束后，炉内铁水的温度为1594℃，于氧提升的过程中，用氧对炉口进行吹扫，其中，氧的阀后压力为0.882mpa、氧气流量为26884m3/h，吹扫的时长为15s，氧的喷头与转炉中钢水液面的高度为725cm；
73.第3676炉出钢结束后，进行第3677炉(编号为22349017)的冶炼操作，其冶炼工艺
过程如图6所示。第3677炉的废钢装入量为30.9t，铁水兑入量为75.1t。从主原料入炉到主吹开始时，进料耗时90s。
74.实施例4
75.转炉的规格为100t，在小于等于800kg/t的铁水单耗进料条件下，在炉次达到400炉后，对每一炉次均执行以下步骤：熔炼结束后，于氧提升的过程中，用氧对炉口进行吹扫，其中，氧的阀后压力为0.75mpa～0.95mpa、氧气流量为26000m3/h～29000m3/h，吹扫的时长为15s～30s，氧的喷头与转炉中钢水液面的高度为710cm～730cm。
76.其中，第3679炉(编号22349019)的冶炼过程如图7所示，废钢装入量为31.3t，铁水兑入量为75.36t，从主原料入炉到主吹开始时，进料耗时76s；
77.第3679炉吹炼结束后，炉内铁水的温度为1561℃，于氧提升的过程中，用氧对炉口进行吹扫，其中，氧的阀后压力为0.873mpa、氧气流量为26147m3/h，吹扫的时长为16s，氧的喷头与转炉中钢水液面的高度为723cm；
78.第3679炉出钢结束后，进行第3680炉(编号22349020)的冶炼操作，其冶炼工艺过程如图8所示。第3680炉的废钢装入量为30.99t，铁水兑入量为76.35t。从主原料入炉到主吹开始时，进料耗时99s。
79.实施例5
80.转炉的规格为100t，在小于等于800kg/t的铁水单耗进料条件下，在炉次达到400炉后，对每一炉次均执行以下步骤：熔炼结束后，于氧提升的过程中，用氧对炉口进行吹扫，其中，氧的阀后压力为0.75mpa～0.95mpa、氧气流量为26000m3/h～29000m3/h，吹扫的时长为15s～30s，氧的喷头与转炉中钢水液面的高度为710cm～730cm。
81.其中，第4487炉(编号22349825)的冶炼过程如图9所示，废钢装入量为26.5t，铁水兑入量为73.36t。从主原料入炉到主吹开始时，进料耗时143s；
82.第4487炉吹炼结束后，炉内铁水的温度为1563℃，于氧提升的过程中，用氧对炉口进行吹扫，其中，氧的阀后压力为0.900mpa、氧气流量为28284m3/h，吹扫的时长为21s，氧的喷头与转炉中钢水液面的高度为716cm；
83.第4487炉出钢结束后，进行第4488炉(编号22349826)的冶炼操作，其冶炼工艺过程如图10所示。第4488炉的废钢装入量为27.05t，铁水兑入量为72.4t。从主原料入炉到主吹开始时，进料耗时134s。
84.对比例1
85.转炉的规格为100t，在小于等于800kg/t的铁水单耗进料条件下，第4406炉溅渣结束后，采用拆炉机人工敲打清理炉口结渣。
86.如图11所示，人工清理炉口结渣耗时较长，从第4406炉倒渣结束到装入原料，耗时6min 48s。第4407炉(编号为22349745)的废钢装入量为29.05t，铁水兑入量为70.02t。从主原料入炉到主吹开始时，进料耗时126s。
87.对比例2
88.转炉的规格为100t，在小于等于800kg/t的铁水单耗进料条件下，进行冶炼。
89.其中，如图12所示，第400炉(编号为22108888)的废钢装入量为30.25t，铁水兑入量为71.56t。吹炼结束后未执行炉口吹扫动作，也未进行人工清理。
90.出钢结束后转炉进行第401炉(编号为22108889)的冶炼操作，其冶炼工艺过程如
图13所示，废钢装入量为30.25t，铁水兑入量为75.6t，从主原料入炉到主吹开始时，其进料耗时为270s。
91.综合实施例1～5及对比例1可知，应用本技术的方法清除转炉炉口结渣后，下一炉次的进料耗时与人工清理炉口结渣的方法达到的进料耗时接近，甚至更短，这说明本技术的方法能够有效清除转炉炉口结渣。此外，本技术的方法能够在30s内实现与人工清理炉口结渣相似的效果，且无需人工作业，显著提升了进料效率和转炉的作业率，提高了作业的安全性，降低了作业成本。
92.综合实施例3及对比例2可知，在转炉达到第400炉次后，与不进行吹扫相比，本技术的方法能够有效清除转炉炉口结渣，从而降低进料时间，由此，显著提升了进料效率和转炉的作业率。
93.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可容易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都被应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种用于清除转炉炉口结渣的方法，包括：在转炉的炉次大于等于预设炉次的情况下，用氧对炉口进行吹扫，以清除位于所述转炉的炉口的结渣。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预设炉次为380炉次～420炉次。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用氧对炉口进行吹扫，包括：在每一炉次吹炼结束后、于提升氧的过程中，用氧对炉口进行吹扫。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用氧对炉口进行吹扫，包括：用氧以0.75mpa～0.95mpa的阀后压力对炉口进行吹扫。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用氧对炉口进行吹扫，包括：用氧以0.8mpa～0.9mpa的阀后压力对炉口进行吹扫。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用氧对炉口进行吹扫，包括：用氧以26000m3/h～29000m3/h的氧气流量对炉口进行吹扫。7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述用氧对炉口进行吹扫，包括：使氧的喷头与所述转炉中钢水液面在高度方向上的距离保持在710cm～730cm，用氧对炉口进行吹扫。8.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述用氧对炉口进行吹扫，包括：使氧的喷头与所述转炉中钢水液面在高度方向上的距离保持在715cm～725cm，用氧对炉口进行吹扫。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述吹扫的时长为15s～30s。10.根据权利要求1所述的方法，其中，每一炉次中，基于铁水和废钢的总质量，所述铁水的质量百分含量≤80％。

技术总结

本申请公开了一种用于清除转炉炉口结渣的方法，包括：在转炉的炉次大于等于预设炉次的情况下，用氧对炉口进行吹扫，以清除位于所述转炉的炉口的结渣。本申请的方法能够高效地清除转炉炉口结渣，使炉口保持较大的尺寸，从而提升转炉的作业率和进料速率。从而提升转炉的作业率和进料速率。从而提升转炉的作业率和进料速率。

技术研发人员：

向往 王仕华 彭霞林 陈奎 颜世昌 肖承鹏 李正武 龙雄峰 彭华平 杨家田 杨信权

受保护的技术使用者：

湖南华菱涟源钢铁有限公司

技术研发日：

2022.08.02

技术公布日：

2022/11/25