【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种长寿命的双透气钢包及其炼钢方法，属于钢包的。
技术介绍
1、钢包是转炉出钢、lf精炼、rh真空、连铸浇注过程装载钢水的主要装备，需要承受大重量、高温、高侵蚀性等工况，尤其在转炉出钢、lf精炼过程，钢包底部通过透气砖持续向钢水中吹入氩气搅拌，促进合金成分及钢水均匀、炉渣熔化及脱氧改质等，透气砖在向钢水中吹入高速氩气流时，在高温条件下造成透气砖侵蚀速度加快，在钢包整体耐材中，透气砖使用寿命决定了钢包的整体寿命，一般透气砖使用次数35-50次，达到使用寿命后可拆卸更换一次，由此决定了钢包使用寿命在70-100次。钢包制造需要现场砌筑，时间周期长，成本高，对生产影响很大，对产能造成严重的滞后。
2、若能提高透气砖单次使用寿命，延长更换时间，则可大幅提升钢包使用寿命，减少钢包冷修次数及烘烤等维护费用。本专利技术基于此，提出一种减少更换透气砖次数的钢包，以及其在生产中的方法。
技术实现思路
1、为了解决上述存在的问题，本专利技术公开了一种长寿命的双透气钢包及其炼钢方法，其具体技术方案如下：
2、一种长寿命的双透气钢包，所述钢包底部砌筑四块透气砖和一个出钢口，经过钢包出钢口中心点和钢包底部中心点的直径的两侧分别有两个透气砖，且两侧的透气砖沿该直径对称，标记该直径一侧的两个透气砖为1号透气砖和3号透气砖，另一侧的两个透气砖为2号透气砖和4号透气砖，靠近出钢口的为3号透气砖和4号透气砖，1号透气砖与4号透气砖、2号透气砖与3号透气砖之间夹角均120-130℃
3、进一步的，所述1号透气砖和3号透气砖并列砌筑，间隔10-15cm，2号透气砖和4号透气砖并列砌筑，间隔10-15cm，以钢包中心为圆点，4块透气砖均在钢包半径的靠外侧的50-60%位置。
4、进一步的，所述透气砖内部为透气芯，透气芯为圆锥状，透气芯的底部设置有多孔透气底座砖，多孔透气底座砖中心连接吹气管，向透气芯内部吹气；
5、多孔透气底座砖的上表面和下表面均设有透气的缝隙，吹气管吹入的气体进入到多孔透气底座砖下表面的缝隙，然后进入多孔透气底座砖，进入到多孔透气底座砖上面的缝隙，再进入到透气芯的透气通道中，最后进入到钢包里。
6、进一步的，所述透气砖材质中高纯氧化铝质量占比80-90%，粒度≤2mm的占15-25%，2-8mm占比70-80%，8mm以上粒度占比≤10%；高纯mgo质量占比5-10%，粒度≤2mm的占5-10%，5-10mm占比80-90%，10mm以上粒度占比≤5%，高纯zro2质量占比5-10%，粒度≤2mm的占比≤5%，5-10mm占比85-95%，10mm以上粒度占比≤5%。
7、基于上述的长寿命的双透气钢包的炼钢方法，转炉出钢、lf精炼、连铸，连铸浇完钢水后，倒出铸余渣，热态在线清理钢包内壁，然后再运至转炉接钢水，所述的钢包为双透气砖钢包，双透气砖钢包投入使用时，先开1号透气砖与4号透气砖，使用寿命达到后，再开2号透气砖与3号透气砖，使用寿命达到后，中修，将4块透气砖全部换下，新的4块透气砖上线后，按照同样方法使用，待新的4块透气砖使用寿命全部达到后，钢包整体下线重新砌筑。
8、进一步的，整体砌筑好的钢包上线前进行烘烤，烘烤达标后投入使用，应用于铝镇静钢、硅锰镇静钢生产，应用于铝镇静钢时，控制钙处理时钢水中ca含量，应用于硅锰镇静钢时，脱氧合金化时使用适量的金属铝预脱氧，同时加入硅酸钙合成渣造渣，脱氧结束后钢水中o含量≤0.015%，alt含量≤0.0050%。
9、进一步的，所述钢包透气砖、渣线下线维修更换好以后，烘烤8-12小时，钢包整体耐材全部更换，重新砌筑好后烘烤时间15-20小时，然后在运至转炉出钢工序装钢水。
10、进一步的，所述冶炼铝镇静钢时，转炉出钢采用钢包装钢水，出钢10%时加铝、硅铁、锰铁以及其他合金和碳粉脱氧合金化，然后加入石灰、萤石造渣，再运至lf精炼，精炼过程将钢水和炉渣成分、钢水温度调节到位后进行钙处理，钙处理结束后进行软搅拌，软搅拌结束钢水中ca含量8-15ppm，获得的中间包钢水中夹杂物类型50-70%为7al2o3•12cao、20-30%为al2o3•3cao、10-20%为al2o3•cao，以及其他不可避免的夹杂物组分。
11、进一步的，所述冶炼硅锰镇静钢时，转炉出钢采用钢包装钢水，出钢10%时加铝预脱氧，同时加入硅酸钙合成渣造渣，然后再加入硅铁、锰铁以及其他合金脱氧合金化，获得的中间包钢水中夹杂物主要为硅酸钙、硅铝酸钙、铝酸钙，以及其他不可避免的夹杂物组分。
12、进一步的，所述转炉出钢结束后钢水运至lf精炼，精炼过程通电升温，加合金、石灰调整钢水和炉渣成分，将钢水和炉渣成分、钢水温度调节到位后进行软搅拌。
13、进一步的，所述合成渣加入量10-15kg/t，合成渣组分按质量百分数计，cao 45-55%，sio2 25-35%，caf2 5-10%，金属ca粉5-10%，以及其他不可避免的组分，精炼调渣完成后，炉渣碱度cao/sio2≥2.5。
14、进一步的，所述转炉出钢过程钢包双底吹透气砖最大流量控制为500-600nl/min，lf精炼过程调节钢水成分、温度时最大底吹流量300-400nl/min，炉渣改质时底吹流量250-350nl/min，软搅拌时底吹流量50-100nl/min，各阶段另一个透气砖流量为最大透气砖流量的40-60%。
15、进一步的，所述精炼处理结束的钢水运至连铸浇注，连铸浇注结束，再将钢包中残留的钢水和铸余渣倒出，然后采用高压气枪对钢包底吹、包壁进行吹扫，将包底、包壁的结渣清除干净，再运至转炉炉后，准备装钢水，钢包按此流程循环使用。
16、本专利技术的工作原理是：
17、本专利技术打破常规思路，安装4块透气砖，使用两块，备用两块，且保证在线使用的两块透气砖角度、位置基本保持不变，确保底吹效果稳定；此外，通过严格控制透气砖的组分、粒度，提高透气性耐火度和强度，提升在线使用过程的抗侵蚀能力，进而提高透气砖使用寿命。另外，结合使用工艺的优化，进一步提高透气砖的使用寿命，在冶炼铝镇静钢时，严格控制钢水中ca含量，获得夹杂物由低熔点铝酸钙和熔点略高的铝酸三钙等组分组成的复合夹杂，可降低低熔点夹杂物对透气砖和耐材的侵蚀，同时ca元素含量降低，也减少了对透气砖及钢包耐材的整体侵蚀作用，常规工艺钙处理时为了确保浇注性，钢水中ca含量一般控制15-30ppm，对耐材侵蚀性加重。
18、硅锰镇静钢常规工艺一般采用si、mn或c元素脱氧及合金化，脱氧能力相对较弱，同时获得夹杂物主要为酸性的硅酸盐夹杂，对透气砖、钢包其他耐材侵蚀非常严重，据此，在处理硅锰镇静钢时，采用含铝合金预脱氧，形成部分氧化铝类高熔点夹杂物，同时加入含有金属钙分的高碱度硅酸钙合成渣，与脱氧产生的氧化铝反应，形成铝酸钙、硅铝酸钙等夹杂物，再加硅铁、锰铁、碳粉等终脱氧，结合提前加入的金属铝、硅酸钙合成渣等，利用钢水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种长寿命的双透气钢包，其特征在于，所述钢包底部砌筑四块透气砖和一个出钢口，经过钢包出钢口中心点和钢包底部中心点的直径的两侧分别有两个透气砖，且两侧的透气砖沿该直径对称，标记该直径一侧的两个透气砖为1号透气砖和3号透气砖，另一侧的两个透气砖为2号透气砖和4号透气砖，靠近出钢口的为3号透气砖和4号透气砖，1号透气砖与4号透气砖、2号透气砖与3号透气砖之间夹角均120-130℃。
2.根据权利要求1所述的长寿命的双透气钢包，其特征在于，所述1号透气砖和3号透气砖并列砌筑，间隔10-15cm，2号透气砖和4号透气砖并列砌筑，间隔10-15cm，以钢包中心为圆点，4块透气砖均在钢包半径的靠外侧的50-60%位置。
3.根据权利要求1所述的长寿命的双透气钢包，其特征在于，所述透气砖内部为透气芯，透气芯为圆锥状，透气芯的底部设置有多孔透气底座砖，多孔透气底座砖中心连接吹气管，向透气芯内部吹气；
4.根据权利要求1所述的长寿命的双透气钢包，其特征在于，所述透气砖材质中高纯氧化铝质量占比80-90%，粒度≤2mm的占15-25%，2-8mm占比70-80%
5.基于权利要求1-4任一所述的长寿命的双透气钢包的炼钢方法，转炉出钢、LF精炼、连铸，连铸浇完钢水后，倒出铸余渣，热态在线清理钢包内壁，然后再运至转炉接钢水，其特征在于，所述的钢包为双透气砖钢包，双透气砖钢包投入使用时，先开1号透气砖与4号透气砖，使用寿命达到后，再开2号透气砖与3号透气砖，使用寿命达到后，中修，将4块透气砖全部换下，新的4块透气砖上线后，按照同样方法使用，待新的4块透气砖使用寿命全部达到后，钢包整体下线重新砌筑。
6.根据权利要求5所述的长寿命的双透气钢包的炼钢方法，其特征在于，整体砌筑好的钢包上线前进行烘烤，烘烤达标后投入使用，应用于铝镇静钢、硅锰镇静钢生产，应用于铝镇静钢时，控制钙处理时钢水中Ca含量，应用于硅锰镇静钢时，脱氧合金化时使用适量的金属铝预脱氧，同时加入硅酸钙合成渣造渣，脱氧结束后钢水中O含量≤0.015%，Alt含量≤0.0050%。
7.根据权利要求5所述的长寿命的双透气钢包的炼钢方法，其特征在于，所述钢包透气砖、渣线下线维修更换好以后，烘烤8-12小时，钢包整体耐材全部更换，重新砌筑好后烘烤时间15-20小时，然后在运至转炉出钢工序装钢水。
8.根据权利要求5所述的长寿命的双透气钢包的炼钢方法，其特征在于，所述冶炼铝镇静钢时，转炉出钢采用钢包装钢水，出钢10%时加铝、硅铁、锰铁以及其他合金和碳粉脱氧合金化，然后加入石灰、萤石造渣，再运至LF精炼，精炼过程将钢水和炉渣成分、钢水温度调节到位后进行钙处理，钙处理结束后进行软搅拌，软搅拌结束钢水中Ca含量8-15ppm，获得的中间包钢水中夹杂物类型50-70%为7Al2O3•12CaO、20-30%为Al2O3•3CaO、10-20%为Al2O3•CaO，以及其他不可避免的夹杂物组分。
9.根据权利要求5所述的长寿命的双透气钢包的炼钢方法，其特征在于，所述冶炼硅锰镇静钢时，转炉出钢采用钢包装钢水，出钢10%时加铝预脱氧，同时加入硅酸钙合成渣造渣，然后再加入硅铁、锰铁以及其他合金脱氧合金化，获得的中间包钢水中夹杂物主要为硅酸钙、硅铝酸钙、铝酸钙，以及其他不可避免的夹杂物组分。
10.根据权利要求5所述的长寿命的双透气钢包的炼钢方法，其特征在于，所述转炉出钢结束后钢水运至LF精炼，精炼过程通电升温，加合金、石灰调整钢水和炉渣成分，将钢水和炉渣成分、钢水温度调节到位后进行软搅拌。
11.根据权利要求5所述的长寿命的双透气钢包的炼钢方法，其特征在于，所述合成渣加入量10-15kg/t，合成渣组分按质量百分数计，CaO 45-55%，SiO2 25-35%，CaF2 5-10%，金属Ca粉5-10%，以及其他不可避免的组分，精炼调渣完成后，炉渣碱度CaO/SiO2≥2.5。
12.根据权利要求5所述的长寿命的双透气钢包的炼钢方法，其特征在于，所述转炉出钢过程钢包双底吹透气砖最大流量控制为500-600NL/min，LF精炼过程调节钢水成分、温度时最大底吹流量300-400NL/min，炉渣改质时底吹流量250-350NL/min，软搅拌时底吹流量50-100NL/min，各阶段另一个透气砖流量为最大透气砖流量的40-6...
【技术特征摘要】
1.一种长寿命的双透气钢包，其特征在于，所述钢包底部砌筑四块透气砖和一个出钢口，经过钢包出钢口中心点和钢包底部中心点的直径的两侧分别有两个透气砖，且两侧的透气砖沿该直径对称，标记该直径一侧的两个透气砖为1号透气砖和3号透气砖，另一侧的两个透气砖为2号透气砖和4号透气砖，靠近出钢口的为3号透气砖和4号透气砖，1号透气砖与4号透气砖、2号透气砖与3号透气砖之间夹角均120-130℃。
2.根据权利要求1所述的长寿命的双透气钢包，其特征在于，所述1号透气砖和3号透气砖并列砌筑，间隔10-15cm，2号透气砖和4号透气砖并列砌筑，间隔10-15cm，以钢包中心为圆点，4块透气砖均在钢包半径的靠外侧的50-60%位置。
3.根据权利要求1所述的长寿命的双透气钢包，其特征在于，所述透气砖内部为透气芯，透气芯为圆锥状，透气芯的底部设置有多孔透气底座砖，多孔透气底座砖中心连接吹气管，向透气芯内部吹气；
4.根据权利要求1所述的长寿命的双透气钢包，其特征在于，所述透气砖材质中高纯氧化铝质量占比80-90%，粒度≤2mm的占15-25%，2-8mm占比70-80%，8mm以上粒度占比≤10%；高纯mgo质量占比5-10%，粒度≤2mm的占5-10%，5-10mm占比80-90%，10mm以上粒度占比≤5%，高纯zro2质量占比5-10%，粒度≤2mm的占比≤5%，5-10mm占比85-95%，10mm以上粒度占比≤5%。
5.基于权利要求1-4任一所述的长寿命的双透气钢包的炼钢方法，转炉出钢、lf精炼、连铸，连铸浇完钢水后，倒出铸余渣，热态在线清理钢包内壁，然后再运至转炉接钢水，其特征在于，所述的钢包为双透气砖钢包，双透气砖钢包投入使用时，先开1号透气砖与4号透气砖，使用寿命达到后，再开2号透气砖与3号透气砖，使用寿命达到后，中修，将4块透气砖全部换下，新的4块透气砖上线后，按照同样方法使用，待新的4块透气砖使用寿命全部达到后，钢包整体下线重新砌筑。
6.根据权利要求5所述的长寿命的双透气钢包的炼钢方法，其特征在于，整体砌筑好的钢包上线前进行烘烤，烘烤达标后投入使用，应用于铝镇静钢、硅锰镇静钢生产，应用于铝镇静钢时，控制钙处理时钢水中ca含量，应用于硅锰镇静钢时，脱氧合金化时使用适量的金属铝预脱氧，同时加入硅酸钙合成渣造渣，脱氧结束后钢水中o含量≤0.015%，alt含量≤0.0050%。
7.根据权利要求5所述的长寿命的双透气钢包的炼钢方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵天华，杨小成，丁振涛，汤程新，朱文科，
申请(专利权)人：常熟市龙腾特种钢有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。