一种碱性转炉炉衬修补方法及使用该方法修补的转炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体而言，涉及一种碱性转炉炉衬修补方法及使用该方法的转炉。
【背景技术】
[0002]在钢铁冶炼过程中，由于炼钢炉内，长期高温条件下承受化学侵蚀及物理冲刷，所以炼钢炉内的炉衬难免有损坏，而这些炼钢炉的耐材价格又很昂贵，所以当炉衬有损坏时，工厂都会对其采取修补处理。
[0003]碱性转炉就是炼钢炉中的一种，现有碱性转炉炉衬修补方法主要分为两种，一种是溅渣护炉法，它是利用氧化镁含量达到饱和或过饱和的冶炼熔渣，通过高压氮气的吹溅、冷却，从而凝固在炉衬表面，形成一层高熔点的熔渣层，与炉衬粘结附着；另一种是半干法喷补法，主要是将储料罐中的喷补料经压缩空气送入喷嘴，同时混入适量水分，在空气压力下以一定速度喷射在损坏的炉衬表面上，最后粘结固化。
[0004]然而利用溅渣护炉法进行修补，操作非常复杂和麻烦。半干法喷补法虽然简单，但是该方法需在喷补同时加入水分，水分接触到正在修补的炉衬表面时，在炉衬表面热量的作用下，会产生大量水蒸汽，还会蓄集一定的蒸汽压，给喷补料的使用以及喷补料、修补面之间的粘结留下隐患。此外，无论是利用溅渣护炉法还是半干法喷补法修补，修补后都对之后碱性转炉吹炼时的铁水含硅量有严格的要求，因为修补后的炉衬表面含有镁质材料，而若铁水中含硅量较高，吹炼前期硅被氧化后形成的高温酸性渣在铁水的高速运动中就将与镁质材料反应，对炉衬造成极大的侵蚀，加速炉衬损坏，增加炉衬修补频率。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供了一种碱性转炉炉衬修补方法及使用该方法修补的转炉，以改善利用现有的炉衬修补方法修补后，碱性转炉对铁水中含硅量要求高，炉衬损坏处易重复损坏的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0007]—种碱性转炉炉衬修补方法，包括以下步骤:
[0008]a.去除铁水中的炉渣；
[0009]b.将含镁原料和去渣后的铁水加入碱性转炉中吹炼，所述铁水与所述含镁原料的质量比为10?30:1?3，所述铁水与所述碱性转炉炼制的铁水相同，所述含镁原料中镁的含量为85%以上；
[0010]c.将所述吹炼后得到的熔融液覆盖在炉衬损坏处的表面，冷却，完成修补。
[0011]相对于现有技术，本发明包括以下有益效果:由于在铁水吹炼过程中，铁水中的杂质会被氧化，所以吹炼后会产生以氧化物为主的炉渣，而常常由于炉渣中二氧化硅等酸性氧化物的含量较高，所以炉渣会具有酸性，形成高温酸性渣。本发明提供的修补方法中，先将铁水中的炉渣倒出，再将铁水和含镁原料加入到碱性转炉中，进行吹炼。由于二氧化硅等已经随着炉渣的倒出而被排出炉体，所以倒入碱性转炉中的铁水的含硅量就非常小，当加入含镁原料继续吹炼时，较小含硅量的铁水已经几乎不会与含镁原料发生反应。二者吹炼后再对炉衬损坏处进行修补，铁水形成铁质层，将含镁原料的镁质成分包裹在内，如此，就避免了在下一次的吹炼过程中，铁水中的硅在吹炼条件下，与炉衬损坏处的修补面的镁质成分发生反应，再一次侵蚀炉衬损坏处的修补面。
[0012]本发明提供的碱性转炉炉衬修补方法操作方便，炉衬修补好后，对之后吹炼的铁水的含硅量要求小，能够有效避免铁水中的酸性物质对炉衬损坏处的修补面的侵蚀，减少炉衬修补次数，有效延长每次修补后，炉衬的使用寿命，实用性高，适合大范围推广。
[0013]优选地，上述碱性转炉炉衬修补方法中，所述吹炼过程中，待所述铁水中的碳含量降到1%以下，即停止吹炼。吹炼时间视铁水中的碳含量而定，待铁水中的碳含量降到1%以下后，铁水与含镁原料形成的熔融液中，含碳量就较小，利用该熔融液进行修补，形成的炉衬损坏处的修补面的含碳量也就很小。如此，在继续后期的工业生产时，修补面中与吹炼的氧气发生反应的碳的量就非常小，也就基本不会损耗修补面。
[0014]优选地，上述碱性转炉炉衬修补方法中，所述步骤c中的覆盖方法为:摇动所述碱性转炉，使所述熔融液均匀覆盖在炉衬损坏处的表面。摇动碱性转炉能够使其中的熔融液分布均勾，从而保证修补恪融液充分的覆盖在炉衬损坏处的表面。
[0015]优选地，上述碱性转炉炉衬修补方法中，所述步骤c中的冷却方法为:自然冷却，直至炉衬损坏处表面的所述熔融液凝固结壳。待用于修补的熔融液凝固结壳，熔融液已经很好的附着于炉衬损坏处，完成了对炉衬损坏处的修补。
[0016]优选地，上述碱性转炉炉衬修补方法中，所述冷却方法进一步为:所述熔融液凝固结壳后，利用冷却水对炉衬损坏处的表面进行快速冷却。修补完成后，利用冷却水对修补了的炉衬损坏处进行快速降温，炉衬的修补处将完全凝固，如此，修补后的碱性转炉就能继续进行下一炉的生产。此种方式，有效的缩短了碱性转炉修补后的恢复期，提高了生产效率。
[0017]优选地，上述碱性转炉炉衬修补方法中，所述含镁原料为氧化镁、转炉喷补料、废镁砖中的一种或多种，优选废镁砖。炼钢炉的炉底、炉墙等常常利用镁砖砌成，炼钢炉经过长期使用后，也会达到使用寿命终点，此时，炼钢炉就会被废弃。而本发明中将炼钢炉上废弃的镁砖回收，进行再利用，实现了资源的优化利用，更加环保节能，同时也节约了工业成本，实用性高。
[0018]优选地，上述碱性转炉炉衬修补方法中，所述铁水为铬铁铁水。铬铁铁水是常见的工业生产目标，铁水为铬铁铁水，那么碱性转炉即为用作生产铬铁铁水的转炉。
[0019]优选地，上述碱性转炉炉衬修补方法中，所述步骤a之前还包括预处理:在碱性转炉上加设出钢口，而后检查炉衬损坏情况，再调整炉衬损坏处的朝向。对碱性转炉的炉衬做出详细的检查和调整，才方便后期对炉衬进行修补。
[0020]本发明还提供了一种使用上述的碱性转炉炉衬修补方法修补的碱性转炉，包括炉帽和炉体。
[0021]该碱性转炉利用上述方法进行修补，修补效果好，对之后吹炼的铁水含硅量也并不苟1求。
[0022]优选地，上述碱性转炉中，所述炉体设有两个出钢口。当碱性转炉内侧面的炉衬有损坏时，就需要将碱性转炉旋转，使损坏的炉衬面贴近地面再进行修补，修补好后，再将其扶正，转回原位，以便后期使用。然而碱性转炉非常重，要将其转动并非易事，所以加设一个出钢口，待炉体侧面的炉衬修补好后，就可以减小转动距离，甚至无需转动炉体即可继续进行后续的冶炼，吹炼好的铁水就从加设的出钢口倒出。加设的出钢口可以设置在原有出钢口位置的水平转动90度的位置。
[0023]本发明中，转炉可以为任意一种碱性转炉，如顶吹转炉、底吹转炉;铁水可以是任意一种碱性转炉中炼制的铁水，如铬铁铁水、镍铁铁水；而铁水的来源可以是在生产过程中，碱性转炉倒出的部分铁水，也可以是为了修补炉衬损坏处，特意炼制的少量铁水。
【具体实施方式】
[0024]下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。
[0025]实施例一
[0026]本发明的实施例一提供了一种碱性转炉炉衬修补方法，包括以下步骤:
[0027]a.碱性转炉内的铬铁铁水吹炼完毕后，先把全部炉渣倒在模具中，然后将大部分的铬铁铁水倒入模具中，在碱性转炉内保留小部分去除了炉渣的铬铁铁水；
[0028]b.将废镁砖加入碱性转炉中，与铬铁铁水混合吹炼15min，铬铁铁水与废镁砖的质量比为30:1;
[0029]c.将吹炼后得到的熔融液覆盖在炉衬损坏处的表面；
[0030]d.自然冷却炉衬损坏处。
[0031]铬铁铁水是常见的工业生产目标，铁水为铬铁铁水，那么碱性转炉即为用作生产铬铁铁水的转炉。
[0032]炼钢炉的炉底、炉墙等常常利用镁砖砌成，炼钢炉经过长期使用后，也会达到使用寿命终点，此时，炼钢炉就会被废弃。而本实施例中将炼钢炉上废弃的镁砖回收，进行再利用，实现了资源的优化利用，更加环保节能，同时也节约了工业成本，实用性高。
[0033]由于铁水吹炼过程中，铁水中的杂质会被氧化，所以吹炼后会产生以氧化物为主的炉渣，而常常由于炉渣中二氧化硅等酸性氧化物的含量较高，所以炉渣会具有酸性，形成高温酸性渣。本发明提供的修补方法中，先将铁水中的炉渣倒出，再将铁水和含镁原料加入到碱性转炉中，进行吹炼。由于二氧化硅等已经随着炉渣的倒出而被排出炉体，所以倒入碱性转炉中的铁水的含硅量就非常小，当加入含镁原料继续吹炼时，较小含硅量的铁水已经几乎不会与含镁原料发生反应。二者吹炼后再对炉衬损坏处进行修补，铁水形成铁质层，将含镁原料的镁质成分包裹在内，如此，就避免了在下一次的吹炼过程中，铁水中的硅在吹炼条件下，与炉衬损坏处的修补面的镁质成分发生反应，再一次侵蚀炉衬