溅渣护炉
溅渣护炉的基础资料

溅渣护炉工艺一、冶炼过程炉渣的调整二、终点渣成分控制三、调渣剂的选择四、留渣量的确定五、调渣工艺六、溅渣工艺参数的确定七、溅渣操作程序八、溅渣时间与溅渣频率九、溅渣效果与炉况监测十、氧枪(溅渣)的设计与维护十一、炉底上涨的解决十二、炉口结渣的清理十三、溅渣与喷补的配合十四、溅渣设备十五、设备隐患与安全维护一冶炼过程炉渣的调整目的是在采用溅渣护炉技术后,减少炉渣对炉衬的化学侵蚀,在不影响脱磷、脱硫的前提下,合理控制终渣MgO 含量,使终渣适合于溅渣护炉的要求。
二终点渣成分控制影响终耐火度的主要因素是MgO、TFe和碱度(CaO/SiO2)。
碱度和氧化铁含量由原料和钢种决定,其中氧化铁在10%-30%范围波动,为使溅渣层有足够的耐火度成分,主要措施是调整(MgO)含量。
终渣MgO含量三调渣剂的选择带用调渣剂有:轻烧白云石、生白云石、轻烧菱镁球、冶金镁砂、菱镁矿渣和含MgO较高白石灰。
调渣剂的作用主要是提高(MgO)含量,因此,调渣剂中MgO、SiO2含量是重要物性参数。
在具体选择何种调渣剂的时候要综合考虑价格和热耗的问题。
生白云石粒度应为5-15mm,轻烧镁球和轻烧白云石稍大些,但不应大于25mm。
四留渣量的确定溅渣层厚度取20mm,炉渣密度按305t/m3计,经计算为4.5吨,作为开始溅炉时的参考,经一段时间摸索,应据济钢具体情况,确定合理渣量。
五调整工艺调整工艺指炼钢结束后,通过观察炉渣状况,判定炉况是否适宜溅渣。
如炉渣过稠发干,应加入少量化渣剂稀释;反之加少量稠渣剂,使其适宜溅渣操作。
采用出钢后调渣工艺:即在出钢后,据炉渣状况适当加入调渣剂,使其适当进行溅渣操作。
该工艺适合于中小型转炉,出钢温度偏高,炉渣过热度较高的现状;同时原料条件不稳定,往往造成后吹,多次倒炉使(FeO)升高,渣稀且(MgO)达不到饱和值,故需在出钢后加入调渣剂进行调整。
调整操作程序:1、吹炼终点,控制炉渣中的MgO含量达8%-10%。
转炉溅渣护炉技术

转炉溅渣护炉技术的应用方法1.溅渣护炉的基本原理,是在转炉出完钢后加入调渣剂,使其中的Mg与炉渣产生化学反应,生成一系列高熔点物质,被通过氧枪系统喷出的高压氮气喷溅到炉衬的大部分区域或指定区域,粘附于炉衬内壁逐渐冷凝成固态的坚固保护渣层,并成为可消耗的耐材层。
转炉冶炼时,保护层可减轻高温气流及炉渣对炉衬的化学侵蚀和机械冲刷,以维护炉衬、提高炉龄并降低耐材包括喷补料等消耗。
氧气顶吹转炉溅渣护炉是在转炉出钢后将炉体保持直立位置,利用顶吹氧枪向炉内喷射高压氮气(1. 0MPa) ,将炉渣喷溅在炉衬上。
渣粒是以很大冲击力粘附到炉衬上,与炉壁结合的相当牢固,可以有效地阻止炉渣对炉衬的侵蚀。
复吹转炉溅渣护炉是将顶吹和底吹均切换成氮气,从上、下不同方向吹向转炉内炉渣,将炉渣溅起粘结在炉衬上以实现保护炉衬的目的。
溅渣护炉充分利用了转炉终渣并采用氮气作为喷吹动力,在转炉技术上是一个大的进步,它比干法喷补、火焰喷补、人工砌砖等方法更合理,其既能抑制炉衬砖表面的氧化脱碳,又能减轻高温渣对炉砖的侵蚀冲刷,从而保护炉衬砖,降低耐火材料蚀损速度,减少喷补材料消耗,减轻工人劳动强度,提高炉衬使用寿命,提高转炉作业率,减少操作费用,而且不需大量投资,较好地解决了炼钢生产中生产率与生产成本的矛盾。
因此,转炉溅渣护炉技术与复吹炼钢技术被并列为转炉炼钢的2项重大新技术。
2 溅渣护炉主要工艺因素2. 1 合理选择炉渣并进行终渣控制炉渣选择着重是选择合理的渣相熔点。
影响炉渣熔点的物质主要有FeO、MgO和炉渣碱度。
渣相熔点高可提高溅渣层在炉衬的停留时间,提高溅渣效果,减少溅渣频率,实现多炉一溅目标。
由于FeO易与CaO和MnO等形成低熔点物质,并由MgO和FeO的二元系相图可以看出,提高MgO的含量可减少FeO相应产生的低熔点物质数量,有利于炉渣熔点的提高。
从溅渣护炉的角度分析,希望碱度高一点,这样转炉终渣C2 S 及C3 S之和可以达到70%~75%。
转炉渣控制及溅渣护炉技术

▪ 4、某厂回归(R=0 .8104)出的炉渣熔化性 温度与其成份的关系式:
▪ T(℃)=0.7498(MgO%)+4.5017(R)
▪
-10.5335(TFe%)+1582
FeO对S分配比的影响
石灰对硫分配比的影响
R对Ls的影响
三、炉渣的分融现象
▪ 随着温度的升高,溅渣层中的低熔点相先行 熔化,并缓慢从溅渣层中分离流出,使溅渣 层变薄,残留的岩相中高熔点物质(MgO、 C2S、C3S等)比例增高,当熔池温度达到 1600--1650℃时,残留物仍呈固体。这种现 象叫溅渣层的分熔现象。
▪ T FeO 10—12% (MgO) ~7.5—8% ▪ T FeO 12—16% (MgO) ~8—9% ▪ T FeO 16—20% (MgO) ~9—10%
溅渣时机的选择
▪ 为了使熔渣溅到炉壁上能迅速凝固,应在炉 衬表面温度较低时(1500℃)进行溅渣。温度 过低,不但影响转炉作业时间而且会降低渣 在炉衬上的了附着效果。
▪ 但是炉渣与钢液不同,钢液的熔化温度为 一个定值。而炉渣的熔化温度是一个温度区 间,从下面的凝固曲线上可以看出。
凝固曲线图
熔化温度的概念
3、氧化铁对炉渣熔点的影响
▪ 渣中FeO越高,其炉渣熔化性温度越低
MgO对炉渣熔点的影响
▪ 当渣中FeO为30%时,加入10%MgO可使熔 渣熔点下降100℃。
转炉渣控制及溅渣护炉技术
马春生
研究有关溅渣及护炉的基础理论
▪ 一、炉渣的基本组成: ▪ 1、三种理论:离子论、分子论、离子分子论。 ▪ 2、基本组成:因冶炼工艺、钢种、原材料不
同均有区别,但目前我国转炉钢的基本渣系 为CaO、SiO2、FeO、MgO渣系。当然还有 MnO、P2O5、 Al2O3、 S2O5等物质。
一种溅渣护炉方法

一种溅渣护炉方法
溅渣护炉是指在炉膛工作过程中,避免炉渣溅落到炉膛的一种方法。
以下是一种常用的溅渣护炉方法:
1. 炉面准备:在铁水倒入炉膛前,先将前一炉的炉渣清理干净,确保炉膛内没有残留的炉渣。
2. 合理倒铁水:倒铁水时应尽量减少喷溅,可以通过减小倒铁水的高度或采取减速倒注的方式来避免溅渣。
3. 控制铁水温度:保持铁水的合适温度,避免过热或过冷,以减少溅渣的风险。
4. 炉面保护措施:在倒铁水时可以采取炉面保护措施,如在炉膛内涂抹一层炉渣护炉剂,或在炉膛口附近搭建炉渣挡板,防止铁水溅落到炉膛。
5. 操作规范:操作人员应严格按照操作规范进行操作,避免操作不当导致的溅渣问题。
除了以上方法,还可以根据实际情况采取其他的溅渣护炉方法,如调整倒铁水的角度、增加保护罩等。
总之,溅渣护炉方法的关键是在操作前做好准备工作,合理控制铁水的温度和倒铁水的方式,同时加强操作人员的培训与管理,才能有效
减少溅渣对炉膛的损害。
溅渣护炉的基本原理

溅渣护炉的基本原理溅渣护炉是一种常见的钢铁冶炼过程中的热力学现象。
其基本原理是通过在炉内加入适当的物料,将炉内产生的溅渣与炉壁进行反应,从而保护炉内的炉壁不被腐蚀,延长炉壁的使用寿命。
本文将具体介绍溅渣护炉的基本原理及其应用。
一、溅渣护炉的基本原理在钢铁冶炼过程中,高温下会产生大量的溅渣,这些溅渣不仅会降低冶炼效率,还会对炉壁造成破坏。
为此,需要通过添加适当的物料进行溅渣护炉。
溅渣护炉的基本原理是添加一些特殊的反应剂,使其在高温下与溅渣发生反应,生成一种新的化合物,从而消耗掉大部分的溅渣。
这种化合物可以形成一层保护膜,在钢水和炉壁之间形成一个隔离层,减少溅渣对炉壁的侵蚀,从而有效地延长炉壁的使用寿命。
溅渣护炉的物料有很多种,其选择主要依据于冶炼工艺和物料的性质。
在整个钢铁冶炼过程中,常用的物料有镁球、石灰石、硅石等。
二、溅渣护炉的应用在钢铁冶炼过程中,溅渣护炉是一种常见的技术。
其应用可以有效地提高冶炼效率,降低生产成本,提高冶炼质量。
下面我们将分别介绍其应用在各个环节中的具体情况。
1.高炉在高炉冶炼中,溅渣护炉对炉壁保护尤为重要,可以有效地减少高炉的磨损和锈蚀。
目前,高炉冶炼中主要采用的溅渣护炉物料是镁球和石灰石。
镁球主要用于抑制磷和硫的生成,从而提高炉膛的可控性;石灰石则可以中和酸性物质,减少炉壁的腐蚀。
2.转炉在转炉冶炼中,溅渣护炉主要用于中和氧化物和碱性物质。
其主要物料是硅石和石灰石。
硅石主要用于中和氧化物,而石灰石则可以中和碱性物质,从而减少炉壁的腐蚀。
3.电炉在电炉冶炼中,溅渣护炉主要用于中和酸性物质。
其主要物料是石灰石和麻粉。
石灰石可以中和酸性物质,麻粉则可以降低炉壁的温度,从而减少炉壁的腐蚀。
总之,溅渣护炉在钢铁冶炼过程中起着非常重要的作用。
通过添加适当的物料,可以有效地保护炉壁不受腐蚀,延长炉壁的使用寿命。
转炉炼钢工艺(溅渣护炉)

溅渣护炉的负面影响
吹炼终点[%C] ·[%O]积随炉龄变化情 吹炼终点 积随炉龄变化情 况
关于经济炉龄的问题
生产率、 生产率、成本与炉龄关系
溅渣护炉的优点
大幅度降低耐材消耗; 大大提高转炉作业率,达到高效增产目的; 投资回报率高; 溅渣护炉综合效益每吨钢约为2~10元。
溅渣护炉的负面影响
底吹透气砖覆盖渣层厚度与吹炼终点[%C] ·[%O]积的关 底吹透气砖覆盖渣层厚度与吹炼终点 积的关 系
溅渣护炉的负面影响
底吹透气砖覆盖渣层厚度与吹炼终点[%C] ·[%O]积的关 底吹透气砖覆盖渣层厚度与吹炼终点 积的关 系
炉渣粘度的控制
过低的炉渣粘度有利溅渣的操作,即易溅起、挂 渣且均匀,但由于渣层过薄,会在摇炉时挂渣流 落; 而粘度过大,溅渣效果差,耳轴!渣线处不易溅到, 且炉底易上涨,炉膛变形,所以粘度需要根据实 际情况合理调整; 炉渣过热度增高,粘度下降。
溅渣操作参数控制
为了在尽可能短的时间内将炉渣均匀喷 敷在整个炉衬表面而形成有足够厚度的 致密溅渣层。必须控制好溅渣操作手段, 即根据炉形尺寸,来控制喷吹N2气压力 和流量、枪位和喷枪结构尺寸等喷溅参 数。
其它参数
喷溅时间:通常为2.5~4min; 喷枪夹角:许多厂家的经验表明采用12 度夹角比较理想。
需要采取的其它措施
炉衬材质不能因实行溅渣护炉技术而降 低,对使用镁碳砖而言,其碳含量应控 制为下限; 控制和降低终渣FeO含量; FeO 合理调整终渣MgO含量; 提高溅渣层熔化性温度,降低炉渣过热 度; 降低出钢温度。
溅渣护炉技术在转炉上的应用

溅渣护炉技术在转炉上的应用
溅渣护炉技术是一项新兴的技术,它可以提高转炉的燃烧效率,减少对环境的影响。
溅渣护炉技术是通过把大量的液体或气体加到炉内,使溅射出来的渣滓变得更轻而易于把它带走而得以应用于转炉上。
这样可以大大提高转炉的燃烧效率,减少对环境的影响。
溅渣护炉技术的主要原理是在炉子内部加入溅射液体或气体,使溅射出来的渣滓变得更轻,而且更易于把它带走。
此外,溅渣护炉技术还可以改善炉子内部燃烧状态,提高燃烧效率,从而降低炉子本身的耗能。
溅渣护炉技术在转炉上的应用主要体现在以下几个方面:
1、降低转炉内部的温度:在转炉内部加入溅射液体或气体,使渣滓变得更轻,从而降低转炉内部的温度,提高转炉的燃烧效率。
2、减少对环境的污染:由于转炉内部的温度较低,因此溅渣护炉技术也可以减少对环境的污染。
3、改善转炉内部燃烧状态:在转炉内部加入溅射液体或气体后,可以改善转炉内部的燃烧状态,从而提高燃烧效率,减少渣滓的生成。
4、降低燃料的消耗:由于溅渣护炉技术可以提高转炉的燃烧效率,从而降低燃料的消耗,节省能源,降低成本。
总之,溅渣护炉技术可以有效提高转炉的燃烧效率,减少对环境的污染,节省能源,降低成本。
在转炉上应用溅渣护炉技术,将会带来很好的经济效益和社会效益。
转炉溅渣护炉技术(讲座)PPT课件

采用溅渣护炉技术后,转炉终渣含有 较高的MgO(>10%),将终渣返回使用, 即可促使初渣早化,又可利用渣中的MgO, 还可减少石灰加入量。
据日本住友金属报导,当返回渣加入 量为10kg/t钢时,可以完全取代萤石;使 用25kg/t钢的返回渣,可减少17%的石灰 用量;返回渣与白云石联合使用时,还可
同步,达1万炉以上。
2、溅渣护炉的炉渣控制
2.1溅渣护炉工艺过程
吹炼过程造好渣
出钢后将转炉摇正
降下氧枪吹氮2-3分钟
将多余炉渣倒出
2.2 造渣工艺
转炉采用溅渣护炉技术后, 造渣工艺可简单概括为“初渣早化, 过程渣化透,终渣做粘,溅渣挂 上”。
(1)初渣
在吹炼前期能否迅速形成高碱度的 炉渣,是减轻初渣对溅渣层及炉衬侵蚀 的一个重要环节。
•渣中氧化铁首先与砖中C发生脱C反
应,产生气孔; •液态炉渣渗入气孔并存在于镁砂颗粒
要与温度有关,过高的终点温度会使溅 渣层熔掉,而失去对炉衬的保护作用。
终渣中氧化铁也会与溅渣层发生反 应,降低溅渣层的熔点,从而加快溅渣 层的熔化。如溅渣层熔掉后,炉渣将会 直接侵蚀炉衬。
吹炼后期的炉渣碱度已超过3, 当开吹时加入足够的含MgO材料时, 终渣MgO已达到过饱和,此时对炉 衬起侵蚀作用的主要是渣中氧化铁。 有关研究表明,终渣对镁碳砖的侵 蚀过程为:
初渣碱度低,渣中MgO饱和溶解度 高,由于吹炼初期的熔池温度尚未达到 溅渣层的熔化温度,因而初渣对溅渣层 的侵蚀主要表现为化学溶解,即:
VCaO = DCaO/CaO(C*CaO - CCaO)
(1)
VMgO = DMgO/MgO(C*MgO - CMgO)
(2)
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转炉溅渣护炉的效果,决定于溅渣层与炉衬间的结合状态。
溅渣层与炉衬的结合原理包括炉渣如何与炉衬砖有机地相结合,炉渣层如何有效地保护转炉炉衬。
1 溅渣层的成分与结构生产实践证明,采用溅渣护炉在转炉炉衬表面形成的溅渣层,在成分和岩相结构方面,不仅和炉衬砖有明显的差距,而且和转炉终渣(或改质处理后的炉渣)也有区别。
这种区别是由于反复溅渣过程中,炉衬耐火材料与炉渣间经过长时间的高温化学反应扩散渗透与溶解脱熔、熔化与析出、剥落与烧结等复杂的过程逐步形成的。
2 溅渣层成分的变化(1)在溅渣过程中,炉渣成分(指终渣溅后渣和溅在炉壁表面上的炉渣)不会发生明显的变化,喷溅到炉壁上的炉渣(或溅后渣)成分与终渣大致相同。
(2)由于炉衬表面温度不同和炉衬传热热流密度的差别,在溅渣过程中炉渣成分也会发生微小的变化。
这主要是由于溅渣中发生了“异相分流”效应,使渣射到炉衬表面上的一些液态低熔氧化物流失。
这就导致溅渣层表面高熔点化合物浓度稍有增加(如MgO结晶,C2S 和C3S),而低熔点氧化物(如FeO等)减少(溅后渣成分变化的趋势则相反),溅渣中“异相分流”引起的成分变化一般不超过2%。
(3)溅渣层的成分与转炉终渣有明显的区别,高熔点化合物(MgO结晶,C2S和C3S)的浓度明显增加;有一些氧化物(如MnO,P2O5,Al2O3,SiO2等)显著减少。
(4)对于不同的溅渣工艺,溅渣层的成分有明显的区别。
采用高FeO炉渣溅渣,溅渣层中MgO含量很高,达到58.4%;而TFe含量比终渣略有降低,CaO、SiO2等成分显著降低。
这说明高FeO炉渣溅渣形成的溅渣层主要以MgO,(MgO,Fe2O3)为主相。
采用低FeO 炉渣溅渣,溅渣层中CaO和MgO含量富集,SiO2含量略有降低,碱度升高,说明该溅渣层是以C3S为主相,以C2S和MgO结晶为辅相。
根据上述溅渣层与转炉中渣有成分上的明显差异,可以得到进一步推论如下:(1)溅渣层是通过炉渣与炉衬耐火材料间在较长时间内发生化学反应逐渐生成的。
这主要表现为高熔点化合物(MgO和C2S或C3S)含量增加。
(2)在溅渣层的形成过程中,经过多次“溅渣一熔化一溅渣”的循环和反复使溅渣层表面一些低熔点氧化物发生“分融”现象。
低熔点化合物(如C2F,RO相等)不断被下一炉次的高温炉渣所熔化、流失,造成溅渣层中低熔点氧化物含量明显降低。
(3)溅渣工艺,特别是终渣FeO含量的控制,对形成溅渣层的成分有明显影响。
采用高FeOx炉渣溅渣(TFe≥15%),由于溅渣层内FeO,Fe2O3和2CaO Fe2O3(C2F)含量高,高温下发生以下反应:FeO固溶于MgO生成镁方铁矿(MW):MgO+3FeO=(MgO·FeO)同时在高温下一定比例的Fe2O3和MgO发生反应,MgO与Fe2O3反应生成镁铁矿(MF) MgOq+Fe2O3=(MgO·Fe2O3)溅渣层之中存在着较多的C2F,溶解炉衬砖上的MgO大颗粒,并使之脱离砖体,从而形成了以MgO结晶和MF为主相的溅渣层。
3 溅渣层的岩相结构特点采用高FeOX炉渣溅渣所形成的溅渣层,具备以下基本特征:(1)溅渣层以MgO结晶为主相,以MF及C2F为胶合相含有少量的C2S和C3S。
(2)溅渣层中MgO结晶的含量远远大于终渣的含量。
(3)随终渣FeO,含量的增加,溅渣层中MgO相将减少,而MF相的含量增加,导致溅渣层熔点降低。
(4)因此,从溅渣护炉的目的出发,对于高FeO。
炉渣合适的终渣FeO。
含量应控制在18%~22%。
低FeO。
炉渣溅渣形成的溅渣层基本特征如下:(1)溅渣层以硅酸钙(C2S和C3S)为主相,以C2F为结合相,含有少量的小颗粒MgO结晶。
(2)和终渣相比,溅渣层碱度升高,低熔点相含量降低。
(3)由于终渣FeOx含量偏低,MF很少。
1 复吹转炉溅渣技术1.1 高温低碳钢种溅渣技术当出钢碳低(如[C]<0.05%),出钢温度高于1700℃时,炉渣氧化性较强,渣中TFe含量高,炉渣熔点低,流动性强。
此种炉渣若不采取改质措施,就会造成溅渣时间大大延长,氮气用量大,溅到炉壁上的炉渣耐侵蚀性能差,降低了溅渣护炉效果,并将对下炉操作产生不良影响,增加了炼钢操作的难度。
不同的钢厂低碳钢比例不同,武钢二炼钢厂超低碳钢目前已达70%。
因此必须采取工艺措施提高高温低碳钢种的溅渣效果,主要经验是:(1)降低渣中TFe含量。
此种炉渣的一个明显特点是TFe含量高,溅渣时应加入改质剂,以降低TFe含量,增加渣中MgO含量,降低炉渣温度,使炉渣黏度提高。
加入改质剂量应灵活掌握,不能加入量太大使渣变“干”,也不能加入量太少,合理的加入量应视出完钢后渣量大小,氧化性程度而定,改质剂的加入方法采用分批加入,溅渣前加一批,溅渣时视渣况加入1~2批。
基本原则是保证加入改质剂后溅渣时间在2—3min。
(2)合理控制枪位,范围0~2m,过程枪位要保证炉口可见起渣状况良好。
(3)高温低碳钢种溅渣效果应保证炉渣黏稠,无明显稀渣,无大量未熔渣料,炉衬有明显溅渣附着层。
1.2 溅渣护炉大面维护技术采用溅渣护炉后,可以使炉衬寿命大大延长,转炉炉衬前大面补炉次数减少。
但对于未采用副枪的中小型转炉,由于终点要多次倒炉测温取样,高温钢水和前大面炉衬接触时间长,使得前大面溅渣层侵蚀相对于其他部位炉衬侵蚀的速度要快,因此怎样维护好溅渣条件下的炉衬前大面,使其同其他部位寿命同步也是采用溅渣护炉以后面临的课题。
目前武钢二炼钢厂大面的维护主要采取留渣护炉技术,即出完钢后利用每炉之间的间隙时间将溅完渣后的残余炉渣平铺在前大面,炉渣自然冷却时必然有一部分炉渣粘附在大面炉衬上,从而起到保护大面炉衬延长其寿命的作用,有时也采用镁质料修补转炉前大面。
1.3 溅渣前渣量控制技术合适的留渣量应保证在炉衬内表面形成足够厚度的溅渣层,并可在溅渣后对装料侧和出钢侧进行摇炉挂渣,剩余的炉渣倒人渣罐。
形成溅渣层的渣量可以根据炉衬内表面积、溅渣层厚度及炉渣密度计算。
溅渣护炉所需的总渣量可按溅渣层理论重量的 1.1~1.3倍来估算,炉渣密度可取3.5t/m3。
在上述计算中,大型转炉的溅渣层厚可取25~30mm,中、小型转炉可取15~20mm(大于200t以上转炉为大型转炉,100t以下为小型转炉)。
留渣量的计算公式如下:W=K·A·B·C式中W——留渣量,t;K——渣层厚度,m;A——炉衬内表面积,m2;B——炉渣密度,t/m3;C——系数,取1.1~1.3。
留渣量大将增加调渣剂的消耗,提高溅渣护炉的成本;留渣量过小不能形成足够厚度的溅渣层和不能有效地进行摇炉挂渣。
对于中、小型转炉由于未采用副枪,出钢前多次倒炉,部分炉渣倒出,使溅渣前的渣量偏少,不能满足溅渣护炉的需要,因此对于中小型转炉要采取措施尽量留住炉渣,一是控制终渣泡沫化程度,这样倒炉时倒的渣量少,二是控制转炉倾动的角度,在满足测温取样的情况下,尽量减少倾动的角度,三是提高一次拉碳水平减少倒炉次数,四是合理确定铁水、废钢配比,确保终点温度,严防钢水过氧化。
1.4 延长转炉氧枪枪龄技术武钢二炼钢厂在采用溅渣护炉技术初期,由于没有配套的氧枪刮渣技术,氧枪枪龄急剧下降,一度氧枪枪龄只有50次左右,造成枪龄低的原因一是氧枪结瘤严重,提不出氮封,与氧枪重砣平衡而导致割枪,二是氧枪外套管烧损、漏水,被迫换枪。
采用刮渣技术后粘枪状况得到根本性好转,但烧枪事故频繁,造成不安全隐患和生产中断。
针对这种现象,经过调查分析,发现烧枪的主要部位集中在氧枪焊缝以上150mm以内。
烧枪的主要原因是氧枪粘钢,吹氧时发生回火造成。
一般来说,当氧枪喷头部位干净时,不会导致烧枪,只有当喷头和喷头以上部位粘钢,溅完渣后被炉渣包住,下枪吹炼时若喷头部位还处于红热状态或枪位偏低就容易引发回氧点火,粘附在喷头附近的钢皮与氧发生剧烈的化学反应,放出大量热量,导致氧枪外套管烧穿漏水。
为了杜绝烧枪,二炼钢采取了如下措施:(1)优化过程冶炼控制,减少炉渣返干粘枪,减低金属喷溅。
(2)转炉钢水必须出尽。
(3)对氧枪铜头焊缝进行打磨处理。
(4)溅完渣后及时刮渣,保证氧枪干净,包括喷头及附近部位。
若氧枪粘钢严重,溅完渣后粘钢刮不动,下炉下枪时开吹枪位应相对调整,防止回火烧枪。
若终点刮渣,粘钢仍然刮不动时,应组织换枪。
(5)对刮渣器进行改进,改善刮渣效果。
2 溅渣复吹转炉底部供气元件的“蘑菇头”的形成技术顶底复吹转炉采用溅渣护炉技术以后炉龄大幅度提高,从溅渣前的平均3300炉上升到20000炉以上。
分析转炉顶底复吹同步的成功经验,我们认为底部底吹供气元件端部形成透气性能良好的“蘑菇头”是实现顶吹和底吹同步的关键;它不仅减轻了底吹供气元件受到的严重化学侵蚀,而且起到了减轻底吹供气元件急冷急热,避免了金属液体和炉渣直接冲刷的作用。
因此要实现顶吹和底吹的同步,必须在炉役初期快速形成透气性能良好的“蘑菇头”,在炉役过程中防止炉底大幅度地下降和上涨,确保底吹的冶金效果。
2.1 炉役前期底吹供气元件“蘑菇头”的形成和维护根据转炉炉龄增长情况和炉衬侵蚀速率的特点,一般在炉役前期(1500炉以前)不溅渣,而这期间是“蘑菇头”的形成和发展的关键时期,一旦控制不好,将造成底吹供气元件端面长期裸露,导致底吹供气元件快速侵蚀。
会在不锈钢细管喷嘴处发生反应,使不锈钢细管喷嘴处形成变质带。
3(FeO)+2Cr=(Cr2O3)十3[Fe]同时,在镁炭套砖上发生反应,形成脱碳层,降低镁炭砖的强度和耐蚀性能。
[FeO]+C=CO+[Fe)经过上述化学反应,破坏了底部供气元件原有性能,形成强度低的变质层,一旦被钢水熔蚀,造成底部供气元件的熔蚀而形成喇叭口状,容易被炉渣灌满而造成底部供气元件堵塞。
炉役前期底吹供气元件“蘑菇头”的形成和维护措施:(1)合理控制炉渣成分,MgO控制在8%~12%,尽量避免钢水过氧化。
(2)出钢前充分利用底吹的后搅功能,降低渣中TFe含量,提高炉渣熔点,使炉渣进一步黏稠。
(3)出完钢后将炉体处于竖直位置,利用底部上升气体贯穿炉渣,冷却炉渣,MgO结晶析出,C2S、C3S晶体长大形成弥散多孔保护渣层,即“蘑菇头”。
(4)合理控制“蘑菇头”的大小。
通过目视和测“零位”操作判断,当炉底上涨严重时应及时吹氧涮炉底,确保“蘑菇头”高度控制在50—150mm范围。
2.2 炉役溅渣期间底吹供气元件“蘑菇头”的形成和维护(1)当炉底见砖缝,底吹供气元件完全裸露或“蘑菇头”端头面积小于两倍底吹供气元件截面积时,溅渣时间要合理控制,保证溅完渣有一定的流动性,并将炉子竖至零位位置放置一段时间,以便形成透气性能良好的“蘑菇头”。
(2)“蘑菇头”形成后要密切注视炉底上涨情况,当炉底上涨严重时要采用吹氧涮炉底操作。