最新转炉溅渣护炉技术
溅渣护炉技术
1 前言
溅渣护炉是近年来开发的一项提高炉龄的新技术。 该技术最先是在美国共和
钢公司的大湖分厂 (Great Lakes ) ，由普莱克斯 (Praxair) 气体有限公司开发的。
1991 年，美国 LTV 公司的印地安那哈的厂用溅渣作为全面护炉的一部分。在转 炉出钢后留下部分终渣，将渣粘度和氧化镁调整到适当范围，用氧枪喷吹氮气， 使炉渣溅到炉壁上，达到补炉目的。该方法具有炉龄长、生产率高、节省耐火材
料、操作简便等优点。 1994年9 月该厂 232t 顶吹转炉的炉衬寿命达到 15658炉， 喷补料消耗降到 0.38kg/t 钢，喷补料成本节省 66%，转炉作业率由 1984 年的
78% 提高到 1994年的 97%。
我国从 1994 年开始转炉溅渣护炉试验，采用和发展的速度很快。鞍钢、首
钢、宝钢、武钢、太钢等一些转炉厂采用溅渣护炉技术，炉龄大幅度提高，取得
了明效果。其中，宝钢、首钢炉龄已逾万炉。 溅渣护炉技术的应用对提高我国 转炉炉龄具有重要意义。
2 溅渣护炉的基本原理
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。 2.1 溅渣护炉主要工艺因素
2.1.1 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 C2S及 C3S之和可以达到 70%～75%。这种化合物都是高熔点物质 , 对于提高溅渣层的耐火度有利。但是 ,碱度过高 ,冶炼过程不易控制 ,反而影响脱 磷和脱硫效果 , 且造成原材料浪费 ,还容易造成炉底上涨。实践证明 , 终渣碱度控 制在 2.8 ～3.2 为好。由于溅渣层对转炉初渣具有很强的抗侵蚀能力 , 而对转炉终 渣的高温侵蚀的抵抗能力很差 , 转炉终渣对溅渣层的侵蚀机理主要表现为高温熔
化,因此合理控制转炉终渣 , 尽可能提高终渣的熔化温度是溅渣护炉的关键环节。
合理控制终渣应着重从终渣的 MgO含量和 FeO含量着手。
2.1.2 终渣 MgO含量的控制
终渣MgO含量的控制在一定条件下提高终渣 MgO含量, 可进一步提高炉渣的 熔化温度 , 这种高熔点炉渣在冶炼初期产生的溅渣层减轻了渣对炉衬的机械冲刷 ,
并与渣中 SiO2 、FeO反应,避免了渣对炉衬的化学侵蚀 ;在冶炼中期 ,溅渣层中的
MgO与炉渣中的 FeO生成高熔点物质 , 在下一次溅渣操作中成为溅渣层的主要组
成部分;同时由于溅渣层被反复利用 ,减少了炼钢中造渣剂的使用 , 降低了生产和 操作成本。因此,终渣 MgO含量应在保证出钢温度前提下超过饱和值 ,但含量也不 宜过高,以免增加溅渣护炉成本 , 一般控制在 9%～10%。调渣剂国外一般在出钢后 加入, 国内由于转炉操作水平较低 ,炉况不稳定 ,终渣成分变化大 ,且出钢后加入 调渣剂化渣不彻底 , 因此大多数钢厂在冶炼初期便加入化渣剂 , 以轻烧白云石为 主, 亦有采用镁质冶金石灰或菱镁矿作为化渣剂的。
2.1.3 终渣 FeO控制
在溅渣护炉技术中 , 渣中 FeO含量的多少起着截然相反的作用 : 渣中 FeO含量 高,炉渣的熔点低、流动性好 ,容易沿衬砖内细小气孔和裂纹渗透和扩散 , 有利于
溅渣层与炉衬砖的结合 , 保护炉衬不受侵蚀。但是随着渣中 FeO含量增高 , 由于溅
渣层内 FeO会与 MgO反应使溅渣层中 MgO相减少, 导致溅渣层熔点降低 ,不利于溅 渣层寿命提高。 国内操作一般控制在 20%以下, 国外由于调渣剂在出钢后加入 ,所 以 FeO含量很高。一般认为只要在溅渣前把渣中 MgO含量调整在合适的范围内 , 对终渣氧化铁含量并不须特殊处理 , 即终渣氧化铁无论高低都可取得较好的溅渣 护炉效果。但如果终渣氧化铁含量很低 , 渣中铁酸钙少 , 故应在保证足够的耐火度 的情况下 ,降低渣中 MgO含量,这样溅渣护炉的成本较低 , 容易取得高炉龄。从操 作上讲,在同样温度、碱度和 MgO条件下,氧化铁含量低 ,渣的粘度大 ,起渣快,可
以减少溅渣时间 , 而不影响溅渣效果。
2.1.4 合理控制留渣量
在溅渣护炉中 , 转炉留渣量的多少不仅是溅渣护炉本身重要的工艺参数 , 而 且决定了溅渣层的厚度。合理的留渣量一方面要保证炉渣在炉衬表面形成 10～
20mm溅渣层 ,另一方面随炉内留渣量的增加 ,炉渣的可溅性增强 , 对溅渣操作有
利。转炉上部溅渣主要依靠氮气射流对熔池炉渣的溅射而获得。渣量少 , 渣层过
薄,气流易于穿透渣层 ,削弱气流对于渣层的乳化和破碎作用 , 不利于转炉上部溅
渣。转炉留渣量过大 ,在溶池内易形成浪涌 , 同样不利于转炉上部溅渣。 即便强化
了转炉上部溅渣的效果 ,也往往造成炉口粘渣变小 ,影响正常的冶炼操作。 溅渣的
厚度:渣量过少,溅渣层过薄,且不均匀,将影响溅渣护炉的效果。 根据钢铁研究总 院得出的公式 , 合理的留渣量为 [10,11]:Qs =0.301Wn 式中 Qs-转炉单炉留渣 量,t ;W-
转炉公称吨位 ,t ;n- 系数,取值为 0.583 ～0.650 。
2.1.5 合理控制出钢温度
用溅渣护炉工艺后 , 转炉出钢温度对炉龄的影响非常明显。随着出钢温度的
降低,炉龄与出钢温度的关系为 N=208529～ 12019t 。其中 N为炉龄,t 为出钢温度。 在同样的溅渣技术条件下 ,每降低出钢温度一度 ,将提高炉龄 121炉。因此 ,合理 控制转炉出钢温度 , 对采用溅渣护炉工艺的转炉进一步提高炉龄有重要意义。
2.1.6 枪位控制
枪位应按照早化渣 , 化好渣, 保证溅渣厚度和溅渣面积的原则确定。 高枪位易 于炉渣的破碎和乳化 ,有利于转炉上部的溅渣。 当枪位过高时 ,炉渣溅到炉膛位置 较低, 还容易冲刷已溅到炉墙上的炉渣 , 更容易引起炉底上涨。 低枪位易于造成渣 液面剧烈波动 , 对渣的冲击面积小 , 冲击深度增大 , 供给的能量大部分消耗于熔池 内部, 有利于转炉的下部溅渣 , 同时由于渣滴能量大 ,也可溅到炉口。溅渣时枪位 控制要根据炉渣的流动性和所要溅的部位而定。通常情况采取前高后低方法 , 既 保证了炉渣的形成 ,溅渣效果也好 , 且可防止炉底上涨。
2.2 技术特点
1） 操作简便
根据炉渣粘稠程度调整成分后， 利用氧枪和自动控制系统， 改供氧气为供氮
气，即可降枪进行溅渣操作；
2）成本低
充分利用了转炉高碱度终渣和制氧厂副产品氮气， 加少量调渣剂 （ 如菱镁球、 轻烧白云石等 ） 就可实现溅渣，还可以降低吨钢石灰消耗；
3）时间短
一般只需 3—4min 即可完成溅渣护炉操作，不影响正常生产；
4）溅渣均匀覆盖在整个炉膛内壁上，基本上不改变炉膛形状；
5） 工人劳动强度低，无环境污染；
6） 炉膛温度较稳定，炉衬砖无急冷急热的变化；
7）由于炉龄提高，节省修砌炉时间，对提高钢产量和平衡协调生产组织有利；
8） 由于转炉作业率和单炉产量提高， 为转炉实现“二吹二”或“一吹一”生 产模式创造了条件。
3 溅渣护炉技术在我国的应用前景
3.1 用溅渣护炉技术的必要性应用 目前我国转炉炉龄的总体水平与国外相比还有较大的差距。 只有宝钢、武钢、 太钢等少数钢厂炉龄较高。 多数多数钢厂的炉龄在 1000～2000次的范围内 , 部分 钢厂的炉龄低于 1000 次。炉衬砖和补炉料消耗高 , 修炉时间长、作业率低。中、 小型转炉钢厂采用的贴砖补炉法有耐火材料消耗高、 补炉时间长、 劳动强度大等 缺点。上述问题的存在 , 使炉衬材料费用在转炉钢成本中所占比例增力。
由于溅渣护炉具有投资少、见效快、应用范围广和易于掌握等优点 , 推广这
项技术对于提高我国转炉炉龄有重要作用
3.2 应用溅渣护护技术的几个问题
3.2.1 溅渣护炉的气源
由于氮气射流不与炉衬耐火材料起化学反应 , 来源充分 , 所以采用氮气作为 喷吹气体。氮气射流对炉渣应有足够的冲击能量 , 在 2～3min 内使炉衬产生足够 的挂渣层厚度。氮气的气体常数为 30.28kg ·m/(kg ·K), 稍高于氧。根据可压缩 热力学原理 , 对于同一喷头 , 在相同滞止压力下 , 氮气的流量为氧气的 1.07 倍。氮 气可以在氧枪喷孔出口处产生超音速射流。由于氮气压力低于氧 , 其流股在喷管
出口处属于过膨胀射流。 与正常射流相比 , 其射流中心的速度衰减快 , 流股向氧枪
中心线方向偏移量大。
3.2.2 渣中氧化镁含量
吹炼过程中造高氧化镁渣可以减少炉渣对炉衬的侵蚀。 当渣中 MgO含量超过
一定值后 , Mgo 可在炉衬表面上沉淀。 LTV 钢公司终渣 MgO可以达到 10%～13%。
MgO在渣中饱和溶解度随着渣中 SiO2 和 FeO含量的增加而增加。 渣中的 MnO、A12O3 都有增加 MgO饱和溶解度的作用。
吹炼过程中加轻烧白云石或镁质石灰都可提高渣中 MgO含量。终渣 MgO含量 达不到溅渣护炉要求时 , 在出钢后可加入含 MgO的添加物。但对其成分、粒度和 加入量都有一定的要求。
3.2.3 转炉出钢温度高
我国的大型转炉厂采用板坯连铸时出钢温度为 1660℃左右 , 比较容易采用
溅渣护炉技术。 中、小型转炉采用小方坯连铸 , 又无钢水加热装置 , 其出钢温度达
1700～1730℃。通常转炉终渣熔点为 1400～1450℃左右 , 过热度为 250～300℃,
这时炉渣的粘度低 , 不能粘结在炉衬上。必须采取降温措施。
3.2.4 溅渣护炉对炼钢冶金过程的影响
炉壁上的挂渣层自吹炼开始即起着保护炉衬的作用。 由于高温及炉渣的化学
半钢炼钢终渣脱氧后溅渣护炉实践
半钢炼钢终渣脱氧后溅渣护炉实践
杜建良 张兴利 周学禹 翁玉娟 何凯
（炼钢一厂）
摘要：介绍了承钢半钢炼钢出钢前在终渣中加脱氧剂脱氧，同时应用出钢时转炉出钢侧侧吹搅拌工艺，
利用脱氧后终渣进行溅渣护炉的主要研究内容、成果、创新点等。 关键词：半钢炼钢终渣脱氧剂溅渣护炉
１前言 近年来，溅渣护炉技术在炼钢转炉得到广泛
的应用，并取得了显著成果，各钢铁企业结合自身
特点对溅渣护炉技术加以发展。承德钢铁公司提
钒炼钢一厂（以下简称承钢）因全部采用铁水提钒 后的半钢炼钢，鉴于承钢半钢中含有Ｖ、Ｔｉ、Ｃｒ等元
素，且半钢碳低、硫高、热量不足、终渣氧化性较
强，严重影响溅渣护炉的效果。２００７年开始研究半
钢炼钢终渣脱氧后进行溅渣护炉的工艺，结合合
理留渣量控制、终渣加焦末脱氧参数、侧吹搅拌的
研究和应用，开发出了出钢前在终渣中加入焦末
脱氧，同时利用出钢时转炉出钢侧侧吹搅拌后进 行溅渣护炉工艺。通过该工艺的应用，承钢溅渣护
炉效果明显改善。该工艺已成功应用于承钢转炉
的溅渣操作中。
２试验条件
２．１设备 ２．１。１ 承钢提钒炼钢一厂现有４座４Ｏ吨、２座
１００吨炼钢转炉，４０吨转炉炉容比０．６ｍ３／ｔ，１００吨 转炉炉容比０．９８ｒｎ３／ｔ。 ２．１．２炼钢及溅渣均采用普通ＬＤ型氧枪喷头，喷
头参数见表１。 ２．１．３转炉侧吹砖布置：４Ｏ吨转炉对称布置在出
钢口下方２块。１００吨转炉对称布置在出钢口下方
４块。 ２．２原材料
承钢采用半钢炼钢，其成分及温度见表２。造 渣采用优质活性石灰、轻烧白云石、复合造渣球等
材料，其理化指标见表３。
２．３冶炼钢种及出钢温度 ４０吨转炉冶炼钢种主要有低合金钢、Ｑ系列
普碳钢、优质碳素结构钢，平均出钢温度在ｌ６６４— １６６９￣ｃ。１００吨转炉冶炼钢种主要有低合金钢、优
质碳素结构钢，因为转炉到连铸路径复杂，平均出
钢温度在１６９３－－１６９７℃。
３承钢终渣现状及脱氧研究
转炉冶炼工技术操作规程
操作规程
1开新炉
1.1开新炉必须保证能连续吹炼5炉钢的外部条件，每炉间隔时间应少于5分钟。
1.2各种设备均处于正常工作或准备状态，氧气总管压力﹥1.5Mpa。
1.3测量炉膛深度，校正氧枪标尺误差。
1.4开新炉前应检查出钢口是否通畅，并准备好掏出钢口的工具。
1.5开新炉前3炉不加废钢，兑铁量为36T±0.2T。
1.6开新炉采用铁水直接开炉法。并根据铁水成份将铁水Si配至0.7%以上，兑铁前加焦碳1–2Ｔ进行烘炉。
1.7开新炉渣料采用加石灰造渣操作。
1.8开新炉从兑铁到降枪吹炼时间间隔小于3分钟，采用一次拉碳操作，第一次倒炉时间必须大于20分钟。
1.9工作氧压0.80MPa—0.85MPa，化渣枪位0.9m—1.3m，最低枪位不低于0.6m，渣料按R=3.0配加。开吹的同时加入石灰量1/3，渣化后5min起按小批量每隔2min加入石灰，加完为止。倒炉温度≥1700℃，出钢温度≥1740℃。
1.10在线烘烤钢包，保证红包出钢。
2 装入制度
严格执行装入制度，入炉铁水必须称量，严禁超装、少装。
2.2采用先加废钢，后兑铁水的顺序，特殊情况反之亦可。
2.3废钢加入量根椐铁水Si含量按0—3吨 /炉加入。
2.4炉龄与总装入量见下表
炉龄（年） 铁水量（吨） 废钢量（吨） 出钢量（吨）
1—50 33 3 32
﹥50 34 3 33
3 造渣制度
3.1造渣原则
3.1.1兑铁水前炉内要求预加石灰100kg——150kg。初期早化渣过程化好渣，终渣化透做粘。
3.2造渣方式见下表
名称 第一批料 第二批料
石灰 1/2—2/3 1/3—1/2
轻烧白云石（镁球） 全部
泥球 1/2—2/3
1/3—1/2
3.3炉渣碱度控制：2.8—3.2（R=CaO%/SiO2%）
3.4终渣（MgO）控制：7.0%—10% ，∑FeO控制：≤15%。
炼钢工—简答题 207
1.什么是溅渣护炉技术?
答案:溅渣护炉技术是向炉渣中加入含MgO的造渣剂造粘渣补炉技术的基础上,
采用氧枪喷吹高压N2在2-4mm 内将出钢后留在炉内的残余炉渣喷溅涂敷在转炉内衬表面上,生成炉渣保护层的护炉技术。
2.炉渣来源何处？它在炼钢中起什么作用？
答案:来源:（1）钢铁料中夹杂氧化的产物。
（2）造渣材料(石灰、白云石、萤石等)。
（3）冷却剂(氧化铁皮、矿石等)。
（4）被浸蚀和冲刷下来的炉衬耐火材料。
（5）各种原料带来的泥沙。
作用:（1）去夹杂(P、S)；
（2）传氧媒介；
（3）清洁钢液；
（4）对熔池保温；
（5）影响金属损失；
（6）影响炉衬浸蚀。
3.脱碳反应对炼钢过程的重要意义是什么？
答案:（1）铁水中C氧化到钢种所要求的范围。
（2）氧化产生CO气泡对熔池起着循环搅拌作用,均匀钢液成份、温度, 改变各种化学反应的动力学条件。
（3）CO气泡有利于去除N2、H2等。
（4）利于非金属夹杂物上浮。
（5）提供炼钢的大部分热源。
（6）CO气泡使炉渣形成泡沫渣。
4.造成钢包回磷的原因是什么？如何防止？
答案:原因:（1）出钢下渣；（2）脱氧产物SiO2；（3）氧含量降低。
防止措施:（1）挡渣出钢,尽量减少出钢带渣。
（2）采用碱性钢包或渣线部位用碱性材料。
（3）出钢过程中投入钢包中石灰粉。
（4）减少钢水在钢包中停留时间。
5.为什么兑铁时,有时会发生大喷?
答案:因为转炉吹炼到终点,钢中氧含量和炉渣氧化性高, 留渣或未倒净的渣子和钢水，兑铁时炉内碳含量急剧增加且铁水温度低及钢水温度骤然下降, 促使碳氧反应剧烈进行在炉内产生强烈沸腾,如果兑铁水过猛且炉内残留钢渣较多就会大喷。
6.为什么转炉炼钢脱硫比脱磷困难?
答案:碱性转炉渣中含有较高的(FeO),炉渣脱硫的分配比较低,降低了炉渣的脱硫能力,高(FeO)对脱磷工艺是一个相当有利的因素, 转炉炼钢条件下钢渣间磷的分配比较高, 一般可达100-400,而硫的分配比一般为6-15,此外,脱磷反应速度快,很快可达到平衡,而脱硫速度较慢,一般达不到平衡。
转炉溅渣护炉
转炉溅渣护炉
柳春桃
【期刊名称】《湖南冶金》
【年(卷),期】1997(000)005
【摘 要】转炉溅渣护炉是一项提高转炉炉龄行之有效的方法，据此对溅渣护炉的工艺方法、工艺原理、应用条件及国内外使用效果进行了综合介绍与分析。
【总页数】5页(P55-59)
【作 者】柳春桃
【作者单位】涟源钢铁股份有限公司
【正文语种】中 文
【中图分类】TF748.2
【相关文献】
1.炼钢转炉溅渣护炉技术的应用与实践 [J], 夏学超;李新民
2.转炉溅渣护炉中固体C气化脱磷可行性研究 [J], 梁立群;李微
3.60t转炉溅渣护炉技术控制实践 [J], 杨贺;姜成;陈彦川
4.转炉溅渣护炉工艺的研究与应用 [J], 朱元涛
5.推广溅渣护炉,提高转炉炉龄技术探讨 [J], 钟国
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
40t转炉护炉工艺的改进与优化
４０ｔ转炉护炉工艺的改进与优化
蒋桂君杜国利杨舟
（转炉厂）
摘要：分析转炉炉衬被侵蚀的部位、原因，介绍改进与优化护炉工艺的措施及其效果。
关键词：转炉；炉衬；侵蚀；护炉工艺 ／
Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｕｒｎａｃｅ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ
ｆ０ｒ ４０ｔ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ Ｆｕｒｎａｃｅ
ＪＩＡＮＧ Ｇｕｉ－ｊａｎ ＤＵ Ｇｕｏ——ｌｉ ＹＡＮＧ Ｚｈｏｕ （Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ Ｐｌａｎｔ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｔｔａｃｋｅｄ ａｒｅａ ａｎｄ ｉｔｓ ｃａｕｓｅｓ ｆｏｒ ｌｉｎｅｒ ｏｆ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｆｕｒｎａｃｅ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｕｎ－
ｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｆｕｒｎａｃｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｉｔｓ ｅｆｆｅｃｔ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ Ｆｕｒｎａｃｅ；Ｆｕｒｎａｃｅ Ｌｉｎｅｒ；Ａｔｔａｃｋ；Ｆｕｒｎａｃｅ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ
１ 前言
转炉炉龄是转炉炼钢厂的一项重要技术经 济指标，在一定程度上反映了技术操作和生产 组织水平。随着炼钢工艺的进步和溅渣护炉技
术的广泛推广，单纯提高转炉炉龄已经不再是
难题。现代钢厂不仅需要提高炉龄，还要有优 异的成本、质量、品种、作业率等指标。这要
求不仅提高炉龄，还要保持炉役期间良好的炉 型。因此，原有的护炉技术难以满足生产需要，
必须进行优化改进。 转炉工艺条件： 公称吨位：４０ｔ（氧气顶吹转炉共３座）；
平均出钢量：３８．５ ｔ；
冶炼周期：２５～２６ ｍｉｎ； 纯供氧时间：１２．５ １５ ｍｉｎ；
冶炼钢种：碳素钢（约３０％），低合金钢 （约７０％）；
作者：蒋桂君，大学学历，助理工程师，现从事炼 钢工艺与管理工作，技术员。 日产钢量： ５ ５００—６ ５００ ｔ；
钢铁冶金清洁生产中的新技术和新工艺分析
TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化
78 科学与信息化2021年1月上钢铁冶金清洁生产中的新技术和新工艺分析
何道娟
首钢京唐钢铁联合有限责任公司 河北 唐山 063000
摘 要 随着经济的发展，社会的进步，钢铁企业得到了较好的发展。在钢铁企业发展中，为了能够有效提升能源
利用效率，钢铁冶金清洁是十分重要的。在当前形势下，在钢铁冶金清洁生产中，一些新技术以及工艺等，能够提升经济效益，真正实现经济效益以及社会效益和环境效益的有机统一。文章主要针对钢铁冶金清洁生产中的新技术以及新工艺进行针对性分析。
关键词 钢铁冶金；清洁生产；新技术；新工艺
在当前形势下，城市化进程在不断加快，同时人们生活质
量也随之提高。人们物质需求在提升过程中，对居住环境也具
有岗位严格化要求。要想在真正意义上对城市环境做出改变，
就应加快行业清洁生产，进而对环境恶化以及短缺等问题进行
解决。钢铁冶金企业具有一定的污染，要想长远化发展，就应
打破传统理念，在清洁生产中探求出新技术，这样才能将废物
实现无害化处理。
1 钢铁冶金清洁生产中新技术的重要性
对于钢铁作业来讲，在以往生产结构中，原始材料成本
量在整个生产能源消耗中占据一定的比例，要想在真正意义上
提升钢铁冶金技术清洁性能，应积极调整生产结构，同时对结
构比例进行不断优化。在当前形势下，能源问题是一个重要课
题，随着经济建设的快速化发展，生态环境问题十分严峻。因
此，在钢铁冶金生产中寻求一种能源方式代替传统煤炭资源，
已经是研究人员研究的主要方向。在钢铁冶金作业中，应将清
洁生产技术进行有效的利用，这样才能更好地降低能源消耗，
并严格控制生产活动，在真正意义上对环境进行有效保护，最
终促进钢铁冶金行业的全面发展[1]。
2 钢铁冶金清洁中能源结构的变化
对于钢铁冶金来讲，在实际生产中需要大量的能源，进而
对环境造成一定的影响，与时代发展理念相背离。针对这样的
情况应进行清洁生产，这样才能减少实际生产中造成的污染，
炉渣利用技术炉渣利用工艺培训课件
炉渣利用技术炉渣利用工艺
1用于流化床锅炉的链带式排渣控制冷却器
2高炉水碎炉渣或其粒度调整物的防凝结剂及防凝结方法
3高炉铁水渣铁分离装置
4烟道灰、炉渣活化剂
5高效利用工业炉熔渣显热的新一步法矿棉技术
6 一种电炉炼钢吹氧喷粉氧燃助熔及造泡沫渣工艺
7钢包炉用脱氧造渣剂
8用气、水反冲高炉水渣滤层的方法
9旋风炉炉渣生产岩棉热衔接工艺及所采用的补热炉
10用于液体炉渣脱铭和/或脱镣的方法
11 一种电渣炉控制系统
12用锅炉废渣灰制水硬性凝固剂方法
13粉煤灰炉渣磔小型空心砌块
14炼钢电弧炉泡沫渣控制方法
15危险废弃物及医疗垃圾处理用的溶渣焚烧炉及工艺方法
16用于氧化处理炼钢厂炉渣的方法及所得到的 LD渣
17 一种控制转炉炉底上涨溅渣的方法
18 一种用镣熔炼炉渣和钢渣的混合渣炼铁的方法
19型煤炉正块缓漏卸双向分离排渣器
20转炉出钢用挡渣锥
21 一种冶金炉风口、渣口表面强化的方法
22用含钛高炉渣制备光催化材料的方法
23 一种以炉渣为基料的合成材料及其生产工艺
24轻质隔声炉渣混凝土建筑板材
25炉渣冷却机
26利用沸腾炉渣制造泡沫型隔热防水保温材料
27利用电厂炉渣生产水泥的方法
28粒化高炉矿渣水泥砂浆
29防御液态排渣炉析铁熔蚀的金属陶瓷涂层
30转炉溅渣护炉方法
31造气炉渣运用燧烧石灰的方法
32 一种石灰质碳化煤球（棒）造气炉渣的新用途
33直流电弧电渣加热钢包炉及其控制方法
34 一种利用石灰质碳化煤球造气炉渣生产的路面砖及其方法
35用于沸腾炉的层燃式灰渣燃烬冷却床
36用浓盐酸高温高压处理锅炉灰渣浸取其中三氧化二铝的综合利用方法
37稀土精矿渣电弧炉冶炼稀土中间合金
38稀土精矿球团（或块）矿热炉制备稀土精矿渣和含锯磷铁
39低温干储、炉渣再燃、刮板传动式锅炉
40用喷粉方法处理熔渣生产高价值炉渣制品 41促进粒状炉渣脱水用的混合剂和使用方法 应用转炉钢渣制备加气混凝土
溅渣护炉技术在石钢的应用
总第１３０期 ２００２年第４期 河北冶４＇－ ＨＥＢＥＩ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｔｏｔａｌ ｌ３０ ２００２，Ｎｉ／ｍｂｅｒ ４
溅渣护炉技术在石钢的应用
刘辉霞，秦影，刘现民，巩飞
（石家庄钢铁公司转炉分厂，河北石家庄０５００３１） 摘要：石钢转炉炼钢厂近年来采用转炉溅渣护炉技术，使炉龄超过１５０００炉，本文介绍了该技术在石钢的 应用经验。 关键词：溅渣护炉；炉渣；炉龄：氧枪 中图分类号：ＴＦ７２３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６．５００８（２００２）０４－００３８．０２
ＡＰＰＬＩＣＡＴＩｏＮ ｏＦ ＳＰＬＡＳＩⅡＮＧ—ＳＬＡＧ ＦＵＲＮＡＣＥ ＰＲｏＴＥＣＴＩｏＮ ＴＥＣＩｌＮＩＯＵＥ ＬＩＵ Ｈｕｉ・ｘｉａ，ＱＩＮ Ｙｉｎｇ，ＬＩＵ Ｘｉａｎ—ｍｉｎ，ＧＯＮＧ Ｆｅｉ （Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ，Ｈｅｂｅｉ，０５００３ １） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｏ ｕｓｅ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｓｐｌａｓｈｉｎｇ－ｓｌａｇ ｆｕｍａｃｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｉｎ Ｓｈ￣ｉａｚｈｕａｎｇ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ：ｔｈｅ ｆｕｒｎａｃｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｌｉｆｅ ｂｅｉｎｇ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ １ ５０００． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｓｐｌａｓｈｉｎｇ－ｓｌａｇ ｆｕｍａｃｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｓｌａｇ；ｆｕｒｎａｃｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｌｉｆｅ；ｏｘｙｇｅｎ ｇｕｎ １ 溅渣护炉技术的发展 对于中国氧气顶吹转炉炼钢，溅渣护炉是近年 来发展起来的一项新兴技术，它的推广应用使转炉 护炉工艺发生了革命性的变化，转炉炉龄大幅度提 高，转炉非作业时间明显减少，在转炉厂提高钢的 产量，降低吨钢成本方面取得了显著的效益。 溅渣护炉技术的发展可分为三个阶段： 第一个阶段，是在２０世纪６０．８０年代，在日本 首先开发出转炉炼钢加白云石造渣的工艺，由于渣 中ＭｇＯ含量的提高，使炉衬抵御高温下高氧化铁 炉渣的侵蚀能力增强。结合转炉炉衬喷补技术，日 本新日铁君津称转炉炉龄突破１Ｔ炉次，创造了当 时转炉炉龄的世界最高纪录。 第二阶段，是在￣ｎＭｇＯ造稠渣保护炉衬的基 础上出现了摇炉挂渣操作，使转炉装料侧和出钢侧 的炉衬由于更多地粘挂了富含高ＭｇＯ的粘稠炉渣 而得到维护。 第三阶段是在１９９１年，美国ＬＴＶ钢铁公司印第 安纳港厂率先成功采用了溅渣护炉技术，到１９９４年 该厂炉龄创造了１５６５８炉次，单炉役连续运行１年零 ５个月的世界纪录。 收稿日期：２００２－－０３—１９ ３８ 溅渣护炉技术在印第安纳港厂的成功应用，使 这项技术在世界范围内得到了迅速的发展，中国在 １９９６年开始引进该项技术，到１９９７年已经推广应用 的大、中、小转炉厂达￣ｔＪ２０余家。石钢转炉炼钢厂 从１９９６年开始采用溅渣护炉技术以来，结合石钢转 炉厂冶炼品种及冶炼工艺特点，经过几年的摸索实 践，逐步形成了一套独特的溅渣护炉工艺，转炉炉 龄连年上台阶，见表１。 表１石钢转炉历年炉龄指标 年份 １９９６年１９９７年１９９８年１９９９年２０００年２００１年 平均炉龄 ６９６ １７７３ ２ １７０ ２３９２ ９３２２ １４４５４ 最高炉龄 １３３７ ２４４０ ２８８５ ３０７０ １０００３ １５０５１ ２ 石钢转炉炼钢厂主要工艺设备及工艺参数 混铁炉容量： ｌ×６００Ｔ 转炉公称容量：２×３０Ｔ氧气顶吹转炉 转炉冶炼周期：２８ｍｉｎ 转炉供氧时间：１４－ｑ６ｍｉｎ 转炉出钢温度：１６２０～１６５０℃ 平均出钢量： ３８ｔ 铁水成份： Ｓｉ：０．４．０．７％，Ｓ：≤０．０５％ 生产钢种：
音平控渣技术在溅渣护炉中的应用研究
第８卷第１期 ２００２年２月 上海大学学报（自然科学版）
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＨＡＮＧＨＡＩ ＵＮ１ＶＥＲＳ１ＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ） ＶｏＩ．８．ＮＯ．１ Ｆｅｂ．２００２
文章螭号：］００７—２８６］（２００２）０１—００９１—０４
音平控渣技术在溅渣护炉中的应用研究‘
祝新发，陈嘉颖，耿淑华
（上海大学上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室，上海２０００７２）
摘要：以玲态和热态模拟试验对嗽渣过程作了研究，测定了藏渣过程中的音平曲线．结果表明，溅渣效果与渣中固 相物质的比例和粒度密切相关，应用音平控渣技术可以判断嗽渣情况和效果．分析和解释了嗽渣调质过程中的孕 育期，讨论了提高溅渣效果的途径． 关鬟词：音平控渣｝嗽渣；孕育期 中围分类号：ＴＦ ７１３ 文献标识码：Ａ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｎｉｃ－Ｓｌａｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｔｏ Ｓｌａｇ Ｓｐｌａｓｈｉｎｇ
ｉｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
ＺＨＵ Ｘｉｎ—ｆａ，ＣＨＥＮ Ｊｉａ ｙｉｎｇ，ＧＥＮＧ Ｓｈｕ ｈｕａ
（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｆｅｒｒｏｍｅｔａ［１ｕｒｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００７２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｌａｇ ｓｐｌａｓｈｉｎｇ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｏｕｎｄ ｃｕｒｖｅ ｗａｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ
ｍｅａｎｓ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃａｌ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｓｌａｇ ｓｐｌａｓｈｉｎｇ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｆ—
ｆｅｅｔ ｏｆ ｓｌａｇ ｓｐｌａｓｈｉｎｇ ｈａｓ ａ ｓｔｒｏｎｇ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｓｉｚｅ ｏｆ ｓｏｌｉｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｉｎ ｓｌａｇ・ａｎｄ
溅渣护炉技术发展现状及其应用
第２８卷第４期 ２００６年１ １月 河北理工学院学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｂｅｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖ０１．２８ Ｎｏ．４
Ｎ叭，．２００６
文章编号：１００７—２８２９（２００６）０４４）０１３４３４
溅渣护炉技术发展现状及其应用
朱新华 ，冯聚和 ，李玲珍
（１．河北理工大学学生处，河北唐Ｉ Ｊ Ｊ ０６３００９；２．河北理：［大学冶金与能源学院；３．北京科技大学冶金与生态工程学院，北京１０００８３））
关键词：溅渣护炉；转炉；应用 摘要：溅渣护炉作为一项工艺简单、综合经济效益高的新技术，正被国内外许多厂家推广、使
用，分析了该技术的优势及存在的问题和解决办法，以及该技术的应用现状和应用前景。
中图分类号：ＴＦ ７４８ ．Ｏ５文献标识码：Ａ 转炉溅渣护炉是在出钢后，将转炉内留渣的粘度和氧化镁含量调整到合适的范围，用车间原有的氧枪或
另设专用喷枪，向高氧化镁含量、高粘度的炉渣喷吹一定压力和流量的氮气，将粘渣吹溅到炉衬上，使炉渣在
炉衬上全面涂挂、冷却、凝固成一层炉渣质的保护层，避免了在冶炼时炉衬与炉渣直接接触，从而起到减缓耐 火材料层的蚀损，延长转炉炉龄的作用。溅渣护炉作为一项实用技术，经过国内外许多钢厂实践后，对提高
转炉炉龄和降低耐火材料消耗的效果非常显著。
１ 国外溅渣炉技术的发展
溅渣护炉是提高转炉炉龄的一项重要技术。它开发于２Ｏ世纪７Ｏ年代，其不但可提高生产率，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。溅渣护炉时，高压氮气通过 氧枪以很高的流速喷向炉内的剩余炉渣，将炉渣溅起后，覆盖在炉衬上，再经冷却、凝固，形成固态自消耗式
耐火材料层。其不仅降低了氧气炼钢转炉炉衬的消耗量，也减少了炉衬喷补料的消耗，提高了炉衬寿命和转
炉利用率。该技术可成功地应用于出钢后炉内仅剩炉渣的情况。对于不同的炉内溅渣面积，可采用不同的