转炉渣控制及溅渣护炉技术

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浅析转炉溅渣护炉技术的应用

浅析转炉溅渣护炉技术的应用摘要：在科学技术快速发展的带动下，大量的新型科学技术被人们研发出来并且被运用到了诸多领域之中取得了良好的成效。

转炉溅渣护炉是在出钢之后将转炉中残存的各类物质含量控制在适合的范围之内，借助车间中所设置的氧枪以朝着高氧化镁含量较高以及粘度相对较高的炉渣喷射固定状态的氮气，促使粘渣附着在转炉内衬层上，这样就可以形成一层炉渣保护层，从而切实的避免在冶炼过程中与炉渣进行直接的接触，从而有效的避免耐火材料会出现被侵蚀的情况，有效的延长转炉的使用年限。

溅渣护炉是当下最具实用性的一项操作技术，通过将其大范围的运用，能够有效的提升转炉使用时长，并且也可以从根本上控制耐火材料的使用量。

关键词：炼钢转炉；溅渣护炉技术；应用0引言转炉溅渣护炉技术长期以来都被运用到对转炉的保护方面，其在提升转炉的使用效果和时长方面都具有重要的作用。

在上世纪九十年代我国逐渐的开始对转炉溅渣护炉技术进行研究，从而使得这项技术水平得到了显著的提升。

溅渣护炉技术其实质就是借助喷枪将高压氮气喷射出来，促使炉渣能够在转炉内层中附着并且形成一个完整的保护层，从而为炼炉冶炼给予保护。

转炉终渣不但可以满足冶炼生产的实际需要，并且也可以保证对冶炼生产给予保护。

炉渣在喷溅到护炉内部形成保护层之后，能够与其进行良好的融合，所以需要炉渣具备良好的耐火性和抗高温性。

上述条件不但与炉渣的成分存在密切的关联，并且也与溅渣的动力学因素存在一定的联系。

溅渣所形成溅渣层拥有良好的抗腐蚀性，也可以切实的对转炉内层形成良好的保护，避免发生氧化脱碳的情况，从某种层面上来看也可以降低高温炉渣对转炉内层造成严重的侵蚀，尽可能的控制耐火材料的损耗问题，并且也可以将工作人员从巨大的工作量中摆脱出来，提升转炉的使用效果和施工寿命，提升转炉的运转效率，缩减生产成本。

1溅渣护炉工艺的冶金因素及其优势就溅渣护炉工艺的实际操作流程来说，主要包括下面几个方面：第一，将钢水从转炉转移到大包中。

转炉冶炼低碳钢时的溅渣护炉技术

强度，提高炉衬使用寿命，提高转炉作业率，降低生
产成本。
１炉衬损坏分析
１．１炉衬的损坏机理
转炉炉龄的寿命，很大程度上取决于溅渣护炉的综合质量。南钢１５０吨转炉投产以来，一直肩负
着新品开发、冶炼高等级别管线钢的重任。管线钢钢水具有高温、高氧化性、低碳、低磷等特点。炉渣过氧情况严重，造成了炉渣溅不起、粘不牢，故溅渣
ｅｒｏｓｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｌａｇｓｐｌａｓｈｉｎｇｌａｙｅｒｈａｓｂｅｅｎｉｍｐｒｏｖｅｄａｎｄｔｈｅｌｉｎｉｎｇｌｉｆｅｃａｎｂｅｐｒｏｌｏｎｇｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｏｎｖｅ￣ｅｒ；ｓｌａｇｓｐｌａｓｈｉｎｇ；ｌｏｗｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌ；ｆｕｒｎａｃｅｌｉｆｅ
及品种钢的开发，转炉冶炼低碳钢的产量大幅增
加。如何提高低碳钢的溅渣护炉质量，提高炉衬使用寿命，成了溅渣护炉的重点。
炉衬砖的侵蚀冲刷，从而保护炉衬砖，降低耐火材料
损耗速度，减少喷补材料消耗。同时减轻工人劳动
１２
南钢科技与管理
２０１４年第１期
转炉冶炼低碳钢时的溅渣护炉技术
李择福闫辰

转炉车间溅渣操作要点11.19

转炉车间溅渣操作管理制度针对目前各班溅渣操作不统一，不能正确的通过溅渣来维护炉子，造成炉子频频告急，给厂部和车间带来极大的工艺事故和安全事故隐患，通过这几个月来对炉前工艺操作和终点控制情况，特对溅渣作出下规定：一、溅渣条件1、钢水必须出尽炉长、必须炉炉关注后大面的情况，不能出现凹坑或不平，必须观察出钢口位置高低，确保出钢口不高于后大面，保证每炉钢钢水都出尽，（如有钢水出不完的现象，跟班技术员、作业长、炉长必须在3炉钢内处理好）保证炉渣的可溅性。

2、在出钢过程中，炉长、操枪工必须从炉后观察炉内炉渣情况，炉长需及时指导操枪工的调渣密度和用量，确保渣子不调死，保证溅渣时间和效果，并指导自己下一炉的化渣枪位和方法。

3、操枪工必须确定有正常的工作氮压和流量，确保溅渣过程效果。

4、值班长必须保证炉后有充份的丢补料，每炉钢保证在出钢过程中向炉内加入10-15包的丢补料（30kg）（遇渣很粘时，可以少丢或不丢）。

5、遇拉后吹严重时，操枪工必须先加入轻烧白云石或改渣剂来稠渣，稠渣后倒掉1/3再进行溅渣。

6、在钢水没出尽或溅渣发现炉口钢花很严重时，但炉况又很差时，溅渣枪位必须比正常高200mm以上，并且通过调渣来把渣子溅干。

二、溅渣操作要点1 、调渣工艺及要求调渣工艺是指在炼钢结束后，通过炉口观察炉渣状况，判定炉渣是否适宜溅渣。

如果炉渣过于稀，应加入少量改渣剂调整炉渣，增强炉渣的黏稠度，如果炉渣过热度高，炉渣稀，流动性良好，应加入少量轻烧白云石降低熔渣温度，提高炉渣黏度，使之更适宜溅渣的操作工艺。

(1)直接溅渣工艺：即以炼钢过程中调整炉渣为主，炼钢后的渣较好适合溅渣基本不进行调渣，而直接进行溅渣操作。

要求铁水及原燃料条件比较稳定，吹炼平稳，终点控制准确，出钢温度低，终渣较好，适合出钢[C]>0.10％，出钢<1660℃的炉次。

(2)出钢后调渣工艺：即在炼钢结束后，根据炉渣状况适当加入少量改渣剂或轻烧白云石用以降低炉渣过热度，提高炉渣黏度，改善炉渣的渣系使溅渣层更耐高温和侵蚀。

转炉溅渣护炉系统优化技术基础理论研究

转炉溅渣护炉系统优化技术基础理论研究随着钢铁产业的发展，转炉溅渣护炉系统优化技术越来越受到重视。

本文将从基础理论研究的角度，深入探讨该技术的优化方法和方向。

一、转炉溅渣护炉系统概述1.1 转炉溅渣护炉系统的作用与意义转炉溅渣护炉系统是钢铁冶炼过程中一种重要的保护措施。

它可以防止转炉壳体和砖衬的烧蚀，延长转炉的使用寿命，提高生产效率和钢质的质量。

1.2 溅渣护炉系统优化的挑战溅渣护炉系统优化面临着一些挑战。

首先，溅渣的物理、化学性质与溅渣的形成和稳定性息息相关。

其次，转炉操作条件对溅渣的形成和初始渣膜的稳定性有重要影响。

此外，溅渣护炉系统的设计和操作要求兼顾转炉冶炼的各种因素。

二、转炉溅渣护炉系统优化技术2.1 溅渣护炉系统结构的优化为了提高溅渣护炉系统的性能，首先需要优化其结构和组成部件。

例如，通过合理设计喷水系统，保证喷水位置合理、喷水强度和角度适宜，以达到均匀覆盖炉壁和稳定渣膜的目的。

2.2 溅渣护炉系统渣剂的优化渣剂是溅渣护炉系统中起着关键作用的组成部分。

通过优化渣剂的物理、化学性质，可以改善渣膜的稳定性和降低溅渣对炉壁的侵蚀。

此外，选择合适的渣剂还可以提高转炉冶炼的效率和钢质的质量。

2.3 溅渣护炉系统操作参数的优化转炉冶炼中，操作参数的优化对溅渣护炉系统的性能影响巨大。

如合理控制氧枪的氧浓度和流速，可以影响转炉中的气体组成和温度分布，从而改善渣膜的稳定性和溅渣的产生。

三、转炉溅渣护炉系统优化的基础理论研究3.1 溅渣生成机制研究溅渣的生成机制是转炉溅渣护炉系统优化的基础。

通过研究渣剂的物理、化学性质和与炉壁的相互作用，可以揭示溅渣产生的机理和规律。

3.2 渣膜稳定性研究渣膜的稳定性影响整个溅渣护炉系统的工作效果。

通过研究渣膜在高温、高压环境下的性质和行为，可以为渣膜的稳定性优化提供理论依据。

3.3 操作参数对溅渣的影响研究操作参数对溅渣的形成和稳定性具有重要影响。

通过模拟实验和理论计算，可以探究操作参数对溅渣护炉系统的影响规律，并为优化操作参数提供理论指导。

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%。

转炉溅渣护炉技术

转炉溅渣护技术东北大学冶金技术研究所二OO五年四月目录第一章转炉炉龄技术的发展 ----------------------------------------- 1 第二章转炉溅渣护炉工艺参数 ---------------------------------------- 42.1转炉氧枪枪位、顶吹气体流量及留渣量与溅渣量的关系 ------- 42.1.1转炉氧枪枪位对溅渣护炉的影响 ------------------------- 62.1.2氧枪氮气流量对溅渣护炉的影响 ------------------------- 72.1.3转炉留渣量对溅渣护炉的影响 --------------------------- 82.2溅渣时间 ----------------------------------------------- 92.3溅起的炉渣在转炉炉衬内表面上分布 ----------------------- 112.4氧枪喷头结构对溅渣护炉的影响 --------------------------- 122.5底吹对复吹转炉溅渣护炉的影响 --------------------------- 132.6枪位、炉渣粘度对溅渣护炉的炉渣飞溅高度的影响 ----------- 16第三章转炉溅渣护炉改渣剂的研究与应用 ------------------------------ 17第四章转炉溅渣层与炉衬结合机理 ------------------------------------ 214.1溅渣层与炉衬结合形貌 ----------------------------------- 214.2溅渣层与炉衬结合机理分析 ------------------------------- 27第五章溅渣与喷补的结合 ------------------------------------------- 305.1转炉炉衬的毁损 ----------------------------------------- 305.2喷补 --------------------------------------------------- 30第一章转炉炉龄技术的发展转炉炉衬由工作层、填充层和永久层的耐火材料组成，工作层直接与高温钢水、高氧化性炉渣和炉气接触，不断受到物理的、机械的和化学的侵蚀作用。

转炉溅渣护炉技术(讲座)PPT课件

防止中期喷溅。
实际上，溅渣护炉时残留在炉内的终渣是一种最安全的留渣操作，它有利于早化初渣，并可促进前期脱P。
首钢三炼钢在前炉溅渣和未溅渣两种情况下，对吹炼3未溅渣的1.16%提高到1.95%。
（2）中期渣转炉吹炼中期，铁水中Si、Mn已
转炉溅渣护炉技术
1、溅渣护炉简介
图1 溅渣护炉示意图
•1991年美国LTV钢铁公司开始采用溅渣护炉技术，现已有12个钢厂采用，其中内陆钢厂1998年炉龄达33000次仍在吹炼。
•国内30吨以上转炉绝大部分采用溅渣护炉技术，炉龄2万炉以上，莱钢30吨转炉 3万炉以上。
•国内部分15吨转炉采用溅渣护炉技术（三明，安钢等）。 •武钢80吨复吹转炉底吹元件寿命与炉龄
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。
当碱度从1.0提高到2.0时，MgO饱和值相应由～12%降到～7%,早化初渣尽快提高碱度，MgO饱和值会显著降低。因而，影响初渣MgO饱和溶解度的主要因素是碱度。
温度升高,MgO饱和溶解度也相应增加，大约是温度每提高50℃，MgO饱和值增加1.0-1.3％。
当终渣碱度为3时，温度由1600℃ 升高到1700℃，MgO饱和值由6％增加到 8.5％。因此，影响终渣MgO饱和溶解度的主要因素是温度。
在实施溅渣护炉后的造渣实践中，鞍钢180t转炉使用活性石灰，并在开吹时加入轻烧镁球、锰矿和复合球团，吹炼 5分钟时的初渣碱度由普通石灰的1.2提高到2.0。

转炉炼钢工艺(溅渣护炉)

就是利用高MgO含量的转炉炉渣,用高压氮气喷吹到转炉炉衬上进而凝固到炉衬上,减缓炉衬砖的侵蚀速度, 从而提高转炉炉龄。 • 溅渣层对炉衬的保护作用是:对镁碳砖表面脱碳层起到固化作用,减轻了高温炉渣对镁碳砖表面的直接冲刷浸蚀,抑制了镁碳砖表面的继续氧化。
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。

转炉定量留渣-溅渣-全留渣的工艺实践

三、定量留渣-溅渣-全留渣的工艺实践
3.3 溅渣时间
理论计算国丰二钢溅渣时间应为2min左右，但原工艺均要求按3-
4min控制，且操作人员不能根据炉渣状态调整相应的溅渣时间，导致氮
气浪费现象严重。根据不同炉渣状况，对溅渣时间进行了优化，具体调整方案见表8。
表8 不同渣态下的溅渣时间控制
炉渣状态正常炉次高氧化铁炉次
1.53——降低耐材成本，元/吨钢
0.24——耐材消耗与留渣溅渣率相关系数 0.4 ——项目本身贡献系数
四、溅渣护炉效果与经济效益
4.3经济效益
通过应用转炉定量留渣溅渣技术研究成果后，合理控制了溅渣参数，有效降低溅渣氮气消耗。按降低氮气消耗7.74m3/吨钢计算，年可降低氮气消耗效益： 200×7.73×0.16×0.6×0.4=59.44万元/年其中： 200 ——年钢产量，万吨/年
MgO=[a+b(SiO2)+c(SiO2)2]exp(-10391/T+5.5478)
式中： a =7.989-0.1547(FeO)+0.0012132(FeO)2 b =-0.4347+0.01034(FeO) c = 0.01354
三、定量留渣-溅渣-全留渣的工艺实践
3.2 终点炉渣控制
根据理论分析计算和国内外溅渣护炉实践，确定终点渣MgO含量控制范
12
终点范围均值
温度，℃ 1645～1665 1655
成分，% C 0.07-0.10 0.09 Si 痕迹 Mn 0.08-0.15 0.12 P ≤0.020 0.019 S ≤0.020 0.018
成分含量（%）范围均值
∑FeO 18.49-22.68 20.36

转炉溅渣护炉技术

氧化镁含量抗氧化性几何尺寸
工艺措施
打击方式抽真空真空油浸原料纯度颗粒配比树脂质量抗氧化剂数量模具质量
碳含量
如何延长转炉炉衬的使用寿命
4 转炉砌筑
减少衬砖损坏背紧靠实，砖缝0.5mm-1mm 合缝位置在耳轴避免倒插门砌后细料扫填开炉前减少摇炉
如何延长转炉炉衬的使用寿命
刚吹炼时，石灰难熔化，是因为石灰的熔化靠吹氧使铁水氧化形成的FeO 很少，这一段时间渣的碱度上不来，故炉衬的受浸蚀量大。上述两个原因导致吹炼前期炉衬浸蚀是最严重的。
一、刚开吹时投入含FeO材料使炉渣中的氧化铁含量迅速增加，从而促进石灰迅速熔化，提高炉渣碱度，降低渣中MgO的饱和熔解度。
二、刚开始吹炼时加入轻烧白云石或轻烧镁球，从渣中本身就会有 8%～9%的MgO，以减少炉渣为保持自己的饱和熔解度而对炉衬的浸蚀。
MgO含量在炉衬与炉渣中的平衡氧化镁在炼钢渣中的饱和溶解度，渣中FeO含量越高，炉渣碱度
越小，炉渣的温度越高，MgO在渣在溶解度越大。
炉渣中的MgO在没有达到饱和时，就要从炉衬中浸取MgO，努力达到饱和浓度，这也叫平衡，而MgO在炉渣中的含量和溶解度随炉渣的碱度R（CaO/SiO2) 的减小而迅速增大。当R=3.5时，其饱和熔解度为8%～9%，可是刚刚开吹时，石灰没全熔化而铁水中Si氧化成二氧化硅（SiO2）量又很大，所以CaO/SiO2值很小只有1%左右，这时MgO在渣中的熔解度远远大于8%～9%，有时达到30%，必然要大量从炉衬中浸取熔解MgO使炉衬受到大量熔损。
9 转炉的维护维护方式１、喷补；２、换出钢口管，及内出钢口修补；３、垫补前大面。
转炉炉衬的垫补、喷补方式
１、湿法喷补料与水先混合；２、半干法喷补料水在喷枪出口处混合；３、火焰喷补料经出口火熘部分熔化。

转炉溅渣护炉技术（朱绪龙）毕业论文

转炉溅渣护炉技术（朱绪龙）毕业论文转炉溅渣护炉技术1前言溅渣护炉技术是在转炉吹炼结束后,通过顶吹氧枪高速喷吹氮气射流,冲击残留在熔池内的部分高熔点炉渣,使熔渣均匀地喷溅粘附在转炉炉衬表面,形成炉渣保护层,达到护炉的目的。

该技术在美国LTV厂成功后,使转炉炉龄从5000炉提高到15000炉以上,创造了目前世界上最高的转炉炉龄记录。

该项先进技术介绍到中国后,我国许多工厂结合本厂的资源、工艺特点,进行开发采用,获得了明显的经济效益。

尽管溅渣护炉技术已经在生产中广泛应用,并获得了巨大的成功。

但在溅渣护炉技术的基础理论研究方面,却处于空白状态。

最近该方面的研究已经引起国内外广大冶金学者的重视。

本文将简单总结钢铁研总院工艺所在下述领域里的研究结果:(1)熔池溅渣动力学的研究；(2)溅渣层与炉衬的结合机理(3)溅渣层的浸蚀试验(4)合理的终渣成分控制。

2熔池溅渣动力学的研究如何有效地利用高速氮气射流将炉渣均匀地喷溅在炉衬表面,是溅渣护炉的技术关键。

其效果决定于以下控制因素:(1)熔池内留渣量和渣层厚度(2)熔渣的物理状态:炉渣熔点、过热度、表面张力与粘度(3)溅渣气动力学参数:喷吹压力、枪位以及喷枪夹角和孔数等。

通过水力学模型试验和理论分析,研究了熔池溅渣动力学过程,初步提出优化溅渣的工艺参数。

2.1水模型测定(1)喷吹工艺对溅渣高度的影响1)对不同的介质,不同高度条件下的溅渣量的分布基本相似,随着溅渣高度的升高,溅渣量逐渐降低。

2)当溅渣高度hs/D=1.0时,不同高度下的溅渣量的分布规律发生变化。

当hs/D≤l.0时,溅渣量的比例高达总渣量的30%~60%,随着高度的增加,溅渣量将迅速降低。

在hs/D≥1.0以后溅渣量随高度增加,溅渣量减少的速率降低。

在这一高度的范围内,溅渣量约占溅渣总量的0~20%。

由此推论,炉内溅渣存在两个反应区:当hs/D≤1.0时,溅渣以渣液面波动为主,溅渣量大,并随溅渣高度增加迅速降低。

转炉渣控制及溅渣护炉技术

溅渣层组成
1。高氧化铁炉渣：氧化镁 2。低氧化铁渣：硅酸二钙、硅酸三钙
渣子成分
为了保证良好的溅渣效果，并使溅渣层有耐下一炉炉渣高温侵蚀的性能，可在出钢后根据渣中FeO含量来调节渣中的MgO含量及炉渣的粘度。 T FeO 10—12% (MgO) ～7.5—8% T FeO 12—16% (MgO) ～8—9% T FeO 16—20% (MgO) ～9—10%
理论依据
加白云石造渣：使渣中含MgO量达到6—8%，使其进入饱和状态，减少炉衬中MgO向渣中扩散。减轻炉渣在冶炼中对炉衬的侵蚀。提高炉衬寿命。溅渣护炉：使含有MgO、C2S、C3S量较高的渣被溅挂在炉衬表面，凝固使形成耐火度较高的溅渣层，保护炉衬少被侵蚀。
五、溅渣工艺参数的选择
MgO饱和溶解度受碱度和FeO含量影响图
当初期渣R=1—2，渣中FeO含量10—40%时， MgO饱和溶解度较高。而且这个时候MgO含量的增大可将炉渣的熔点急剧下降。因此： 1、初期渣要一次将MgO将入，可以促进化渣。 2、初期渣中碱度低，FeO含量高，MgO饱和溶解度高，极容易使炉衬中MgO进入渣中。因此多加 MgO有两个重大意义：尽快化渣、提高碱度，和减缓炉渣对镁碳砖侵蚀的重要措施。而这两个作用是相互促进或相互恶化的
影响溅渣效果的主要因素有： 1、搅动气体—氮氧的流量 2、枪位 3、留渣量 4、溅渣时机 5、炉渣的成份
枪位对溅渣量的影响
当枪位较低时，各部位溅渣量都较低，当提高炉位时，溅渣量有所增加。当枪位增加到一定数值时，溅渣量最大。继续提高枪位，溅渣量反而下降。这是因为：枪位低时冲击面积小，供给的能量大部分消耗在穿透和搅拌渣池。枪位过高时，冲击面积大，射流冲击强度低，每个渣滴得到能量少。理想的枪位为0.6—0.7D。

溅渣护炉技术

溅渣护炉溅渣护炉原理溅渣护炉工艺是把氮气通过氧枪吹入炉膛，高速氮气流股与渣面相遇后把一部分炉渣击碎成尺寸不等的液滴向四周飞溅。

由于流股的能量高，把熔池渣层击穿并形成凹坑，氮气流股遇到炉底后以一定角度形成反射气流，反射气流与渣坑表面的磨擦作用会带起一部分渣滴，使其飞到炉壁上。

通过这样的连续吹氮气，炉渣温度不断下降，渣滴不断黏附在炉衬上，直到溅渣操作结束。

由于炉渣的分熔现象（也叫选择性熔化或异相分流），是指附着于炉衬表面的溅渣层，其矿物组成不均匀，当温度升高时，溅渣层中低熔点物首先熔化，与高熔点相相分离，并缓慢地从溅渣层流淌下来；而残留于炉衬表面的溅渣层为高熔点矿物，反而提高了溅渣层的耐高温性能。

在溅渣层的形成过程中，经过多次“溅渣-熔化-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。

使溅渣层MgO结晶和C2S(2CaO·SiO2)等高熔点矿物逐渐富集，从而提高了溅渣层的抗高温性能，炉衬得到保护。

溅渣层保护炉衬的机理（1）对镁碳砖表面脱碳层的固化作用吹炼过程中镁碳砖表面层碳被氧化，使MgO颗粒失去结合能力，在熔渣和钢液的冲刷下大颗粒MgO松动→脱落→流失，炉衬被蚀损。

溅渣后，熔渣渗入并充填衬砖表面脱碳层的孔隙内，或与周围的MgO颗粒反应，或以镶嵌固溶的方式形成致密的烧结层。

由于烧结层的作用，衬砖表面大颗粒的镁砂不再会松动→脱落→流失，从而防止了炉衬砖的进一步被蚀损。

（2）减轻了熔渣对衬砖表面的直接冲刷蚀损溅渣后在炉衬砖表面形成了以MgO结晶，或C2S和C3S为主体的致密烧结层，这些矿物的熔点明显地高于转炉终点渣，即使在吹炼后期高炉温度下不易软熔，也不易剥落。

因而有效地抵抗高温熔渣的冲刷，大大减轻了对镁碳砖炉衬表面的侵蚀。

（3）抑制了镁碳砖表面的氧化，防止炉村砖体再受到严重的蚀损溅渣后在炉衬砖表面所形成的烧结层和结合层，质地均比炉衬砖脱碳层致密，且熔点高，这就有效地抑制了高温氧化渣，氧化性炉气向砖体内的渗透与扩散，防止镁碳砖体内部碳被进一步氧化，从而起到保护炉衬的作用。

浅谈复吹转炉炉衬寿命与溅渣护炉技术

浅谈复吹转炉炉衬寿命与溅渣护炉技术复吹转炉是一种重要的冶炼设备，在钢铁行业中广泛应用。

炉衬是转炉的重要部分，直接影响着炉体的使用寿命和冶炼效果。

而溅渣护炉技术可以有效延长炉衬的使用寿命，提高转炉的冶炼效率。

以下将对复吹转炉炉衬寿命与溅渣护炉技术进行探讨。

首先，复吹转炉炉衬寿命与炉衬材料的选择密切相关。

常见的炉衬材料有镁砂、镁碳砖等。

镁砂具有高抗侵蚀能力，可以有效抵抗高温炉渣的侵蚀，但其机械强度较低，易于破坏。

而镁碳砖则具有高机械强度和一定的抗侵蚀能力，但其价格较高。

因此，要根据实际情况选择合适的炉衬材料，并在使用过程中进行维护和更换。

其次，溅渣护炉技术可以有效延长炉衬的使用寿命。

溅渣护炉是指在转炉冶炼过程中，通过控制炉渣的含量和化学成分，减少对炉衬的侵蚀，进而延长炉衬的寿命。

其中，炉渣的粘度和碱度是影响炉衬侵蚀的关键因素。

在溅渣护炉过程中，可以通过调整冶炼工艺参数，如增加吹氧量、调节炉渣成分等，使炉渣处于较高的粘度状态，减少炉渣对炉衬的侵蚀。

同时，合理控制炉渣的碱度，减少炉渣中的碱金属氧化物含量，可以降低炉渣的侵蚀性，增加炉衬的使用寿命。

此外，炉衬的维护和保养也是延长其使用寿命的重要手段。

在正常冶炼过程中，炉衬会受到高温和炉渣的侵蚀，因此需要定期进行保护和修复。

一方面，可以通过涂层保护来防止炉渣对炉衬的侵蚀。

涂层可以提高炉衬的耐侵蚀性和抗渣结渣性，减少炉渣对炉衬的侵蚀。

另一方面，还可以进行炉衬的更换和修复。

当炉衬出现破损或严重磨损时，需要及时更换。

而对于一些轻微磨损的炉衬，则可以进行修复补焊等维护措施，延长其使用寿命。

综上所述，复吹转炉炉衬寿命与溅渣护炉技术密切相关。

炉衬材料的选择、溅渣护炉技术的应用以及炉衬的维护和修复，都能够对炉衬的寿命起到一定的影响。

因此，在实际生产中，需要根据具体情况采取相应的措施，实现炉衬的最大利用价值，提高转炉的冶炼效果。

溅渣护炉

溅渣护炉目前，国内各大转炉炼钢厂普遍采用了溅渣护炉技术。

溅渣护炉即利用顶吹氧枪将高压氮气吹入炉内，将炼钢过程中产生的留于炉内部分的炉渣吹溅到转炉炉壁上，从而达到修补炉衬的目的。

氧枪在吹炼时，枪身部位经常粘满钢渣，一般情况下，钢渣粘得较薄，提枪时钢渣会自行脱落。

但是，转炉一旦化渣不好，枪身上的钢渣就会较粗，粘得很牢，提枪时不会自行脱落，造成粘枪。

以往的经验是造好渣以便不粘枪，往往需要向炉内加入一些莹石、铁矾土等稀释炉渣的材料。

而现在溅渣护炉的造渣工艺不允许加入莹石等稀释炉渣的材料，有的钢厂连铁矾土也不允许加入。

因此，为了达到良好的溅渣护炉效果，在炼钢生产中，炉渣就要具有一定的黏稠度，并且要加入溅渣球等含氧化镁及其他熔点较高的材料，对炉渣进行调质处理。

炉渣的粘渣效果好了，吹溅到转炉炉衬上，才能达到保护修补炉衬的目的。

频繁更换氧枪影响正常生产由于炉渣较黏，在吹炼过程中，氧枪外层钢管不可避免地会粘附钢渣。

如果不及时清除，随着冶炼炉数的增加，氧枪上的粘渣会像滚雪球一样越积越厚，最终导致不得不进行更换，甚至还会造成氧枪粘渣过厚而提不出氧枪氮风口。

这时，唯一的解决办法就是将氧枪粘枪部位用火焰切割枪割断，将断氧枪提出炉外，更换新氧枪。

据统计，采用溅渣护炉技术后，氧枪消耗成本增加了3～4倍。

然而，影响最大的并不是氧枪消耗的增加，而是由于需要频繁更换氧枪，转炉生产经常被迫停止，使得炼钢生产的连续性受到影响，降低了转炉的作业率，打乱了正常的生产节奏。

目前的转炉炼钢生产中，氧枪粘枪已是普遍存在的问题，粘在氧枪上的不只是炉渣，多数情况下是一种钢渣混合物。

处理粘枪不仅不利于转炉工人的劳动保护，而且粘在氧枪上的钢渣混合物清除起来十分困难，粘得较厚时需要用氧气将钢渣切割出缝隙，然后用撬棍撬掉。

稍不小心，便很容易损坏氧枪枪体，氧枪割漏事故时有发生。

同时，烤伤、烫伤、碰伤等事故经常发生，处理粘枪工作带有一定危险性。

刮渣器使用有局限处理粘枪采用较多的方法是安置刮渣器。

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. OMPa),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 MgU口炉渣碱度。

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勺含量可减少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C3 S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。