溅渣护炉
溅渣护炉的基础资料
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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
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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
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▪ 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
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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
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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)
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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
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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
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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)
转炉溅渣护炉技术
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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。
黑色冶金技术《7-1溅渣护炉原理》
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2 第二页,共九页。
三、溅渣护炉技术的根本原理
➢炉渣的性质
➢溅渣层与炉衬砖粘结机理 ➢溅渣层的蚀损机理
3 第三页,共九页。
三、溅渣护炉技术的根本原理
炉渣的熔化温度 如果溅渣层具有较高的熔化温度,在吹炼后期不会因溶池温度升高 而被熔化淌落,将有助于提高溅渣层的使用寿命。
第六页,共九页。
五、溅渣层的蚀Leabharlann 机理第七页,共九页。第八页,共九页。
内容总结
1。焦油白云石砖、轻烧油浸白云石砖,贴补、喷补、摇炉挂渣等。〔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。二、溅渣护 炉技术的技术特点。溅渣用炉渣的成分关键控制的是渣中TFe、MgO含量以及适宜的终渣 碱度。正常冶炼的炉渣黏度值最好在002~•s ,相当于轻机油的黏度,比熔池金属的黏度 高10倍左右
一、溅渣护炉技术的开展
我国从1994年开始转炉溅渣护炉试验
1 第一页,共九页。
二、溅渣护炉技术的技术特点
〔1〕操作简便 〔2〕本钱低 〔3〕时间短 〔4〕根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;
第九页,共九页。
正常冶炼的炉渣黏度值最好在002~•s ,相当于轻机油的黏度,比熔池 金属的黏度高10倍左右。溅渣护炉用终点渣黏度要高于正常冶炼的黏 度。 炉渣的黏度与矿物组成有关。CaO与MgO具有较高的熔点,当其含量 到达过饱和时,会以固体微粒的形态析出,使炉渣内摩擦力增大,导致 炉渣变粘。
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。
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。
溅渣护炉
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溅渣护炉技术摘要:溅渣护炉技术是利用MgO含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣,通过高压N2的吹溅,冷却、凝固在炉衬表面上形成一层高熔点的熔渣层,并与炉衬很好地粘结附着。
溅渣形成的溅渣层耐蚀性较好,同时可抑制炉衬砖表面的氧化脱碳,又能减轻高温渣对炉衬砖的侵蚀冲刷,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,同时减轻工人劳动强度,提高炉衬使用寿命,提高转炉作业率,降低生产成本。
关键词:溅渣护炉技术现状渣性能1991 年,美国L TV 钢公司开发了转炉溅渣护炉技术(Slag Splash ing ),经过几年的逐步完善,1994 年转炉炉龄达到15 658 次,转炉作业率97 %,喷补料消耗0 . 37 kgö t钢。
1995 年初,冶金部钢铁研究总院与承德钢铁股份有限公司(简称承钢)合作,在承钢20 t 转炉上进行了溅渣护炉技术的研究。
解决了中小转炉在出钢温度高、炉渣中氧化铁含量高条件下的炉渣改质、降温及确定合理的氮气喷吹参数等技术难点。
溅渣护炉技术对保护炉衬有十分有效的作用,主要是通过向渣中添加白云石、废砖等调整渣的成分,增加渣层的厚度和粘度,而后采用氧枪吹氩或单独的吹渣将渣溅到炉衬表面,使其附着一层高粘度并且有一定耐火性的渣保护层,此渣层对中和初期酸性渣,防止其对炉衬的侵蚀,提高炉衬的使用寿命,效果十分显著。
采用精确地激光测厚技术使炉衬的喷补时间、喷补区域实现准确控制。
当前可达到工作炉衬溅厚20-30cm时开始喷补,有的甚至在13cm时才开始喷补,火焰喷补技术和激光喷补技术结合,可获得最佳的喷补效果和最低的喷补料消耗。
溅渣护炉设备图立式氧枪溅渣法示意图氮气供应系统由于采用压缩空气作为气源时, 炉渣很容易氧化, 从而降低了炉渣涂敷层的耐火性能, 因此一般选用氮气作为喷吹气体。
氮气是制氧厂的副产品, 对于配备有制氧研制的炼钢厂来讲, 氮气供应系统一般包括从制氧厂至转炉车间的氮气管网、储气罐以及氮气增压装置等, 氮气管道与氧枪的连接必须采用的特殊的快速切断阀门。
转炉溅渣护炉技术
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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。
溅渣护炉的基础
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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%。
转炉溅渣护炉技术十一问
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转炉溅渣护炉技术十一问转炉溅渣技术是近年来开发的一种提高炉龄的新技术。
它是在20世纪70年代广泛应用过的、向炉渣中加入含MgO的造渣剂造黏渣挂渣护炉技术的基础上,利用氧枪喷吹高压氮气,在2-4min内将出钢后留在炉内的残余炉渣喷溅涂敷在整个转炉内衬表面上,形成炉渣保护层的护炉技术。
该项技术可以大幅度提高转炉炉龄,且投资少、工艺简单、经济效益显著。
此项技术是由美国Praxair气体公司开发、在美国共和钢公司的GreatLakes(大湖)分厂最先应用,在大湖厂和GraniteCity厂实施后,并没有得到推广。
1991年美国LTV公司的IndianaHaBOr厂用溅渣作为全面护炉的一部分。
1994年9月该厂252t顶底复吹转炉的炉衬寿命达到15658炉,喷补料消耗降到0.37kg/t钢,喷补料成本节省66%,转炉作业率由1987年的78%提高到1994年的97%。
溅渣护炉技术能使炉衬在炉役期中相当长的时间内保持均衡,实现"永久性"炉衬。
二.溅渣护炉技术的基本原理是什么?答:溅渣护炉技术的基本原理,是在转炉出钢后,调整余留终点渣成分,利用MgO含量达到饱和或过饱和的终点渣,通过高压氮气的吹溅,在炉衬表面形成一层与炉衬很好烧结附着的高熔点溅渣层,如图2-1所示。
这个溅渣层耐蚀性较好,并可减轻炼钢过程对炉衬的机械冲刷,从而保护了炉衬砖,减缓其损坏程度,使得炉衬寿命得以提高。
三.溅渣护炉对炉渣的组成与性质有哪些要求?答:炉渣成分是指构成炉渣的各种矿物的成分,它决定了炉渣的基本性质。
一般说来,初期渣的主要成分是SiO2、MnO、CaO、MgO和FeO等,随着吹炼过程进行,石灰熔化、渣量增加,使SiO2、MnO的含量逐渐降低,CaO、MgO的含量逐渐增加。
炉渣的成分通常取决于铁水成分、终点钢水碳含量、供氧制度、造渣制度和冶炼工艺等因素。
如吹炼低碳钢时,随钢中碳含量降低,炉渣的氧化性升高,渣中FeO含量有时高达30%;而吹炼高碳钢时,由于渣钢反应接近平衡,使渣中FeO含量很难提高。
溅渣护炉
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溅渣护炉溅渣护炉的技术特点有:(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、终渣改性料、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。
基本原理和操作方法溅渣补炉的基本原理是在转炉出钢后,调整终渣成分,并通过喷枪向渣中吹氮气,使炉渣溅起并附着在炉衬上,形成对炉衬的保护层,减轻炼钢过程对炉衬的机械冲刷和化学侵蚀,从而达到保护炉衬、提高炉龄的目的。
溅渣护炉操作步骤如下:(1)将钢出尽后留下全部或部分炉渣;(2)观察炉渣稀稠、温度高低,决定是否加入调渣剂,并观察炉衬侵蚀情况;(3)摇动炉子使炉渣涂挂到前后侧大面上;(4)下枪到预定高度,开始吹氮、溅渣,使炉衬全面挂上渣后,将枪停留在某一位置上,对特殊需要溅渣的地方进行溅渣;(5)溅渣到所需时间后,停止吹氮,移开喷枪;(6)检查炉衬溅渣情况,是否尚需局部喷补,如已达到要求,即可将渣出到渣罐中,溅渣操作结束。
基本工艺参数1)熔池内的合适渣量按照国内几家钢厂溅渣实践和效果表明,渣量在100kg/t较为合适。
2)炉渣性质(1)渣成分目前,转炉大都使用镁碳砖作为炉衬,减少炉衬侵蚀的重要措施是提高渣中MgO含量。
当渣中MgO达到饱和时,炉衬中MgO溶解量就会减少,从而提高了炉衬寿命。
渣中MgO含量与炉渣碱度有关,有的厂在终渣碱度(CaO/SiO2%)为3左右、MgO含量在8%左右就可以保证MgO达到炮和。
溅渣护炉安全操作规程(整理版A2)
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溅渣护炉安全操作规程
1、溅渣护炉作业操作前应对警示信号、能源介质
压力、流量、氮氧切断、切换调节设备等应予安全确认,安全装置要齐全,开关灵敏、可靠。
2、严禁用氧气进行溅渣作业。
3、出钢不净,严禁溅渣护炉作业。
4、不能留稀渣进行溅渣作业。
5、溅渣作业时,氮气压力应控制在技术要求范围
内。
6、溅渣作业时间为 2.5—3.5分钟;溅渣作业完
毕,应将残留钢渣倒入渣罐,严禁留渣兑铁。
7、溅渣作业完毕后,兑铁前应倒炉确认,兑铁时
平台前方10m内、小车上严禁有人,防止喷溅灼伤。
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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。