转炉前期炉渣喷溅的原因及对策
转炉炉渣喷溅的机理及预防措施共17页
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
转炉炉渣喷溅的机理及预防措施
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
45、自己的饭量自己知道。——苏联
喷溅与造渣、脱磷
二、前期溢渣的防治措施及加料方式的改进 根据出现前期溢渣现象机理，可在开吹后视铁水温度适量 加入2 ～ 3 t 金属降温料，保证炉渣中有足够高的FeO 含量， 便具有良好的石灰熔化条件，然后加入较大的第1 批石灰 加入量，即加入全部石灰加入量的60% ～ 80%; 既能较快 较充分的使石灰熔化，由于前期渣中降温料加入而带入的 高FeO 含量，又能充分中和前期渣中的大量酸性氧化物， 提高前期渣的碱度，增加渣中高熔点物质C2S 比重，增加 熔渣黏度。之后再小批量多批次地均匀加入剩余石灰，一 般每批次加入500 kg 即可，保证石灰的充分熔化与反应， 减少吹炼过程中造渣料的集中加入而引起的温度骤然变化， 尽量均匀熔池成分、消除C 浓度梯度，使C 的氧化趋于平 稳，规避前期溢渣现象的出现。
转炉造渣即石灰熔化机理
俗话说炼钢先炼渣，所以造渣是转炉炼钢生产中主要的 工艺操作之一。由于顶吹转炉的吹炼时间很短，快速成渣 就成为顶吹转炉炼钢的核心问题之一。炉渣不仅要满足炼 钢的要求，而且应该对炉衬的侵蚀最小。因此，在吹炼过 程中炉渣必须遵循“早化、化透、作黏、挂上”八字方针 的原则。 1、石灰熔化机理 石灰是转炉炼钢的主要造渣料。渣量和成渣速度快慢均与石 灰的加入量和加入时机密切相关。大量生产实践表明，在 吹炼过程的任意时刻，熔融炉渣的实际碱度与石灰的溶解 速度密切相关，一般存在以下关系: (1) 开吹时液态炉渣主要来自铁水中的硅、锰、铁的氧化，渣 量很少，渣中SiO2的浓度很高。
转炉加料与前期脱磷及喷溅分 析
炼钢厂 技术科 2015.01
前
言
由于炼铁厂铁水成分、温度的不稳定性，往往温度 过高给炼钢生产带来很大影响。基于生产需要，为达 到吹炼前期良好的脱磷效果，同时保证炼钢过程中铁 水温度的相对稳定，需在吹炼前期加入部分降温料， 以保证冶炼生产高效稳定，但由此出现吹炼前期4 ～ 7 min 较强烈的溢渣现象，造成较大的热损与铁损， 同时给炼钢生产带来很大安全隐患。为此我们对转炉 炼钢的脱磷机理与前期溢渣喷溅现象进行了一系列分 析。
转炉喷溅产生的原因及预防措施
转炉喷溅产生的原因及预防措施作者：周军来源：《山东工业技术》2015年第15期摘要：喷溅是炼钢过程中经常出现的情况之一。
转炉喷溅会威胁人员安全，影响多项技术经济指标和污染环境，如何减少喷溅的产生是我厂研究解决的重要课题。
文章分析了转炉喷溅产生的原因，并根据转炉炼钢的原理和工艺特点，提出了预防喷溅的措施。
关键词：金属喷溅；转炉炼钢；预防措施喷溅在转炉炼钢过程中是经常发生的，如何避免喷溅和减少喷溅的发生是我厂研究的重要课题。
尤其是爆发性喷溅这类的恶性喷溅，更是要杜绝和避免的，喷溅是能造成严重后果的，它可以使钢水质量下降、人身伤害和设备伤害，并且污染环境。
1 转炉产生喷溅原因1.1 原因分析喷溅产生的主要原因是碳氧的不均衡反应，瞬间释放出大量的CO气体，将液态金属和熔渣从炉口往外喷出。
泡沫渣是熔渣将熔池中气体包裹住，因为熔渣本身具有黏度，使熔渣气泡难以破裂，从而引起熔渣膨胀至整个炉膛，形成泡沫渣。
若控制不当，严重的泡沫渣也会引发事故。
从化学分析上看，碳氧反应对温度要求苛刻，在熔池温度1470℃以下时，碳氧反应受到压制，反之能顺利进行；如果炼钢吹炼过程中铁质降温料加入过于集中、过快，使熔池温度低于1470℃，而随着碳氧反应产生的热量增加，炉内温度升高，这时熔渣中形成FeO大量聚集，氧化性增加使熔渣发抛形成泡沫渣，从而使CO气体很难排出，在这种情况下，CO反应速度增加，很容易将炉渣喷出炉口，形成喷溅。
下面根据图1、图2对此进行详细分析。
图中表示1阶段是1-2序号时期（硅氧化期）；2阶段是2-4序号时期（碳氧反应期）；3阶段是5序号时期（碳氧反应后期）。
从开始着火吹炼至4分钟左右是图1、图2中1阶段硅氧化进行的时期。
可表现为着火的同时加入活性石灰和白云石量过多，熔渣没有完全融化，还有部分是固体状。
在1阶段时期，由于熔池形成的熔渣少，脱碳反应速度不快，溶池液面低，炉渣的泡沫化不变，不容易造成喷溅。
最容易产生喷溅的时期是图中1阶段即硅氧化接近结束和2阶段碳氧反应的时期。
莱钢90t转炉喷溅原因分析与对策
喷 溅是 指 在转 炉炼 钢 吹炼 过程 中 ， 由于氧 气 流
股 对 熔 池 的 冲击 以及 脱 碳 反 应 产生 的大 量 一 氧 化 碳 气 体 逸 出 ， 炉 内 的部 分 熔 渣 及 金 属 液 带 出 炉 将
外 的现象 。喷溅 不仅 造成 金 属 和热量 损 失 ， 加 生 增
０８ ％ ， 水 温 度 １１０～１３ ０ ｏ 铁 水 比 ９ ％ ～ ． ０ 铁 ８ ４ Ｃ， ３
衡发 生 ） ， 瞬间 产生 大量 的一 氧化 碳气 体 ， 有 的 在 具 足 以将 金属 和炉 渣 喷 出炉外 的能 量 ， 是产 生 喷溅 的
根本 原 因。
２熔池 温度 骤降和 ＦＯ过 多积 累 。熔 池温度 的 ） ｅ 突然 下 降和 Ｆ Ｏ的过多 积 累是 诱发爆 发性碳 氧反 应 ｅ 的主要 因 素 。吹炼 过程熔 池 温度 突然 下 降 ， 重 地 严 抑 制 了正在 迅速 进 行 的碳 氧 反应 ， 入 的氧气 促 使 供 生 成 大 量 的 ＦＯ并 开 始 积 累 。 一 旦熔 池 温 度 升 ｅ 高 ，ｅ 积 累到很 大数量 ， 时碳 的氧化 反应重 新 ＦＯ也 此
第３卷 第３ ３ 期
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菜钢 ９ 转炉喷溅原 因分析 与对 策 ０ｔ
３ 爆 发性 喷溅 。在 吹炼过 程 中 ， ） 由于 吹炼 枪位
较高或高枪位持续时间长 ， 使炉渣中ＦＯ ｅ 积聚较多， 由 于 渣 料 在 短 时 间 内加 入 过 多 ， 剧 降低 熔 池 温 急
转炉留渣操作原因与注意事项
转炉留渣操作原因与注意事项
一、转炉留渣操作可以极大降低原料消耗，在吹炼初期可以快速成渣，有利于提高生产率，因而推广应用的潜力很大，但转炉留渣操作易发生大喷溅，限制了其应用。
二、分析认为需要注意以下几点，可以使留渣操作得到切实可行：
1、安全问题：兑铁时喷溅，因此所留的炉渣应确保：一是温度不能太高（W 1500C）,二是溅渣时间必须保证，因为留渣操作一般与溅渣护炉并用，必要时要加入一定量的改质剂稠渣。
2、初期渣化的早，尤其是前期低温时易发生喷溅，随之而来发生返干现象，导致沾枪沾罩操作困难，应注意。
3、开吹时打火困难，可以采用前后摇炉或者先点吹30-40s 再加废钢的办法。
4、吹气渣化得早，前期渣来得迅速，低温炉渣容易从炉口涌出，特别是吹炼到
约 6 分钟时，压料后易“返干”，特别是Si 数低时更明显，而铁水Si 含量高时，过程渣不易控制易发生喷溅，当铁水Si 数超过0.5%时，喷溅率直线上升。
5、拉碳时火焰判断不准，易拉高碳，点吹时降碳量和升温速度相比单渣法要低，由于留渣造成热平衡不好计算且留渣火焰相比单渣法时火焰亮，温度控制难度加大，需要特别注意。
炼钢转炉喷溅现象的成因分析和预防措施标准版本
文件编号：RHD-QB-K9840 （解决方案范本系列）编辑：XXXXXX查核：XXXXXX时间：XXXXXX炼钢转炉喷溅现象的成因分析和预防措施标准版本炼钢转炉喷溅现象的成因分析和预防措施标准版本操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。
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摘要钢铁料消耗作为衡量一个转炉炼钢厂生产、技术和管理水平的重要的经济指标，它的成本占整个炼钢厂钢坯成本的70％以上；所以降低钢铁料消耗能显著降低生产成本，而减少和避免炼钢喷溅低钢铁料消耗起着非常重要的作用。
在转炉的冶炼过程中喷溅是顶吹转炉吹炼过程中经常见到的一种现象，喷溅造渣中必然的过程，生产当中喷溅的控制，减少金属损失是转炉生产的一项重要课题。
本文通过接近现实的笔触，试述了这一课题。
并且将喷溅的形式做了分类，从生产实践的角度归纳了一些控制转炉喷溅的方法。
关键词: 转炉；喷溅；危害；控制ABSTRACTsteel material consumption as a measure of a converter steelmaking plant of production, technology and management level of important economic indicators of the total, it costs more than 70% of steel billet cost; So reduce steel material consumption can significantly reduce the production costs, and reduce and avoid spillage low steel material consumption steelmaking plays a very important role. The smelting process in converter blowing bof spillage is often see in the process of a kind of phenomenon, spitting slagging inevitableprocess, production of the control, reduce spillage of metal loss of converter production is an important topic. This article through realistic brushworks, try this topic described. And the form of the spillage from doing the production practice of classification, induced some control Angle of the method of converter spillage.Keywords: Converter, spitting, harm and control引言喷溅是氧气顶吹转炉吹炼过程中经常发生的一种现象，通常人们把随炉气携走、从炉口溢出或喷出炉渣与金属的现象称为喷溅。
转炉炉渣喷溅的机理及预防措施
图3：喷溅临界（FeO）含量与［C］关系
2.易发生转炉炉渣喷溅的几种情况与分析
2.1炉容比过小的转炉，易发生炉渣喷溅
一般认为，在供氧强度为3.0～4.0（Nm3/t· min）的 情况下，中小型转炉（＜100t）的炉容比应为0.80～ 0.90［4］，当炉容比V/T≤0.80的都易发生炉渣喷溅(见 表1)。
2.2铁水［Si］高，易在冶炼前中期 发生低温炉渣喷溅
2.2.1随铁水[Si]提高，渣 量大大增加
表1：铁水[Si]提高相应增加的渣量
铁水[Si]提高 /% 渣量增加
0.1
0.2
0.3
/kg/t 10.2 20.5 30.7
图4:CaO-SiO2-FeO渣系的表面张力 ——Kowai._____ Kazakevitch 初期炉渣成分区
图1： 炉渣碱度和炉渣易起泡程度的关系
在1500℃左右，当R≥1.27 就会析出C2S,使炉渣表观粘 度增加。导致炉渣中的气体 被较长时间阻滞在渣层之中， 炉渣泡沫性增大。但碱度过 高会使炉渣进入熔点比C２S 低的C3S（2070℃）占优势的 区域，反而使炉渣粘度下降， 使泡沫性减小。而转炉开吹 ４～６分时，炉渣碱度提高 到1.7左右，所以炉渣的泡 沫性达到了最大值。
3.转炉炉渣喷溅的防止措施
3.1避免转炉超装,确保炉容比Vw/T≥0.80。 3.2一旦发现“喷溅” 前兆,采取相应压喷措施
3.2.1采用专门的“压喷剂”或石灰石、生白云石、轻烧白云 石，进行压喷操作：宝钢、马钢采用专门“压喷剂”的实践表 明，使用量1～2kg/t钢，压渣成功率90%以上。我国北方某钢厂， 采用后一种炉料进行压喷操作，喷溅率相对下降70%。 3.2.2采用调节氧枪枪位进行压喷操作 在冶炼前中期在熔池温度偏低的情况下，若发现喷溅预兆时， 一般适当降枪进行压喷操作；在冶炼中后期熔池温度偏高情况 下，若发现喷溅预兆时，可适情提枪压喷。 3.2.3提高底部供气强度，防止喷溅发生
转炉炉渣喷溅的机理及预防措施
转炉炉渣喷溅的机理及预防措施转炉炉渣是钢铁冶炼过程中产生的一种副产品，它是由矿石中的杂质和冶炼过程中产生的氧化物组成的。
在转炉运行的过程中，炉渣会受到高温和冲击气流的影响，可能发生喷溅。
炉渣喷溅会给工人的人身安全和设备的部件带来严重的损害，因此需要采取预防措施来避免这种情况的发生。
炉渣喷溅的机理主要涉及以下几个方面：1.炉渣黏度过低：炉渣的黏度是影响喷溅的重要因素之一、如果炉渣的黏度过低，它会变得非常流动，容易造成喷溅。
这可能是由于冶炼工艺参数不合理或炉渣成分的变化导致的。
2.炉渣温度过高：炉渣的温度也会对喷溅的可能性产生影响。
如果炉渣温度过高，它的粘度会降低，从而增加喷溅的风险。
因此，在转炉操作过程中要控制好炉渣的温度。
3.气流速度过大：在转炉操作过程中，会通过炉口或者炉顶向炉内注入高速氧枪气流。
如果气流速度过大，会使炉渣被带起，从而引发喷溅的风险。
为了预防炉渣喷溅，可以采取以下措施：1.控制炉渣的黏度：通过调整炉渣的成分和温度来控制其黏度，以降低喷溅的风险。
这可以通过增加炉渣中含铝、镁等成分的含量，选择合适的冶炼工艺参数等来实现。
2.控制炉渣的温度：可以通过控制炉渣的物料和氧气的供给速度，使其在适当的温度范围内运行，以降低喷溅的风险。
3.控制气流的速度：应合理设计炉内氧气的供应方式和参数，以控制气流速度，减少炉渣被带起的可能性。
这可以通过增加氧气的喷吹角度、减小喷嘴口径等方法来实现。
4.定期检查和维护设备：定期对转炉设备进行检查和维护，确保设备正常运行。
及时更换磨损严重的喷嘴和其它设备，以保证其正常运行，减少炉渣喷溅的机会。
5.加强操作员的培训和防护用具的配备：提高操作员的安全意识，加强对炉渣喷溅风险的认识和预防措施的培训。
同时，应配备好防护用具，如防火服、护目镜等，以保护操作人员的安全。
总之，炉渣喷溅是钢铁冶炼过程中一种常见但危险的现象，可以通过控制炉渣的黏度、温度和气流速度等措施来预防。
转炉吹炼过程中怎样控制喷溅
转炉吹炼过程中怎样控制喷溅在转炉吹炼过程中，可能发生的喷溅，大致有以下四种情况。
每一种喷溅应在发生喷溅前加以预防，并采取必要的操作，避免或减轻可能发生的喷溅。
1、低温喷溅：这种喷溅的原因是前期温度过低，开吹枪位偏高。
特点是喷出或溢出炉口的炉渣比较暗，夹带金属液很少，炉渣碱度低、较粘。
一般发生在开吹后4分钟左右。
音平曲线在2’~3’时已接近喷溅线。
防止和减轻低温喷溅的方法：发现铁水温度较低，废钢块度小且量多时，开吹枪位应比平时低0.2~0.3米，并适当减少第一批渣料加入量。
当已经出现低温喷溅趋势或已经发生低温溢渣时，应加入极少量石灰或荧石并逐级降枪0.2~0.3米，待低温喷溅得到控制后恢复至基本枪位。
2、中、后期高温炉渣喷溅：这种喷溅的原因是喷溅前枪位控制较长时间偏高，造成渣中（FeO）过高、液相渣量过大引起的。
在铁水含硅、含锰量偏高时尤甚！特点是喷出或溢出炉口的炉渣夹带较多钢液，很亮。
音平曲线在喷溅前较长时间在喷溅报警线附近运行，并连续报警（当喷溅报警线位置已经很高时，不一定有报警提示）。
防止和减轻高温喷溅的方法：发现音平曲线较长时间连续在喷溅报警线附近运行，甚至连续报警时，应及时先加入少量石灰，随后降枪0.1 米；其后如仍有喷溅趋势，则继续分批加入少量石灰并小幅度降枪。
喷溅控制后，音平曲线不再连续贴近喷溅报警线运行，此时应把枪位恢复至基本枪位附近。
这种操作用于少量溢渣时很有效。
当高温喷溅已经发生时，千万不能上、下乱动氧枪，应加入较大批量的石灰或少量生白云石，然后再降枪0.1~0.2米，待炉况稳定、音平曲线离开喷溅报警线15”~20”后再恢复至基本枪位。
3、炉渣严重返干后吊枪操作引起的暴发性喷溅：这种喷溅的原因是吊枪操作时，渣中积累了大量氧化铁并溶化了返干时从炉渣中析出的高熔点固相物质。
在大幅度降枪时，渣中积累的氧化铁大量卷入钢水参与碳——氧反应，使CO气体流量猛增，引起暴发性喷溅。
防止的方法：尽量避免炉渣的严重返干；当被迫采用吊枪操作时，应密切注意音平曲线的变化。
转炉高温液体渣喷溅事故的危害分析与防范措施
．一ｒ州Ｐ钾孵端硝《辩Ｆ矾毋掣耶啊滞帮碍碍礴熟席髓§‰。 通过现场分析观察，按躁冶炼时间与持位控倒对姝探作．
正常情况下不会产生喷藏，但是转炉零位发生变化时或渣 性干、稀时就会产生喷藏。
““蛐黼黼黼黼幽‰∞ｍⅫ幽汹蹦妇幽“
验证结论：氧樯艳位控制不合适是要因，需要攻美；～‘、。。．
验证六
工艺操作不台理
本厂转炉工艺是成静工艺，虽然与先进转炉 比设宵副枪测温取样，需用人工进行测温取样， 但是，操作工均在转炉停止吹炼后。按‘取样安全 操作规程》到炉前铡温取样。
丰１３
ｌ ３‘１４ １４’１５ １５、１６ １６
Ｑ１９５、ＭＩＯ、Ｍ８等低碳钢
１２８０、１３００
＞】３００
＞１３２０
（３）优化护炉模式，保持炉形正常炉形正常时过程温度控制足关键作用，通过研究，确定了标准 ①冶炼操作：加料之前垫石灰，冶炼自口期就配镁，碳温协调早化渣 ②溅渣护炉操作＿｜仓位控制台理分三段进行溅渣倒炉角度适中．保证溅渣量不干不稀。 ③补炉操作勤补薄唼，护好渣线与耳轴。
＼＼圈素
位级＼
１ ２ ３
石灰量Ａ（Ｋｇ）
４００（１） ４５０（２） ５００（３）
精炼渣量Ｂ（Ｋｇ）
１５０（１） ２００（２） ２５０（３）
萤石量Ｃ（Ｋｇ）
＼
８０（１） １００（２） １２０（３）
不考虑交互效应，按Ｌ９（３３）表安排并进行试验，制定试验计划且每一次试验选取１６炉作为样本， 成分温度合格率见下表： 表１５：正交试验条件及试验结果表
２月１５日共调查跟踪 ４６０炉，按现场观察与计 算机上数据统计，摇炉 速度均在标准速度范围 内。（四个电机０．８５～ ０．７５转／分）
ＷＯ－１
０８．２．２５
探讨转炉喷溅产生原因及控制技术
探讨转炉喷溅产生原因及控制技术摘要:转炉生产过程中，容易发生喷溅问题，一般发生在转炉的下枪吹炼过程中，需要结合具体的喷溅问题，找出喷溅的原因，经过综合物料的平衡与热平衡的计算和分析，合理的进行布料和枪位，对生铁物料的使用进行合理的控制，加强人为的调整和操作，改善转炉内部的反应速度，可以有效的避免转炉喷溅问题的发生，同时有利于降低企业的生产成品，避免物料浪费。
文章对转炉喷溅的产生原因进行分析，介绍常用的控制技术，仅供参考。
关键词：转炉;喷溅;原因;控制技术前言：近些年来，我国钢铁企业在发展过程中面临着经济危机与产能过剩的双重压力，在钢铁企业的生产过程中，矿石的质量存在很大的差异[1-2]，品味差异十分明显，这就导致高炉的生产过程中铁水成分的波动很大，对转炉吹炼过程中的物料与热量平衡状态产生一定的影响[3-4]，所以出现了转炉喷溅的问题发生。
转炉喷溅问题对钢铁的材料质量降低具有一定的影响[5]，同时也威胁着工作人员的生命健康，因此，相关管理人员应该提高转炉喷溅问题的重视，找到发生喷溅问题的根源，采用合理的技术进行控制，对提高企业的经济效益，实现钢铁企业的安全生产具有重要的作用。
1喷溅种类与成因分析1.1喷溅种类在转炉的运行过程中，喷溅主要发生在转炉下枪吹炼环节中，一般喷溅的类型主要有前期喷溅、中期喷溅与后期喷溅。
喷溅问题的发生严重期是喷溅前期，喷溅前期对环境的污染程度与钢铁的消耗最大。
转炉的前期喷溅中，由于转炉的公称容量与实际的转炉型号存在差异，所以喷溅问题一般发生在锰氧与硅氧的反应中，在后期多发在碳氧氧化反应初期。
转炉中期碳与氧的氧化反应期会出现温度剧烈上升的情况，打破了转炉吹炼中期的碳氧反应平衡，所以出现了干性的金属喷溅物质，在喷溅渣中富集氧化铁物质。
另外，熔炉中的温度波动很大，也容易造成中期的渣与半钢物质发生喷溅。
转炉后期发生喷溅的问题主要原因是由于人为做操不当造成，没有按照相应的标准进行转炉的操作，比如后期下枪拉碳的速度过快，造成熔炉池内突发聚集的碳氧氧化反应，所以导致喷溅问题的发生。
转炉喷溅机理及预防措施
转炉喷溅机理及预防措施在转炉吹炼过程中，主要化学热来源于碳、硅、锰元素氧化（P氧化也为强放热反应，但元素含量较低），前期主要是硅锰氧化，当达到碳的氧化转化温度后（1370℃为氧化转化温度，1470℃以上碳氧剧烈反应），由硅锰氧化反应转换为碳氧化反应。
碳氧反应的不健康发展是喷溅产生的根源，而喷溅对铁料损失、炉况冲刷、设备损坏、职工安全均会产生不良影响。
这里从喷溅分类、影响因素及预防控制措施等角度，结合我厂生产实际进行简要论述，并已将总结内容对相关岗位进行培训：喷溅种类及原因01爆发性喷溅爆发性喷溅产生的原因主要是熔池内碳氧反应不均衡发展，瞬时产生大量的CO气体。
碳氧反应对温度的变化非常敏感，在1470℃以下碳氧反应受到抑制，而在1470℃以上时则能顺利进行。
操作不当就会使熔池温度骤降到1470℃以下，供氧生成的FeO聚积，而后随着温度升高至1470℃以上，则会发生激烈的碳氧反应，从而造成喷溅。
02泡沫渣喷溅泡沫性喷溅产生的原因主要是炉渣泡沫化严重时，使渣层变厚，阻碍CO气体顺畅排出而造成。
除了碳氧反应不均衡外，还与炉容比的大小、渣量多少及熔渣泡沫化程度等有关。
03金属喷溅金属喷溅产生的原因主要是渣中TFe过低，熔渣流动性不好，氧气流直接接触金属液面，碳氧反应生成的CO气体排出时带动金属液滴飞出炉外而形成。
金属喷溅也往往与操作不当有很大关系，如：长时间枪位过低、二批料加入过早、炉渣未化透就急于降枪脱碳等，都有可能产生金属喷溅。
影响喷溅的因素1、炉容比：炉容比V/T≤0.80的都易发生炉渣喷溅。
2、当生铁块加入过多时,转炉炼钢出现熔池温度低、石灰不易熔化、炉口溢渣、金属消耗增加、脱磷困难、终点命中率降低等问题。
（一般要求生铁加入量≤总装入量的10%）3、熔池温度低，金属的粘度加大，废钢熔化困难。
熔池温度降低100℃,金属的粘度增加0.18 Pa ·s。
金属粘度高降低了熔池传热、传质速度。
4、枪位控制：（1）、枪位较高时(即软吹)，有利于渣中氧化铁积累，尤其当加入了过多轻废钢或生铁块，前期熔池温度偏低时。
转炉喷溅产生的原因及预防措施
3吞汤 的金属 , 小喷溅将损失约 1. 左右的金属 2%
(2 ) 磷 的去除
发生大 喷溅 时 , 炉 内渣量减少 , 影 响吹炼过程 中硫 &
. 26
. 27
防止 下料 摘卡料 , 避 免石 灰在 熔 池 中结 沱
尽可 能做 到不 留渣 & 不 留钢操 作
留渣 & 留钢操作对兑铁水有影响, 会导致产生大喷爆发性
[K ey w r山1 onver r st o e t eelm 砍i # vit pr a d spoi n :, a n r l
喷溅是转炉炼钢 时经 常出现的情况 , 转 炉喷溅会 威胁炼 钢 安全 , 恶化 多项技术经济指 标 , 是转炉炼钢 厂难以控 制的工艺 点 转炉炼钢产生 的喷溅现象往往都不相的质.
废钢 块度 合适 , 减 少轻 型废 钢 (如压 块 & 散料 废 钢等 ) 做到优 质废 钢 (如机 械零部 件 & 切 头 & 废 锭 & 汤 道等 ) 另外 , 废钢 比例的大 小也影 响到
与轻 型废钢合理搭 配使用
溅的一个因素
吹炼前 期的低温滋 渣等现 象 , 所 以废钢单 耗合理 也是控 制喷
示吹炼过程 中气体发生量的变化
图 1 & 图 2 中顺序号 I 至 5 号是 为了对 比此 2 图所用的记
气体 , 是发生喷溅的根本原 因 据相 关研究表明 , 碳氧反应对温度的变化非常敏感 , 在熔 池物料温度 (如铁水 和废 钢的混合液 ) 1470 % 时 , 碳 氧反应 受到抑制 , 而在 1 4 0 % 以上时能顺利进行 ; 如果炼 钢过程 中 7
期 表现 为点火 同时加人石 灰过 多且未化好 , 有部分渣料还是
转炉炉渣喷溅的机理及预防措施
转炉炉渣喷溅的机理及预防措施
铸锭转炉炉渣喷溅的机理及预防措施
一、转炉炉渣喷溅的机理
1、转炉内温差大：转炉正常生产过程中，最高温点和最低温点较大，
温差较大，温度变化大，内坩埚上有自然对流，温差过大可能会影响
炉渣的表面张力，从而导致炉渣喷溅。
2、渣层出现不同层次：由于熔炉温升太快，会形成多层炉渣，其中有
的渣层分析品种比较稳定，部分渣层会有熔点比较低的物质。
随着熔
炉温度的升高，这部分比较低熔点的渣层开始发生了变化，导致熔炉
渣易于喷溅。
3、炉壁出现裂缝：由于转炉熔炉温升太快，可能使炉壁外表面产生张力，比内壁张力大，炉体发热量太大可能也会导致炉壁出现裂缝，炉
渣通过裂缝喷溅出来了。
二、转炉炉渣喷溅的预防措施
1、降低熔炉温度：通过降低熔炉温度，均匀更好的冷却熔炉的内壁，
防止熔炉温度差大，从而避免熔炉渣喷溅。
2、控制加料速度：让加料过程比较缓慢，既可以节约原料，又能防止
熔炉温度太快升温，有利于控制熔炉温差大导致熔炉渣喷溅。
3、配置球墨铸铁制品：当合金在熔化过程中，其表面受到足够的冷却，就可以降低温度过快造成的炉渣喷溅现象。
4、检查炉壁：定期检查炉壁，及时更换不合格炉壁，及时修复炉壁的破损部位，避免熔炉温度高造成的炉渣喷溅。
5、加装保护板：加装熔炉保护板，可以在正常加料过程中，延缓温度变化过快，从而防止熔炉渣受到温度激起喷溅。
转炉炼钢喷溅产生的原因分析和预防措施正式样本
文件编号：TP-AR-L1677In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编制：_______________审核：_______________单位：_______________转炉炼钢喷溅产生的原因分析和预防措施正式样本转炉炼钢喷溅产生的原因分析和预防措施正式样本使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
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一、产生原因转炉常见喷溅主要分为爆发性喷溅、泡沫性喷溅和金属喷溅。
1 爆发性喷溅产生的原因熔池内碳氧反应不均衡发展，瞬时产生大量的CO气体，这是发生爆发性喷溅的根本原因。
碳氧反应：[C]+(FeO)＝｛CO｝+[Fe]是吸热反应，反应速度受熔池碳含量、渣中(TFe)含量和温度的共同影响。
由于操作上的原因，熔池骤然受到冷却，抑制了正在激烈进行的碳氧反应；供人的氧气生成了大量(FeO)并聚积；当熔池温度再度升高到一定程度(一般在1470℃以上)，(FeO)聚积到20％以上时，碳氧反应重新以更猛烈的速度进行，瞬间排出大量具有巨大能量的CO气体从炉口排出，同时还挟带着一定量的钢水和熔渣，形成了较大的喷溅。
在熔渣氧化性过高，熔池温度突然冷却后又升高的情况下，就有可能发生爆发性喷溅。
2 泡沫性喷溅产生的原因除了碳的氧化不均衡外，还有如炉容比、渣量、炉渣泡沫化程度等因素也会引起喷溅。
炼钢转炉喷溅现象的成因分析和预防措施 论文
炼钢转炉喷溅现象的成因分析和预防措施0 引言喷溅是氧气顶吹转炉吹炼过程中经常发生的一种现象，通常人们把随炉气携走、从炉口溢出或喷出炉渣和金属的现象称为喷溅。
在整个炼钢过程中，氧枪枪位是一个非常重要的参数，它直接关系到炼钢过程中的脱碳、造渣、升温以及喷溅的发生，因此，必须很好地控制氧枪的枪位，使炼钢过程得以平稳进行。
在转炉炼钢整个炉役中，随着炼钢炉次的增加，炉衬由于受到侵蚀不断变薄，炉容不断增大，因此，每隔一定炉次对熔钢液面进行测定，根据装入制度(定深装入或定量装入)及测定结果确定氧枪高度，而在两次测定期间，氧枪高度保持不变。
同时，在具体每一个炉次中，按照吹炼的初期、中期和末期设定若干不同高度，而在每一时间段内，其高度是不变的。
由于在转炉炼钢过程中要向炉内分期分批加入造渣剂、助熔剂(初期)等造渣材料和冷却剂(末期)，使炉内状况发生变化，相当于加入一个扰动，同时在不同阶段，渣的泡沫程度及粘度也不同，而目前的固定氧枪高度吹炼不能及时适应这些情况，从而使炉内的反应及退渣不能平稳地进行。
造渣是转炉炼钢过程中的一项重要内容，渣的好坏直接关系到炼钢过程能否顺利进行，有时甚至造成溢渣或喷溅，从而降低钢的收得率以及粘枪，因此要尽量避免溢渣和喷溅。
另一方面，固定枪位的吹炼模式也无法适应铁水、废钢、造渣材料等化学成分变化引起反应状况的不同。
针对转炉炼钢过程中固定枪位所存在的问题，我们采用模糊控制的方法使氧枪枪位根据炉内的具体情况进行连续调节，同时针对转炉炼钢是一炉一炉进行的，炉和炉之间既不完全相同又有联系的特点，采用自学习技术确定每一炉次氧枪的枪位，使转炉炼钢过程平稳进行，从而提高碳温命中率。
1 供氧制度对转炉喷溅的影响1.1喷头结构氧枪喷头的设计取决于炉子的大小。
多孔氧枪喷头的设计便于分散氧气流股，增加和熔池的接触面积，使氧气逸出更均匀，吹炼过程更平稳。
因此，和单孔喷头相比，多孔喷头具有可以提高供氧强度和冶炼强度，增大冲击面积，利于成渣，操作平稳，不易喷溅等优点。
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图1供氧强度改变时脱碳速度的变化收稿日期：2009-03-03作者简介:叶健松（1972-），男，浙江义乌人，博士，高级工程师。
文章编号：1671-7872（2009）03-0208-04转炉前期炉渣喷溅的原因及对策叶健松1，郑卫民1，金进文1，黄志勇2，颜根发2，徐广治2，蔡文藻2，夏晶晶2，沙宣保2（1.杭钢集团公司转炉炼钢厂，杭州310000；2.马鞍山中冶高新技术公司，安徽马鞍山243000）摘要：杭钢转炉炼钢厂转炉的炉熔比为0.74～0.8m 3/t ，前期炉渣平均w （FeO ）≥20%，铁水的（Si+P ）含量较高，在开吹4～5min 时易发生炉渣喷溅。
在分析前期产生炉渣喷溅原因的基础上，提出了降低喷溅的对策。
关键词：转炉；炉渣；喷溅中图分类号：TF713文献标识码：Bdoi :10.3969/j.issn.1671-7872.2009.03.002Pre-BOF Slag Splash Characteristics and CountermeasuresYE Jian-song 1,ZHENG Wei-min 1,JIN Jin-wen 1,HUANG Zhi-yong 2,YAN Gen-fa 2,XU Guang-zhi 2,CAI Wen-zao 2,XIA Jing-jing 2,SHA Xuan-bao 2（1.Converter Steelworks ,Hangzhou Iron &Steel Group Co.Ltd.,Hangzhou 310000,China ；2.Ma'anshan Zhongye Steel Metallurgy Technology Industry Co.Ltd.,Ma'anshan 243002,China ）Abstract :In the converter steelworks of Hangzhou Iron &Steel Group Co.Ltd.，converter V/T is 0.74～0.8m 3/t ，preliminary slag average w (FeO)≥20%,and (Si+P)content in molten iron is high ，during blowing 4～5min slag splattering easily takes place.Some countermeasures for reducing slag splattering are proposed by analysing the several characteristics of earlier splattering.Key words:converter;slag ；splattering炉渣喷溅是转炉冶炼过程中时有发生的现象，尤其是一些扩容或超装的中小转炉更为常见。
炉渣喷溅不仅增加渣料和温度损失，还造成大量的金属损失，据首钢统计因喷溅造成的金属损失大喷为3.6%，小喷为1.2%，微喷为0.5%。
另外炉渣喷溅时产生的剧烈冲刷使炉龄下降，扰乱正常冶炼操作的物料平衡、氧平衡与热平衡，导致转炉冶炼控制存在明显误差。
炉熔比小，轻薄废钢多等导致杭钢转炉炼钢厂在转炉冶炼前期炉渣喷溅较多，有必要开展前期炉渣喷溅的理论研究，提出降低喷溅的对策。
1前期炉渣喷溅的原因在操作实践中，发现冶炼前期炉渣喷溅有一定的规律性，发生在吹炼4～5min 时。
Vol.26No.3安徽工业大学学报第26卷第3期July 2009J.of Anhui University of Technology 2009年7月1.1产生大量CO 气体1.1.1氧气流股的推动力文献[1]表明，当氧压0.75～1.0MPa ，金属与炉渣的飞溅高度为1.5m 左右，即便中小型转炉（20～100t ），炉子有效高度为4～7m ，单独氧气流股的冲击能量不可能将金属与炉渣带出炉口，不致引起喷溅。
1.1.2碳氧反应的CO 气泡推动力碳氧反应的梯形模型表明（图1），供氧强度越大，到达第一个临界点（梯形模型的左上角）的时间越短[1]。
杭钢转炉炼钢厂1200m 3/(h ·t)1000m 3/(h ·t)800m 3/(h ·t)500m 3/(h·t)300m 3/(h ·t)200m 3/(h·t)150m 3/(h ·t)0481216202428吹炼时间/min2.01.61.20.80.4脱碳速度/(%/m i n )第3期平均供氧强度3.7m 3/（min ·t ），一般在4～5min 即到达第一个临界点，碳氧反应速度达到了最大值，在此情况下产生大量的CO 气体，CO 气体的搅拌能量是氧气流股能量的5.3～9.3倍（表1）[2]。
故CO 气体的能量是推动转炉内钢水和炉渣喷溅的主要动力。
1.2炉渣大量泡沫化实际上炉渣喷溅除了必须有碳氧反应产生巨大的能量外，还必须具备炉渣渣量较大并大量泡沫化。
开吹7min 后，虽然脱碳速度仍然维持最大值，但基本上不喷溅，主要是炉渣泡沫性变差。
氧气转炉冶炼过程中炉渣泡沫化是不断变化的，炉渣碱度对炉渣泡沫性影响显著。
开吹4～5min 时，炉渣碱度已慢慢提高到2.0左右，炉渣的泡沫性达到最大值[3]（见图2）。
综上所述，在吹炼4～5min 时，一方面碳氧反应速度达到最大值，CO 气体产生巨大的能量；另一方面炉渣的泡沫性达最大值，因此炉渣喷溅往往在此时发生。
1.3炉容比小转炉在开吹4～5min 时，存在易喷溅的可能。
但发现一些炉容比大的转炉基本上不喷溅，钢液收得率高；炉容比小的转炉喷溅比较严重，钢液收得率低（图3[4]）。
假设不含气泡的静止熔池中，金属与炉渣所占的容积V=V m +V s 。
氧气转炉在吹炼过程中，一般炉渣中金属液滴含量高达25%左右[5]。
不断更新的铁珠中碳与渣中的氧化铁反应产生大量CO ，导致泡沫渣生成，此时静态的V s 消失，炉渣只是泡沫渣中的表面膜，取而代之的是“泡沫容积（V F ）”[6]。
其计算公式为：3020100123w (CaO)/w (SiO 2)图2炉渣碱度对炉渣起泡沫程度的影响图3不同氧流量条件下炉容比与钢液收得率的关系95949293910.80.91.0 1.11.21.3炉容比/(m 3/t)表1CO 气体与氧气流股搅拌能量的比较炉号取样时间/%CO 气体搅拌能量/kW氧气流股搅拌能量/kW17191933122191737308216535160303928030V F =1.8dF n 姨=1.8d I ·T n 姨=1.8(0.66T 0.4)I ·T n 姨=1.19·T 0.9I n姨（1）式中：d —炉衬内直径（m ）；F —氧气流量（m 3/min ）；n —喷枪孔数；I —供氧强度（m 3/（t ·min ））;T —转炉公称吨位（t ）。
转炉的工作容量（V w ）可按下式计算：V w =V m +V F =T 7＋1.19·T 0.9T n姨（2）综上所述，防止炉渣喷溅的转炉最小炉容比为：V w T=0.1429＋1.19·T -0.1I n姨（3）根据式（3），转炉最小炉容比见表2。
理论上，中小型转炉（小于100t ）在供氧强度3.0～4.0m 3/(min ·t)，炉容比≤0.80m 3/t 时易发生炉渣喷溅。
杭钢转炉炼钢厂转炉出钢量为45～53t ，平均供氧强度3.7m 3/(min ·t)，氧枪喷头孔数为4孔，根据表2，防止喷溅的炉容比≥0.94。
实际上杭钢转炉炼钢厂转炉有效容积为39.2m 3，炉容比=0.74～0.8m 3/t ，因此容易在吹炼4～5min 时，发生炉渣喷溅。
泡沫化程度/%钢液收得率/%渣中w (FeO)=10.1%~20.0%渣中w (FeO)=20.1%~30.0%8000m 3/min9000m 3/min10000m 3/min叶健松等:转炉前期炉渣喷溅的原因及对策82163209安徽工业大学学报2009年1.4前期炉渣（FeO ）含量偏高根据实践经验，从兑铁水直至冶炼中后期，转炉冶炼时，只要炉渣中（FeO ）含量高于某一数值，必然发生喷溅。
冶炼前期炉渣喷溅与（FeO ）含量关系比较明显。
北京化工冶金研究所曾在顶吹转炉进行试验，只要w （FeO ）>20%，就会发生喷溅。
炉渣中（FeO ）含量高易发生喷溅的原因为：一方面炉渣（FeO ）含量升高，熔池中C-O 反应受到抑制，一旦达到C-O 反应的临界温度，熔池中发生比较激烈的碳氧反应，并且因泡沫渣中含有20%以上的金属液滴[7]，炉渣中（FeO ）含量越高，发生的碳氧反应就越激烈；另一方面根据（CaO+MgO+MnO ）-（SiO 2+P 2O 5）-FeO 三元相图[3]（图4），在冶炼前期，当碱度在2左右，w （FeO ）>20%以后，进入I 区，此区是产生泡沫渣优势区，炉渣喷溅的危险性增加。
杭钢转炉炼钢厂冶炼前期往往w（FeO ）>20%，因此前期炉渣喷溅容易发生。
1.5铁水（[Si]＋[P]）含量高(1)随铁水（[Si]＋[P]）含量提高，渣量相应增大。
随铁水[Si]含量提高，相应渣量增加量（Δw S Si）为[8]：Δw S Si＝10241Δw [Si]。
根据同样方法可推导出，随铁水[P]含量提高，相应渣量增加量（Δw S P）为：Δw S P＝10314Δw [P]。
(2)随铁水（[Si]＋[P]）含量提高，炉渣冶炼(SiO 2)含量和(P 2O 5)含量增加，其表面张力下降，粘度增大，炉渣泡沫化程度提高[8]。
（3）上述因素的叠加，易导致前期炉渣喷溅。
2降低前期炉渣喷溅的对策2.1降低前期炉渣喷溅的主要原则在转炉暂时无法扩大炉容比的情况下，降低前期炉渣喷溅的主要原则是：(1)严禁超装，确保炉容比＞0.80m 3/t 。
(2)减少熔池内CO 等气体的产生量，降低推动力。
酌情降低冶炼前期的供氧强度、减少前期炉料中产生气体的炉料（如生白云石等）。
为了确保一定的炉渣碱度和（MgO ）含量，相应在开吹4～5min 后，补加前期减少的炉料，但为了减轻冶炼中期的返干现象，在开吹的6～7min 与9～10min 分别加入能快速化渣，并且抗返干能力较强的MnO 基转炉高效冶金复合剂[9]。
（3）分散气体的的推动力。
（4）减少渣量，降低炉渣的泡沫性。
当铁水的w （Si+P ）≥0.5时，减少含SiO 2较高的炉料加入量。
当铁水的w （Si+P ）≥0.8时，取消加入含SiO 2较高的炉料。