溅渣护炉工艺分析

4 结束语
江苏沙钢集团荣盛炼钢厂通过实施溅渣护炉工 艺, 有效降低了耐材、石灰的消耗, 提高了炉龄, 经济 效益显著。
参考文献:
[ 1 ] 苏天森, 刘浏, 王维兴. 转炉溅渣护炉技术 [M ]. 北京: 冶金工业出版社, 1999.
[ 2 ] 鄢 宝 庆. 转 炉 吹 炼 喷 溅 控 制 新 方 法 [J ]. 武 钢 技 术, 1997, (3) : 7211.
mm 全镁碳砖砌筑的。 炉衬工作层厚度为 550 mm , 永久层厚度为 115 mm , 填充层厚度为 10 mm , 炉底 厚度为 1 110 mm , 炉衬全高H = 5 890 mm , 熔池直 径D = 3 040 mm , 镁碳砖理化指标见表 2。
表 2 转炉镁碳砖理化指标
指标 w (M gO ) %
第203079卷年第8 4月期
现代冶金
M odern M eta llu rgy
V o l. 37 N o. 4 A ug. 2009
溅渣护炉工艺分析Ξ
霍昌军
(江苏沙钢集团有限公司, 江苏 张家港 215625)
摘要: 介绍了荣盛炼钢厂溅渣护炉工艺参数、原理及主要工艺措施, 分析了溅渣护炉工艺的实施效果。
数据 80～ 92
w (CaO ) %
w (C ) %
w (SiO 2) %
111～ 115 1419～ 1518 110～ 117
w (A l2O 3) %
210～ 415
w (Fe2O 3)来自百度文库%
018～ 115
体积密度 (g·cm - 3)
2195
显气孔率 %
2100
耐压强度 M Pa 46100
2 溅渣护炉工艺原理及工艺措施
211 基本原理
在出完钢后摇正转炉, 将适量的镁质调渣剂加 入到留下的炉渣中, 调整好终渣成分, 同时利用氧枪 高速吹入高压氮气将炉渣溅起, 粘结在炉衬上, 形成 对炉衬的保护层, 从而减缓炉衬的侵蚀速度, 达到提 高炉龄、降低炉衬耐材消耗、提高转炉效率和经济效
益的目的。
w (M gO ) = 915% , w ( T Fe ) = 16% , w ( FeO ) = 12% , 基本在溅渣的合理范围内。w (M gO ) 较以前上 升了2% , 有利于提高溅到炉衬表面的炉渣的熔化性 温度 (可以提高约 100 °C ) , 炉渣熔点上升至 1 480 °C, 终渣理化指标见表 3。
元素 w (C) %
平均值 4110
w (Si) w (M n) w (P)
%
%
%
0152 0131 01090
w (S) %
温度 °C
01040 1 350
1 转炉工艺情况
112 炉衬尺寸及材质
111 工艺参数
荣盛炼钢厂使用的溅渣护炉工艺是采用 550
转炉采用分阶段定量装入制度, 熔池深度为850 ～ 970 mm。 氧枪用四孔拉瓦尔型喷头, 其喉口直径 为2514 mm , 喷头马赫数为1198, 喷孔张角为11°, 氧 枪的供氧压力为0175～ 0190 M Pa, 供氧时间为13～
溅渣时间与转炉留渣量、调渣效果有着密切的 关系。在转炉终渣碱度、粘度、温度合适的情况下 (如 终点w (C ) ≥0106% , 一次倒炉直接出钢) , 60～ 80 s 可以保证正常的溅渣操作。 若炉渣稀、渣量大, 加入 适量的调渣剂后, 应适当延长溅渣时间至 180～ 210 s。 现场溅渣时间的控制应以溅渣现象来确定, 炉口 红色渣粒变少变大, 溅出无力时可结束操作。枪位采 取距炉底 3 000～ 3 500 mm 吹氮溅渣, 视炉渣溅出 情况逐渐降低枪位至距炉底约 1 700～ 1 800 mm。 21213 留渣量和调渣剂控制
Ξ 收稿日期: 2008202218 作者简介: 霍昌军 (1974—) , 男, 工程师。
第 4 期
霍昌军: 溅渣护炉工艺分析
43
场调查及研究, 确定了溅渣参数 h 溅最低为 h溅最低 = (016～ 017) D 内 = (016～ 017) 3 040≈ 1 800～ 2 100
313 炉役残衬及护炉效果
换炉后检查残余炉衬侵蚀情况: 炉底砖厚度约 900 mm , 表面有炉渣附着层, 对炉底起较好保护作 用。熔池、渣线部位残砖厚度约10～ 350 mm , 侵蚀较 浅。 1# 、2# 、3# 炉小面南侧残砖厚度很薄 (氧枪不在 中心的缘故)。 耳轴上部至炉帽残砖厚度有所减小, 出钢面炉帽残砖厚度均匀。总体来看, 炉衬侵蚀除小 面南侧外其他地方均匀, 无明显的局部深坑。
212 溅渣工艺控制措施
21211 氮气压力控制 氮气气源总压力为 116～ 210 M Pa, 经减压、切
换引入氧枪。 试生产时氮气工作压力为 110～ 112 M Pa, 但不能满足溅渣需要。而适当增高氮气压力有 利于提高溅渣效果、减少溅渣时间, 经过研究确定了 溅渣使用的工作压力为 1120～ 1140 M Pa, 氮气流量 为 15 000 m 3 h, 溅渣效果有了大幅度提高。 根据现
为此, 镁球、轻烧白云石要在前期分批加入, 总 量保持10～ 15 kg t 钢, 以促使炉渣w (M gO ) 均衡提 高, 这样既满足了炉内造渣、化渣、保护炉衬的需要, 也满足了终点溅渣的需要。 前期炉渣和终渣要保证 碱度, 前期渣碱度控制在 210 左右, 终渣控制在 310 左右, 同时第一批渣料配加 200～ 300 kg 冶金球以 利化渣。 经过一段时间的实践, 喷溅有所减少, 脱硫 率也提高至 25%～ 40%。
表 3 终渣理化指标
指标 以前 现在 对比
w (CaO SiO 2) % 315 219
- 016
w (M gO ) % w (T Fe) %
715
16
915
14
+ 210
-2
312 溅渣对冶炼操作的影响
前期炉渣w (T fe)、w (FeO ) 控制较为正常, 而前 期渣w (M gO ) 含量则达8151%。江苏沙钢集团荣盛 炼 钢厂铁水温度为 1 350 °C, 废钢比为 20% , 在冶炼 前 3 m in 内, 炉内温度不高。 前期炉渣碱度较低, 约 为 210, 基本达到前期渣R > 118 以利脱 P、脱 S 并减 少侵蚀炉衬的要求。 有资料表明[2], 在炉渣温度为 1 450 °C时, 渣中M gO 的溶解度为5% 左右。在转炉冶 炼前期炉渣M gO 过饱和度大, 造成M gO 晶相从炉 渣中析出, 炉渣粘度增大, 传质速率降低, 不利于正 常化渣和脱 S, 同时因为化渣不良, 高枪位化渣造成 喷溅。 根据表 3 及上述分析, 前期渣中M gO 含量过 饱和含量太大、终渣碱度不足是造成脱硫率降低的 主要原因, 故前期含镁材料加入量为总量的 70～ 80% , 终点前 1 m in 或点吹时视情况补入 100～ 300 kg 白云石。
荣盛炼钢厂转炉渣量在100～ 110 kg t 钢, 实际 溅渣留渣量在 40～ 50 kg t 钢, 调渣剂选用改质剂、 镁球、轻烧白云石。 21214 溅渣率控制
试生产时 100 炉开始溅渣, 正式生产后则开新 炉第一炉即溅渣 (除补炉外每一炉均溅渣)。
3 溅渣护炉工艺效果
311 炉渣状况
实施工艺改造后, 由于炉内留渣冶炼、前期炉内 温度低, 操作工有意识减少了第一批渣料和总渣料, 转 炉 终 渣 碱 度 控 制 偏 低。 实 施 溅 渣 后, 终 渣
关键词: 溅渣护炉; 炉渣; 侵蚀; 冶炼操作; 溅渣率 中图分类号: T F 71
引 言
江苏沙钢集团有限公司荣盛炼钢厂现有公称容 量为 40 t 转炉 3 座, 分别于 2003 年 11 月、2003 年 12 月、2004 年2 月投产。自开炉生产以来, 一直使用溅 渣护炉工艺, 通过不断提高冶炼操作水平、修改溅渣 护炉工艺, 炉龄得到了不断提高。
式中 D 内 为炉膛内径 (mm ) ; h 溅最低为溅渣枪位, 即 氧枪喷头距炉底距离 (mm )。
三座转炉氧枪最低时喷头距炉底约 1 700～ 1 800 mm。因此确定了溅渣枪位在氧枪行程下限以 上 100 mm 的范围, 通过实践发现, 此枪位不仅能保 证足够的溅渣高度, 还具有相对均匀的溅渣区域分 布。 212. 2 溅渣时间、枪位控制
14 m in。转炉炉役期平均产钢4715 t, 冶炼周期为24 m in, 出钢温度控制在1 660～ 1 710 °C , 高温钢比 (> 1 710 °C ) 约 10% , 拉碳命中率 60% , 一次倒炉率 60% , 最高炉龄达 15 725 炉, 转炉用铁水条件见表 1。
表 1 转炉用铁水条件