轉(zhuǎn)爐冶煉溫度控制

徐 剛

昆鋼煉鋼廠一作業(yè)區(qū)煉鋼車間,云南昆明 650302

轉(zhuǎn)爐冶煉溫度控制

徐 剛

昆鋼煉鋼廠一作業(yè)區(qū)煉鋼車間,云南昆明 650302

根據(jù)昆鋼煉鋼廠一作業(yè)區(qū)轉(zhuǎn)爐的實際生產(chǎn)的情況，簡要介紹轉(zhuǎn)爐冶煉過程和終點溫度控制對轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的重要性；根據(jù)實際生產(chǎn)情況，分析影響過程溫度控制和終點溫度控制的因素及控制要點：1）從鐵水成份分析；2）鐵水和鋼鐵料裝入量的變化；3）鐵水溫度；4）停爐間隔時間；5）槍位的影響。根據(jù)理論分析，論述實際生產(chǎn)中正確的過程溫度的控制方法：1）了解影響過程溫度控制的因素；2）正確判斷冶煉過程的溫度變化；3）靈活控制好冶煉過程中的槍位。

轉(zhuǎn)爐；冶 ；溫度；控制

0 引言

在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)過程中，過程溫度控制是一個重要的冶煉控制內(nèi)容，涉及的相關(guān)因素較多，是影響鋼產(chǎn)量、質(zhì)量和生產(chǎn)成本的主要因素。當(dāng)過程溫度控制過高時，易導(dǎo)致出鋼溫度過高，脫磷難度增加，減少一倒命中率；總氧含量增加導(dǎo)致脫氧夾雜含量增加，影響鋼材質(zhì)量；使鐵耗增加、合金回收率降低、降低爐齡、增加補爐次數(shù)和降低鋼包使用壽命，甚至發(fā)生澆注漏鋼、使鑄機停澆、不利于生產(chǎn)成本的降低。當(dāng)過程溫度控制過低時，易導(dǎo)致出鋼溫度過低，發(fā)生鋼包結(jié)包底，低溫回爐事故。當(dāng)鋼水過程溫度不穩(wěn)定突高突低和過程溫度過高或過低時，會直接影響到熔池的成渣速度和脫碳速度，極易造成嚴(yán)重噴濺，增加鐵的燒損，導(dǎo)致倒?fàn)t后難予達到出鋼條件，增加鋼鐵料消耗。因此，解決上述矛盾，穩(wěn)定控制冶煉過程的熔池溫度，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)快速、穩(wěn)定、經(jīng)濟生產(chǎn)的關(guān)鍵。

1 分析影響溫度控制的因素及控制要點

1.1 熱平衡分析

氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的一個顯著特點是無需外加熱源，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的熱量來源是鐵水的物理熱和化學(xué)熱。鐵水物理熱占53%左右；鐵水中化學(xué)熱占43%左右，其中碳元素占25%左右，其次是硅占11%左右。實際生產(chǎn)中，鐵水成分中的C含量較穩(wěn)定，Si含量波動在0.30～0.80%，鐵水溫度波動在1 200～1 300℃。從熱量支出來看，鋼水的物理熱約占60%左右，熔渣帶走的熱量大約占14%左右，爐氣物理熱也約占8%左右，金屬鐵珠及噴濺帶走熱、爐襯及冷卻水帶走熱、煙塵物理熱，生白云石及礦石分解熱，還有其他熱損失總共約占17%左右。因此，在煉鋼過程中，用一定數(shù)量的冷卻劑來平衡各元素氧化放熱時產(chǎn)生的富余熱量，對于穩(wěn)定控制轉(zhuǎn)爐冶煉過程的溫度是十分重要的。

1.2 影響過程溫度控制的因素及控制要點

影響過程溫度控制的因素很多。下面就以25t的轉(zhuǎn)爐來分析：1）從鐵水成份分析，Si≥0.50%，易造成熱量富余，如果控制不好，易導(dǎo)致過程溫度過高，操作被動，這時在冶煉過程中可多加入一些礦石300～500kg和輕燒300～800kg來適度降低過程溫度；2）鐵水和鋼鐵料裝入量的變化，對過程溫度的波動影響極大。一般根據(jù)鐵水溫度和鐵水Si含量來調(diào)整廢鋼的裝入量，當(dāng)鐵水溫度和鐵水Si含量相對穩(wěn)定時，鋼鐵料的裝入量和配比應(yīng)盡量穩(wěn)定控制；3）鐵水溫度的高、低，直接關(guān)系到鐵水所帶入的物理熱，對冶煉過程中渣料和冷卻劑的用量影響極大，當(dāng)裝入量確定后，鐵水溫度高時就要把冷料在早期加入；鐵水溫度低時把冷料在后期加入；4）停爐間隔時間，爐與爐之間的間隔越長，爐口、爐襯的散熱越大。停爐時間超過15min時，應(yīng)減少冶煉過程的渣料和冷卻劑用量；5）槍位的影響，如果采用低槍位操作，會使?fàn)t內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速度加快，尤其是脫碳速度加快，供氧時間縮短，單位時間內(nèi)放出的熱量增加，熱損失相應(yīng)減少；當(dāng)高槍位操作時，控制不當(dāng)會使?fàn)t渣中的（FeO）含量急劇增加，發(fā)生嚴(yán)重噴濺，使熱損失增加。

2 實際生產(chǎn)中正確的過程溫度控制方法

2.1 要了解影響過程溫度控制的因素

根據(jù)具體情況，及時調(diào)整渣料及冷卻劑用量；掌握好槍位，原則上做到不噴濺，快速脫C和熔池均勻升溫。熱量較富余時，開吹槍位稍高些，避免熔池溫度的過快上升，利于減少噴濺；熱量不足時，開吹槍位稍低些，促進熔池溫度的提高，利于初渣早成、化透。

2.2 正確判斷冶煉過程的溫度變化，及時、準(zhǔn)確調(diào)整操作

1）吹煉前期：如果碳火焰上來比較晚，紅煙多，表明前期溫度低，應(yīng)降槍加快碳氧反應(yīng)，提高熔池溫度；如果碳火焰上來早，則表明前期溫度高，可適當(dāng)提前加第二批料來控制。

2）吹煉中期：根據(jù)爐口火焰,熔池溫度高時，火焰白亮、濃厚，并且由于鐵的蒸發(fā)，火焰邊緣白煙多。溫度低時，火焰透明淡薄，略帶藍色，白煙少，火焰形狀有刺無力，噴出的爐渣發(fā)紅，常伴有未化的石灰。溫度再低時，火焰發(fā)暗，呈灰色。參考氧槍冷卻水溫度差的變化來判斷溫度。如果溫度高，第三批料應(yīng)加入礦石或輕燒調(diào)節(jié)；如果溫度低，則可提前降槍促進脫碳反應(yīng)進行，來補償一定的溫度。

3）在吹煉末期（吹煉10min鐘以后）：正常情況一般不再加入渣料，主要是控制好槍位變化，充分?jǐn)嚢枞鄢氐耐瑫r，避免終渣過粘，這時應(yīng)在最高槍位和最低槍位進行幾次反復(fù)調(diào)整，最高槍位和最低槍位的差值控制在800mm左右，倒?fàn)t前1min左右對熔池進行深槍位攪拌，利于降低渣中氧化鐵含量和渣溫，均勻鋼液溫度及成份。

2.3 靈活控制好冶煉過程中的槍位

采用低槍位操作，熔池中氧氣、熔渣、金屬液接觸密切，反應(yīng)速度快，熔池升溫速度就加快，吹煉時間縮短，熱損失減少；爐溫較高、槍位高、反應(yīng)速度緩慢。所以，槍位的控制對熔池溫度的變化取決定性作用，通過靈活調(diào)節(jié)槍位來控制好轉(zhuǎn)爐冶煉的過程溫度是極為有效的方法。

3 結(jié)論

正確的過程溫度控制方法是提高鋼質(zhì)量和轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)率，減輕勞動強度，降低原材料消耗和生產(chǎn)成本的有力保證，小轉(zhuǎn)爐溫度的控制涉及實際經(jīng)驗較多但離不開理論知識的指導(dǎo)。

[1]張家蕓.冶金物理化學(xué)[M].北京：冶金工業(yè)出版社， 2007：196-230.

[2]王新華.鋼鐵冶金——煉鋼學(xué)[M].北京：高等教育出版 社，2005：232-258.

[3]杜清枝，楊繼舜.物理化學(xué)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社， 1999：154-163.

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1674-6708（2010）21-0143-01