小型轉爐濺渣護爐實踐

倪立偉，冒建忠

(馬鋼股份有限公司生產部 安徽馬鞍山 243003)

小型轉爐濺渣護爐實踐

倪立偉，冒建忠

(馬鋼股份有限公司生產部 安徽馬鞍山 243003)

馬鋼第二鋼軋總廠煉鋼分廠通過分析影響濺渣護爐操作的幾個重要因素，通過優化終渣調整和濺渣槍位等措施，提高濺渣護爐應用效果，降低耐材消耗，增強了生產的平穩性，取得了顯著的經濟效益。

轉爐；濺渣；耐材消耗

目前，濺渣護爐依然是轉爐保護爐襯最有效最低廉的方式之一，采用濺渣護爐技術可以有效降低耐材使用，維持生產平穩。小型轉爐由于其生產特性，在濺渣護爐方面存在難點，限制了護爐方式的發展，馬鋼第二鋼軋總廠結合自身特點，通過優化終渣等技術提高濺渣護爐效果，降低耐材消耗。

1 主要工藝條件及參數

公稱容量：4×40t氧氣頂底復吹轉爐。

出鋼量：平均出鋼量為35t/爐。

氧槍：拉瓦爾型三孔噴頭。

氧氣工作壓力：0.65MPa-0.85MPa；冶煉周期：22 min-26 min。

氮氣工作壓力：0.85MPa-0.90MPa；氮氣流量：9000m3/h-11000m3/h。

澆鑄工藝：小方坯全連鑄。

生產鋼種：普碳鋼、低合金鋼。

2 小型復吹轉爐濺渣護爐限制條件

由于小型轉爐生產企業產品結構多為普碳鋼或建筑類用鋼，所以普遍存在終點出鋼溫度較高，終點C偏低，終渣FeO高，過程爐渣及終渣成分控制不穩定等情況，這些因素都限制了濺渣護爐效果，集中體現出爐襯侵蝕快，爐況維護多，耐材消耗高等特性。

2.1終渣的FeO含量高

終渣的FeO含量高，爐渣氧化性變強，流動性好，附著力變差，在操作中濺渣層不容易形成，在冶煉過程中耐侵蝕性下降。首鋼曾做過研究，表明當爐渣中的FeO>18.2%時，爐渣冶金特性不具備濺渣護爐條件。太鋼在實踐研究中也表示，終渣FeO含量越高，濺渣護爐的效果越差。見表1[1]。

表1 終渣FeO與濺渣層的侵蝕關系

馬鋼第二鋼軋總廠在近幾年的爐渣抽樣中發現，終渣FeO為14.3%-26.5%，平均為18.39%，較高的FeO使濺渣護爐效果差，耐材消耗高。

2.2出鋼溫度高

馬鋼第二鋼軋總廠出鋼溫度大部分在1670℃-1700℃范圍內，高溫鋼較多。見表2。

表2 2008-2013年出鋼溫度

出鋼溫度高，一倒取樣測溫后，后吹時間長，終點C低，終渣氧化性增強，終渣狀況差，不利于濺渣護爐。

2.3留渣量大

小型轉爐總裝入量相對多，且多數沒有鐵水預處理設備，鐵水成分波動大，造渣料加入量多，總渣量較大，在生產中節奏快，保證連鑄機連續平穩生產非常關鍵，這就對轉爐的冶煉過程要求提高，濺渣護爐作為整個操作過程一部分，往往在節奏快或生產緊張時壓縮濺渣時間，如果留渣量太大，較短的濺渣時間使護爐效果變差。

2.4渣中w(MgO)

多數研究表明，在一定堿度、一定氧化鐵條件下，當w(MgO)≥8%時，隨w(MgO)含量的提高，爐渣熔點升高[2]。單從耐侵蝕角度考慮，煉鋼工作者希望濺渣層的熔點高，但過高的熔點會直接影響過程冶煉中爐渣的熔化速度和爐渣流動性，影響P、S等有害成分的去除。

3 濺渣護爐操作的優化措施

3.1調整終渣

在操作中由于受鐵水、石灰、生產調度等因素的影響，終點控制難度較大，穩定性很差，終渣的成分和物理性質不能滿足濺渣護爐要求，對此類爐渣在濺渣護爐前進行適當調整，使其盡量滿足要求，是現階段被廣泛應用的方法。在調質劑的選擇上，多數采用富含有C和Mg的材料，目的是改質劑中的C與渣中的部分FeO反應，生成氣體排出，降低氧化性，保護爐襯鎂碳磚結構中的C不被氧化。改質劑中的MgO與渣中的CaO、Si2O等物質反應生成硅酸二鈣、硅酸三鈣等高熔點的物質，提高爐渣熔點，對爐襯起到了保護作用。使用改質劑會使成本上升，并且增加設備系統運行負荷。馬鋼第二鋼軋總廠在此基礎上，使用石灰和生白云石調渣，即在濺渣護爐前加入一批石灰和一批生白云石，這樣石灰和生白云石與爐渣混合，降低了終渣過熱度，爐渣在爐內流動性下降，迅速附著在爐襯上，石灰塊和生白云石塊形成了骨架，阻止過程氧氣流和鋼渣的沖刷侵蝕，起到保護作用，同時一部分石灰和白云石熔入渣內，參與下一爐造渣。

3.2留渣量

留渣量過多，會增加濺渣護爐時間，消耗過多的氮氣，并且爐底容易上漲，爐型變化異常，所以合理確定留渣量對濺渣護爐操作效果影響很大，小型轉爐總渣量相對較大，所以在濺渣護爐前必須翻掉一部分，我廠留渣量主要由爐型與濺渣護爐時間確定,見表3。

3.3濺渣槍位

濺渣護爐不同槍位所濺的部位也不同，普遍認為槍位越低，爐渣所受氮氣沖擊強度和角度變化，使爐渣越有利于附著在耳軸乃至較高的爐帽部位，如圖1[3]。

表3 留渣量的確定

圖1 不同槍位下的濺渣部位

隨著轉爐錐形段和爐帽冷卻效果的不斷增強，現場工作中對耳軸以上部位的維護越來越少，爐況維護核心主要是鋼渣結合部位，所以，為短時間使濺渣層達到效果，適當提高槍位，加強對薄弱部位的維護。

4 結論

(1)采用石灰、生白云石對終渣成分進行調整，操作簡單、成本低，縮短了濺渣時間，保證了生產順行，耐材消耗由原3.5元/t降低至1.9元/t，綜合效益顯著。

(2)在小型轉爐濺渣護爐操作中，適當降低終渣MgO的含量，對爐渣過程冶金性能反而有益。

(3)加入石灰和生白云石調渣以及較高槍位濺渣操作會使爐底上漲，對過程控制不利，所以要注意對爐底的監控。

[1] 麥熾昌.第一煉鋼廠30t轉爐濺渣護爐的工業試驗[J].首鋼科技，1996，(1)：35-40

[2] 馮捷，張紅文.轉爐煉鋼生產[M].北京：冶金工業出版社，2006,2

[3] 劉玉敏等.濺渣護爐技術的應用[J].煉鋼，1997，(3)：13-19

Practice of Slag Splashing in Small Sized Converter

NI Li-wei, MAO Jian-zhong

Steelmaking of the second steel-rolling plant in Masteel analyses several important factors about slag splashing.Through the optimization of final slag adjustment and lance height in splashing slag, the application effect of slag splashing is improved, the consumption of refractory is reduced, the stable production is enhanced, and remarkable economic results have been achieved.

Converter, slag splashing, refractory consumption

2014-06-23

倪立偉(1982-)，男，馬鋼股份公司生產部，工程技術人員。

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1672-9994(2014)04-0001-02