淺析60t轉(zhuǎn)爐爐底上漲原因以及控制措施

滿孝 秦關(guān)勇 劉強

摘要：本文針對山東萊鋼永鋒鋼鐵60t轉(zhuǎn)爐爐底上漲的原因進行機理分析并提出了改進措施。在裝入量以及鋼鐵料結(jié)構(gòu)不變的情況下通過對轉(zhuǎn)爐冶煉操作跟蹤、氧槍參數(shù)的改進、冶煉終點爐渣的控制、濺渣護爐工藝優(yōu)化、選擇適當(dāng)?shù)墓┭跄Ｊ降瓤刂妻D(zhuǎn)爐爐底上漲，降低了因漲爐底給生產(chǎn)帶來的諸多不利因素。

關(guān)鍵詞：爐底，爐渣，槍位，濺渣

1引言

絕大多數(shù)轉(zhuǎn)爐在有底吹攪拌的情況下，爐底會隨著爐齡的增加慢慢降低，甚至在某些情況下會對爐底進行維護。但是轉(zhuǎn)爐在沒有底吹攪拌的情況下，爐底會隨著爐齡的增加而呈現(xiàn)出逐步上漲的趨勢，當(dāng)這種趨勢得不到有效緩解或者有效控制，將會對整個轉(zhuǎn)爐爐容比造成很大影響，轉(zhuǎn)爐冶煉過程中經(jīng)因爐容比的變化往往伴隨著吹煉“返干”現(xiàn)象，而絕大多數(shù)操作者解決“返干”的最有效最直接的方法就是高槍位化渣，進而爐底得不到頂吹氧槍的有效沖擊，就會出現(xiàn)爐底逐步上漲的趨勢，這樣一來形成了一種惡性循環(huán)。

2轉(zhuǎn)爐爐底上漲的后果

（1）爐底上漲之后導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐爐容比過小，直接影響轉(zhuǎn)爐操作，如：冶煉時“返干”現(xiàn)象頻繁發(fā)生，進而影響金屬收得率和降低轉(zhuǎn)爐爐襯壽命。

（2）轉(zhuǎn)爐爐底上漲，轉(zhuǎn)爐噴濺增加，爐口積渣以及氧槍粘渣增加，導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐傾動時易刮碰活動煙罩造成煙罩漏水;以及氧槍非計劃下線增加，造成生產(chǎn)被動。

3漲爐底機理分析

3.1濺渣護爐原因分析

3.1.1濺渣護爐工藝原理

濺渣護爐技術(shù)是在轉(zhuǎn)爐出鋼結(jié)束后，利用MgO含量達到飽和或者過飽和的轉(zhuǎn)爐終點爐渣，通過頂吹氧槍射出的高壓氮氣的吹濺，讓高溫爐渣在短時間進行冷卻和凝固在轉(zhuǎn)爐爐襯表面，從而形成一層高熔點的致密熔渣層，通常把這種致密的熔渣層較濺渣層，有效的保護了爐襯在下一爐轉(zhuǎn)爐冶煉時不被鋼水直接沖刷，提高轉(zhuǎn)爐壽命。

3.1.2濺渣護爐對轉(zhuǎn)爐爐底的影響

主要因為濺渣護爐時爐渣堿度高，MgO飽和或者過飽和，出鋼結(jié)束后爐膛內(nèi)溫度快速降低，在爐渣中有大量的MgO晶體析出，同時伴隨著少量的高熔點的C2S、C3S析出，此時由于爐膛有高射流的氮氣吹入使得爐膛溫度以及爐渣溫度降低，導(dǎo)致爐渣黏度降低，部分爐渣附著在爐襯上，大部分爐渣則留在了爐底，留在爐底的爐渣與爐底的鎂碳磚進行結(jié)合，在倒渣的時候與鎂碳磚結(jié)合的爐渣永久的留在了爐底，導(dǎo)致爐底上漲。

3.1.3濺渣槍位對爐底的影響

濺渣槍位未能根據(jù)實際渣況進行靈活調(diào)整，影響氮氣射流對爐渣的沖擊，導(dǎo)致爐渣不能充分的飛濺在爐壁上，從而大量爐渣滯留在爐底，使得爐底上漲。

3.2造渣工藝對爐底的影響

3.2.1堿度對爐底影響

在同等溫度下，爐渣堿度越高終渣黏度越大，在濺渣護爐的過程中留在爐底的爐渣越多，與爐底結(jié)合的越多，容易造成爐底上漲。

3.2.2終渣流動性對爐底影響

（1）終渣的流動性取決于兩方面，一方面是爐渣成分影響流動性，一般來說在相同的溶劑加入量下，主要影響流動性的因素取決于終渣中的ΣFeO含量，如表1所示，爐渣中ΣFeO含量越高，終渣流動性越好。另一方面取決于轉(zhuǎn)爐終點溫度，重點溫度越高，爐渣流動性越好。

（2）終點爐渣的流動性越好，在濺渣護爐過程中越不容易析出高熔點的C2S、C3S，同時在倒渣之后少量爐渣殘留在爐底上。

（3）表1所示，渣中篩上物越高，說明爐渣未能化透，渣中裹挾著細小的鋼粒，影響渣的流動性，濺渣護爐時氮氣射流不能很好的將爐渣吹到爐壁上，大量爐渣停留在爐底周圍，從而導(dǎo)致爐底上漲。

3.3冶煉過程對爐底影響

3.3.1轉(zhuǎn)爐“返干”現(xiàn)象發(fā)生機理

（1）轉(zhuǎn)爐脫C主要以（1）式為主，通過爐渣中的FeO進行脫碳，而渣中的FeO主要以（2）式反應(yīng)為主，轉(zhuǎn)爐“返干”現(xiàn)象由于在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中槍位控制過低，大量的氧氣射流給熔池提供了動力學(xué)條件，加劇了渣中FeO和熔池中的C反應(yīng)，導(dǎo)致渣中FeO損失較多，導(dǎo)致爐渣流動性差。

（FeO）+[C]=Fe+CO↑ （1）

[Fe]+（O）= （FeO） （2）

（O）+[C]= CO↑ （3）

（2）轉(zhuǎn)爐噴濺導(dǎo)致大量的FeO隨著爐渣外溢而損失，而此時轉(zhuǎn)爐的脫碳反仍在進行，為了達到反應(yīng)平衡，渣中的FeO

3.3.2轉(zhuǎn)爐“返干”現(xiàn)象對爐底的影響

轉(zhuǎn)爐在冶煉過程中，沒有很好的化渣劑或者說槍位控制不當(dāng)導(dǎo)致“返干”現(xiàn)象發(fā)生，通常情況下會進行提高槍位進行化渣，持續(xù)高槍位冶煉，氧氣射流不能對爐底的金屬料進行攪拌或者攪拌不充分，形成熔池中上下溫度不均勻，甚至出鋼時部分廢鋼沉淀在爐底未能熔化，導(dǎo)致爐底上漲。

3.4爐渣量對爐底影響

當(dāng)爐渣量少于60kg/t時，說明爐渣在相對應(yīng)的公稱轉(zhuǎn)爐中相對較少一點，濺渣護爐時氮氣射流直接使得爐渣在極短時間內(nèi)冷卻凝固，粘在爐底上。

4措施

4.1原材物料控制

（1）轉(zhuǎn)爐用石灰必須保證活性度大于300ml，且生燒率低于10%，這樣一來就實現(xiàn)渣造化的目的，避免爐渣前期“返干”。

（2）鐵水Si含量不低于0.35%，既保證了大渣量冶煉的同時避免爐渣堿度過高，影響終渣流動性。實踐證明，轉(zhuǎn)爐終渣堿度控制在2.8-3.2，以及渣中MgO控制在6.5-8.5之間為宜。

（3）鐵水溫度不低于1300℃，以及同樣的條件下廢鋼比不大于33%，保證轉(zhuǎn)爐吹煉終點溫度大于1650℃。

4.2轉(zhuǎn)爐冶煉控制

合理的槍位控制好渣中FeO含量的平衡，一方面保證轉(zhuǎn)爐脫碳脫磷效果又保證爐渣有一定的流動性避免“返干”現(xiàn)象發(fā)生;另一方面避免因長時間高槍位冶煉對爐底沖擊不夠，另外長時間高槍位使得爐渣中大量的Feo聚集，容易造成轉(zhuǎn)爐金屬噴濺。

5結(jié)論：

通過對轉(zhuǎn)爐爐底上漲機理分析，規(guī)范轉(zhuǎn)爐終點爐渣的控制以及濺渣護爐工藝的優(yōu)化，靈活選擇冶煉過程的槍位變化和不同原材物料下不同冶煉模式，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐爐底的合理控制。

參考文獻

[1]廖江峰，文水根，，尹飆.九江煉鋼廠轉(zhuǎn)爐爐底上漲原因分析及防治實踐.冶金之家.2006。

[2]杜書波，陶傳俊，孫慶，濺渣護爐工藝討論，山東冶金，2003.25（增刊）：10-12.