关于转炉化渣困难分析55.doc

关于转炉化渣困难分析针对现阶段转炉化渣困难、粘枪严重、转炉去P困难等问题，在钢一厂、二厂分别取铁样、转炉渣样、钢水包样作成分，通过成份变化及元素在炉内反应进行分析：一、各样对应冶炼取20个样子作成分取平均值，数值如下：表一：铁水成分C%Si%Mn%P%S%AL%Cr%Ni%4.130.260.340.1600.0200.030.530.18表二：钢水包样成分C%Si%Mn%P%S%Ti%AL%Cr%Ni%0.0340.0250.00090.040.250.18表三：转炉渣样成分Ca0%SiO2%Mg0%Al203%Ti02%Fe%S%P%Cr%40.25 13.70 8.94 1.40 1.91 8.66 0.13 2.07 1.94 二、分析1、现场对铁水测温：1300左右符合转炉冶炼对铁水物理热要求，通过表一可知，做为转炉主要发热元素的铁水C成分符合要求，能够保证转炉内正常反应。转炉化渣较前一阶段虽有好转，但粘枪依然严重。现场跟踪观察发现铁水Si成分在0.10-0.20%之间，转炉前期升温、化渣困难粘枪严重，所取20个铁样中有8炉Si0.20%，占40%。由于Si含量低在很短时间内就反应完毕， C-O反应提前，且渣中生成的SiO2和FeO含量偏低，使渣未能及时化开发生返干结坨，造成粘枪。2、Mn元素在转炉中生成(MnO),其作用是(Mn0)能与(Si02)、(A1203)生成一系列低熔点化合物,有利炉渣的熔点降低,延缓C2S的产生；随(Mn0)的增加,2Ca0SiO2析出区不断缩小,见图根据图可见,图中存在一个类似“鼻子”的2Ca0SiO2析出区。若在Ca0-SiO2-Fe0三元相图中有一炉渣成分(A点),处在2Ca0SiO2析出区,但随着(Mn0)不断提高,2Ca0Si02析出区不断缩小,当(Mn0)高于B从成分时,炉渣成分点就穿出2Ca0Si02析出区,进入全液相区。在初期渣中，增加(Mn0)含量，使炉渣粘度下降。现场取20个铁样Mn元素含量平均值为0.34%，其中Mn元素0.30%炉次占30%，因转炉终点炉渣的MnO/FeO1，铁水中Mn元素低不利于转炉化渣。3、张圣弼、高峰等在“含铬铁水炼钢的实验室配渣试验”文献中提到，用纯氧顶吹转炉吹炼含铬铁水，主要困难是铬氧化生成高熔点粘稠的含铬炉渣，使操作很难继续进行。虽然铁水中Cr元素含量下降明显，但对转炉化渣依然存在影响。影响Cr元素氧化反应的因素：当炉渣碱度为1.0-2.0时，随着碱度的增加，Cr氧化反应平衡常数迅速降低；随着炉渣的氧化性的增强，wCr%/wC%降低，即Cr的氧化增多。随着炉内反应进行，生成的Cr2O3量增加造成渣粘稠，同时，由于 Cr 能显著降低磷的活度，铬氧化生成大量的Cr2O3，使脱磷渣“硬化”，不利于脱磷反应的进行。通过表一、二可知：转炉中Cr元素氧化率为52.83%，转炉去P率为78.75%，转炉去P率明显偏低。4、通过热力学计算确定含钒钢渣中钛的存在形态为TiO2，TiO2对黏度的影响具有双重性。在碱性渣（R大于2.0）中，TiO2呈酸性，钛粒子半径小（0.068mm）且静电势大（5.88）；TiO2与渣中碱性氧化物释放出来的2-离子结合，生成复合阴离子TiO4-4、TiO ，这些阴离子会结合成更大的阴离子团，使炉渣黏度增加。另一方面，TiO2的存在会降低炉渣的熔点并促进CaO和MgO的溶解，减少渣中因过饱和而析出的CaO、MgO粒子数。二者共同作用的结果，使得在非还原气氛下炉渣黏度随TiO2含量的增加而有所增大。在高碱度条件和实际转炉吹炼的工程条件下，随着碱度的升高，CaOSiO2TiO2渣系的黏度增大。炉渣的表面张力随着TiO2含量的增大而减小。TiO2是一个典型的表面活性物质。钛离子在熔渣表面富集，降低了表面张力，易使转炉渣发泡。由表二、三可知：铁中Ti元素基本氧化完全，全部生成TiO2到渣中，Ti元素对转炉化渣没有明显影响。5、根据氧化物稳定性的排列顺序为：CaOMgOSiO2MnOCr2O3P2O5FeONiO。铁水中Ni元素在转炉中不会生成NiO到渣中，从表一、二中Ni元素含量可知，在转炉中Ni元素未发生氧化反应生成NiO溶于渣中，Ni元素对转炉化渣没有明显影响。6、通过热力学计算确定含钒钢渣中钒的存在形态为V2O5，V2O5是降低钢渣熔化性温度的重要组元。普通转炉钢渣配加V2O5后，初熔温度、熔化性温度、全熔温度都降低。三、结论1、铁水成分中V、Ti、Ni微量元素对转炉化渣没有影响，Cr元素含量0.55%时对转炉化渣影响明显。2、现阶段铁水Si成分波动对转炉化渣影响严重，特别是铁水Si0.20%时，转炉前期化渣困难粘枪严重。四、措施1、调整