转炉钢包喷溅机理及安全预防对策

1、转炉钢包喷溅机理及安全预防对策 转炉钢包喷溅在我厂已发生多起，造成多起伤亡事故，给生产和生活造成重大的损失。因此，研究喷溅机理，杜绝喷溅事故是刻不容缓的大事。 1 炼炉炼钢的基本原理  转炉炼钢是通过对铁水和废钢吹入高压氧气，氧化铁水中的硅、锰、碳、磷、硫五大元素，使碳达到一定要求范围，最大限度地去除钢中气体、夹杂物和磷、硫等有害元素，通过调整成份、合金化，使钢水成份控制在所要求的范围之内。以此来保证不同钢种的不同性能。 2 我厂的设备状况及工艺  我厂现有ld转炉三座，公称容量为20t，后部配有5台孤形连铸机，年产钢约200万吨，前部配有5座高炉，转炉

2、使用的铁水中含s.p较低，含si量较高。冶炼的钢种有一般碳素钢、20管坯钢、20mnsi等。没有精炼炉，配有钢包喂线机和吹氩搅伴装置，通过钢包喂线和底吹氩，去除钢中气体和夹杂，均匀钢水成份和温度。挡渣出钢，为了满足连铸生产，钢水温度普遍偏高，实现转炉煤气回收。 3 钢包喷溅事故  我厂自连铸投产以来，多次发生钢包喷溅事故，导致死亡和群伤事故多起，特别是4#连铸机1998年4月15日发生钢包喷溅事故，死亡3人，烧伤7人，经济损失惨重，为此，集团公司和有关部门非常重视，成立了事故调查组，专访了有关部门，查对了有关资料。本炉钢的冶炼经过如下： 3点零9分，5#炉开始冶炼

3、第19炉钢，炉号为511307，兑入铁水23t，废钢2.3t，吹炼12min，提枪倒炉，测温1737，班长指挥出钢，该包包号为81#，包令41次，红包，钢包底部有渣壳，使用合金流槽出钢，先加合金，然后加入sic6袋，约60kg，补加硅铝钡两锹约5kg，两锹锰铁，半锹硅铁，锰铁加入约180kg，硅铁加入约85kg，快出完钢时加挡渣球，出完钢后，吹氩，时间为2分零6秒，底吹，吹氩压力0.3mpa，翻花，约2分钟后取样，取样时仍然在吹氩，成份没回来就指挥吊车将钢包吊起到连铸准备开机，平台温度1659，冶炼钢种为q235 炉前取样成份为： c0.10% mn0.49% si0.17

4、% p0.021% s0.033%复验 c0.09% mn0.51% si0.18% p0.021% s0.032% 本炉钢吊运连铸平台冷静十分钟，连铸准备开浇，由于大包水口打不开。用氧气管烧水口，在割水口马上结束时，钢水突然从钢包的上口包盖与钢包的缝隙中喷出，将正在作业的操作工烧伤。 4 喷溅机理转炉使用的氧化剂主要是氧气，纯度98%。使用压力为612kgf/cm2通过吹氧来降低钢水中的碳含量。并氧化其它元素。碳氧反应的方程式为： c+o=co+q 反应生成co，并放出大量的热。本炉冶炼终点含c0.10%。剔除锰铁及碳化硅进入钢中的碳，冶炼终

5、点碳低于0.05%。说明本炉钢是过氧化钢，依据钢中碳与氧的乘积为一常数：co=m 这一原理，说明本次钢中含有大量的0，钢中氧与投入包底的碳化硅突然反应，产生大量的co气体，将钢水、钢渣喷出。同时，由于钢水过氧化，钢中氧含量高，钢中氧的溶解度随着温度的降低而下降，随着温度的下降钢中的氧大量析出，产生大量的气体，也是造成大喷的主要原因。  5 预防对策  钢水过氧化是产生喷溅的主要原因。因此，如何避免钢水过氧化是预防钢水大喷的根本措施。 炉前在冶炼操作时，应采用的措施是增大供氧强度，采纳多孔喷头，低枪位操作，这样可以降低渣中feo含量从而降低钢中氧含量，提升

6、一次拉碳命中率，应尽量减少补吹。加入合金脱氧时，应按照先弱后强的顺序，先加入硅铁，然后加入锰铁，以保证优良的脱氧效果。保证拉碳准确，避免过低量的碳，然后补加碳粉或sic来增碳，从而降低钢中的氧含量。 加入碳粉或碳化硅时，不要将碳粉或碳化硅一次性加入包底，以防被钢包底部渣子裹住，钢水翻入后，不能及时反应，待到温度达到碳氧反应条件后，急剧反应，另外，在钢包水中不能自动开浇，用氧气烧眼引流时，大量的氧气进入钢包中，打破钢包内原有的平衡，钢包内原有存在的大量气体，在外界因素的导致下，突然反应而导致大喷。 钢包要洁净，以防钢水注入钢包前期温度过底，碳粉或碳化硅与钢中氧不反应，待温度升

7、高后，突然反应造成大喷。 炉前要强化吹氩搅拌，通过吹氩，来均匀钢水成份、温度，保证气体和夹杂物上浮，保证吹氩时间大于3min，吹氩压力保证钢包内钢水微微浮起为最正确，钢水翻花太大，钢包内钢水渣层被破坏，钢水吸气，使钢水二次氧化，钢水不翻花，吹氩搅拌效果不好，达不到去气去夹杂的效果。 强化终脱氧力度，凡终点碳低于0.05%个时，应加大硅铝钡量用，将硅铝钡用量提升到0.51kg/t。 连铸浇铸前必须将包盖扣好，钢包沿要清理好，以防止包盖不严，钢水、钢渣从缝隙中喷出，并在适当增加大包包盖的宽度。 防止钢包喷溅的关键是炉前避免出过氧化钢。因此，规范炉前冶炼操作是

8、杜绝过氧化钢出现的主要措施。 顶吹转炉吹炼低碳钢种，可以直接一次拉碳，但为了一次有效地去除磷、硫，并使终点温度达到钢种要求，在吹炼低碳钢时，都要采纳高拉调温一次补吹的工艺操作。 第一次拉碳时，钢中含碳量最好控制在0.16%0.20%的范围内，倒炉测温、取样，依据炉温确定冷却剂加入数量，依据含碳量确定补吹时间。 第一次拉碳时的炉渣碱度为3.43.6。 注意控制好炉渣，早化渣、化好渣，全程化透。通过调节枪位促进化渣。 第一次倒炉时要尽量多倒渣，可以加入石灰和白云石调温，如果加入调温剂的数量较多，可以在开始氧化时分批加入。 为了强化熔池搅拌，补吹时采用