项目六造渣制度课件

1、造渣操作BGFA造渣方法渣料加入量计算成渣路线相关设备简介泡沫渣ECD渣料加入时间应用举例项目六 造渣操作定义： 造渣制度就是根据原材料和冶炼钢种要求确定造渣方法，渣料加入数量和加入时间，以及如何加速成渣和维护炉衬，提高炉衬寿命等内容.前言转炉炼钢造渣的目的：去除磷硫、减少喷溅、保护炉衬、减少终点氧。成渣主要是指石灰的熔化。所谓快速成渣，主要是指石灰快速溶解于渣中。一、造渣方法选取依据：铁水成分及吹炼钢种的要求 1、单渣操作定义：单渣操作就是在冶炼过程中只造一次渣，中途不倒渣、不扒渣、直到终点出钢。 适用范围：当铁水Si、P、S含量较低，或者钢种对P、S要求不严格，以及冶炼低碳钢种时 优缺点：

2、单渣操作工艺比较简单，吹炼时间短，劳动条件好，易于实现自动控制。单渣操作的脱磷效率在90左右，脱硫效率在35左右。2、双渣操作定义： 就是换渣操作，即在吹炼过程中途提枪暂停吹炼，倒出部分炉渣后（1/22/3）再加渣料重新造渣的方法。 适用范围：在铁水含硅量较高或含磷量大于0.5%，或虽然含磷量不高但吹炼优质钢，或吹炼中、高碳钢种时一般采用双渣操作。 特点：双渣法操作的关键是选择倒渣时间。倒渣过早或过晚都会影响去P效果。优缺点：脱磷率9295%，脱硫率50%左右。3、留渣操作定义： 是将上一炉冶炼的终渣在出钢后留一部分或全部在转炉内，供下一炉冶炼时作部分初期渣使用。 终点熔渣一般有较高的碱度和（

3、FeO）含量，而且温度高，对铁水具有一定的去磷和去硫能力。留到下一炉，有利于初期渣及早形成，并且能提高前期去除P、S的效率，有利于保护炉衬，节省石灰用量。特点：适用于吹炼中、高磷铁水或成渣困难的铁水条件，其脱磷率85%左右，脱硫率4050%。操作时要注意防止兑铁水时铁水喷溅（处理方法是兑铁水前要加石灰或小块废钢绸化熔渣）。二、渣料加入量确定加入炉内的渣料，主要指石灰和白云石数量，还有少量助熔剂。1、石灰加入量确定依据：铁水中Si、P含量和炉渣碱度 A 炉渣碱度确定 碱度高低主要根据铁水成分而定，一般来说铁水含P、S低，炉渣碱度控制在2.83.2；中等P、S含量的铁水，炉渣碱度控制在3.23.5

4、；P、S含量较高的铁水，炉渣碱度控制在3.55.0。 B 石灰加入量计算 (1) 铁水含P0.30时kg/ t铁水 式中 B 碱度，CaO/SiO2 %CaO有效 石灰中的有效CaO含量， %CaO有效=%CaO石灰 B%SiO2石灰 2.14 SiO2/Si的分子量之比。(2) 铁水含P0.30%，B= CaO/( SiO2+P2O5)kg/ t铁水 式中 2.21/2 （SiO2/Si）+（ P2O5/ P）2、白云石加入量确定 白云石加入量根据炉渣中所要求的MgO含量来确定，一般炉渣中MgO含量控制在68。炉渣中的MgO含量由石灰、白云石和炉衬侵蚀的MgO带入，故在确定白云石加入量时要考

5、虑它们的相互影响。(1) 白云石应加入量 kg/t式中 %MgO白白云石中MgO含量。 (2) 白云石实际加入量 白云石实际加入量中，应减去石灰中带入的MgO量折算的白云石数量W灰和炉衬侵蚀进入渣中的MgO量折算的白云石数量W衬 。下面通过实例计算说明其应用。 举例设渣量为金属装入量的12，炉衬侵蚀量为装入量的1，炉衬中含MgO为40。 铁水成分：Si为0.7，P为0.2，S为0.05； 石灰成分：CaO 90，MgO 3，SiO2 2 ； 白云石成分：CaO40，MgO35，SiO23； 终渣要求：（MgO）为8，碱度为3.5。解：1) 白云石理论应加入量: kg/t 2) 炉衬侵蚀进入渣中

6、MgO折算的白云石数量：kg/t3) 石灰中带入MgO折算的白云石数量：=5.4 kg/t4) 实际白云石加入量:kg/t (3) 白云石带入渣中CaO折算的石灰数量：10.640%/90%=4.7 kg/t(4) 实际入炉石灰数量：石灰加入量W白云石折算石灰量=kg/t (5) 石灰与白云石入炉比例： 白云石加入量石灰加入量=10.658.5=0.18 在工厂生产实际中，由于石灰质量不同，白云石入炉量与石灰之比可达0.200.30。3、助熔剂加入量 转炉造渣中常用的助熔剂是氧化铁皮和萤石。萤石化渣快，效果明显。但用量过多对炉衬有侵蚀作用；另外我国萤石资源短缺，价格较高，所以应尽量少用或不用。

7、原冶金部转炉操作规程中规定，萤石用量应小于4kgt。 氧化铁皮或铁矿石也能调节渣中FeO含量，起到化渣作用，但它对熔池有较大的冷却效应，应视炉内温度高低确定加入量。一般铁矿或氧化铁皮加入量为装入量的25。 三、渣料加入时间 通常情况下，渣料分两批或三批加入。 第一批渣料在兑铁水前或开吹时加入，加入量为总渣量的1223，并将白云石全部加入炉内。 第二批渣料加入时间是在第一批渣料化好后，铁水中硅、锰氧化基本结束后碳焰初起时分小批加入，其加入量为总渣量的131/2。第二批渣料通常是分小批多次加入，多次加入对石灰溶解有利，也可用小批渣料来控制炉内泡沫渣的溢出。 第三批渣料视炉内磷、硫去除情况而决定是否

8、加入。无论加几批渣，最后一小批渣料必须在拉碳倒炉前3min加完，否则来不及化渣。渣料加入数量和时间厂名批数渣料加入量占总加入量的比加 入 时 间石灰矿石萤石铁皮生白云石首钢一炼钢钢厂一1/22/31/31/32/33/3开吹时加入二1/31/22/32/31/30开吹36min加完三根据情况调整终点前3min加完上钢一厂一1/2全部1/21/2全部开吹前一次加入二1/201/21/20开吹后56min开始加,1112min加完三根据需要调整终点前34min加完 人工判断炉渣化好的特征：炉内声音柔和，喷出物不带铁，无火花，呈片状，落在炉壳上不粘附。否则噪音尖锐，火焰散，喷出石灰和金属粒并带火花。

9、对于氧气顶吹转炉，炉渣好坏主要看两点：首先不发生“返干”，其次不发生喷溅，特别是严重喷溅。 第二批渣料加入时间要正确：第二批渣料加得过早和过晚对吹炼都不利。加得过早，炉内温度低，第一批渣料还没有化好，又加冷料，熔渣就更不容易形成，有时还会造成石灰结坨，影响炉温的提高。加得过晚，正值碳的激烈氧化期，TFe含量低。当第二批渣料加入后，炉温骤然降低，不仅渣料不易熔化，还抑制了碳氧反应，会产生金属喷溅，当炉温再度提高后，就会造成大喷溅。四、转炉冶炼过程中的成渣路线A 主要成渣途径 用CaOSiO2FeOn 三元相图或把性质相似的氧化物都考虑进去而构成的（CaOMgO）（SiO2+ P2O5 ）（FeO

10、MnO）假三元相图CaOSiO2 FeO来近似地研究吹炼过程的成渣途径。 如图421所示（单渣操作时），转炉吹炼初期，炉渣成分大致位于图中的A区。A区为酸性初渣区。吹炼中期主要是脱碳，此时炉渣的氧化性有所下降。而吹炼后期为了脱磷、脱硫和保持炉渣的流动性，要求终渣具有一定的碱度和氧化性（以渣中FeO含量为标志）。通常终渣碱度为35，渣中FeO含量为1525，其位置大致在C区。 由初渣到终渣可以有3条路线，即ABC，ABC和ABC 。按成渣时渣中FeO含量区分，可将称为铁质成渣途径ABC （也称高氧化铁成渣途径），ABC称为钙质成渣途径（也称低氧化铁成渣途径）。介于两者间的ABC成渣途径最短，要求

11、冶炼过程迅速升温，容易导致剧烈的化学反应和化渣不协调，一般很少采用。（1）钙质成渣途径（ABC） 通常采用低枪位操作，形成致密的2CaO.SiO2，炉渣处于返干阶段较久，严重阻碍着石灰块的熔化。直到吹炼后期碳氧化缓慢时，渣中FeO含量才开始回升，炉渣成分走出多相区，最后达到终点成分C。 钙质成渣途径的优点：是炉渣对炉衬侵蚀较小，但前期去磷、硫效果较差，适用于低磷（ ）、硫原料吹炼低碳钢。钙质成渣路线吹炼过程中，化学反应较为平稳，喷溅较少，但炉渣易返干。炉渣对炉衬侵蚀较轻，但容易产生炉底上涨。 太钢、本钢以及几个用低磷铁水炼钢的转炉厂，均采用钙质成渣路线。（2）铁质成渣途径 通常采用高枪位操作。

12、炉渣成分一般不进入多相区，直至吹炼后期渣中FeO量才下降，最后达到终点成分C。 特点：不会形成纯的2CaO.SiO2。质地疏松，无碍于石灰的继续溶解。由于高FeO炉渣泡沫化严重，容易产生喷溅，同时炉渣对炉衬侵蚀严重。但在吹炼初期、中期去磷、硫效果较好，因为这种操作适用于较高磷、硫原料吹炼中碳钢或高碳钢。 宝钢转炉属于“铁质成渣路线” 。日本、欧洲的大型转炉大多数采用“铁质成渣路线”，在转炉内生产优质深冲钢。采用“半钢”炼钢、低硅铁水炼钢的转炉，通常也采用“铁质成渣路线” 改善造渣过程的措施：合适的铁水成分合理地控制炉渣中氧化铁的含量和碳的氧化速度之间的比例关系提高渣中MgO含量达6左右采用活性

13、石灰和石灰粉，合成渣材料等。五、泡沫渣 转炉炉内产生了许多金属液滴。这些金属液滴落入炉渣后，与FeO作用生成大量的CO气泡，并分散于熔渣之中，形成了气-熔渣-金属密切混合的乳浊液。分散在熔渣中的小气泡的总体积，往往超过熔渣本身的体积。熔渣成为薄膜，将气泡包住并使其隔开，引起熔渣发泡膨胀，形成泡沫渣。在正常情况下，泡沫渣的厚度经常有l2m乃至3m。泡沫渣组成：金属液滴炉渣气泡（氧气CO主要的）1、影响泡沫渣形成的因素 成分组成：SiO2或P2O5 ：SiO2或P2O5都是表面活性物质，能够降低熔渣的表面张力，它们生成的吸附薄膜常常成为稳定泡沫的重要因素。但单独的SiO2或P2O5对稳定气泡的作用

14、不大，若两者同时存在，效果最好。因为SiO2能增加薄膜的粘性，而P2O5能增加薄膜的弹性，这都会阻碍小气泡的聚合和破裂，有助于气泡稳定在熔渣中。 FeO、Fe2O3和CaF2： FeO、Fe2O3和CaF2含量的增加也能降低熔渣的表面张力，有利于泡沫渣的形成。 熔渣中固体悬浮物 熔渣中固体悬浮物对稳定气泡也有一定作用。当熔渣中存在着2CaOSiO2、3CaOP2O5、CaO和MgO等固体微粒时，它们附着在小气泡表面上，能使气泡表面薄膜的韧性增强，粘性增大，也阻碍了小气泡的合并和破裂，从而使泡沫渣的稳定期延长。当熔渣中析出大量的固体颗粒时，气泡膜就变脆而破裂，熔渣就出现了返干现象。所以熔渣的粘度

15、对熔渣的泡沫化有一定的影响，但也不是说熔渣越粘越利于泡沫化。 温度：低温有利于熔渣泡沫的稳定。 总之，影响熔渣泡沫化的因素是多方面的，不能单独强调某一方面，而应综合各方面因素加以分析。 2、吹炼过程中泡沫渣的形成及控制 吹炼初期熔渣碱度低，并含有一定数量的FeO、SiO2、P2O5等，主要是这些物质的吸附作用稳定了气泡。 吹炼中期碳激烈氧化，产生大量的CO气体，由于熔渣碱度提高，形成了硅酸盐及磷酸盐等化合物，SiO2和P2O5的活度降低，SiO2和P2O5的吸附作用逐渐消失，稳定气泡主要靠固体悬浮微粒。此时如果能正确操作，避免或减轻熔渣的返干现象，就能控制合适的泡沫渣。 吹炼后期脱碳速度降低，

16、只要熔渣碱度不过高，稳定泡沫的因素就大大减弱了，一般不会产生严重的泡沫渣。 吹炼过程泡沫渣的形成情况吹炼时期脱碳速度 熔渣 泡沫渣 碱度 w（FeO） 表面活性物质前期脱碳速度小，气泡小而无力，易停留于渣中石灰未很好溶解，碱度不高 w（FeO）较高，有利于渣中铁滴生成CO气泡有SiO2、P2O5和Fe2O3、 易起泡沫中期脱碳速度高，CO气泡能冲破渣层而排出碱度提高 w（FeO）较低SiO2、P2O5表面活性物质的活度降低易起泡沫的条件不如吹炼初期多后期脱碳速度降低，产生的CO减少（CaO）多，碱度进一步提高w（FeO）较高，但wC 较低，产生CO少表面活性物质SiO2、P2O5的活度比中期进

17、一步降低使泡沫稳定的因素大为减弱，泡沫渣趋于消除六、应用举例 分析：采用双渣法操作，在冶炼前期待硅氧化后既可倒渣，以减少酸性渣对炉衬的浸蚀。然后加入第二批渣料。 某厂铁水成份为Si1.1%,P0.4%,S0.035%,冶炼低碳钢，是确定其造渣制度？（石灰有效CaO 为80）。 造渣参数控制如下：终渣碱度3.2；白云石加入量为石灰加入量的25，并在兑铁水前加入白云石。石灰加入量W灰 132Kg/t 白云石加入量W白13225%=33Kg/t 造料分两批加入，第一批渣料中石灰加入1/2，白云石全部加入。吹炼进行到45分钟时，倒炉除渣.然后分小批多次加入剩余的石灰。供应方式全胶带上料系统斗式提升机配

18、合胶带或管式振动输送机上料系统固定胶带和管式振动输送机上料系统 七、相关设备简介1、散状材料供应方式原料供应画面低位料仓至高位料仓运料示意图A 全胶带上料系统图423全胶带上料系统1固定胶带运输机；2可逆式胶带运输机；3汇集胶带运输机，4汇集料斗；5烟罩；6高位料仓；7称量料斗；8加料溜槽；9散状材料间B 固定胶带和管式振动输送机上料系统固定胶带和管式振动输送机上料系统1一固定胶带运输机；2一转运漏斗；3一管式振动输送机；4一高位料仓；5一称量漏斗；6一电磁振动给料器；7一汇集料斗C 斗式提升机配合胶带或管式振动输送机上料系统 特点：这种上料方式是将垂直提升与胶带运输结合起来，用翻斗车将散状材料运输到主厂房外侧， 通过斗式提升机（有单斗和多斗两种）将料从地面提升到高位料仓以上，再用胶带运输、布料小车、可逆胶带或管式振动输送机把料卸