转炉炼钢工艺(溅渣护炉)

转炉炼钢长寿命炉衬技术龚伟东北大学钢铁冶金研究所2006年9月长寿命炉衬技术的意义提高炉龄不仅可以降低耐火材料消耗、降低生产成本,还有利于提高转炉的利用率,实现转炉“高效化”。因此炉龄是转炉炼钢一项十分重要的综合性经济指标。溅渣护炉的基本原理溅渣护炉的基本原理就是利用高MgO含量的转炉炉渣,用高压氮气喷吹到转炉炉衬上进而凝固到炉衬上,减缓炉衬砖的侵蚀速度,从而提高转炉炉龄。溅渣层对炉衬的保护作用是:对镁碳砖表面脱碳层起到固化作用,减轻了高温炉渣对镁碳砖表面的直接冲刷浸蚀,抑制了镁碳砖表面的继续氧化。溅渣护炉的技术要点为了获得溅渣护炉预期的效果,必须掌握如下技术要点,即:炉内合理的留渣量；炉渣的物化性质,包括成分、熔点、过热度、表面张力和粘度;合理的溅渣参数。炉内合理的留渣量过少的留渣量会影响溅渣层的厚度及其均匀性,尤其上部不均匀,甚至溅不上渣;过多留渣量会造成炉口粘渣、炉膛变形和炉底上涨,且浪费溅渣料,增加成本；根据国内外实践经验,留渣量随炉子容量增大而增大,而渣量控制在80~120kg/t较为合适。炉渣特性控制控制终渣MgO含量（质量分数）；控制终渣FeO（质量分数）；炉渣粘度的控制。控制终渣MgO含量在吹炼前期MgO含量加入MgO(<8%)可促进熔渣熔化,对炼钢和溅渣均有好处；在终渣形成时,必须确保MgO>8%,以提高熔渣熔化温度。终渣FeO的控制终渣FeO有双向作用,即一方面FeO和C2F在溅渣过程中沿衬砖表面呈微气孔和裂纹向MgO机体内扩散,形成以(MgO·CaO)Fe2O3为主的烧结层,起较好保护作用；另一方面随FeO的增加,熔渣熔化温度明显降低,影响溅渣层的抗侵蚀性能在确定FeO含量时要考虑碱度和MgO含量,以尽可能提高熔渣熔化温度为原则；我国的实践认为FeO取12%~18%较合理。炉渣粘度的控制过低的炉渣粘度有利溅渣的操作,即易溅起、挂渣且均匀,但由于渣层过薄,会在摇炉时挂渣流落；而粘度过大,溅渣效果差,耳轴!渣线处不易溅到,且炉底易上涨,炉膛变形,所以粘度需要根据实际情况合理调整；炉渣过热度增高,粘度下降。溅渣操作参数控制为了在尽可能短的时间内将炉渣均匀喷敷在整个炉衬表面而形成有足够厚度的致密溅渣层。必须控制好溅渣操作手段，即根据炉形尺寸，来控制喷吹N2气压力和流量、枪位和喷枪结构尺寸等喷溅参数。N2压力与流量一般来说，当N2压力和流量与氧气工作压力和流量接近时，可取得较好溅渣效果。如宝钢300t转炉溅渣N2压力为0.6~0.9MPa，流量为48000~53000Nm3/h。枪位枪位是非常重要的参数，它直接影响溅渣量、溅渣高度；最大溅渣量与一定的枪位存在对应关系，过低或过高的枪位都会使溅渣量减少。当需要有更高的溅渣高度，同时减少炉底上涨趋势，则可采用低枪位操作，反之采用高枪位。各厂应根据自己的实际来摸索控制枪位的经验。一般来说，枪位可在1~2.5m之间变化。其它参数喷溅时间：通常为2.5~4min；喷枪夹角：许多厂家的经验表明采用12度夹角比较理想。需要采取的其它措施炉衬材质不能因实行溅渣护炉技术而降低，对使用镁碳砖而言，其碳含量应控制为下限；控制和降低终渣FeO含量；合理调整终渣MgO含量；提高溅渣层熔化性温度，降低炉渣过热度；降低出钢温度。溅渣护炉的优点大幅度降低耐材消耗；大大提高转炉作业率，达到高效增产目的；投资回报率高；溅渣护炉综合效益每吨钢约为2~10元。溅渣护炉的负面影响底吹透气砖覆盖渣层厚度与吹炼终点[%C]·[%O]积的关系溅渣护炉的负面影响底吹透