转炉溅渣护炉技术探讨及实践.doc

转炉溅渣护炉工艺探讨及实践
李居明白瑞娟赵良江王文虎董文利
(河南济源钢铁(集团)有限公司炼钢厂河南济源454650)
摘要济钢3#转炉溅渣护炉实践表明，采用该工艺能大幅度提高转炉炉龄，降低耐火材料消耗，提高转炉作业率，综合效益可观。同时，文中指出了影响溅渣护炉工艺的主要因素，提出了解决措施。
关键词转炉溅渣护炉炉龄

⒈前言
转炉炉龄是一个综合性的技术指标，它反映了企业的技术水平和管理水平，因此提高炉龄一直是冶金工作者孜孜追求的目标。
济钢50t转炉于04年2月9日投产以后，因达产期工艺不稳、出钢温度高、终渣氧化性强等原因，2000炉左右时耳轴两侧炉衬砖仅剩200mm左右，期间又遇上两次各长达一周的无氮气不能溅渣，炉况及其恶劣，为使济钢3#转炉首代炉龄有个突破，我厂技术人员积极理论联系实际，研究现行溅渣工艺，果断采取措施，使炉况逐步好转并得到控制，炉龄指标不断创新。于04年11月28日突破10000炉；05年8月11日创20000炉新高；05年11月25日完成24030炉后首代炉役光荣退役。⒉溅渣过程中存在的问题
⒉1钢水直接上连铸时，出钢温度高（平均在1680℃左右），终渣过热度高，溅渣效果不好且溅渣层不耐侵蚀；
⒉2钢水经精炼炉上连铸时，虽然出钢温度降下来了，但由于转炉下渣导致LF炉回磷问题增多，于是强调转炉脱磷的同时导致终点控制变差，一次倒炉出钢率急剧降低，终渣氧化性强，溅渣时起渣慢（即炉渣熔点偏低），炉衬挂渣不好，有时候易流下来。
⒉3铁水不足，大量使用铁块，造成倒炉时铁块不易完全熔化，炉内翻腾严重，造成大量炉渣溢出，溅渣时，挂渣量小，达不到平衡炉衬的效果；也造成下枪频繁，终渣氧性强，使溅渣层不耐侵蚀。
⒉4溅渣时间短，炉衬挂渣量少，溅渣层薄。
⒉5冶炼低C钢种时，终渣氧性强（TFe达20%左右），溅渣时起渣更慢，溅渣层不耐侵蚀，炉底易损。
⒉6采用先兑铁水工艺，导致转炉大面侵蚀较快，贴补维护力度较大，消耗升高，同时工人劳动强度大。
⒊溅渣护炉工艺的研究及实践
3.1炉渣成分的调整
转炉终点渣的成分决定了炉渣的耐火度和粘度。
3.1.1炉渣的耐火度与溅渣层的高温抗渣侵蚀密切相关，若溅渣层具有较高的熔化温度，在冶炼后期不会因熔化温度升高而被熔化淌落，这将有助于提高溅渣层的使用寿命，达到平衡炉衬。而影响终渣耐火度的主要组分是MgO、TFe、碱度（CaO/SiO2），由图1可以看出对于各种图一渣中MgO含量和碱度对炉渣熔点的影响
碱度的炉渣，当MgO≥8%时，随着渣中MgO含量的提高，炉渣熔点升高。对于3#炉来说，碱度和FeO的含量是由入炉原料和钢种决定的，其中FeO含量变化较大，波动在12%-23%范围内，因此，为使溅渣层有足够的耐火度，主要措施是调整渣中MgO含量，也即提高渣中MgO含量，减少由FeO所形成低熔点相的影响。从MgO和FeO的二元相图可见（图2）MgO可以吸收比其自身重量还多的FeO，形成点固熔体。而炉渣碱度对MgO在炉渣中的溶解度起决定作用，从图3中可看出酸性渣中MgO可以有很高的图二MgO与FeO二元系相图连续的高熔
溶解度，随着碱度的提高，MgO溶解度逐渐
下降。
3.1.2炉渣的流动性
溅渣护炉对转炉终渣的粘度有着特殊要求：粘度不能太高，以利于高压氮气流冲击炉渣将渣滴溅到炉衬上；粘度也不能过低,
图三CaO-SiO2-FeO-MgO渣系
中MgO的溶解度（1600℃）
使喷溅到炉衬上的渣层不容易流淌，而能与炉衬粘结，形成溅渣层，也即炉渣要“溅得起，粘得住”。从图4可以看出TFe含量对炉渣的初始流动温度的影响是较大的，随着TFe含量的增加，炉渣初始流动温度很快下降，这是不利于溅渣的。而图5、6、7、8是在不同TFe含量条件下，显示的MgO含量对炉渣初始流动温度的影响。图四TFe含量对炉渣初始流动温度的影响
3.1.3炉渣成分确定
经过以上分析，为使转炉终渣“溅得起，粘得住，耐侵蚀”。根据3#炉的实际情况，终渣MgO控制如下：

图五MgO含量对炉渣初始流动温度的影响之一图六MgO含量对炉渣初始流动温度的影响之二

图七MgO含量对炉渣初始流动温度的影响之三图八MgO含量对炉渣初始流动温度的影响之四
表一
钢种中、高碳钢低碳钢MgO含量11.5%—13%13%—15%3.1.4物料的加入时机
转炉投产后一段时间使用菱镁球（表二）配镁，按照上述参数要求，吨钢加入量不少于14.5kg,成本很高。后采用轻烧白云石(表二)配镁工艺，取代部分菱镁球，满足了生产工艺要求，降低了石灰消耗。表二
种类 组分CaO(%)MgO（%）SiO2(%)菱镁球1.565.45.8轻烧白云石51.0、29.45.5从图3看出，在酸性渣中MgO有很高的溶解度，所以吹炼初期①要把菱镁球及轻烧白云石全部加入，尽量