轉爐煉鋼噴濺產生的原因分析和預防措施
2026-04-16 07:59:54
一、產生原因
轉爐常見噴濺主要分為爆發性噴濺、泡沫性噴濺和金屬噴濺。
1爆發性噴濺產生的原因
熔池內碳氧反應不均衡發展,瞬時產生大量的CO氣體,這是發生爆發性噴濺的根本原因。
碳氧反應:[C]+(FeO)={CO}+[Fe]是吸熱反應,反應速度受熔池碳含量、渣中(TFe)含量和溫度的共同影響。由於操作上的原因,熔池驟然受到冷卻,抑製了正在激烈進行的碳氧反應;供人的氧氣生成了大量(FeO)並聚積;當熔池溫度再度升高到一定程度(一般在1470℃以上),(FeO)聚積到20%以上時,碳氧反應重新以更猛烈的速度進行,瞬間排出大量具有巨大能量的CO氣qi體ti從cong爐lu口kou排pai出chu,同tong時shi還hai挾xie帶dai著zhe一yi定ding量liang的de鋼gang水shui和he熔rong渣zha,形xing成cheng了le較jiao大da的de噴pen濺jian。在zai熔rong渣zha氧yang化hua性xing過guo高gao,熔rong池chi溫wen度du突tu然ran冷leng卻que後hou又you升sheng高gao的de情qing況kuang下xia,就jiu有you可ke能neng發fa生sheng爆bao發fa性xing噴pen濺jian。
2泡沫性噴濺產生的原因
除了碳的氧化不均衡外,還有如爐容比、渣量、爐渣泡沫化程度等因素也會引起噴濺。
在鐵水Si、P含量較高時,渣中SiO2、P2O5含量也高,渣量較大,再加上熔渣中TFe含量較高,其表麵張力降低,阻礙著CO氣qi體ti通tong暢chang排pai出chu,因yin而er渣zha層ceng膨peng脹zhang增zeng厚hou,嚴yan重zhong時shi能neng夠gou上shang漲zhang到dao爐lu口kou。此ci時shi隻zhi要yao有you一yi個ge不bu大da的de推tui力li,熔rong渣zha就jiu會hui從cong爐lu口kou噴pen出chu,熔rong渣zha所suo夾jia帶dai的de金jin屬shu液ye也ye隨sui之zhi而er出chu,形xing成cheng噴pen濺jian。同tong時shi泡pao沫mo渣zha對dui熔rong池chi液ye麵mian覆fu蓋gai良liang好hao,對dui氣qi體ti的de排pai出chu有you阻zu礙ai作zuo用yong。嚴yan重zhong的de泡pao沫mo渣zha可ke能neng導dao致zhi爐lu口kou溢yi渣zha。顯xian然ran,渣zha量liang大da時shi,比bi較jiao容rong易yi產chan生sheng噴pen濺jian;爐容比大的轉爐,爐膛空間也大,相對而言發生較大噴濺的可能性小些。
3金屬噴濺產生的原因
當渣中TFe含量過低,熔渣粘稠,熔池被氧流吹開後熔渣不能及時返回覆蓋液麵,CO氣體的排出帶著金屬液滴飛出爐口,形成金屬噴濺。熔渣“返幹”也會產生金屬噴濺。可見,形成金屬噴濺的一些原因與爆發性噴濺正好相反。
二、預防措施
1正確的槍位控製
在某種程度上複吹轉爐煉鋼的氧槍操作主要是通過槍位的變化來調節和控製爐渣中有合適的(FeO)含量,以滿足吹煉過程各期的需要。如果(FeO)控製不當,會給吹煉帶來困難,如化渣太晚,易“返幹”;或化渣太早,易噴濺,因此控製噴濺的關鍵就是要控製吹煉槍位。
1.1吹煉前期槍位的調節和控製
開吹前操作人員應詳細了解以下情況:
a)鐵水成分,主要是矽、硫、磷的含量;
b)鐵水溫度;
c)爐子情況,是新爐還是老爐,是否補爐,裝入量是多少,爐內是否有剩餘鋼水和爐渣等;
d)吹煉的鋼種及其對造渣、溫度控製的要求;
e)上一班或上一爐操作情況,現在爐子的液麵和爐底等。
對上述情況必須做到心中有數。前期調節和控製的原則是早化渣、化好渣。吹煉前期的特點是矽、錳迅速氧化、渣中SiO2濃度大,熔池溫度不高,此時要求將加入爐內的石灰盡快地化好,以便形成堿度≮1.5~1.7的活躍爐渣,以減輕酸性渣對爐襯的侵蝕,並增加吹煉前期的脫硫與脫磷率。為此,應采用較高的槍位,如果槍位過低,不僅因渣中(FeO)低會在石灰表麵形成高熔點而且致密的2CaO•SiO2,阻礙石灰的熔化,還會由於爐渣未能很好地覆蓋熔池表麵而產生噴濺,當然,前期槍位也不宜長時間過高,以免發生嚴重噴濺。
正(zheng)確(que)地(di)控(kong)製(zhi)前(qian)期(qi)溫(wen)度(du),如(ru)果(guo)前(qian)期(qi)溫(wen)度(du)低(di),爐(lu)渣(zha)中(zhong)積(ji)累(lei)起(qi)大(da)量(liang)的(de)氧(yang)化(hua)鐵(tie),隨(sui)後(hou)在(zai)元(yuan)素(su)氧(yang)化(hua),熔(rong)池(chi)被(bei)加(jia)熱(re)時(shi),往(wang)往(wang)突(tu)然(ran)引(yin)起(qi)碳(tan)的(de)激(ji)烈(lie)氧(yang)化(hua),容(rong)易(yi)造(zao)成(cheng)爆(bao)發(fa)性(xing)噴(pen)濺(jian)。在(zai)爐(lu)溫(wen)很(hen)高(gao)時(shi),可(ke)以(yi)在(zai)提(ti)槍(qiang)的(de)同(tong)時(shi)適(shi)當(dang)加(jia)一(yi)些(xie)石(shi)灰(hui),稠(chou)化(hua)熔(rong)渣(zha),有(you)時(shi)對(dui)抑(yi)製(zhi)噴(pen)濺(jian)也(ye)有(you)些(xie)作(zuo)用(yong),但(dan)加(jia)入(ru)量(liang)不(bu)宜(yi)過(guo)多(duo),加(jia)入(ru)的(de)石(shi)灰(hui)化(hua)完(wan)後(hou),如(ru)果(guo)不(bu)繼(ji)續(xu)加(jia)入(ru)石(shi)灰(hui)就(jiu)應(ying)當(dang)適(shi)當(dang)降(jiang)槍(qiang),以(yi)便(bian)降(jiang)低(di)∑(FeO),以免在矽錳氧化結束和熔池溫度升高後強烈脫碳時發生嚴重噴濺。
1.2吹煉中期的槍位控製
吹煉過程槍位控製的基本原則是:繼續化好渣、化透渣、快速脫碳、不噴濺、rongchijunyunshengwen。chuilianzhongqidetedianshiqianglietuotan,zaizhegejieduanzhong,bujinchuirudeyangqiquanbuyongyutandeyanghua,erqiezhazhongdeyanghuatieyedaliangbeixiaohao,zhazhong∑(FeO)的降低將使爐渣的熔點上升,流動性下降,出現“返幹”現象,影響硫、磷的去除甚至於發生回磷現象,噴濺也嚴重,為了防止中期爐渣返幹,應該適當提槍,使渣中有適當的∑(FeO)。
1.3吹煉後期的槍位控製
後期的任務是進一步調整好爐渣的氧化性和流動性,繼續去除硫、磷、使(shi)熔(rong)池(chi)鋼(gang)液(ye)成(cheng)分(fen)和(he)溫(wen)度(du)均(jun)勻(yun),穩(wen)定(ding)火(huo)焰(yan),便(bian)於(yu)準(zhun)確(que)地(di)控(kong)製(zhi)終(zhong)點(dian),壓(ya)槍(qiang)速(su)度(du)要(yao)緩(huan)慢(man),切(qie)忌(ji)過(guo)快(kuai),否(fou)則(ze)會(hui)引(yin)起(qi)噴(pen)濺(jian),冶(ye)煉(lian)低(di)碳(tan)鋼(gang),很(hen)多(duo)采(cai)用(yong)的(de)是(shi)增(zeng)碳(tan)法(fa),所(suo)以(yi)後(hou)期(qi)非(fei)常(chang)注(zhu)意(yi)加(jia)強(qiang)熔(rong)池(chi)攪(jiao)拌(ban)以(yi)加(jia)速(su)後(hou)期(qi)脫(tuo)碳(tan),均(jun)勻(yun)熔(rong)池(chi)的(de)溫(wen)度(du)和(he)成(cheng)分(fen)以(yi)及(ji)降(jiang)低(di)終(zhong)渣(zha)的(de)∑(FeO)hanliang。weicizaiguochenghuazhabutaihao,huozhezhongqiluzhafanganjiaoyanzhongshi,houqiyingshouxianshidangtiqianghuazha,erzaijiejinzhongdianshi,zaishidangjiangqiang,yijiaqiangrongchijiaoban,shirongchidewenduhechengfenjunyunhua,jiangdizhongzhazhongde∑(FeO),提高金屬和合金收得率並減輕對爐襯的侵蝕。
3合理的爐型控製。
baochihelideluxingshizaixianyoujishuheshebeitiaojianxiakongzhipenjianzuiyouxiaodefangfa,ruyingyoushidangdeludigaoduheyemian,genjuyeliangangzhongcaiquheshidedichuimoshi,ruguofaxianludishangzhangjiaogao,yaojishicaiqucuoshijinxingchuli,chuliludicaozuoyingcaiquqin、輕處理原則。
3.1可以采用留渣後,用頂槍進行適當吹掃;
3.2減少濺渣頻率,並適當縮短濺渣時間
3.3連續冶煉3~4爐低碳鋼,低碳、高氧化鐵渣出鋼。
3.4適當降低爐渣堿度和氧化鎂含量。
3.5做好熱平衡,力求做到熱量略富裕,這樣既能保住終點碳,又不因為熱量太富裕冷卻料用量大噴濺難控製;還可以采用留渣操作,濺渣護爐時不要把爐渣濺幹,在爐內留1/3左zuo右you的de爐lu渣zha,剩sheng餘yu的de爐lu渣zha在zai下xia爐lu吹chui煉lian時shi有you利li於yu前qian期qi快kuai速su成cheng渣zha,同tong時shi減jian少shao了le冷leng卻que劑ji的de加jia入ru量liang和he爐lu渣zha的de泡pao沫mo化hua程cheng度du,並bing將jiang泡pao沫mo化hua高gao峰feng前qian移yi,從cong而er達da到dao控kong製zhi噴pen濺jian的de目mu的de,在zai爐lu渣zha嚴yan重zhong泡pao沫mo化hua時shi,短duan時shi間jian提ti高gao槍qiang位wei,使shi氧yang槍qiang超chao過guo泡pao沫mo的de熔rong池chi麵mian,用yong氧yang氣qi射she流liu的de衝chong擊ji破po壞huai泡pao沫mo,減jian少shao噴pen濺jian。
另外禁止超裝,提高準裝入率,穩定原材料質量,提高操作水平也是控製噴濺的有效手段;特別是對於中小型轉爐。
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