溅渣护炉的基础.docx

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溅渣护炉的基础

溅渣护炉工艺

一、冶炼过程炉渣的调整

二、终点渣成分控制　　　　　

　　三、调渣剂的选择

四、留渣量的确定

五、调渣工艺

六、溅渣工艺参数的确定

七、溅渣操作程序

八、溅渣时间与溅渣频率

九、溅渣效果与炉况监测

十、氧枪（溅渣）的设计与维护

十一、炉底上涨的解决

十二、炉口结渣的清理

十三、溅渣与喷补的配合

十四、溅渣设备

十五、设备隐患与安全维护

一　冶炼过程炉渣的调整

　　目的是在采用溅渣护炉技术后，减少炉渣对炉衬的化学侵蚀，在不影响脱磷、脱硫的前提下，合理控制终渣MgO含量，使终渣适合于溅渣护炉的要求。

二　终点渣成分控制　　

　　影响终耐火度的主要因素是MgO、TFe和碱度（CaO/SiO2）。

碱度和氧化铁含量由原料和钢种决定，其中氧化铁在10%－30%范围波动，为使溅渣层有足够的耐火度成分，主要措施是调整（MgO）含量。

终渣　MgO含量

终渣TFe

8－14

15－22

23－30

终渣MgO

7－8

9－10

11－13

三　调渣剂的选择

　　带用调渣剂有：

轻烧白云石、生白云石、轻烧菱镁球、冶金镁砂、菱镁矿渣和含MgO较高白石灰。

调渣剂的作用主要是提高（MgO）含量，因此，调渣剂中MgO、SiO2含量是重要物性参数。

在具体选择何种调渣剂的时候要综合考虑价格和热耗的问题。

生白云石粒度应为5－15mm，轻烧镁球和轻烧白云石稍大些，但不应大于25mm。

四　留渣量的确定

　　溅渣层厚度取20mm，炉渣密度按305t/m3计，经计算为4.5吨，作为开始溅炉时的参考，经一段时间摸索，应据济钢具体情况，确定合理渣量。

五　调整工艺

　　调整工艺指炼钢结束后，通过观察炉渣状况，判定炉况是否适宜溅渣。

如炉渣过稠发干，应加入少量化渣剂稀释；反之加少量稠渣剂，使其适宜溅渣操作。

采用出钢后调渣工艺：

即在出钢后，据炉渣状况适当加入调渣剂，使其适当进行溅渣操作。

该工艺适合于中小型转炉，出钢温度偏高，炉渣过热度较高的现状；同时原料条件不稳定，往往造成后吹，多次倒炉使（FeO）升高，渣稀且（MgO）达不到饱和值，故需在出钢后加入调渣剂进行调整。

调整操作程序：

1、吹炼终点，控制炉渣中的MgO含量达8%－10%。

2、出钢时，据炉渣状况，决定加入调渣剂的数量，进行炉后调渣。

3、调渣后进行溅渣操作。

六　溅渣工艺参数的确定

氮压力

Mpa

氮流量

m3/h

溅渣时间

min

溅渣枪位

mm

供氮强度

m3/t*min

0.7－0.8

11700

2.2－3

1300

2079

七　溅渣操作程序

1）出钢时，炉前工应密切注意钢水状况及渣况，保证出净钢水，严禁炉内留钢。

2）出钢过程中及结束后，应观察炉渣的颜色及流动性，判断炉渣的温度，粘度等状况，决定是否加入调渣剂。

3）炉前工仔细察看炉衬的熔损状况，决定是否对炉衬的某些部位进行重点溅渣或喷补。

4）将转炉摇至零位，如需调整渣况则另加入调渣剂。

5）将氧枪降到预定枪位，调节氮气流量到规程要求。

6）操作工在溅渣过程中，可适当改变枪位以达溅渣的最大效果。

7）观察溅渣炉况，如果在正常时间内炉口喷射出小渣块，证明溅渣状况良好，可在规定时间内结束溅渣。

8）溅渣即将结束前，适当降低枪位，进一步提高溅渣量，结束溅渣，提枪切断氮气。

9）在结束溅渣提枪的同时观察氧枪是否粘枪。

10）在摇炉挂渣结束后，将残存的炉渣倒入渣罐。

11）观察溅渣后的炉衬，判断维护效果。

12）如氧枪粘枪严重，采取措施处理氧枪。

13）进行下一炉吹炼

八　溅渣的时间和频率

溅渣时间是溅渣操作中的一个重要工艺参数，保持在2.5－4min之间为宜。

溅渣频率：

1、开始溅渣护炉的时间，要据济钢的具体情况确定，原则上同炉前操后工根据对炉衬侵蚀情况的观察结果决定，从炉衬有明显损耗起即开始溅渣护炉；即在开始补炉时就应开始溅渣护炉。

2、溅渣频率

一般在炉役前期就开始溅渣，引两炉一溅。

在炉衬厚度为350 mm左右时，应炉炉溅渣，形成动态平衡。

具体概括为“前期少溅，中期两炉一溅，中后期炉炉溅”。

九　溅渣效果与炉况监测

在溅渣操作的初期，各种工艺参数处于不断修正的时期，要不断加强对溅渣效果的观察。

在炼钢过程的一倒、二倒及出钢过程中不断观察炉衬表面，确保对前炉渣层的工作效果及砖缝暴露情况，做到详细了解。

针对济源钢厂转炉的各种不同的冶炼工艺条件下，每次溅补后可冶炼的炉数，应做到心中有数，有针对性地调整整个生产过程　的相关工艺参数。

十　氧枪（溅渣）的设计与维护

1、对溅渣护渣氧枪的要求：

保证在3分钟左右的溅渣时间，各部位形成要求的溅渣层厚度，较长的枪龄和低低的氮气耗量。

2、对中小型转炉采用同一氧枪进行吹炼和溅渣操作，出口马赫数要大于2.0，喷孔的喷孔数在3－4之间，喷孔倾角选在11－14°之间，要据具体情况适当调整。

3、刮渣器的增设

中P铁水的转炉，渣量大、易粘枪，采用刮渣器清理氧枪能取得良好效果，为使刮渣能力足够，要加固或改造氧枪提升系统。

4、氧枪的维护

1）避免烧枪

2）出钢时出净钢水，防止粘结冷钢

3）利用刮渣器清理氧枪

4）对氧枪端部结渣部位冷却，使其快冷、脱落

5）在枪体上喷涂耐火涂料，降低粘钢和粘结物，使其易于清理。

十一　炉底上涨问题的处理

危害：

炉龄长的转炉都存在炉底上涨的问题（包括熔池侧墙加厚）造成熔池液面上升，V/T下降。

增加喷溅，炉帽易损坏等问题。

原因：

是在溅渣护炉过程中逐渐形成的，由炉底结渣超过炼钢过程中炉底的损耗导致，每炉溅渣操作的后期由于熔池温度下降和渣中的高熔点相析出使炉渣粘度提高。

溅渣结束后，粘渣倒不干净而粘结于炉底；在下一炉冶炼中，熔池部位的炉衬受不到炉渣的侵蚀，其熔损速度低于渣线和炉身上部的炉衬，导致前一炉的溅渣层在下一炉之后仍有残留，随炉龄加速，需及时处理，否则影响正常操作。

处置方案：

方法一：

在处理炉底结渣时，加入0.7吨左右FeSi75，吹O2把硅铁氧化，利用放出的大量热量和生成的SiO2，把高碱度炉渣清理。

方法二：

炉底结渣中总有一定量的残钢，利用氧枪吹氧使其氧化，生成FeO并发热，同时生成的FeO也有下降结渣熔点的作用，存在氧气利用率低、消耗大、且对炉身、炉帽的耐材有损伤，单纯靠提高枪位、加大喷吹压力、加大喷孔倾角等措施不能完全解决炉底上涨问题。

十二炉口结渣的清理

存在的问题：

炉口结渣比不溅渣护炉时要严重，结渣过多

技术措施：

用炼钢氧枪吹氧清理炉口，不利的方面是氧气利用率低、清理时间长、对炉衬有较大损伤。

可另设专用清理炉口的氧枪，喷枪与氧枪轴线夹角为70°，使氧气流以大的角度吹向炉口结渣部位，以清理速度快，节省O2，不过多损伤炉衬为厚则。

十三　溅渣与喷补的配合

溅渣对局部严重损毁的区域不能灵活有效地实施维护。

为提高炉龄，与喷补相结合是十分必要的工艺措施。

转炉溅渣可有效对炉膛及渣线部位进行维护，耳轴及炉帽部位是薄弱环节要适时采用喷补的方法来解决。

对炉衬碳含量高的部位，溅渣结合不容易时，引先喷补一层后再进行溅渣。

喷补料采用不含碳的耐火材料，溅渣时和炉渣的润湿性好，溅渣的附着率高，有利于提高溅渣层的厚度及结合强度。

喷补或溅渣在炉衬侵蚀近一半左右开始进行。

对出钢侧、装料侧或炉底侵蚀严重，可用贴补砖进行垫补，垫补过程如下：

A、在出钢时观察炉渣状况

B、将1/3－1/2的炉渣倒掉

C：

向炉内侵蚀严重部位加入适量贴补砖

D:

转动炉体，使炉渣将贴补砖烧结在内衬上。

喷补的方式及耐材选用　

一、半干法：

将喷补料放入压力罐，压送到喷射嘴时在其附近和水混合的方法。

二、湿法：

将细颗粒和大量粒度小于0.1mm的粉料放入罐内，加水混合后，压送到喷嘴进行喷补的方法。

含水少时，在1000－1280℃喷补效果最佳。

含水多时，在1300－1400℃喷补效果最佳。

喷补料的化学指标要求：

MgO＞95﹪，CaO在2%左右，SiO2　小于1%，Fe2O3和Al2O3总量不大于1%。

十四　溅渣设备

一、对N2气源品质要求

要求流量大，压力稳定，水分含量低，严禁含油

性质

温度

纯度﹪

露点℃

干燥无油

常温

＞99.95

常温下＜－40

二、供气系统的设备配置

1、氮气增压机

2、储气罐

3、输送管线

4、压力、流量及温度参数的检测，计量仪表

5、严密、无泄露的调节、控制阀门及电气控制系统

6、相应的防泄漏系统

氮气气源系统的合理设计，是溅渣护炉技术顺利安装、调试及成功投产的保证。

三、济源钢厂转炉参数确定

转炉公称容量

45吨

平均装入量

50吨

吹炼方式

1吹1

溅渣吹氮强度（标态）

3.5m3/d.min

溅渣时间

3min

冶炼周期

30min

每昼夜炼钢炉数

48炉

溅渣间隙炉数

每炉溅1次

氮气增压机主要技术指标（两台一用一备）

45吨转炉炼钢车间（考虑2个工位）

数量

1套

形式

治塞式或透平式无油润滑

容量（标态）m3.h-1

3000

入口压力Mpa

≥0.002

出口压力Mpa

＞2.5

入口气体温度

常温

十五设备隐患与安全维护

采用溅渣护炉技术后，新增的供N2及吹N2系统，增加了维护点；且氧气一氮气气路的窜气会使钢水质量下降或发生爆炸事故；同时，由于炉龄的大幅度提高，其它相关设备的维护、可靠运行就成为整个炉使用期间转炉连续运转的重要保证。

一、烟罩及罩裙

故障多发部位是活动烟罩、固定烟罩首段及各部分管路，故障形式多为开裂漏水。

主要原因为：

烟尘颗粒磨损、高温氧化、水质不良引起腐蚀，冷热应力疲劳、操作不当造成设备损伤等。

必须加强点检、定期用气体直接清扫烟罩。

二、钢包台车及轨道

1、针对传动系统薄弱件损坏，如联轴器螺栓扭断、传动轴断裂、车轮变形等，应加强点检及时更换易损件外，对个别设计不合理的零件做局部改造。

2、针对电缆被红渣烧断，漏钢造成转炉正下方轨道损坏等，应进行改造，强化防护条件。

三、氧枪系统

针对防坠落装置不可靠造成坠枪事故，氧枪烧损，钢丝绳频繁损坏等问题，除注意检修更换外，用金属软管替代胶管，在造当位置加装钢绳断股监测装置。

对烧损氧枪问题，应判订严格的操作制度，加强管理。

四、供气系统

首要问题是防止氧氮互窜，防止氧气进入氮气管路造成爆炸；氮气进入氧气管路影响钢水质量。

对有在线检测手段，采取氧气纯度在线检测超限报警，气路放散等方法防止事故发生；对没有检测手段时；位于氧枪前的N2－O2快速切换阀，要定期更换确保其密闭性。

对系统中的高压容器，应进行定期探伤，以确保安全。

五、对于加料设备，注意进料口磨损情况及各气动阀工作是否正常。

对倾炉机构注意减速机、联轴器、弹性元件及制动装置的损坏情况和润滑系统工作是否正常。