炼钢转炉溅渣护炉技术的应用与实践

时间：2024-04-25

董乐乐

河钢宣钢一钢轧厂河北石家庄 075100

转炉溅渣护炉技术是一种多年来一直用于保护转炉提高转炉炉龄的技术。自20世纪90年代以来，中国开始开发一种保护转炉渣不受飞溅影响的工艺，适应国情。转炉溅渣技术包括通过氧枪喷射高压氮气：在喷射冲击区域的开口外喷射炉渣并吸附在转炉炉衬上，形成保护下一炉冶炼的功能。转炉的最终炉渣不仅能满足冶炼过程的要求，而且能满足炉渣防护条件，即炉渣应易于喷涂到炉衬上，喷涂在炉衬上的炉渣可以很好地与炉渣结合。炉渣必须具有耐火性和耐高温侵蚀性。这三个条件不仅适用于炉渣的主要成分，还适用于炉渣的动力学条件。

1 生产现状概述

宣钢二钢轧厂的150吨炉有两座150吨转炉，每座转炉使用氧气枪和氮渣喷射处理技术。炉渣飞溅后保护技术在转炉放钢保留最终炉渣的一部分，高压氮气从氧枪喷头喷出。氮气在炼钢生产中的主要作用包括溅渣护炉、用作保护气以及气动调节阀的气源等，其中溅渣护炉的消耗量最大。每一炉的溅渣氮气消耗量是通过岗位观察现场显示仪表记录溅渣前后氧枪氮气累计流量差得到的，依靠岗位人工记录和统计，精确度不高。该厂应用数据库记录每炉溅渣氮气消耗量，并通过程序在每炉出钢结束后立即自动生成包括溅渣开始时刻、溅渣持续时长和溅渣消耗量的生产报表，保证数据的实时性，有助于加强氮气能耗管理，将氮气切断阀的开关状态采集到转炉二级系统中，通过转炉二级数据采集程序判断切断阀状态改变的时刻，并将此时刻作为溅渣开始/结束时刻写入数据库。当切断阀打开时，切断阀状态标签由0变为1，系统程序记录此时刻为溅渣开始时刻；切断阀关闭时，切断阀状态标签由1变为0，系统记录此时刻为溅渣结束时刻。依靠转炉二级系统根据溅渣时刻以及此时刻转炉状态将溅渣事件与炉次熔炼号对应起来。

2 转炉炼钢造渣问题分析

在转炉钢的生产中，石灰通常用于使炉渣脱磷。石灰应该通过在石灰窑中高温煅烧石灰石来获得。需要煤和煤作为燃料。所得石灰具有高硫含量并且易被水吸收。同时，它产生更多的灰尘，不能满足低碳含量保护环境的要求。在转炉钢的生产中，每吨钢消耗30至70千克石灰，并且实现脱磷效率从70%至85%。对所得炉渣进行脱磷的能力仍然很高，但炼钢炉渣和炉渣铁的量太大。损坏太大了。为了获得所获得的炉渣，必须停止添加合适的氧化镁，以便可以改善炉渣形成炉的效果，以避免炉衬的过度腐蚀。轻度煅烧的白云石通常用于生产。当煅烧未处理的白云石时，提取略微煅烧的白云石，其必须在煅烧过程中加热，然后放入炼钢炉中，冷却至常温，然后在转炉期间加热至钢熔化温度以产生大量。冷材料消耗。为了确保炉渣活性，必须添加萤石等炉渣材料，这会导致转炉钢生产成本过高。因此，通常，根据熔渣形成材料的现有结构，转炉钢渣材料的消耗量大，这导致高技术成本和难以满足实际生产要求。

3 溅渣的重要工艺参数

3.1 渣成分

镁质碳砖通常用作转炉衬里。减少炉衬侵蚀的关键是提高炉渣中氧化镁的含量。当炉渣中氧化镁的含量接近饱和时，炉衬中溶解的氧化镁的量低，这增加了炉衬的使用寿命。炉渣的碱度对炉渣中氧化镁的含量也有重要影响。当最终炉渣的碱度约为3时，镁含量可达到氧化镁的约8%。因此，在国内外喷洒的各种转炉渣中的氧化镁含量通常保持在8%至14%的水平。炉渣中的氧化铁含量显著影响降水侵蚀和炉渣穗的影响。炉渣中的氧化铁通常是具有低熔点的铁氧体。熔点远低于爆炸温度，氧化铁含量越高，铁素体越多，熔渣的流动性越好。衬里侵蚀增加，并且不容易粘附。如果炉渣中的氧化铁含量太低，则难以在转炉中除渣并除去磷和硫。因此，在操作过程中严格控制炉渣中氧化铁的含量尤为重要[1]。

3.2 溅渣时间

炉渣形成的时间通常取决于炉渣的状态，炉内炉渣的量，吨位，气体供应和生产节奏。国内钢厂的氮气冲洗时间通常为3至5分钟。氮气冲洗的主要目的是为炉渣尖峰提供能量，以及为保护冷却炉渣。在用氮气冲洗的前两分钟内，炉渣主要被冷却，因为在此期间炉渣相对较薄，即使炉渣喷射在炉壁上，附着力也不好。用氮气吹扫2分钟后，炉渣开始强烈喷射，飞溅的程度达到炉盖，炉衬的衬里良好。在实践中，我们发现炉渣喷洒的时间越长，衬里越长：如果时间过长，炉底和熔池壁都会产生过多的炉渣，导致炉底上升，结渣时间过长也会影响生产周期，增加生产成本，结渣时间必须根据实际生产条件完成。

3.3 磁选渣的添加

使用具有磁选的炉渣代替矿石和其他炉渣材料，以及通过磁力分离筛选炉渣降低了粉末的速度，减少了烟灰的形成并确保了充分利用具有磁力分离的炉渣。筛分的磁渣的尺寸应在3毫米至6毫米之间。为了混合粉末，粉尘袋和污泥，必须使用炉渣打包机来进一步改善黑色金属废料的使用。使用内部含有大量氧化铁的粉末珠粒可以起到快速冷却的作用，达到快速熔渣的目的，从而可以更好地应对“回干”。所谓的“反向干燥”，即在高吹制温度的情况下，由于发生强烈的脱碳反应，炉渣中仅存在少量的氧化铁，并且难以熔化石灰石。使用粉末球可以增加炉渣中的铁含量，这解决了这个问题。通过实际添加，可以将炉渣磁分离量设定为约15kg/t。关于控制氧气供应，必须使用具有恒定压力的氧枪，假设清除了高-低-高-低模式，而氧气压力保持在0．75至0．95MPa的水平，氧气消耗量29000-31500Nm³/h，达到一个矿渣枪。位置在1．5和1．8米之间。