转炉冶炼温度控制

2010-08-15徐刚

科技传播 2010年12期

关键词：枪位炼钢铁水

徐刚

昆钢炼钢厂一作业区炼钢车间,云南昆明 650302

转炉冶炼温度控制

徐刚

昆钢炼钢厂一作业区炼钢车间,云南昆明 650302

根据昆钢炼钢厂一作业区转炉的实际生产的情况，简要介绍转炉冶炼过程和终点温度控制对转炉生产的重要性；根据实际生产情况，分析影响过程温度控制和终点温度控制的因素及控制要点：1）从铁水成份分析；2）铁水和钢铁料装入量的变化；3）铁水温度；4）停炉间隔时间；5）枪位的影响。根据理论分析，论述实际生产中正确的过程温度的控制方法：1）了解影响过程温度控制的因素；2）正确判断冶炼过程的温度变化；3）灵活控制好冶炼过程中的枪位。

转炉；冶；温度；控制

0 引言

在转炉炼钢生产过程中，过程温度控制是一个重要的冶炼控制内容，涉及的相关因素较多，是影响钢产量、质量和生产成本的主要因素。当过程温度控制过高时，易导致出钢温度过高，脱磷难度增加，减少一倒命中率；总氧含量增加导致脱氧夹杂含量增加，影响钢材质量；使铁耗增加、合金回收率降低、降低炉龄、增加补炉次数和降低钢包使用寿命，甚至发生浇注漏钢、使铸机停浇、不利于生产成本的降低。当过程温度控制过低时，易导致出钢温度过低，发生钢包结包底，低温回炉事故。当钢水过程温度不稳定突高突低和过程温度过高或过低时，会直接影响到熔池的成渣速度和脱碳速度，极易造成严重喷溅，增加铁的烧损，导致倒炉后难予达到出钢条件，增加钢铁料消耗。因此，解决上述矛盾，稳定控制冶炼过程的熔池温度，降低生产成本，实现快速、稳定、经济生产的关键。

1 分析影响温度控制的因素及控制要点

1.1 热平衡分析

氧气顶吹转炉炼钢的一个显著特点是无需外加热源，氧气顶吹转炉炼钢的热量来源是铁水的物理热和化学热。铁水物理热占53%左右；铁水中化学热占43%左右，其中碳元素占25%左右，其次是硅占11%左右。实际生产中，铁水成分中的C含量较稳定，Si含量波动在0.30～0.80%，铁水温度波动在1 200～1 300℃。从热量支出来看，钢水的物理热约占60%左右，熔渣带走的热量大约占14%左右，炉气物理热也约占8%左右，金属铁珠及喷溅带走热、炉衬及冷却水带走热、烟尘物理热，生白云石及矿石分解热，还有其他热损失总共约占17%左右。因此，在炼钢过程中，用一定数量的冷却剂来平衡各元素氧化放热时产生的富余热量，对于稳定控制转炉冶炼过程的温度是十分重要的。

1.2 影响过程温度控制的因素及控制要点

影响过程温度控制的因素很多。下面就以25t的转炉来分析：1）从铁水成份分析，Si≥0.50%，易造成热量富余，如果控制不好，易导致过程温度过高，操作被动，这时在冶炼过程中可多加入一些矿石300～500kg和轻烧300～800kg来适度降低过程温度；2）铁水和钢铁料装入量的变化，对过程温度的波动影响极大。一般根据铁水温度和铁水Si含量来调整废钢的装入量，当铁水温度和铁水Si含量相对稳定时，钢铁料的装入量和配比应尽量稳定控制；3）铁水温度的高、低，直接关系到铁水所带入的物理热，对冶炼过程中渣料和冷却剂的用量影响极大，当装入量确定后，铁水温度高时就要把冷料在早期加入；铁水温度低时把冷料在后期加入；4）停炉间隔时间，炉与炉之间的间隔越长，炉口、炉衬的散热越大。停炉时间超过15min时，应减少冶炼过程的渣料和冷却剂用量；5）枪位的影响，如果采用低枪位操作，会使炉内化学反应速度加快，尤其是脱碳速度加快，供氧时间缩短，单位时间内放出的热量增加，热损失相应减少；当高枪位操作时，控制不当会使炉渣中的（FeO）含量急剧增加，发生严重喷溅，使热损失增加。

2 实际生产中正确的过程温度控制方法

2.1 要了解影响过程温度控制的因素

根据具体情况，及时调整渣料及冷却剂用量；掌握好枪位，原则上做到不喷溅，快速脱C和熔池均匀升温。热量较富余时，开吹枪位稍高些，避免熔池温度的过快上升，利于减少喷溅；热量不足时，开吹枪位稍低些，促进熔池温度的提高，利于初渣早成、化透。

2.2 正确判断冶炼过程的温度变化，及时、准确调整操作

1）吹炼前期：如果碳火焰上来比较晚，红烟多，表明前期温度低，应降枪加快碳氧反应，提高熔池温度；如果碳火焰上来早，则表明前期温度高，可适当提前加第二批料来控制。

2）吹炼中期：根据炉口火焰,熔池温度高时，火焰白亮、浓厚，并且由于铁的蒸发，火焰边缘白烟多。温度低时，火焰透明淡薄，略带蓝色，白烟少，火焰形状有刺无力，喷出的炉渣发红，常伴有未化的石灰。温度再低时，火焰发暗，呈灰色。参考氧枪冷却水温度差的变化来判断温度。如果温度高，第三批料应加入矿石或轻烧调节；如果温度低，则可提前降枪促进脱碳反应进行，来补偿一定的温度。

3）在吹炼末期（吹炼10min钟以后）：正常情况一般不再加入渣料，主要是控制好枪位变化，充分搅拌熔池的同时，避免终渣过粘，这时应在最高枪位和最低枪位进行几次反复调整，最高枪位和最低枪位的差值控制在800mm左右，倒炉前1min左右对熔池进行深枪位搅拌，利于降低渣中氧化铁含量和渣温，均匀钢液温度及成份。