倪立伟，冒建忠

(马钢股份有限公司生产部 安徽马鞍山 243003)

小型转炉溅渣护炉实践

倪立伟，冒建忠

(马钢股份有限公司生产部 安徽马鞍山 243003)

马钢第二钢轧总厂炼钢分厂通过分析影响溅渣护炉操作的几个重要因素，通过优化终渣调整和溅渣枪位等措施，提高溅渣护炉应用效果，降低耐材消耗，增强了生产的平稳性，取得了显著的经济效益。

转炉；溅渣；耐材消耗

目前，溅渣护炉依然是转炉保护炉衬最有效最低廉的方式之一，采用溅渣护炉技术可以有效降低耐材使用，维持生产平稳。小型转炉由于其生产特性，在溅渣护炉方面存在难点，限制了护炉方式的发展，马钢第二钢轧总厂结合自身特点，通过优化终渣等技术提高溅渣护炉效果，降低耐材消耗。

1 主要工艺条件及参数

公称容量：4×40t氧气顶底复吹转炉。

出钢量：平均出钢量为35t/炉。

氧枪：拉瓦尔型三孔喷头。

氧气工作压力：0.65MPa-0.85MPa；冶炼周期：22 min-26 min。

氮气工作压力：0.85MPa-0.90MPa；氮气流量：9000m3/h-11000m3/h。

浇铸工艺：小方坯全连铸。

生产钢种：普碳钢、低合金钢。

2 小型复吹转炉溅渣护炉限制条件

由于小型转炉生产企业产品结构多为普碳钢或建筑类用钢，所以普遍存在终点出钢温度较高，终点C偏低，终渣FeO高，过程炉渣及终渣成分控制不稳定等情况，这些因素都限制了溅渣护炉效果，集中体现出炉衬侵蚀快，炉况维护多，耐材消耗高等特性。

2.1终渣的FeO含量高

终渣的FeO含量高，炉渣氧化性变强，流动性好，附着力变差，在操作中溅渣层不容易形成，在冶炼过程中耐侵蚀性下降。首钢曾做过研究，表明当炉渣中的FeO>18.2%时，炉渣冶金特性不具备溅渣护炉条件。太钢在实践研究中也表示，终渣FeO含量越高，溅渣护炉的效果越差。见表1[1]。

表1 终渣FeO与溅渣层的侵蚀关系

马钢第二钢轧总厂在近几年的炉渣抽样中发现，终渣FeO为14.3%-26.5%，平均为18.39%，较高的FeO使溅渣护炉效果差，耐材消耗高。

2.2出钢温度高

马钢第二钢轧总厂出钢温度大部分在1670℃-1700℃范围内，高温钢较多。见表2。

表2 2008-2013年出钢温度

出钢温度高，一倒取样测温后，后吹时间长，终点C低，终渣氧化性增强，终渣状况差，不利于溅渣护炉。

2.3留渣量大

小型转炉总装入量相对多，且多数没有铁水预处理设备，铁水成分波动大，造渣料加入量多，总渣量较大，在生产中节奏快，保证连铸机连续平稳生产非常关键，这就对转炉的冶炼过程要求提高，溅渣护炉作为整个操作过程一部分，往往在节奏快或生产紧张时压缩溅渣时间，如果留渣量太大，较短的溅渣时间使护炉效果变差。

2.4渣中w(MgO)

多数研究表明，在一定碱度、一定氧化铁条件下，当w(MgO)≥8%时，随w(MgO)含量的提高，炉渣熔点升高[2]。单从耐侵蚀角度考虑，炼钢工作者希望溅渣层的熔点高，但过高的熔点会直接影响过程冶炼中炉渣的熔化速度和炉渣流动性，影响P、S等有害成分的去除。

3 溅渣护炉操作的优化措施

3.1调整终渣

在操作中由于受铁水、石灰、生产调度等因素的影响，终点控制难度较大，稳定性很差，终渣的成分和物理性质不能满足溅渣护炉要求，对此类炉渣在溅渣护炉前进行适当调整，使其尽量满足要求，是现阶段被广泛应用的方法。在调质剂的选择上，多数采用富含有C和Mg的材料，目的是改质剂中的C与渣中的部分FeO反应，生成气体排出，降低氧化性，保护炉衬镁碳砖结构中的C不被氧化。改质剂中的MgO与渣中的CaO、Si2O等物质反应生成硅酸二钙、硅酸三钙等高熔点的物质，提高炉渣熔点，对炉衬起到了保护作用。使用改质剂会使成本上升，并且增加设备系统运行负荷。马钢第二钢轧总厂在此基础上，使用石灰和生白云石调渣，即在溅渣护炉前加入一批石灰和一批生白云石，这样石灰和生白云石与炉渣混合，降低了终渣过热度，炉渣在炉内流动性下降，迅速附着在炉衬上，石灰块和生白云石块形成了骨架，阻止过程氧气流和钢渣的冲刷侵蚀，起到保护作用，同时一部分石灰和白云石熔入渣内，参与下一炉造渣。

3.2留渣量

留渣量过多，会增加溅渣护炉时间，消耗过多的氮气，并且炉底容易上涨，炉型变化异常，所以合理确定留渣量对溅渣护炉操作效果影响很大，小型转炉总渣量相对较大，所以在溅渣护炉前必须翻掉一部分，我厂留渣量主要由炉型与溅渣护炉时间确定,见表3。

3.3溅渣枪位

溅渣护炉不同枪位所溅的部位也不同，普遍认为枪位越低，炉渣所受氮气冲击强度和角度变化，使炉渣越有利于附着在耳轴乃至较高的炉帽部位，如图1[3]。

表3 留渣量的确定

图1 不同枪位下的溅渣部位

随着转炉锥形段和炉帽冷却效果的不断增强，现场工作中对耳轴以上部位的维护越来越少，炉况维护核心主要是钢渣结合部位，所以，为短时间使溅渣层达到效果，适当提高枪位，加强对薄弱部位的维护。

4 结论

(1)采用石灰、生白云石对终渣成分进行调整，操作简单、成本低，缩短了溅渣时间，保证了生产顺行，耐材消耗由原3.5元/t降低至1.9元/t，综合效益显著。

(2)在小型转炉溅渣护炉操作中，适当降低终渣MgO的含量，对炉渣过程冶金性能反而有益。

(3)加入石灰和生白云石调渣以及较高枪位溅渣操作会使炉底上涨，对过程控制不利，所以要注意对炉底的监控。

[1] 麦炽昌.第一炼钢厂30t转炉溅渣护炉的工业试验[J].首钢科技，1996，(1)：35-40

[2] 冯捷，张红文.转炉炼钢生产[M].北京：冶金工业出版社，2006,2

[3] 刘玉敏等.溅渣护炉技术的应用[J].炼钢，1997，(3)：13-19

Practice of Slag Splashing in Small Sized Converter

NI Li-wei, MAO Jian-zhong

Steelmaking of the second steel-rolling plant in Masteel analyses several important factors about slag splashing.Through the optimization of final slag adjustment and lance height in splashing slag, the application effect of slag splashing is improved, the consumption of refractory is reduced, the stable production is enhanced, and remarkable economic results have been achieved.

Converter, slag splashing, refractory consumption

2014-06-23

倪立伟(1982-)，男，马钢股份公司生产部，工程技术人员。

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1672-9994(2014)04-0001-02