浅析转炉溅渣护炉及长寿复吹工艺

向时广 黄海

【摘要】溅渣护炉技术最大化应用了转炉终渣且通过氮气当做喷吹动力，属于当前转炉技术的概念性突破。利用溅渣护炉技术一方面能够弱化炉衬蚀损，进一步延长炉龄年限；另一方面，也能够减轻工人的劳动强度与企业的成本支出，以此提升生产的实效性。科学地控制终渣成分、留渣量、出钢温度、以及枪位是得到优质的溅渣护炉结局的重点技术与必备程序。本文概述复吹转炉溅渣护炉影响因素和底吹对复吹转炉溅渣的影响，旨在提升转炉的低吹水平与钢水质量。

【关键词】转炉溅渣；长寿复吹；低吹

0.引言

转炉溅渣护炉技术的常规原理主要是由于在转炉出钢后，在炉内势必会留下终渣，按照渣况实施相对应的改质，利用高压氮气喷吹溅炉渣，把炉渣吹溅至炉壁，从而造成溅渣层。在进行下一炉的炼钢过程中，可以起到屏障炉衬，以此，来实现转炉长寿的作用。当前对钢水质量标准的要求日益严格，而复吹工艺却显现出了炉底上涨、透气砖阻滞、底吹供气管道出现漏气等诸多层面的大小问题。

1.我国转炉溅渣护炉与长寿复吹工艺的原理与现状

转炉溅渣护炉技术的原理，是在转炉出完钢之后融进适量的调渣剂，其目的旨在让里面的MgO和炉渣发生化学反应，能够形成生成系统的高熔点物质。之后，再被氧枪系统发射的高压氮气喷溅至炉衬的大多数范围亦或是设计范围，以此，依附在炉衬内壁慢慢冷凝成为坚固、稳定的屏障保障，最终变成能够得以耗损的耐材层。转炉冶炼的过程中，保护层能够较大的弱化高温气流和炉渣对转炉炉衬的化学性侵蚀与产生的冲刷，通过养护炉衬、延长炉龄而且缩减耐材耗损。

氧气顶吹转炉溅渣护炉是指在转炉出钢之后把炉体维续在直立的程度，再通过顶吹氧枪给炉内喷射1.0 MPa高压氮气，把炉渣喷溅至炉衬上面。由于渣粒是通过极为强劲的力道依附至炉衬上面，因此必然会和炉壁契合的十分牢固，能够高效地阻滞炉渣给炉衬造成的化学侵蚀。长寿复吹转炉溅渣护炉是指把顶吹与底吹都转换成氮气，由上到下的不同方向，吹到转炉内炉渣，将炉渣溅起后，使其得以粘附在炉衬内壁上，从而保护炉衬。

溅渣护炉技术最大程度上应用了转炉终渣且通过氮气视为喷吹动力，毫无疑问，这在转炉技术上是立竿见影的巨大进步。其相较于，干法喷补、火焰喷补、人工砌砖等诸多办法更为科学、合理、可操作性，不但可以压制炉衬砖表面的氧化出现脱碳现象，还可以弱化高温渣对于炉砖所产生的化学侵蚀及机械冲刷，最终起到保护炉衬砖，缩减耐火材料蚀损的整体速率[1]。更为重要的是，可以缩小由于喷补技術所造成的材料耗损，极大的降低了工人的劳动强度。另外，也进一步提升了炉衬的使用年限，转炉作业率，该技术并不需要大量投资，能够良好的处理炼钢生产过程中常常面临的生产率进而生产成本之间的冲突。故而，转炉溅渣护炉技术和长寿复吹技术被业内公认为是转炉炼钢的重大技术。

2.转炉溅渣护炉的工艺特点

2.1科学地泽却炉渣展开终渣控制

炉渣择取的重点是需要选择科学的渣相熔点。而对炉渣熔点产生左右因素的重点物质包括了FeO、MgO、以及炉渣碱度。如果渣相熔点相对较高，能够进一步眼馋溅渣层在炉衬的预留时长，从而直观地显现出溅渣水平，降低溅渣的频率，达到“多炉一溅”的先进目标。因为FeO容易和CaO、MnO等相关物质生成一些熔点比较低的物质，而且利用MgO与FeO的二元系相图能够轻易得知，如果要提高MgO的含量就可缩减FeO所形成的相对应的低熔点物质的量，可以有利于炉渣熔点的升华。

以溅渣护炉视角论，寄望于高碱度，如此转炉终渣C2S、C3S彼此相加能够有70%～75%。这一类化合物质无疑都属于高熔点物质，因此，对提升溅渣层的耐火度十分有利。然而，如果碱度一旦过高，那么冶炼时候就不太容易操控，反之还会左右脱磷、脱硫结局，导致原材料无味耗损，不仅如此，还会致使炉底上涨[2]。通过大量的实践研究能够得出，终渣碱度控制在2.8～3.2为最佳。溅渣层对转炉初渣拥有十分强势的抗侵蚀，但是对转炉终渣的高温侵蚀的无法造成有效抵抗，转炉终渣对溅渣层的侵蚀机理的表现主要是高温熔化，所以，科学地操控转炉终渣，最大程度地提升终渣的熔化温度属于溅渣护炉技术的重中之重。可续控制终渣应当重点从终渣的MgO、FeO彼此含量中入手。

2.2合理控制出钢温度

如果实施溅渣护炉工艺进行加工之后，出钢温度的对于炉龄的影响是显而易见的。如果出钢温度出现降低，那么，炉龄和出钢温度联系则为：N=208 529～12 019 t。在同样的溅渣技术背景中，出钢温度如果降低1°，那么将提升121炉炉龄。所以，科学、合理地操控转炉的出钢温度，对于采用溅渣护炉工艺的转炉来说，拥有重大的现实意义。

3.长寿复吹转炉的工艺特点

经过大量的实践分析表明，底吹透气元件发生熔损的主要机理为：气泡反击、水锤现象、以及凹坑现象。

为了能够达到溅渣转炉寿命和底吹元件寿命一致的功能，可开发在底吹元件端部形成“炉渣—金属蘑菇头”来保障底吹元件不会被熔蚀。如表1所示。

表1炉渣-金属蘑菇头与传统金属蘑菇头成分比较

炉渣-金属蘑菇头 传统金属蘑菇头

MgO SO2 CaO TFe C Fe 其他

11.7 13.81 48.2 15.27 1.53 ≥89 3～8

可以看出，炉渣-金属蘑菇头具备以下特点：第一，扩展了蘑菇头。溅渣阶段在金属蘑菇头表层所沉积的大量透气炉渣体积相较于传统金属蘑菇头其程度超过万倍以上，因此，不容易造成熔蚀。第二，强化了蘑菇头表面抗冲刷的水平。底吹气体利用蘑菇头表面细小气孔（O≤1mm），极大程度的弱化了因为“气泡反击”、“水锤冲击”所产生的机械冲刷侵蚀，蘑菇头表面不会因此导致凹坑。第三，提升了蘑菇头的熔点及抗氧化水平。炉渣-金属蘑菇头的碱度≥3.5，MgO、FeO的含量比较高，所以其熔点也相对高，不容易产生氧化，能够生成永久性的蘑菇头保护炉底喷嘴[3]。另外，炉渣—金属蘑菇头从下到上生成了三种结构：第一，气囊带结构；第二，放射性气孔带结构；第三；迷宫式弥散气孔带结构。对于部分组织优质的金属蘑菇头，在生产过程中能够按照相关的工艺标准，利用整合供气压力机敏地调试底部供气强度。

4.结语

综上所述，值得肯定的是，我国自进行溅渣护炉技术以来，已经获得了举世瞩目的骄人成绩。尤其，在复吹转炉层面上的溅渣护炉技术显然已经迈进了全球前列。即便如此，也有着相对的不足，例如，调渣剂择取并不科学，调渣工艺尚不可按照炉渣成分进行动态整合、溅渣氮气源供给存疑，无法确保足量的溅渣频率。因此，在未来，更应当以此为方向，对炉渣进行工艺整合，力争实现动态及时调渣。

【参考文献】

[1]刘浏.转炉溅渣护炉系统优化技术基础理论[J].钢铁，2013，19（3）：84-86.

[2]文永才，杨素波，张大德.攀钢半钢炼钢转炉溅渣护炉技术研究[J].钢铁，20013，38（2）：16-18.

[3]白瑞国，张兴利，乔海林.20吨氧气顶吹转炉溅渣护炉工艺研究[J].河北冶金，2013，116（2）：45-49.

1