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1、涟钢20t转炉溅渣护炉工艺研究周 鉴 摘 要 溅渣护炉试验结果表明:采用溅渣护炉工艺能大幅度提高炉龄,降低耐火材料消耗,提高转炉作业率,综合经济效益可观,值得推广应用。 关键词 溅渣护炉、氮气、炉龄StudyonProcessofLiningProtectionbySlag-Splashat20tConverterofLianyuanIron&SteelCorpZhouJian(LianyuanIron&SteelCorp.)Abstract ExperimentalresultsshowthatadoptionofLININGprotectionbyslag-s
2、plashprocesscandrasticallyextendthefurnacecampaign,reducetheconsumptionofrefraetorymaterialandimprovetheavailabilityoftheconverterthusachievingremarkablecompositeeconomicalbenefits.Itisworthyofbeingpopularized.Keywords liningprotectionby slag-splashingnitrogen farnacecampaign1 前言 随着生产规
3、模的日益扩大,市场竞争日趋激烈,提高转炉作业率降低炼钢成本,成了各转炉炼钢厂的必由之路,而提高炉衬寿命又是实现这一目标最重要的手段之一。 目前,转炉溅渣护炉工艺在世界上得到广泛应用,美国的LTV钢铁公司印第安纳港钢厂转炉炉龄提高到二万次以上;我国的溅渣护炉工艺也在许多厂家得到应用,在大、中、小型转炉上都取得了非常明显的效果,宝钢300t转炉炉龄达到14001次;太钢50t转炉炉龄达到8000次以上,三明钢厂15t转炉炉龄达到7000次。 涟钢三炼钢厂自80年代以来就对提高转炉炉龄作了不懈的努力,从使用镁碳砖取代焦油白云石砖,到综合优化砌炉;从喷补到富镁渣护炉,使转
4、炉炉龄从500～600次提高到1700次左右。为使转炉炉龄进一步提高,转炉分厂从1998年3月底开始对1号转炉实施溅渣护炉工艺。由于制氧机故障,1号转炉于6月30日被迫停炉,炉龄达到3473次,合格钢坯产量75020t,取得了显著的效果。2 试验条件2.1 转炉条件表1 转炉条件序号项目主要参数及内容1转炉20t氧气顶吹转炉三座,平均出钢量23t,冶炼周期28min,装入制度为定量装入制度2氧枪三孔拉瓦尔喷头,喷头夹角10°,喉口直径25mm,喷头马赫数为1.95,供氮压力0.75～1.05MPa3连铸二台三流保护浇注小方坯连铸机,二台四流敞开浇注小方坯连铸机,钢水全
5、连铸4铁水［Si］平均为0.700% ［P］平均为0.152%［S］平均为0.026% 温度1250℃左右5钢种碳结钢、低合金钢、硅钢等2.2 溅渣设备 采用氮气作为溅渣气源,加压后的氮气经贮气罐、减压阀、调节阀、截止阀等通过氧枪进入转炉。2.3 转炉炉衬砖尺寸及理化指标表2 镁碳砖理化指标类别MgO/%C总/%显气孔率/%体密/g-3常温耐压强度/MPaMT—18A76.4817.5422.9742MT—14B78.3414.9833.0351表3 新砌炉衬砖各部位厚度名 称炉底工作层炉身工作层炉帽工作层厚度/mm525550500 炉衬砖砌筑情况:熔池、耳轴部
6、位使用MT—18A镁碳砖,炉帽部位使用焦白砖,其他部位的工作层使用MT—14B镁碳砖。2.4 轻烧镁球的理化指标 化学成分:MgO75% 灼减≤25% 水分≤2% 物理指标:显气孔率≥20% 体积密度1.6～2.0g/cm3 3 溅渣护炉工艺3.1 溅渣护炉原理 该工艺系把氮气通过氧枪吹入炉膛,高速氮气流股与渣面相遇后把一部分炉渣击碎成尺寸不等的液滴向四周飞溅。由于流股的能量较高。能把熔池炉渣层击穿并形成凹坑,氮气流股遇到炉底后以一定角度形成反射气流,反射气流与渣坑表面的摩擦作用会带起一部分渣滴,使其飞到炉壁上［1］。通过这样的连续吹氮,炉渣温度不断下降,渣滴
7、不断粘附在炉衬上,直至溅渣操作结束。3.2 溅渣层抗侵蚀机理分析 通过对溅渣护炉的液态渣样分析,炉渣熔点在1410℃左右,这样的炉渣只能抵抗前期炉渣对炉衬的侵蚀,但在冶炼一炉钢后仍发现有部分炉渣粘附在炉壁上,说明炉衬上粘附的炉渣仍含有一些高熔点的矿物组成,据有关资料介绍: 转炉渣的矿物成分组成以硅酸三钙为主及少量的硅酸二钙。此外尚有铁酸钙、RO相［(FeMnMg)O］等。硅酸三钙、硅酸二钙、方镁石的熔点(＞2000℃)一般高于转炉出钢温度。RO相和铁酸钙的熔点(＜1280℃)低于出钢温度,当炉渣温度低于1600℃时,高熔点的矿物迅速冷却变为固相析
