煉鋼轉爐濺渣護爐技術的應用與實踐

董樂樂

河鋼宣鋼一鋼軋廠 河北石家莊 075100

轉爐濺渣護爐技術是一種多年來一直用于保護轉爐提高轉爐爐齡的技術。自20世紀90年代以來，中國開始開發一種保護轉爐渣不受飛濺影響的工藝，適應國情。轉爐濺渣技術包括通過氧槍噴射高壓氮氣：在噴射沖擊區域的開口外噴射爐渣并吸附在轉爐爐襯上，形成保護下一爐冶煉的功能。轉爐的最終爐渣不僅能滿足冶煉過程的要求，而且能滿足爐渣防護條件，即爐渣應易于噴涂到爐襯上，噴涂在爐襯上的爐渣可以很好地與爐渣結合。爐渣必須具有耐火性和耐高溫侵蝕性。這三個條件不僅適用于爐渣的主要成分，還適用于爐渣的動力學條件。

1 生產現狀概述

宣鋼二鋼軋廠的150噸爐有兩座150噸轉爐，每座轉爐使用氧氣槍和氮渣噴射處理技術。爐渣飛濺后保護技術在轉爐放鋼保留最終爐渣的一部分，高壓氮氣從氧槍噴頭噴出。氮氣在煉鋼生產中的主要作用包括濺渣護爐、用作保護氣以及氣動調節閥的氣源等，其中濺渣護爐的消耗量最大。每一爐的濺渣氮氣消耗量是通過崗位觀察現場顯示儀表記錄濺渣前后氧槍氮氣累計流量差得到的，依靠崗位人工記錄和統計，精確度不高。該廠應用數據庫記錄每爐濺渣氮氣消耗量，并通過程序在每爐出鋼結束后立即自動生成包括濺渣開始時刻、濺渣持續時長和濺渣消耗量的生產報表，保證數據的實時性，有助于加強氮氣能耗管理，將氮氣切斷閥的開關狀態采集到轉爐二級系統中，通過轉爐二級數據采集程序判斷切斷閥狀態改變的時刻，并將此時刻作為濺渣開始/結束時刻寫入數據庫。當切斷閥打開時，切斷閥狀態標簽由0變為1，系統程序記錄此時刻為濺渣開始時刻；切斷閥關閉時，切斷閥狀態標簽由1變為0，系統記錄此時刻為濺渣結束時刻。依靠轉爐二級系統根據濺渣時刻以及此時刻轉爐狀態將濺渣事件與爐次熔煉號對應起來。

2 轉爐煉鋼造渣問題分析

在轉爐鋼的生產中，石灰通常用于使爐渣脫磷。石灰應該通過在石灰窯中高溫煅燒石灰石來獲得。需要煤和煤作為燃料。所得石灰具有高硫含量并且易被水吸收。同時，它產生更多的灰塵，不能滿足低碳含量保護環境的要求。在轉爐鋼的生產中，每噸鋼消耗30至70千克石灰，并且實現脫磷效率從70%至85%。對所得爐渣進行脫磷的能力仍然很高，但煉鋼爐渣和爐渣鐵的量太大。損壞太大了。為了獲得所獲得的爐渣，必須停止添加合適的氧化鎂，以便可以改善爐渣形成爐的效果，以避免爐襯的過度腐蝕。輕度煅燒的白云石通常用于生產。當煅燒未處理的白云石時，提取略微煅燒的白云石，其必須在煅燒過程中加熱，然后放入煉鋼爐中，冷卻至常溫，然后在轉爐期間加熱至鋼熔化溫度以產生大量。冷材料消耗。為了確保爐渣活性，必須添加螢石等爐渣材料，這會導致轉爐鋼生產成本過高。因此，通常，根據熔渣形成材料的現有結構，轉爐鋼渣材料的消耗量大，這導致高技術成本和難以滿足實際生產要求。

3 濺渣的重要工藝參數

3.1 渣成分

鎂質碳磚通常用作轉爐襯里。減少爐襯侵蝕的關鍵是提高爐渣中氧化鎂的含量。當爐渣中氧化鎂的含量接近飽和時，爐襯中溶解的氧化鎂的量低，這增加了爐襯的使用壽命。爐渣的堿度對爐渣中氧化鎂的含量也有重要影響。當最終爐渣的堿度約為3時，鎂含量可達到氧化鎂的約8%。因此，在國內外噴灑的各種轉爐渣中的氧化鎂含量通常保持在8%至14%的水平。爐渣中的氧化鐵含量顯著影響降水侵蝕和爐渣穗的影響。爐渣中的氧化鐵通常是具有低熔點的鐵氧體。熔點遠低于爆炸溫度，氧化鐵含量越高，鐵素體越多，熔渣的流動性越好。襯里侵蝕增加，并且不容易粘附。如果爐渣中的氧化鐵含量太低，則難以在轉爐中除渣并除去磷和硫。因此，在操作過程中嚴格控制爐渣中氧化鐵的含量尤為重要[1]。

3.2 濺渣時間

爐渣形成的時間通常取決于爐渣的狀態，爐內爐渣的量，噸位，氣體供應和生產節奏。國內鋼廠的氮氣沖洗時間通常為3至5分鐘。氮氣沖洗的主要目的是為爐渣尖峰提供能量，以及為保護冷卻爐渣。在用氮氣沖洗的前兩分鐘內，爐渣主要被冷卻，因為在此期間爐渣相對較薄，即使爐渣噴射在爐壁上，附著力也不好。用氮氣吹掃2分鐘后，爐渣開始強烈噴射，飛濺的程度達到爐蓋，爐襯的襯里良好。在實踐中，我們發現爐渣噴灑的時間越長，襯里越長：如果時間過長，爐底和熔池壁都會產生過多的爐渣，導致爐底上升，結渣時間過長也會影響生產周期，增加生產成本，結渣時間必須根據實際生產條件完成。

3.3 磁選渣的添加

使用具有磁選的爐渣代替礦石和其他爐渣材料，以及通過磁力分離篩選爐渣降低了粉末的速度，減少了煙灰的形成并確保了充分利用具有磁力分離的爐渣。篩分的磁渣的尺寸應在3毫米至6毫米之間。為了混合粉末，粉塵袋和污泥，必須使用爐渣打包機來進一步改善黑色金屬廢料的使用。使用內部含有大量氧化鐵的粉末珠粒可以起到快速冷卻的作用，達到快速熔渣的目的，從而可以更好地應對“回干”。所謂的“反向干燥”，即在高吹制溫度的情況下，由于發生強烈的脫碳反應，爐渣中僅存在少量的氧化鐵，并且難以熔化石灰石。使用粉末球可以增加爐渣中的鐵含量，這解決了這個問題。通過實際添加，可以將爐渣磁分離量設定為約15kg/t。關于控制氧氣供應，必須使用具有恒定壓力的氧槍，假設清除了高-低-高-低模式，而氧氣壓力保持在0．75至0．95MPa的水平，氧氣消耗量29000-31500Nm3/h，達到一個礦渣槍。位置在1．5和1．8米之間。

4 結語

宣鋼二鋼軋廠使用濺渣氮氣智能管理系統，崗位人員在濺渣完畢后可從查詢到本爐的濺渣時長和耗氮量，能夠根據數據及時總結濺渣過程，便于崗位操作人員提升濺渣工藝操作水平，實現了優化濺渣工藝，縮短濺渣時長，降低濺渣氮氣消耗，達到國內先進水平。