转炉炼钢喷溅产生的原因分析和预防措施.pdf

转炉炼钢喷溅产生的原因分析和预防措施 转炉常见喷溅主要分为爆发性喷溅、泡沫性喷溅和金属喷溅。 转炉渣中 Feo 含量对转炉喷溅具有重要影响。低磷铁水的转炉渣可以根据 Feo — SiO2 SiO2 — CaO 系二元相因来计算炉渣的液、固相比率，若固定 CaO/SiO2 的比率，可计算出 1400 ℃ 下不同 Feo 含量的渣中液相物质所，片比 率。也可以固定 Feo 含量，计算不同碱度下炉渣液相所，片比率。随 Feo 含量的 增加，无论高碱度还是低碱度，炉渣液相比率都明显上升；而对应某一固 Feo 含 量的渣系中，当 R＞2.5 时，碱度对液相比率的影响不大。可见 Feo 是影响炉渣 液相比率的主要因素。 喷溅的发生除了碳氧反应产生的瞬时气体流量影响外， 液 相渣量的增大和炉渣表面张力的降低也是诱发喷溅的重要原因。 渣中氧化铁含量 过高，既增加液相渣量， 又降低炉渣表面张力， 是转炉冶炼低磷铁水时发生喷溅 的最重要的原因。 爆发性喷溅产生的原因 熔池内碳氧反应不均衡发展， 瞬时产生大量的 CO气体，这是发生爆发性喷溅 的根本原因。 碳氧反应：[C]+( Feo ) ＝｛CO｝+[Fe] 是吸热反应，反应速度受熔池碳含量、 渣中 ( TFe ) 含量和温度的共同影响。 由于操作上的原因， 熔池骤然受到冷却， 抑 制了正在激烈进行的碳氧反应； 供人的氧气生成了大量 ( Feo ) 并聚积；当熔池温 度再度升高到一定程度 ( 一般在 1470 ℃以上) ，( Feo ) 聚积到 20 ％以上时，碳氧 反应重新以更猛烈的速度进行，瞬间排出大量具有巨大能量的 CO气体从炉口排 出，同时还挟带着一定量的钢水和熔渣， 形成了较大的喷溅。 在熔渣氧化性过高， 熔池温度突然冷却后又升高的情况下，就有可能发生爆发性喷溅。 泡沫性喷溅产生的原因 除了碳的氧化不均衡外，还有如炉容比、渣量、炉渣泡沫化程度等因素也会 引起喷溅 . 理喷溅机 ; 转炉使用的氧化剂主要是氧气， 纯度 98%使用压力为 6~12kgf/cm2 通过吹氧来降低钢水中的碳含量。并氧化其它元素。碳氧反应的方程式为： [C]+[O]={CO} ↑+Q 反应生成 CO，并放出大量的热。本炉冶炼终点含 C0.10% 。剔除锰铁及碳化硅 进入钢中的碳， 冶炼终点碳低于 0.05% 。说明本炉钢是过氧化钢， 根据钢中碳与 氧的乘积为一常数 [C][O]=m 这一原理，说明本次钢中含有大量的 [0] ，钢中氧与投入包底的碳化硅突然反 应，产生大量的 CO气体，将钢水、钢渣喷出。同时，由于钢水过氧化，钢中氧 含量高，钢中氧的溶解度随着温度的降低而下降， 随着温度的下降钢中的氧大量 析出，产生大量的气体，也是造成大喷的主要原因。 在铁水 Si 、P 含量较高时，渣中 SiO2 、P2O5含量也高，渣量较大，再加上 熔渣中 TFe 含量较高，其表面张力降低，阻碍着 CO 气体通畅排出，因而渣层膨 胀增厚， 严重时能够上涨到炉口。 此时只要有一个不大的推力， 熔渣就会从炉口 喷出，熔渣所夹带的金属液也随之而出， 形成喷溅。 同时泡沫渣对熔池液面覆盖 良好，对气体的排出有阻碍作用。严重的泡沫渣可能导致炉口溢渣。显然，渣量 大时，比较容易产生喷溅；炉容比大的转炉，炉膛空间也大，相对而言发生较大 喷溅的可能性小些。 金属喷溅产生的原因 ( 1) 吹炼前期 顶吹氧气转炉炼钢中， 氧气流股先与