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轉爐煉鋼噴濺產生的原因分析和預防措施

作者:安全管理網  來源:安全管理網 
評論: 更新日期:2011年01月27日

  一、產生原因

  轉爐常見噴濺主要分為爆發性噴濺、泡沫性噴濺和金屬噴濺。

  1 爆發性噴濺產生的原因

  熔池內碳氧反應不均衡發展,瞬時產生大量的CO氣體,這是發生爆發性噴濺的根本原因。

  碳氧反應:[C]+(FeO)={CO}+[Fe]是吸熱反應,反應速度受熔池碳含量、渣中(TFe)含量和溫度的共同影響。由于操作上的原因,熔池驟然受到冷卻,抑制了正在激烈進行的碳氧反應;供人的氧氣生成了大量(FeO)并聚積;當熔池溫度再度升高到一定程度(一般在1470℃以上),(FeO)聚積到20%以上時,碳氧反應重新以更猛烈的速度進行,瞬間排出大量具有巨大能量的CO氣體從爐口排出,同時還挾帶著一定量的鋼水和熔渣,形成了較大的噴濺。在熔渣氧化性過高,熔池溫度突然冷卻后又升高的情況下,就有可能發生爆發性噴濺。

  2 泡沫性噴濺產生的原因

  除了碳的氧化不均衡外,還有如爐容比、渣量、爐渣泡沫化程度等因素也會引起噴濺。

  在鐵水Si、P含量較高時,渣中SiO2、P2O5含量也高,渣量較大,再加上熔渣中TFe含量較高,其表面張力降低,阻礙著CO氣體通暢排出,因而渣層膨脹增厚,嚴重時能夠上漲到爐口。此時只要有一個不大的推力,熔渣就會從爐口噴出,熔渣所夾帶的金屬液也隨之而出,形成噴濺。同時泡沫渣對熔池液面覆蓋良好,對氣體的排出有阻礙作用。嚴重的泡沫渣可能導致爐口溢渣。顯然,渣量大時,比較容易產生噴濺;爐容比大的轉爐,爐膛空間也大,相對而言發生較大噴濺的可能性小些。

  3金屬噴濺產生的原因

  當渣中TFe含量過低,熔渣粘稠,熔池被氧流吹開后熔渣不能及時返回覆蓋液面,CO氣體的排出帶著金屬液滴飛出爐口,形成金屬噴濺。熔渣“返干”也會產生金屬噴濺。可見,形成金屬噴濺的一些原因與爆發性噴濺正好相反。

  二、預防措施

  1 正確的槍位控制

  在某種程度上復吹轉爐煉鋼的氧槍操作主要是通過槍位的變化來調節和控制爐渣中有合適的(FeO)含量,以滿足吹煉過程各期的需要。如果(FeO)控制不當,會給吹煉帶來困難,如化渣太晚,易“返干”;或化渣太早,易噴濺,因此控制噴濺的關鍵就是要控制吹煉槍位。

  1.1吹煉前期槍位的調節和控制

  開吹前操作人員應詳細了解以下情況:
  a)鐵水成分,主要是硅、硫、磷的含量;
  b)鐵水溫度;
  c)爐子情況,是新爐還是老爐,是否補爐,裝入量是多少,爐內是否有剩余鋼水和爐渣等;
  d)吹煉的鋼種及其對造渣、溫度控制的要求;
  e)上一班或上一爐操作情況,現在爐子的液面和爐底等。

  對上述情況必須做到心中有數。前期調節和控制的原則是早化渣、化好渣。吹煉前期的特點是硅、錳迅速氧化、渣中SiO2濃度大,熔池溫度不高,此時要求將加入爐內的石灰盡快地化好,以便形成堿度≮1.5~1.7的活躍爐渣,以減輕酸性渣對爐襯的侵蝕,并增加吹煉前期的脫硫與脫磷率。為此,應采用較高的槍位,如果槍位過低,不僅因渣中(FeO)低會在石灰表面形成高熔點而且致密的2CaO?SiO2,阻礙石灰的熔化,還會由于爐渣未能很好地覆蓋熔池表面而產生噴濺,當然,前期槍位也不宜長時間過高,以免發生嚴重噴濺。

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