摘? 要
??????? 鋼鐵料消耗作為衡量一個轉(zhuǎn)爐煉鋼廠生產(chǎn)、技術(shù)和管理水平的重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它的成本占整個煉鋼廠鋼坯成本的70％以上；所以降低鋼鐵料消耗能顯著降低生產(chǎn)成本，而減少和避免煉鋼噴濺低鋼鐵料消耗起著非常重要的作用。在轉(zhuǎn)爐的冶煉過程中噴濺是頂吹轉(zhuǎn)爐吹煉過程中經(jīng)常見到的一種現(xiàn)象，噴濺造渣中必然的過程，生產(chǎn)當(dāng)中噴濺的控制，減少金屬損失是轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的一項(xiàng)重要課題。本文通過接近現(xiàn)實(shí)的筆觸，試述了這一課題。并且將噴濺的形式做了分類，從生產(chǎn)實(shí)踐的角度歸納了一些控制轉(zhuǎn)爐噴濺的方法。
??????? 關(guān)鍵詞: 轉(zhuǎn)爐；噴濺；危害；控制
??????? ABSTRACT
??????? steel material consumption as a measure of a converter steelmaking plant of production, technology and management level of important economic indicators of the total, it costs more than 70% of steel billet cost; So reduce steel material consumption can significantly reduce the production costs, and reduce and avoid spillage low steel material consumption steelmaking plays a very important role. The smelting process in converter blowing bof spillage is often see in the process of a kind of phenomenon, spitting slagging inevitable process, production of the control, reduce spillage of metal loss of converter production is an important topic. This article through realistic brushworks, try this topic described. And the form of the spillage from doing the production practice of classification, induced some control Angle of the method of converter spillage.
??????? Keywords:?? Converter, spitting, harm and control
??????? 引? 言
??????? 噴濺是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐吹煉過程中經(jīng)常發(fā)生的一種現(xiàn)象，通常人們把隨爐氣攜走、從爐口溢出或噴出爐渣與金屬的現(xiàn)象稱為噴濺。在整個煉鋼過程中，氧槍槍位是一個非常重要的參數(shù)，它直接關(guān)系到煉鋼過程中的脫碳、造渣、升溫以及噴濺的發(fā)生，因此，必須很好地控制氧槍的槍位，使煉鋼過程得以平穩(wěn)進(jìn)行。
??????? 　　在轉(zhuǎn)爐煉鋼整個爐役中，隨著煉鋼爐次的增加，爐襯由于受到侵蝕不斷變薄，爐容不斷增大，因此，每隔一定爐次對熔鋼液面進(jìn)行測定，根據(jù)裝入制度(定深裝入或定量裝入)及測定結(jié)果確定氧槍高度，而在兩次測定期間，氧槍高度保持不變。同時，在具體每一個爐次中，按照吹煉的初期、中期和末期設(shè)定若干不同高度［1］，而在每一時間段內(nèi)，其高度是不變的。由于在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中要向爐內(nèi)分期分批加入造渣劑、助熔劑(初期)等造渣材料和冷卻劑(末期)，使?fàn)t內(nèi)狀況發(fā)生變化，相當(dāng)于加入一個擾動，同時在不同階段，渣的泡沫程度及粘度也不同，而目前的固定氧槍高度吹煉不能及時適應(yīng)這些情況，從而使?fàn)t內(nèi)的反應(yīng)及退渣不能平穩(wěn)地進(jìn)行。造渣是轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，渣的好壞直接關(guān)系到煉鋼過程能否順利進(jìn)行，有時甚至造成溢渣或噴濺，從而降低鋼的收得率以及粘槍，因此要盡量避免溢渣和噴濺。另一方面，固定槍位的吹煉模式也無法適應(yīng)鐵水、廢鋼、造渣材料等化學(xué)成分變化引起反應(yīng)狀況的不同。針對轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中固定槍位所存在的問題，我們采用模糊控制的方法使氧槍槍位根據(jù)爐內(nèi)的具體情況進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)，同時針對轉(zhuǎn)爐煉鋼是一爐一爐進(jìn)行的，爐與爐之間既不完全相同又有聯(lián)系的特點(diǎn)，采用自學(xué)習(xí)技術(shù)確定每一爐次氧槍的槍位，使轉(zhuǎn)爐煉鋼過程平穩(wěn)進(jìn)行，從而提高碳溫命中率。
??????? 1.供氧制度對轉(zhuǎn)爐噴濺的影響
??????? 1.1噴頭結(jié)構(gòu)
??????? 氧槍噴頭的設(shè)計(jì)取決于爐子的大小[2]。多孔氧槍噴頭的設(shè)計(jì)便于分散氧氣流股，增加與熔池的接觸面積，使氧氣逸出更均勻，吹煉過程更平穩(wěn)。因此，與單孔噴頭相比，多孔噴頭具有可以提高供氧強(qiáng)度和冶煉強(qiáng)度，增大沖擊面積，利于成渣，操作平穩(wěn)，不易噴濺等優(yōu)點(diǎn)。
??????? 噴頭出口射流馬赫數(shù)的大小決定了噴嘴氧氣出口速度[3]，即決定了氧氣射流對熔池的沖擊能力。射流馬赫數(shù)過大，則會出現(xiàn)噴濺；射流馬赫數(shù)過低，氣流攪拌作用減弱，降低了氧氣的利用率，導(dǎo)致渣中鐵含量增高，也會引起噴濺。對于大于100 t轉(zhuǎn)爐，馬赫數(shù)Ma=1．95～2．0；對于大于120 t轉(zhuǎn)爐，Ma=2．0～2．1。
??????? 1.2供氧強(qiáng)度
??????? 供氧強(qiáng)度的大小應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)爐的公稱噸位、爐容比來確定[4]。供氧強(qiáng)度過大，容易造成嚴(yán)重的噴濺；供氧強(qiáng)度過小，則將延長轉(zhuǎn)爐吹煉時間。因此，通常在不產(chǎn)生噴濺的情況下，盡可能采用較大的供氧強(qiáng)度。目前，國內(nèi)中、小型轉(zhuǎn)爐的供氧強(qiáng)度(標(biāo)態(tài))為2．5～4．5 m3／(t·min)，120 t以上轉(zhuǎn)爐的供氧強(qiáng)度(標(biāo)態(tài))為2．8-一3．6 m3／(t·min)。
??????? 1.3供氧壓力
??????? 理論設(shè)計(jì)氧壓是噴嘴進(jìn)口處的壓力[3]，是設(shè)計(jì)噴嘴喉口和出口直徑的重要參數(shù)。一般使用氧壓范圍是0．78～1．18 MPa，理論設(shè)計(jì)氧壓是使用氧壓范圍中的最低氧壓。生產(chǎn)實(shí)踐中使用操作氧壓不大于理論設(shè)計(jì)氧壓的150％仍能很好的工
??????? 作。使用氧壓過大或過小，都會使氧射流產(chǎn)生激波，射流能量損失增大，嚴(yán)重影響吹煉效果。
??????? 1.4搶位控制
??????? 過程槍位的控制原則是爐渣不返干、不噴濺、快速脫碳和熔池均勻升溫[4]。槍位過低，會產(chǎn)生爐渣返干，造成嚴(yán)重的金屬噴濺，有時甚至噴頭粘鋼而被損壞；槍位過高，渣中T．Fe含量較高，又加上脫碳速度快，同樣會引起大噴或連續(xù)噴濺。
??????? L／L0表示氧射流對熔池的穿透深度與熔池深度的比值。在吹煉過程中L／L。值決定氧氣在熔池、爐渣與爐氣中的分配。它對于熔池脫碳速度、渣中氧化鐵含量與爐氣的二次燃燒率都有重要影響。L／L0值小，爐渣氧化性增加，脫碳速度
??????? 降低；L／L。值增大，則相反
??????? 2、噴濺產(chǎn)生原因
??????? 轉(zhuǎn)爐常見噴濺主要分為爆發(fā)性噴濺、泡沫性噴濺和金屬噴濺。主要發(fā)生在兩個時期：第一時期是供氧4-6min左右，主要特征是爐溫偏低；第二時期是供氧11-14min左右，主要特征是爐溫偏高。
??????? 2.1、爆發(fā)性噴濺產(chǎn)生的原因
??????? 熔池內(nèi)碳氧反應(yīng)不均衡發(fā)展，瞬時產(chǎn)生大量的CO氣體，這是發(fā)生爆發(fā)性噴濺的根本原因。
??????? 碳氧反應(yīng)：[C]+(FeO)＝｛CO｝+[Fe]是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)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(jìn)行的碳氧反應(yīng)；供人的氧氣生成了大量(FeO)并聚積；當(dāng)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(yīng)重新以更猛烈的速度進(jìn)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(fā)生爆發(fā)性噴濺。
??????? 2.2、泡沫性噴濺產(chǎn)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(yán)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(yán)重的泡沫渣可能導(dǎo)致爐口溢渣。顯然，渣量大時，比較容易產(chǎn)生噴濺；爐容比大的轉(zhuǎn)爐，爐膛空間也大，相對而言發(fā)生較大噴濺的可能性小些。