转炉炉底上涨的预防与控制

发表时间：[2007-11-17]　　作者：　　编辑录入：admin　　点击数：3715

前言

　　本钢炼钢厂自动化改造完成以后，采用了五孔氧枪，造渣与化渣效果得到明显的改善，整个操作更加平稳，有利于副枪和二级机的正常运行。但最突出的一个问题就是容易造成炉底上涨，给整个冶炼操作带来一系列问题，如粘枪、枪口结渣、烟罩和锅炉结渣、喷溅等。本钢炼钢厂在采用五孔氧枪造渣与化渣效果得到明显改善的同时，又对炉底上涨的预防与控制工艺进行了研究，取得了明显的效果，保证了生产的稳定顺行。

1 炉底上涨的危害

　　炉底上涨以后，给整个冶炼操作带来一系列问题，若不能及时的控制和解决，不但会造成操作困难，甚至会引起生产或安全事故。

　　(1)炉底上涨可造成喷溅增加，降低金属回收率，增加钢铁料消耗。另外，喷溅严重时，容易引起安全事故或设备事故。

　　(2)炉底上涨以后，操作工仍按照以往的枪位操作，此时枪位过低，容易导致烧枪。

　　(3)操作枪位过低会导致吹炼过程中返干现象严重。喷头被侵蚀后，氧气利用率低，造成过吹，终点氧含量较高。另外，氧枪严重粘枪后，提枪时会拉坏氮封口，甚至氧枪提不出氮封口，造成生产热停。

　　(4)炉底上涨以后，枪口及烟罩、锅炉结渣，炉内烟气排出不畅。另外，由于重力的作用，结渣脱落后可造成卡枪和刮坏炉口、烟罩、炉后水冷梁等一系列事故。

2 炉底上涨的预防措施

2.1 造渣工艺研究

　　(1)原材料要求

　　本钢炼钢厂的主要造渣材料为石灰和轻烧白云石。由于供货厂家比较多，原材料的质量和成分差别比较大，个别厂家轻烧白云石和石灰的有效CaO比较低，活度也比较低。为了保证炉渣(MgO)、碱度和脱磷、脱硫效果，只能多加入散装料，结果炉渣过粘，导致炉底上涨。为了保证轻烧白云石和石灰的质量，确保造渣操作顺利进行，特别规定了轻烧白云石、活性石灰、冶金石灰的化学成分，分别见表1，2，3。

表1 轻烧白云石的化学成分要求/%

CaO	MgO	SiO₂	烧碱	水分
≥40	≥30	≤3	＜15	＜0.5

表2 活性石灰的化学成分要求/%

CaO	SiO₂	P	S	生过烧率	活性度
≥89	≤1.5	≤0.05	≤0.05	≤6	≥330

表3 冶金石灰的化学成分要求/%

CaO	SiO₂	P	S	生过烧率	活性度
≥80	≤4	≤0.05	≤0.12	≤15	≥200

　 (2)造渣制度

　根据不同钢种采用不同的造渣操作工艺，碳保炉渣具有良好的流动性，避免炉渣过稠，避免炉底上涨，同时根据炉渣的实际情况作适当的调整。炉渣终点成分见表4所示。

表4 炉渣终点成分

钢种	终渣碱度R	终渣(MgO)/%	终渣(FeO)/%
低碳钢种 (出钢[C]≤0.06%)	3.0~3.2	10.0~12.0	≤15.0
正常钢种 (出钢[C]≥0.07%)	2.8~3.0	8.0~10.0	≤13.0
中碳钢种 (出钢[C]≥0.20%)	2.7~2.9	7.0~8.0	≤11.0

　　(3)温度控制

　 ①当废钢配不到位时，可用铁质降温料调整温度，随头批料加入，每次料投入不大于2t。如果大于2t则要分批加入，控制好过吹喷溅及溢渣。

　 ②根据铁水条件及炉渣终点成分的要求，合理加入各种散装料。当过程温度过高时，在保证炉料终点成分要求的前提下，尽量用铁质降温料进行降温，避免炉渣过粘。

　 ③出钢前加料降温操作必须进行点吹。一是避免过多地加料，加入料漂浮于炉渣表面时，不能彻底熔化而未能真正起到降温的作用；二是避免降温料漂浮于炉渣表面，导致溅渣时炉渣过稠，不能起到良好的溅渣效果，同时也很容易造成炉底上涨。

2.2 溅渣工艺控制

　 (1)溅渣前必须根据渣况倒出部分渣，一是确保合适的溅渣量，二是避免渣子过稠，调渣时间过长，加入改渣剂量过大，导致炉底上涨。所以要求每次加入的改渣剂不能超过300kg，每次溅渣时的加入量不能超过600kg，时间不超过4min。

　 (2)由于溅渣后炉渣过稠，所以要求溅渣后必须将炉渣倒净，将炉子大控，避免粘渣滞留炉底，引起炉底上涨。

　 (3)溅渣后，若炉渣过粘，可采用在吹炼下极限吹氧30s，将粘附在炉底的粘渣吹稀，避免粘渣滞留炉底，造成炉底上涨。

2.3 吹枪加料控制

　吹枪制度按吹枪操作要点执行。在吹枪过程中，根据实际情况要求不加料或少加料，避免加料过多引起炉底上涨。同时要求吹枪过程中尽量带炉底，但以不损坏炉衬溅渣层为原则。

3 炉底上涨的处理方法

3.1 炉底吹扫

　倒渣结束以后，在不影响生产的前提下，炉子回到零位，氧枪下到下极限点，开氧30~50s吹扫炉底，然后将吹扫出来的渣子倒掉。

3.2 兑铁吹炉底

　 (1)吹炉底前提条件

　　①炉底上涨超过200mm时，应及时吹炉底。

　　②吹炉底的炉次要具备良好的溅层厚度和高压氮气条件。

　　③吹炉底必须在补炉或炉体温度降低之后进行。

　　④处理炉底前需提前准备1~2个空渣罐。

　 (2)吹炉底操作

　　①向炉内兑入铁水1~2t，同时风机升高速。

　　②开吹氧气流量3000~4000m³/h，过程氧气流量为4000~6000m³/h，最高供氧流量≤7000m³/h。

　　③开氧后枪位控制在下极限，保证炉内铁水充分氧化。待炉内铁水基本氧化完全，炉内温度升高后，适当提高枪位到200~300mm，保证炉膛内的炉渣能够充分冲刷所需要处理的位置，保证炉膛形状规整，便于吹炼和造渣。枪位变化不要过快、过急、过频。

　　④供氧时间不大于15min，每次吹炉底不大于二次供氧。

　 (3)吹炉底注意事项

　　①吹枪后如炉内有液态渣时，必须倒出后方可加废钢、兑铁，以防兑铁放炮和烧车；若炉内有料，必须通过摇炉将炉底粘料摇掉后，再兑铁，避免开吹不着火或吹炼中炉底粘渣浮起产生喷溅和烧枪，炉内投料未成陀可不倒出。

　　②吹炉底停止提枪后，关闭挡火门，用一档速度缓慢向前摇炉，以防炉渣涌出(此时平台不准有人)。倒渣前根据渣况向炉内投入适量的铁矿石或渣钢，并进行吹氮降温，以防倒渣时烫漏渣罐，待炉内渣全部倒出后方可加废钢，然后兑铁水。

　　③吹炉底后必须重新测液面。

4 结论

　　本钢炼钢厂在对炉底上涨采取了各种预防与处理措施以后，炉底上涨得到了明显的控制，上涨最大幅度不超过300mm，使整个操作更加平稳，避免了许多事故的发生，并且在降低钢铁料消耗等方面收到了明显的效益。