摘要: 氧枪系统是转炉的一个重要环节，直接关系到转炉厂的生产顺行,而由于氧枪的工作环境恶劣，加上操作失误，粘枪事故时有发生。本文分析了氧枪粘枪的机理，介绍了氧枪粘枪产生的后果，并探讨了在实际生产中，由于装入制度、炉渣返干、喷溅等原因导致粘枪，介绍了生产中防止氧枪粘枪的措施，对生产实践有一定的指导意义。

　 关键词:　 氧抢　 粘枪　 机理　 措施

l 前言

　 鄂钢转炉炼钢厂现有4座30t氧气顶吹转炉，配以2座精炼炉和5台连铸机，主要生产普碳钢、螺纹钢及碳结钢。由于炉、机数目较多，生产运行情况复杂，因此，保障炉、机顺行，适应1炉对1机的生产原则，在转炉厂的日常生产调度中显得尤为重要。

　 氧枪系统是转炉的重要环节，氧枪系统的正常与否直接关系到转炉以及整个生产系统的运行，而在实际生产中，由于快节奏的生产，或者操作的失误，经常会出现氧枪粘枪现象，严重时甚至导致停炉，现就转炉氧枪粘枪原因及对策作分析如下。

2 机理及后果

　 作为氧气顶吹炼钢的重要设备，氧枪将高纯度氧气以超音速速度吹入转炉内金属熔池上方，在吹炼过程中，它不但要承受点火瞬间2500℃左右的高温区的热辐射，还要承受钢和渣激烈的冲刷，工作条件十分恶劣，加上操枪失误或其他原因，很容易粘钢。粘钢后枪体变粗，在烟罩水套处容易造成氧枪升降故障，甚至出现氧枪提不出去，严重影响转炉吹炼，生产不能正常进行。在快节奏的生产中，氧枪粘钢有可能造成铸机降速甚至断浇。氧枪粘钢不仅易损坏枪头，影响吹炼过程中的供氧效果，同时还会缩短氧枪喷头的寿命。氧枪喷头粘钢后，散热条件恶化，很容易被烧坏。枪身的粘钢大部分是冷钢夹着炉渣，严重时粘钢厚度可达30～150mm，长达几米，致使氧枪提不起来，只能停炉处理。

3 原因分析

　 氧枪粘钢的主要原因是由于吹炼过程中炉渣没有化好化透，流动性差，金属喷溅严重，或者枪位过低等造成的；另外，喷头结构、氧压的高低，也有一定的影响。

3.1 喷头结构不合理

　 虽然喷头有高压水及高压氧流的双重冷却，但是由于喷头处在炽热的气氛中，并且不断受到溅起的高温熔渣和金属液滴的冲刷与浸泡，喷头端面温度仍然很高，其表面晶粒会受热长大，因此必须为喷头提供良好的冷却效果。

　 1)水缝宽度过小。受热后的循环水因缺少充足的空间，不能快速回流，对喷头角部、出口外缘的冷却效果变差，易造成角部蚀损，扩张段长度缩短，出口直径减少，同时金属铜晶粒将会增大，扩张段呈葫芦状。

　 2)导水板角度不合理。由于导水板角度与出口端面不一致，存在流场死角，减缓了循环水的回流速度，降低了冷却效果

3.2 原料条件

　 1)铁水含硅量低。铁水硅低，在很短的时间里硅就被氧化，碳、氧剧烈反应期提前，而操作人员没有能及时变化枪位，使渣中FeO含量没有及时得到提高，导致熔渣返干而粘枪。

　 2)铁水含硅量高。铁水硅高，硅的氧化时问相对较长，使碳、氧剧烈反应期推后，同时产生的SiO₂形成大量的渣，操作人员没有推迟抬高枪位的时间，渣中FeO含量很高，导致碳、氧剧烈反应，造成熔渣泡沫化喷溅。这时熔池温度迅速升高，而喷溅过后的后期渣中FeO含量降低，导致熔渣返干而粘枪(易在枪头粘钢)，熔渣返干后．钢水温度的传递受到阻碍，使分散在熔渣中的钢珠温度下降而粘在氧枪上。

3.3 冶炼操作

3.3.1 装入制度

　 出钢量不稳定、回炉钢水影响以及人为因素等，有可能造成炉容比偏小而产生喷溅后又产生返干而导致粘枪。

3.3.2 造渣制度

　 1)渣料加入时机和批量控制。如大量石灰在开吹时一次性加入，会导致温降过大，石灰溶解不好，成渣不良，最终引起喷溅。

　 2)渣料结构。如采用单一石灰造渣，易在冶炼过程中出现高温返干、喷溅现象，而合理利用生白云石和轻烧镁球等造渣材料配合石灰造渣，不但可以有效提高渣的冶金效果，同时还在提高炉龄和抑制喷溅方面起到较为重要的作用。实际操作中，可以在开吹时加入轻烧镁球以增加前期渣中MgO含量，利于前期脱磷和保护炉衬；在前中期温度开始升高时加入一定量的生白云石，可以有效防止发生高温返干、喷溅。

　 3)渣料量没有根据入炉料变化相应改变。实际操作中，要根据铁水含硅量调整渣料配比、批量及加入时间和枪位等，以适应冶炼过程中渣量变化。避免出现渣量过多或太少，减少冶炼过程中的喷溅。

　 4)有时一次倒炉渣况很好，没有粘枪，在补吹时却发生了粘枪。其原因主要是操作人员见一次倒炉温度高，在补吹时加入大量的渣料，而补吹时间又短，渣料无法化透，这时很容易发生粘枪。

4 避免氧枪粘钢措施

4.1 枪位控制

　 氧枪粘钢无论是对钢的质量、炉衬寿命、材料的消耗、冶炼时间等都会有不良影响，解决氧枪粘钢的主要措施有：

　 1)在整个炼钢过程中，氧枪枪位是一个非常重要的参数，它直接关系到炼钢过程中的脱碳、造渣、升温以及喷溅的发生，因此，必须很好地控制氧枪的枪位，使炼钢过程得以平稳进行。

　 在转炉炼钢整个炉役中，随着炼钢炉次的增加，炉衬由于受到侵蚀不断变薄，炉容不断增大。因此，每隔一定炉次对熔钢液面进行测定，根据装入制度(定量装入)及测定结果确定氧枪高度，而在2次测定期间，氧枪高度保持不变。同时，在具体每一个炉次中，按照吹炼的初期、中期和末期设定若干不同高度，而在每一时间段内，其高度是不变的。由于在转炉炼钢过程中要向炉内分期分批加入造渣剂、助熔剂(初期)等造渣材料和冷却剂(末期)，使炉内状况发生变化，相、与于加入一个扰动，同时在不同阶段，渣的泡沫程度及粘度也不同，而固定氧枪高度吹炼不能及时适应这些情况，从而使炉内的反应及造渣不能平稳地进行。造渣是转炉炼钢过程中的一项重要内容，渣的好坏直接关系到炼钢过程能否顺利进行，有时甚至避戏溢渣或喷溅，从而降低钢的收得率以及粘枪，因此要尽量避免溢渣和喷溅。另一方面，固定枪位的吹炼模式也无法适应铁水、废钢、造渣材料等化学成分变化引起反应状况的不同。针对转炉炼钢过程中固定枪位所存在的问题，应该根据炉内的具体情况对氧枪枪位进行连续调节，使转炉炼钢过程平稳进行，从而造好渣，避免粘枪。

4.2 稳定铁水中硅含量

　 在没有办法稳定铁水中硅含量的情况下，争取在铁水入炉之前知道铁水中准确硅含量，以利于炉前操作人员及时选择恰当的操作模式，铁水中不同硅含量下的操作方法如下：

　 1)铁水中硅含量低时，适当减少第一批造渣料的加入量，并减少过程中造渣料用量和补加渣料的次数，以确保温度。因为碳、氧剧烈反应期提前，应提前提高枪位，以增加渣中FeO含量，防止炉渣返干。

　 2)铁水中硅含量高时，首先应改变装入量，减少铁水用量，提高废钢等冷料用量。同时考虑到碳、氧剧烈反应期推后，应适当延长前期压枪时间，防止喷溅，从而导致后期返干。

4.3 控制炉底上涨

　 炉底上涨不仅影响炉容比，而且降低了转炉的有效高度，严重时会使冶炼过程难以把握，喷溅加剧。造成炉底上涨的主要原因有：

　 1)石灰质量差，冶炼过程返干，造成终渣未化透，流动性差；

　 2)冶炼临近终点，补加石灰、白云石等；

　 3)终渣碱度控制较高；

　 4)溅渣时间过长。

　 控制炉底上涨，首先要控制炉渣碱度，一般不要超过3.2，而不是单纯降低终渣MgO含量。生产中发现，只要终渣碱度合适，溅渣后炉渣有一定流动性，一般不会出现炉底上涨。炉底上涨，一般出现在溅渣后的余渣，不具备流动性，倒炉时呈团滚动的炉次，该症状是炉渣碱度过高或终渣未化透的表现。炉底上涨，不是连续的几个炉次操作不当造成的，往往一炉操作不当都会造成上涨，因此每一炉都要控制炉底上涨。

5 结论

　 原材料不稳定、操作失误、装入量过大、造渣不好等，是造成氧枪粘枪的主要因素，因此，及时了解原材料状况，并及时根据原材料调整操作方法，化好渣、化透渣、防止喷溅等措施可有效防止粘枪情况的发生，为整体生产的顺行提供有力保障。