溅渣护炉技术大幅度提高

　　1前言溅渣护炉技术能大幅度提高转炉炉龄、降低耐火材料消耗、提高转炉的生产能力，自问世以来，国内外的许多转炉钢厂都相继采用并结合自身的特点加以发展。攀钢转炉以含钒钛铁水提钒后的半钢为原料，钢渣中含氧化物，1996年的转炉炉龄为1217炉。在半钢炼钢、钒钛钢渣、细长转炉炉型、钢渣渣量少的条件下进行溅渣护炉，无国内外的经验借鉴。

　　1997年开始，通过含V钢渣岩相组成的研究，提出了渣系的改进方向，结合造渣工艺、终点控制制度、吹氮溅渣参数的研究和完善，开发出半钢炼钢及钒钛钢渣条件下的溅渣护炉工艺，使攀钢转炉炉龄达到7354炉。

　　2试验条件2.1设备攀钢炼钢厂现有3座转炉，公称容量120t.

　　2.2半钢入转炉的半钢成分和温度见表1.

　　2.3冶炼钢种、出钢温度和钢渣量元素温度/℃平均范围冶炼的钢种有重轨、车轴、低碳铝镇静钢、大梁板钢、管线钢及普碳钢等。模铸钢的出钢温度为冶炼过程总渣量为70～75kg/t，拉碳倒炉流失一部分后，溅渣时的渣量约为45～55kg/t.

　　钢渣成分及熔化性温度炉号熔化性温度/钢渣岩相组成炉号硅酸三钙硅酸二钙方镁石铁酸盐游离CaO金属铁，钢渣中V（2）MgO含量5%～8%，岩相中的方镁石所占比例1%～2%，表明钢渣中的MgO含量刚达到饱和。对应的复合碱度（CaO/（SiO5.14、5.53，钢渣的碱度偏高。碱度偏高，致使钢渣中游离CaO相的比例高。研究发现，影响钢渣中游离CaO含量的主要因素是碱度和含量。

　　铁酸盐相所占比例分别为25%～27%、32%～35%.铁酸盐为低熔点相，所占比例过高，将导致钢渣的熔化性温度低。低TFe含量钢渣的熔化性温度低，仅为1285℃。除受铁酸盐低熔点相影响外，V是重要的影响因素。实验表明，1%V将降低低钢渣的熔化性温度27℃。相比例偏低，仅为3%～6%，粘稠性较差。

　　相是所形成的固溶体，它的熔点介于低熔点的铁酸盐和高熔点的硅酸盐之间，起过渡相的作用，连接低熔点相和高熔点相。因此，钢渣中必须具有一定含量的RO相，使钢渣具有一定的粘稠性，以保证溅渣效果及钢渣与炉衬的粘附能力。

　　钢渣的改进根据以上论述，含V钢渣应从以下几个方面进行改进。

　　（1）提高MgO含量，使钢渣中的MgO处于过饱和状态，降低冶炼过程炉衬上的MgO向渣中的转移速度，同时提高钢渣的粘度。

　　（2）控制炉渣碱度，避免过高的碱度操作，降低渣中的游离CaO含量，使过程渣化透。

　　（3）降低炉渣的氧化性，减少低熔点铁酸盐相所占比例，提高钢渣的熔化性温度。含量，增加钢渣中RO相所占比例，使钢渣具有较好的粘稠性。

　　改进后的钢渣，岩相组成为：硅酸三钙40%～14%～16%.低熔点铁酸盐相比例的大幅度降低，使炉渣的熔化性能发生了显著的变化，熔化性温度游离CaO的降低以及RO相比例的上升，证明炉渣已完全化透，且具有较好的粘稠性。

　　4钢渣成分的控制4.1造渣半钢炼钢造渣的难点在于初期渣形成困难。为此，采取了以下措施。

　　（1）调整**批渣料中含SiO酸性材料的用量，合理控制前期炉渣的碱度。

　　（2）多组元造渣渣中存在MgO和MnO有利于扩大液相区、缩小多相区，避免硅酸二钙的过早形成，从而促进石灰熔化。攀钢通过在吹炼前期加入轻烧白云石和富锰矿，使炉渣中具有一定量的MgO和MnO含量，加速了初期渣的快速形成。

　　（3）使用复合造渣剂开发并使用了熔化性温度为1200～1250℃的复合造渣剂，随**批料加入。通过以上措施，半钢炼钢初期渣形成困难的难题得到了解决，初期渣的形成时间小于4min，同时，造渣过程实现了无萤石炼钢。

　　4.2终渣MgO含量的控制根据终点[C]、终渣TFe含量、出钢温度确定终渣含量，冶炼高、中碳钢控制在7%～9%，而低碳钢则控制在9%～12%.

　　4.3终渣TFe含量的控制冶炼过程热量不足是半钢炼钢的重要特点。终点钢渣过氧化的现象十分严重，通过研究，采取以下措施。

　　（1）优化提钒工艺，提高半钢质量，使入转炉的（2）冶炼过程添加碳质材料，确保热量满足所炼钢种的要求，杜绝终点[C]<0.03%炉次的出现。

　　（3）研究并应用连铸钢冶炼的“终点控制模型”，使终点一次命中率提高到65%以上，渣中TFe含量降低2%～3%.

　　（4）严格控制炉渣碱度，避免冶炼过程长时间的高枪位操作，在相同终点碳含量条件下，渣中TFe采取以上措施后，冶炼终点[C]为0.03%～4.4半钢炼钢及溅渣护炉的炉渣成分按以上措施进行控制，具有一定的粘稠性，溅渣效果好，溅渣层具有较强的抗侵蚀能力。

　　5溅渣参数钢种高中碳钢（66炉）低碳钢（178炉）根据攀钢细长转炉炉型、氧枪喷头参数、溅渣渣量，并通过大量试验，确定了吹N溅渣参数：N工6溅渣护炉效果6.1转炉炉龄1999年9月全面采用溅渣护炉技术，炉龄成倍提高，并于2001年达到7354炉，平均6238炉。

　　7结论（1）通过研究，对含V钢渣进行了改进，改进后的钢渣满足了半钢炼钢及溅渣护炉的要求。

　　（2）采用控制前期炉渣碱度、多组元造渣、使用复合造渣剂等措施，解决了半钢炼钢初期渣形成难的问题，并实现了无萤石炼钢。

　　（3）提高半钢质量、碳质材料进行热补偿、研究并应用连铸钢冶炼的“终点控制模型”、严格控制过程炉渣碱度，有效控制了半钢炼钢终点钢渣的氧化性。

　　（4）通过开发适合自身特点的溅渣护炉技术，攀钢120t半钢炼钢转炉炉龄达到7354炉。