转炉留渣双渣操作生产实践

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1、转炉留渣双渣操作生产实践吕凯辉(福建三安钢铁有限公司炼钢厂，福建泉州362411)摘要：介绍了福建三安炼钢厂的转炉留渣双渣操作，以及留渣操作中安全问题的解决措施，分析了应用留渣双渣操作工艺的石灰消耗、钢铁料耗、转炉炉龄、氧耗、冶炼周期、脱磷等效果。通过优化顶底复吹转炉留渣双渣工艺制度，提高转炉前期脱磷效果，在无铁水预处理的设备条件下可以冶炼高铬铁水，满足了对钢的洁净度要求。关键词：转炉；留渣；双渣；操作；实践0引言留渣双渣操作是将转炉上炉部分或全部的高碱度、高氧化亚铁的渣留在炉中，然后在吹炼第一期结束时倒出来，重新造渣的操作模式

2、[1]。该工艺具有高的碱度和比较高的∑(FeO)含量，对铁水具有一定的去磷和去硫能力，且本身还含有大量的物理热，将该种炉渣部分地甚至全部留在炉内可以显著加速下一炉初期渣的成渣过程，提高吹炼前期去磷率、节省石灰用量和提高炉子的热效率。但在留渣双渣操作中，必须特别注意防止兑铁水时产生严重喷溅[2]。福建三安炼钢厂研究了留渣操作喷溅和预防的机理，摸索出了1套留渣操作方法，取得了显著的经济效益。1福建三钢的留渣双渣操作三安炼钢厂结合本厂的实际情况(高炉使用“印尼高铬矿”时，铁水铬含量高，由于铬能显著降低磷的活度，铁水中的铬氧化生成大量C

3、r2O3，使脱磷渣“硬化”，不利于脱磷反应的进行，转炉渣脱磷能力下降)，实行的生产工艺为：“留渣双渣法”加“高拉后吹”的生产冶炼工艺，留渣双渣法工艺对于高磷高硅高铬等铁水的冶炼比较具有实用性，其工艺流程为：溅渣留渣→进废钢铁水→下枪冶炼→起泡沫渣时提枪倒渣下枪→脱碳升温出钢。该工艺和一般工艺的差异在于倒渣操作在吹炼中途进行，其原理是：在温度为1320～1420℃时，转炉冶炼脱磷脱硅效果较明显；而温度>1550℃时，转炉渣对于脱磷是反效果的，也即会回磷。所以在脱硅、脱磷操作基本完成后进行倒渣操作，能有效脱磷，不影响冶炼周期，可以降

4、低转炉石灰消耗和钢铁料消耗。脱磷的有利条件是低温、高碱度、高(FeO)，所以脱磷主要在吹炼前期完成，中后期控制好化渣情况，避免炉渣返干，炉内要均匀升温。2几种造渣方法的对比氧气转炉常用的造渣方法有4种：单渣法、双渣法、留渣法和留渣双渣法。2.1单渣法在吹炼过程中只造1次渣，中途不倒渣、不扒渣，直到吹炼终点出钢。单渣操作工艺比较简单，吹炼时间短，劳动条件好，易于实现自动控制。正常情况下脱磷效率在80%左右，脱硫效率为30%～40%；第一批渣料是在开吹的同时加入，第二批渣料的加入时间是在硅锰氧化基本结束，第一批渣料基本化好，碳焰初起

5、时加入。2.2双渣法在吹炼中期倒出或扒除1/2～2/3炉渣，然后加入渣料重新造渣的方法为双渣操作。根据铁水成分和所炼钢种的要求，也可以多次倒炉倒渣造新渣。在铁水含硅较高，或含磷大于0.5%，或含硫并不高而吹炼优质钢，或吹炼中、高碳钢种时，都可以采用双渣操作。采用双渣操作可以在转炉内保持最小的渣量，同时又能达到最高的去除磷硫效率。双渣操作脱磷效率在90%以上，脱硫效率约45%。双渣操作会延长吹炼时间，增加热量损失，降低金属收得率，不利于自动控制，恶化劳动条件。2.3留渣法将上炉终渣的一部分或全部留在炉内给下炉使用。终点熔渣的碱度高

6、、温度高，并且有一定(TFe)含量，留到下一炉有利于初期渣尽早形成，并且能提高前期去除磷硫的效率，有利于保护炉衬，节省石灰用量。采用留渣操作时，在兑铁水前要先加石灰或者加废钢稠化冷凝熔渣，当炉内无液体渣时方可兑入铁水，以避免引发喷溅。2.4留渣双渣法将上炉终点渣的一部分或全部留在炉内，然后在吹炼第一期结束时倒出来，重新造渣。留渣双渣法的终渣一般有高的碱度和比较高的∑(FeO)含量，对铁水具有一定的去磷和去硫能力，且本身还含有大量的物理热。将这种炉渣部分，甚至全部留在炉内，可以显著加速下一炉初期渣的成渣过程，提高吹炼前期去磷和去硫

7、率，节省石灰用量和提高转炉的热效率。在这种留渣法中，要特别注意防止兑铁水时产生严重喷溅。按照以上4种造渣模式的对比，铁水成分平均值：Si68%，Mn35%，P120%，S58%；温度1329℃，一倒双命中范围1600～1660，C≥0.10%，P≤0.030%；冶炼正常、喷溅少。表1为统计30炉4种留渣法的主要参数。3留渣双渣法的兑铁水操作福建三安炼钢厂在留渣双渣操作中，特别注意防止兑铁水时产生严重喷溅。留渣双渣操作终渣中含有FeO成分，这种终渣留待下一炉，在兑入铁水时必会发生(FeO)+[C〗=[Fe]+CO；2(FeO)+[

8、C]=2[Fe]+CO2的化学还原反应。若终渣中FeO含量高于25%，还原反应会更激烈，瞬间产生大量的气体，造成爆发性喷溅事故。因此，必须降低渣中FeO含量，而其中影响含量的因素有：(1)钢中碳—氧平衡规律。碳含量高，氧含量就低；碳含量低时，氧含量相应就高。(2