炼钢——转炉炼钢技术培训综述课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,转炉炼钢工艺技术培训,炼钢区,2012,年,8,月,1 转炉炼钢工艺技术培训炼钢区,2,本次培训侧重点是使大家了解炼钢技术的基本原理,及转炉吹炼化渣和喷溅控制操作方法、事故案例,。,一、培训目的,2一、培训目的,3,二、炼钢基本原理,1,、铁和钢的区别,钢和生铁都是铁基合金，都含有碳、硅、锰、磷、硫,5,种元素。其主要区别间表,1,。,3二、炼钢基本原理1、铁和钢的区别,4,项,目,钢,生铁,碳,(,质量分数,),2,，一般,0.04,1.7,2,，一般,2.5,4.3,硅、锰、磷、硫含量,较少,较多,熔点,1450,1530,1100,1150,机械性能,强度、塑性、韧性好,硬而脆，耐磨性好,可锻性,好,差,焊接性,好,差,热处理性能,好,差,铸造性,好,更好,表,1,钢和生铁的主要区别,钢和生铁最根本的区别是含碳量不同，钢中含碳量,2,，生铁含碳量,2,。,二、炼钢基本原理,4项 目钢生铁碳(质量分数)2，一般0.041.7,5,2,、炼钢的主要任务,（,1,）脱碳,在高温熔融状态下进行氧化熔炼，把生铁中的碳氧化降低到所炼钢号的规格范围内，是炼钢过程中的一项主要任务。,（,2,）脱磷,把铁中的有害杂质和磷降低到所炼钢号的规格范围内。,（,3,）去除钢中气体，如,N,。,（,4,）脱氧及合金化,把氧化熔炼过程中生成的对钢质量有害的过量的氧从钢液中排除掉；同时加入合金元素，将钢液中各种合金元素的含量调整到所炼钢号的规格范围内。,二、炼钢基本原理,52、炼钢的主要任务二、炼钢基本原理,6,（,5,）升温,铁水温度一般仅有,1300,左右，而出钢温度应达到,1600,以上，所以炼钢是一个升温的过程。,3,、现代炼钢主要方法,现代炼钢工艺流程主要有两种：,高炉氧气转炉炉外精炼连续铸钢；,废钢电弧炉炉外精炼连续铸钢。,4,、炼钢过程的化学反应,炼钢过程是剧烈的氧化反应过程，熔池内氧的来源主要是,:,向熔池吹入氧气，它是炼钢过程最主要的供氧方式；向熔池中加入铁矿石或其它氧化铁物质。,二、炼钢基本原理,6 （5）升温 铁水温度一般仅有1300左右，而出,7,4.1,铁的氧化,铁和氧的亲和力小于,Si,、,Mn,、,P,，但由于金属液中铁的浓度最大（质量分数为,90,），所以铁最先被氧化。,Fe + O,2, =,（,FeO,）,2,（,FeO,）,+ O,2, =,（,Fe,2,O,3,）,4.2,杂质氧化方式,炼钢熔池中除铁以外的各种元素的氧化方式有两种：直接氧化和间接氧化。,直接氧化是指气相中的氧与熔池中的除铁以外的各种元素直接发生氧化反应。如：,Mn + O,2, =,（,MnO,）,二、炼钢基本原理,74.1 铁的氧化二、炼钢基本原理,8,间接氧化是指氧首先和铁发生反应，生成（,FeO,），然后（,FeO,）扩散并溶解于钢中，钢中其他元素与溶解的氧发生氧化反应。,C +,（,FeO,）,= CO + Fe,或,C + O = CO,各种元素的氧化以间接氧化为主。,4.3,硅的氧化,在碱性炼钢法中，,Si,的氧化对成渣过程和炉衬的侵蚀有重要的影响。,直接氧化：,Si + O,2, =,（,SiO,2,）,放热,二、炼钢基本原理,8 间接氧化是指氧首先和铁发生反应，生成（FeO），然,9,间接氧化：,Si + 2,（,FeO,）,=,（,SiO,2,）,+Fe,放热,Si,的氧化产物,SiO,2,只溶于炉渣，不溶于钢液。,4.3.1,硅氧化反应的主要特点,Si,氧化反应的特点如下：,（,1,）由于,Si,与氧的亲和力很强，所以在冶炼初期，钢中的硅就能基本氧化完毕。同时由于硅的氧化产物,SiO,2,在碱性渣中完全与碱性氧化物如,CaO,结合，无法被还原出来，氧化很完全彻底；,（,2,）硅的氧化是一个强放热反应，低温有利于反应迅速进行。硅是转炉吹炼过程中重要的发热元素，但硅高会增加渣量，增大热损失。,二、炼钢基本原理,9 间接氧化：二、炼钢基本原理,10,4.4,锰的氧化,4.4.1,锰硅的氧化反应式,直接氧化：,Mn + O,2, =,（,MnO,）,放热,间接氧化：,Mn +,（,FeO,）,=,（,MnO,）,+ Fe,放热,Mn,的氧化产物只溶于炉渣，不溶于钢液。,4.4.2,锰氧化反应的主要特点,Mn,氧化反应的特点如下：,（,1,）,Mn,与氧的亲和力很强，并且,Mn,的氧化是强放热反应，故,Mn,的氧化也是在冶炼初期进行；,二、炼钢基本原理,104.4 锰的氧化二、炼钢基本原理,11,（,2,）由于,Mn,的氧化产物,MnO,是碱性氧化物，故碱性渣不利于,Mn,的氧化，,Mn,的氧化不象,Si,的氧化那样完全；,（,3,）当温度升高后，,Mn,的氧化反应会逆向进行，发生,Mn,的还原，即发生,“,回锰现象,”,，使钢中,“,余锰,”,增加。,4.5,碳的氧化,碳氧反应是炼钢过程中最重要的一个反应。一方面，把钢液中的碳含量降到了所炼钢种的规格范围内。另一方面，碳氧反应时产生的大量,CO,气泡从熔池中逸出时，引起熔池的剧烈沸腾和搅拌，对炼钢过程起到了极为重要的作用，具体如下：,（,1,）加速了熔池内各种物理化学反应的进行；,（,2,）强化了传热过程；,二、炼钢基本原理,11 （2）由于Mn的氧化产物MnO是碱性氧化物，故碱性渣,12,（,3,）,CO,气泡的上浮有利于钢中气体,H,、,N,和非金属夹杂物的去除；,（,4,）促进了钢液和熔渣温度和成分的均匀，并大大加速成渣过程；,（,5,）大量的,CO,气泡通过渣层，有利于形成泡沫渣。,4.5.1,氧气流股与金属液间的,C,O,反应,在氧气炼钢中，金属中一少部分碳可以受到直接氧化。,C + O,2, = CO +136000J,该反应放出大量的热，是转炉炼钢的重要热源。在氧射流的冲击区及电炉炼钢采用吹氧管插入钢液吹氧脱碳时，氧气流股直接作用于钢液，均会发生此类反应。脱碳示意图分别如图,1,示。,二、炼钢基本原理,12 （3）CO气泡的上浮有利于钢中气体H、N和非,13,流股中的气体氧与钢液中的碳原子直接接触，反应生成气体产物一氧化碳，脱碳速度受供氧强度的直接影响，供氧强度越大，脱碳速度越快。,图,1,氧气顶吹转炉氧射流与熔池相互作用示意图,二、炼钢基本原理,13 流股中的气体氧与钢液中的碳原子直接接触，反应,14,4.5. 2,金属熔池内部的,C,O,反应,金属熔池中大部分的碳是同溶解在金属中的氧相作用而被间接氧化。,C + O = CO,该反应微弱放热反应，温度降低有利于反应的进行。在转炉炼钢吹氧脱碳时，气体氧会使熔池内的铁原子大量氧化成,(Fe0),或由加入矿石或氧化铁皮在钢、渣界面上还原形成,(Fe0),， 然后（,FeO,）扩散并溶解于钢中，钢中,C,溶解的,O,发生作用。,二、炼钢基本原理,144.5. 2 金属熔池内部的CO反应二、炼钢基本原理,15,4.5.3,金属液与渣液界面的,C,O,反应,当渣中（,FeO,）含量较高时，渣中的（,FeO,），一方面会向钢液中扩散，发生第二类反应，另一方面也会直接发生界面反应，如下：,C +,（,FeO,）,= CO + Fe,4.6,脱磷,在大多数情况下，磷对钢的质量是有害的。随着钢中磷含量的增加，使钢的塑性和韧性降低，特别是低温冲击韧性降低，称为“冷脆”。,4.6.1,脱磷的基本反应和基本条件,脱磷的基本反应为：,2P + 5,（,Fe0,）,+ 4,（,CaO,）,=,（,4 CaOP,2,O,5,）,+ 5Fe,放热,二、炼钢基本原理,154.5.3 金属液与渣液界面的CO反应二、炼钢基本原理,16,综合脱磷反应式可以得到脱磷的基本条件为：,（,1,）炉渣碱度适当高；,（,2,）渣中的氧化铁适当高（,1520,）；,（,3,）适当的低温（,14501500,）；,（,4,）大渣量,电炉炼钢采用自动流渣、放旧渣造新渣的方法；,（,5,）炉渣流动性好。,4.6.2,回磷,磷从炉渣重新返回钢液的现象称为“回磷”。,回磷现象的产生与以下因素有关：钢液温度过高，脱氧剂的加入使渣中（,FeO,）大大降低，脱氧产物和耐火材料中,SiO,2,的溶入使炉渣碱度降低等。,二、炼钢基本原理,16综合脱磷反应式可以得到脱磷的基本条件为：二、炼钢基本原理,17,5,炼钢原料,炼钢原料可以分为金属料和非金属料。,5.1,金属料,炼钢用的金属料主要有铁水、废钢、生铁和铁合金。,5.2,非金属料,炼钢用的非金属料主要造渣材料、氧化剂和增碳剂。,5.2.1,造渣材料,造渣材料主要有石灰、化渣剂和白云石。,6,炼钢操作制度,转炉冶炼通常采用的五大制度是装入制度、供氧制度、造渣制度、温度制度、终点控制及脱氧合金化制度。这五大制度执行的好坏，对冶炼过程控制、钢种质量、炉衬寿命都有很大影响。,二、炼钢基本原理,175 炼钢原料二、炼钢基本原理,18,6.1,装入制度,装入制度是指确定转炉合理的装入量和合适的铁水废钢比。,装入量是指铁水和废钢的装入数量。它是决定转炉产量、炉龄及其它技术经济指标的重要因素之一。若装入量过小时，产量下降，同时因熔池过浅，容易使炉底受冲击损坏。反之，会使熔池搅拌不好，成渣慢而且喷溅严重，延长冶炼时间。,合适的铁水废钢比是根据热平衡计算确定，通常为,70%90,。从节能和合理利用废钢的观点看，应尽量提高废钢比。,二、炼钢基本原理,186.1装入制度二、炼钢基本原理,19,确定装入量时必须考虑转炉要有合适的炉容比（转炉,的工作容积也称有效,容积与,公称吨位之比,）、合适的熔池深度和与浇注工艺相配合。,国内外转炉的装入制度有三种：定量装入、定深装入和阶段,的,定量装入。定量装入，生产组织简单，操作稳定，,但,不利于发挥转炉的生产能力；定深装入，有利于发挥转炉的生产能力，但装入量变化频繁，生产组织困难；,分,阶段定量装入则吸取的二者的长处，是常用的装料方法。,二、炼钢基本原理,19 确定装入量时必须考虑转炉要有合适的炉容比（转炉,20,6.2,供氧制度,供氧制度就是使氧气流股最合理地供给溶池，创造良好的物理化学反应条件。,供氧应考虑：保证杂质去除程度、熔池升温速度、造渣速度、控制喷溅、去除杂质、控制终点碳含量和温度。,供氧制度的内容包括确定合理的喷头结构、供氧强度、氧压和枪位。,供氧强度是指单位时间内每吨金属的供氧量，目前多数转炉控制在,2.5,4.0m3/(tmin),，少数转炉控制在,4.0m3/(tmin),以上。,二、炼钢基本原理,206.2 供氧制度二、炼钢基本原理,二、炼钢基本原理,6.2.1,氧枪和喷头的特点,氧枪结构,氧枪又称吹氧管或喷枪，它是氧气顶吹转炉炼钢过程中向熔池供氧的主要设备。氧枪是由喷头，枪身和枪尾三部分组成。枪身由直径不同的三根无缝的钢管同心套装在一起，内层管又叫中心氧管，是氧气的通道,中层管和外层管分别叫中层套管和外层套管，中心氧管和中套管之间形成的环缝为冷却水通道，中层套管和外层套管之间形成的环缝为冷却水的回水通道、喷头用紫铜锻造后切削加工而成或铸造成型。枪尾结构由包括氧气及冷却水的进出水管接头、吊环、法兰盘和高压软管组成。,二、炼钢基本原理6.2.1 氧枪和喷头的特点,二、炼钢基本原理,喷头类型及特点,喷头又称枪头或喷嘴。高压氧气在输氧管道中的流动速度较低，一般在,60m,s,下。氧气流通过喷头后，形成超音速的氧射流，流速为,500600m,s,，为音速二倍左右。喷头能最大限度地将氧气的压力能转化为动能获得超音速流股，借此向熔池供氧并搅动金属熔池以达到吹炼目的，采用合理的喷头结构是氧气顶吹转炉炼钢的关键问题之一。,二、炼钢基本原理喷头类型及特点,二、炼钢基本原理,目前国内外氧气顶吹转炉所采用的喷头类型是多种多样的。按喷头形状和特点可分为拉瓦尔型、直简型、及螺芯型等。按喷头孔数可分为单孔及多孔喷头；按吹入物质可分为氧气喷头、氧,燃喷头及喷粉料的喷头。,拉瓦尔型喷头由收缩段，喉口和扩张段三部分组成，,喉口位于收缩段和扩张段的交界处。喉口截面积最小，通常称为临界截面，而喉口直径又称临界直径。一般喉口长度为直径的,1,21,3,。,二、炼钢基本原理 目前国内外氧气顶吹转炉所,二、炼钢基本原理,单孔拉瓦尔型喷头是氧气顶吹转炉早期使用的一种喷头，现在小炉子仍然使用。大中型氧气顶吹转炉一般采用多孔喷头。,6.2.2,枪位对吹炼过程的影响,生产中通过变化氧枪高度，即改变喷头与熔池液面间的距离，或者调节供氧压力大小的方式来改变氧气、炉渣、金属液三者的相对运动状态，以达到控制炉内反应的目的。,1,）枪位与熔池搅拌的关系,二、炼钢基本原理单孔拉瓦尔型喷头是氧气顶吹转炉早期使用的一种,二、炼钢基本原理,从氧气流股与金属熔池的相互作用可知，在氧气顶吹转炉中熔池搅拌的推动力来自于两个方面，一是氧枪吹入的氧气流股穿入金属溶池内，使炉渣、金属液被击碎并搅动熔池，另一个是由于炉内碳的氧化所产生的,C0,气泡，在上浮过程中对熔池的搅拌成为熔池搅动的巨大推动力，这些气泡大大地强化了熔池的搅拌作用，促使熔池内金属液进行强烈的循环运动。,当采用“硬吹”时，即枪位较低或供氧压力较高时，氧气流股对熔池的冲击力量较大，形成了较深的冲击深度，同样产生的小液滴和小气泡的数量也多，炉内的化学反应速度快，特别是脱碳速度的加快，大量的,C0,气体排出，,使熔池的到充分搅动，也就是说，枪位越低,二、炼钢基本原理从氧气流股与金属熔池的相互作用可知，在氧气顶,二、炼钢基本原理,熔池搅拌得越充分。应当注意，这里所述枪位越低的波动范围，是在所选用的枪位下限不足以损坏炉底、漏枪的前提下调节的。,当采用“软吹”时，即枪位较高或供氧压力较低时，氧气流股对熔池的冲击力量减小，反射流股的数量增加，冲击面积加大，对熔池液面的搅动有所增强，对熔池内部的搅动相应减弱了。,如果枪位过高，或氧压很低时，氧气流股的动能低到根本不能吹开熔池液面，只是从表面掠过，这时反射气流也起不到搅动熔池液面的作用。如果长时间采用过高枪位吹炼容易产生爆发性喷溅 ，具有很大危害,，,应尽量避免。,二、炼钢基本原理熔池搅拌得越充分。应当注意，这里所述枪位越低,二、炼钢基本原理,综上所述，枪位在适当的范围内变化，有利于调节熔池表面和内部的搅动作用。如果短时间内采用高低枪位交替操作有利于消除炉内出现的“死角”，有利于化渣。,二、炼钢基本原理综上所述，枪位在适当的范围内变化，有利于调节,二、炼钢基本原理,此外还有枪位与,FeO,的关系，比如在吹炼中为了提高渣中（,FeO,）含量，往往适当地提高氧枪高度、为了降低渣中,(FeO),含量，则采用低枪位操作。,还有枪位与熔池温度的关系，它是由炉内的化学反应速度来体现的。枪位低时，对熔池搅拌作用强烈，氧气、炉渣、金属液接触密切，化学反应速度快，冶炼时间短，热损失部分减少，则熔池升温速度加快，温度较高。枪位高时，反应速度缓慢，冶炼时间延长，热损失部分增加，因而熔池升温速度缓慢，温度偏低。因此，在铁水温度低时，可适当采用低枪位操作，以利于溶池迅升温。,二、炼钢基本原理此外还有枪位与FeO的关系，比如在吹炼中为了,二、炼钢基本原理,6.2.3,供氧操作,供氧操作是指调节氧压或者枪位，达到调节氧气流量、喷头出口气流压力及射流与熔池的相互作用程度，以控制化学反应进程的操作。供氧操作分为恒压变枪、恒枪变压和分阶段恒压变枪几种方法。一般采用恒压变枪操作。,1,几种供氧操作特点,恒压变枪供氧操作是指在一炉钢吹炼过程中氧气压力保持不变，通过改变氧枪高度来调节氧气流对熔池的穿透深度和冲击面积，以控制吹炼过程顺利进行。,二、炼钢基本原理6.2.3 供氧操作,二、炼钢基本原理,我国目前普遍采用这种操作。也有的采用分阶段恒压变枪操作，即随炉役期的变化，采用分阶段恒压变枪的供氧操作。生产实践证明，这种供氧操作可根据一炉钢吹炼各期特点，易做到较为灵活的控制，吹炼较稳定，造渣去除硫，磷效果良好，吹损较少。,恒枪变压的供氧操作是指一炉钢吹炼过程中氧枪高度保持不变，仅调节氧气压力来控制吹炼过程，氧气压力可根据各阶段熔池反应的需要氧气情况加以调节。这种供氧操作在吹炼条件比较稳定的情况下较为有效，可简化操作，但调节氧压不如调节枪位灵活、效果明显，如果大幅度降低氧压则会延长吹炼时间，因而在吹炼条件多变的情况下，不采用这种供氧操作。,二、炼钢基本原理我国目前普遍采用这种操作。也有的采用分阶段恒,二、炼钢基本原理,变压变枪供氧操作不但可以使化渣迅速，而且还可以提高吹炼前期和吹炼后期的供氧强度，缩短吹氧时间，但变压与变枪其效果相互影响，操作中不易做到正确地控制。,2,供氧操作及其分析,(,恒压变枪,),（,1,）吹炼前期枪位的调节和控制,开吹前操作人员应详细了解以下情况：,a,喷头的结构、氧气压力情况；,b,铁水成分，主要是硅、硫、磷的含量；,c,铁水温度；,d,炉子情况，是新炉还是老炉，是否补炉，相应的装入量是多少，炉内是否有剩余钢水和渣；,e,吹炼的钢种及其对造渣、温度控制的要求；,f,上一班或上一炉操作情况。,二、炼钢基本原理变压变枪供氧操作不但可以使化渣迅速，而且还可,二、炼钢基本原理,对上述情况必须做到心中有数。前期调节和控制的原则是早化渣、化好渣、以利最大限度的去除硫、磷。吹炼前期的特点是硅、锰迅速氧化、渣中,Si02,浓度大，熔池温度不高，此时要求将加入炉内的石灰尽快地化好，以便形成碱度,1,5,1,7,的活跃炉渣，以减轻酸性渣对炉衬的侵蚀，并增加吹炼前期的脱硫与脱磷率。为此，除应适当地加入萤石或氧化铁皮助熔外，还应采用较高的枪位，如果枪位过低，不仅因渣中,(FeO),低会在石灰表面形成高熔点而且致密的,2Ca0Si02,，阻碍石灰的溶解，还会由于炉渣未能很好地覆盖熔池表面而产生飞溅，当然，前期枪位也不宜过高，以免发生严重喷溅。,二、炼钢基本原理对上述情况必须做到心中有数。前期调节和控制的,二、炼钢基本原理,加入的石灰化完后，如果不继续加入石灰就应当适当降枪，以便降低,(FeO),，以免在硅锰氧化结束和熔池温度升高后强烈脱碳时发生严重喷溅，前期枪位可参照以下各因素进行考虑,a,铁水成分 如果铁水含硅量高,(1,0,),时，往往配加的石灰和冷却剂的数量较大，前期为了迅速化渣，枪位可先调节得稍低一点，待温度逐渐上升后再逐渐调节枪位高一点，锰高时由于,MnO,有助熔作用，则应适当降低枪位。反之，如果铁水含硅很低,(0,3,),，则枪位可适当采用高枪位操作。,二、炼钢基本原理加入的石灰化完后，如果不继续加入石灰就应当适,二、炼钢基本原理,b,铁水温度 在铁水温度低时，可先加入少量头批渣料，采用低枪点火延续吹一个短时间，然后加入剩余的头批料，待熔池温度上升后，提枪放在正常吹炼位置上吹炼，如果铁水温度高则可适当采用高枪位操作。,c,装入量 装入量过大，熔池液面较高，如果不相应提高枪位，渣子不易化好而且喷溅严重，还可能造成粘枪或烧枪事故。装入量过小，熔池液面较低，熔池搅拌不好，化渣困难，对去除硫，磷十分不利，可采用高低枪位交替操作。在生产中应严格控制好装入量。,二、炼钢基本原理b铁水温度 在铁水温度低时，可先加入少量,二、炼钢基本原理,d,渣料情况 铁水中硫磷含量高，或吹炼低硫钢，或石灰质量差，加入量大时，由于渣量大使熔池液面显著上升，且化渣较困难，化渣时枪位应相应提高些。相反，铁水中的硫、磷含量很低，加入的渣料少，以及在采用活性石灰或合成渣料等情况下，化渣时枪位可适当降低一些。,e,炉龄 开新炉时，开吹后应先压枪提温，然后提枪化渣，以免使渣中,(FeO),过多而导致强烈脱碳时发生喷溅。新炉阶段枪位可适当低一些，老炉阶段枪位可采用高低枪位交替保证熔池有良好的搅动促进化渣。,二、炼钢基本原理d渣料情况 铁水中硫磷含量高，或吹炼低硫,二、炼钢基本原理,f,溶地深度 溶池越深，相应渣层越厚，吹炼过程中熔池面上涨严重，故应在不致引起喷溅的前提下。适当地采用高枪位，以免化渣困难。凡是影响熔池深度的各种因素发生变化时，都应相应地改变枪位。通常在其他条件不变时，随着炉龄的增长，熔池变浅，枪位应该相应降低。在发现炉底有烧损或喷头粘钢严重时，应适当提高枪位。,g,喷头结构在一定的供氧量下，增加喷孔数目，使射流分散，穿透深度减小，冲击面积相应增大，因而枪位应相应降低。,二、炼钢基本原理f溶地深度 溶池越深，相应渣层越厚，吹炼,二、炼钢基本原理,（,2,）吹炼过程的枪位控制,吹炼过程枪位控制的基本原则是：继续化好渣、化透渣、快速脱碳、不喷溅、熔池均匀升温。吹炼中期的特点是强烈脱碳，在这个阶段中，不仅吹入的氧气全部用于碳的氧化，而且渣中的氧化铁也大量被消耗。渣中,(FeO),的降低将使炉渣的熔点上升，流动性下降，还会使炉渣出现“返干”现象，影响硫，磷的去除甚至于发生回磷现象，飞溅也严重，为了防止中期炉渣返干，应该适当提枪，使渣中,(FeO),保持在,10,15,的范围内。,二、炼钢基本原理（2）吹炼过程的枪位控制,二、炼钢基本原理,（,3,）吹炼后期的枪位控制,吹炼后期脱碳反应已经减弱产生喷溅的可能性不大。这一阶段的基本任务是进一步凋整好炉渣的氧化性和流动性，继续去除硫、磷、使熔池钢液成分和温度均匀，稳定火焰，便于准确地控制终点。吹炼硅钢等含碳很低的钢种时，还应注意加强熔池搅拌以加速后期脱碳，均匀熔池的温度和成分以及降低终渣的,(FeO),含量。为此在过程化渣不太好，或者中期炉渣返干较严重时，后期应首先适当提枪化渣，而在接近终点时，再适当降枪，以加强熔池搅拌，使熔池的温度和成分均匀化，降低镇静钢和低碳钢的终点,(FeO),，提高金属和合金收得率并减轻对炉衬的侵蚀。,二、炼钢基本原理（3）吹炼后期的枪位控制,二、炼钢基本原理,吹炼沸腾钢时，则应按要求控制终渣的,(FeO),含量，当温度高时，可采用缩短最后的降枪时间，即降枪晚一点的办法。反之，当温度低时，可适当延长终点降枪操作时间。,终上所述，氧气顶吹转炉吹炼过程中的供氧操作是吹炼工艺中重要的组成部分，而吹炼过程中能够调节的供氧参数是枪位与工作氧压，在目前国内生产实践中普遍采用分阶段恒压变枪操作，因此，氧气顶吹转炉炼钢供氧操作的关键是掌握枪位的调节与控制。,二、炼钢基本原理吹炼沸腾钢时，则应按要求控制终渣的(FeO),40,6.3,造渣制度,造渣制度就是确定合适造渣方法、渣料的加入数量和时间，以及如何快速成渣。提高石灰成渣速度，即石灰溶解速度，是转炉造渣的关键。影响石灰溶解速度的因素很多，主要有石灰质量、溶池温度、炉渣氧化性等。,据研究吹炼初期由于,Si,、,Mn,和,Fe,的大量氧化，石灰溶解较快，初期渣的主要矿物相为含,FeO,、,MnO,很高的钙镁橄榄石,2,（,FeO,、,MnO,、,MgO,、,CaO,）,SiO2,熔点较低。随着冶炼时间的延长，石灰溶解量增加，渣中氧化铁量下降，,CaO,逐渐取代钙镁橄榄石中的其它的,二、炼钢基本原理,40 6.3 造渣制度二、炼钢基本原理,41,碱性氧化物，在石灰表面形成高熔点,(2403K),的硅酸二钙（,2CaOSiO2,），在石灰表面形成坚硬致密的外壳，阻碍熔渣向石灰内部的连续渗入，从而影响石灰溶解。在冶炼末期，随熔池温度的提高和渣中氧化铁含量的增加，硅酸二钙层被破坏，石灰溶解速度又加快。,显然，加速石灰溶解的关键首先是避免形成硅酸二钙壳层，当其产生后，应设法迅速破坏掉，以保证熔渣组分不断地向石灰表面和内部渗透。,二、炼钢基本原理,41碱性氧化物，在石灰表面形成高熔点(2403K)的硅酸二钙,二、炼钢基本原理,6.3.1,成渣过程及造渣途径,1,转炉炼钢对炉渣要求,转炉冶炼各期，都要求炉渣具有一定的碱度、合适的氧化性和流动性、适度泡沫化。在吹炼初期，要保持炉渣具有较高的氧气性，以促进石灰熔化，迅速提高炉渣碱度，尽量提高前期去磷去硫率和避免酸性渣侵蚀炉村；吹炼中期，炉渣氧化性不得过低,(,通常含,Fe0,不低于,8,9,),，以避免炉渣返干；吹炼末期，要保证去除,P,，,S,所需的炉渣高碱度，同时要控制好终渣氧化性。对冶炼含碳量,0,10,的镇静钢，终渣,(FeO),通常应控制不大于,l5,20,，在保证去,P,的前提下，渣中,(FeO),尽可能控制在低限；冶炼沸腾钢，终渣,(FeO),通常应不大于,l2,，需避免终渣氧化性过弱或过强。,二、炼钢基本原理6.3.1成渣过程及造渣途径,二、炼钢基本原理,炉渣粘度和泡沫化程度亦应满足冶炼过程需要。前期要防止炉渣过稀，中期渣粘度要适宜，末期渣要化透作粘。炉渣泡沫化不足，将显著降低金属脱磷率；炉渣过泡，容易导致剧烈溢渣和喷溅，增加吹损，降低炉子寿命。,2,转炉成渣过程,吹炼初期，液态炉渣主要来自铁水中,Si,，,Mn,，,Fe,的氧化产物。加入炉内的大量石灰块，由于温度低表面形成冷凝外壳，造成熔化滞止期，对于块度为,40mm,左右的石灰，渣壳熔化约需数十秒,(50s),。由于,Fe,的氧化和温度升高，促进了石灰的熔化，使碱度很低的炉渣碱度逐渐提高。开吹时渣量的增加主要来源于,Si,，,Mn,，,Fe,的氧化产物，而随后则主要来源于石灰的熔化。,二、炼钢基本原理炉渣粘度和泡沫化程度亦应满足冶炼过程需要。前,二、炼钢基本原理,吹炼中期，由于炉温升高，石灰进一步熔化，同时因为脱碳速度加快而导致渣中,(FeO),逐渐降低，使石灰熔化速度有所减缓。随着脱碳反应进行，炉渣泡沫化程度迅速提高。由于脱碳反应大量消耗渣中,(FeO),，以及有时得不到超过渣系液相线的正常过热温度，使化渣条件恶化，引起炉渣异相化，并可能出现返干。,吹炼末期，脱碳速度下降，渣中,(Fe(),量再次增高，石灰继续熔化并加快了熔化速度。同时，熔池中乳化和泡沫现象趋于减弱和消失。,二、炼钢基本原理吹炼中期，由于炉温升高，石灰进一步熔化，同时,二、炼钢基本原理,3,转炉快速造渣,在转炉吹炼过程中，由于熔池温度和金属成分不断变化、以及加入石灰等多种造渣材料，因而炉渣成分和性质也不断变化。为了尽快得到具有一定性能的炉渣，需要选择合理的造渣途径。,转炉快速造渣可以采取的措施包括：,（,1,）采用具有高反应能力的活性石灰：（,2,）在有条件时，采用粉状石灰增加石灰颗粒的比表面积；（,3,）采用锰矿、白云石做助熔剂；（,4,）采用自熔合成渣；（,5,）改善和加强熔池搅拌；（,6,）适当提高熔池温度和保持炉渣的过热度；（,7,）合理控制炉渣氧化性和碳氧化速度；（,8,）采用兑铁水前预加石灰和留渣操作工艺等。,二、炼钢基本原理3转炉快速造渣,二、炼钢基本原理,6.3.2,造渣方法,根据铁水成分和冶炼钢种的要求，氧气顶吹转炉常用的造渣方法有三种，即单渣法、双渣法和双渣留渣法。,1,几种造渣方法及特点,（,1,）单渣操作,单渣操作就是在冶炼过程中只造一次渣，中途不倒渣，不扒渣，直到终点出钢。,当铁水含硅、磷、硫较低,(P0,20,，,S0,055,，,Si1,0,),时，或钢种对磷、硫要求不高时，或者吹炼低碳钢时，都可以采用单渣操作。,在实际生产中为了促进早化渣，渣料是分批加入的,(,可分二、三批加入,),。单渣操作工艺比较简单，冶炼时间短，劳动条件好。单渣操作的脱磷效率在,90,左右。脱硫效率在,30-40,左右。,二、炼钢基本原理6.3.2 造渣方法,二、炼钢基本原理,（,2,）双渣操作,双渣操作是在吹炼中途倒出或扒出部分,(,约,l,2,或,2,3),的炉渣，然后加造渣材料造新渣的方法。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，中途倒渣的好处是：,a,由于去除磷、硫的数量大，或因铁水,si,高，加入的渣料多，因此形成的渣量大。倒渣可以消除过大渣量引起的喷溅。,b,吹炼前期炉渣碱度低，磷、硅极大量的氧化进入渣中，倒渣能达到较高的去磷效果。同时初期酸性渣倒出后，可以减轻对炉衬的侵蚀，并且减少石灰的消耗量。,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。,倒渣的时间过早或过晚都不好。应该选择在渣中含磷量最高，含铁量最低的时刻倒渣较好。能达到脱磷效率最高，铁的损失最小的良好效果。,二、炼钢基本原理（2）双渣操作,二、炼钢基本原理,（,3,）双渣留渣操作,留渣操作就是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。这种采用双渣法的终渣，一般有高的碱度和比较高的,(FeO),含量，它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，提高吹炼前期去磷和去硫率节省石灰用量和提高炉子的热效率。在留渣法中，必须特别注意防止兑铁水时产生严重喷溅。如上一炉终点碳过低，一般不宜留渣。,二、炼钢基本原理（3）双渣留渣操作,二、炼钢基本原理,根据以上的分析比较可知，单渣操作是比较简单稳定的，有利于炼钢过程的自动控制。但对于含硅、硫、磷高的铁水，最好是预先处理。使其进入转炉前符合炼钢要求。这样生产才能稳定，有利于提高劳动生产率，实现过程自动控制。,二、炼钢基本原理根据以上的分析比较可知，单渣操作是比较简单稳,50,6.4,温度制度,温度控制主要是指过程温度控制和终点温度控制。它对炉内化学反应的方向和速度、冶炼操作、浇注操作及钢的质量都有重要的影响。为加速废钢熔化、提高成渣速度和杂质的去除速度，减少喷溅，提高炉龄及保证顺利浇注和提高钢的质量，必须控制好吹炼过程升温速度和终点温度（出钢温度）。出钢温度一般比钢的熔点高,70120,。,二、炼钢基本原理,50 6.4 温度制度二、炼钢基本原理,51,6.5,终点控制、脱氧及出钢,6,.5.1,终点控制,终点控制是转炉吹炼末期的重要操作。由于脱磷、脱硫比脱碳操作复杂，因此总是尽可能提前让磷、硫去除到终点要求的范围。这样，终点控制便简化为脱碳和钢水温度控制，所以把停止吹氧又俗称“拉碳”。从广义上讲。终点控制应包括所有影响钢质量的终点操作和工艺因素控制。,6,.5.2,终点碳控制的方法,二、炼钢基本原理,51 6.5 终点控制、脱氧及出钢二、炼钢基本原理,二、炼钢基本原理,转炉的终点控制可以达到准确控制吹炼过程和终点的目的，具有较高的终点命中率。终点控制通常采用“拉碳”和“增碳”两种操作方法。,拉碳法是在熔池金属液含碳量达到出钢要求时停止吹氧，即吹炼终点时，不但熔池的硫、磷和温度符合出钢要求，而且熔池中的碳加上铁合金带入的碳也能符合所炼钢种的规格，不需要再专门向金属液中追加增碳剂增碳。,增碳法是在吹炼平均含碳量,0.08,的钢种时，都采取吹到,0.05,0.06,时停吹，然后按照所炼钢种的规格，在钢包内加增碳剂进行增碳。,二、炼钢基本原理转炉的终点控制可以达到准确控制吹炼过程和终点,二、炼钢基本原理,拉碳法具有终点钢水氧含量和终渣,(FeO),较低、终点钢水含锰量较高、氧气消耗量较少等优点；增碳法省去补吹时间，生产率高，终渣,(FeO),较高，去磷率高，热量收入较多，有利于增加废钢用量,。,6.5.3,终点碳和温度的判断,1,终点碳的判断,终点含碳量的判断目前有以下主要方法：炉口火焰和火花观察法、样模大样判断法、高拉补吹法、结晶定碳法、耗氧量参考判断法，并有副枪结合过程计算机动态控制等。,二、炼钢基本原理拉碳法具有终点钢水氧含量和终渣(FeO)较低,二、炼钢基本原理,2,终点温度的判断,终点温度常用的判断方法有：火焰判断、取样判断、喷枪冷却水进出水温差判断和热电偶测定，并有副枪测量结合过程计算机动态预测。,二、炼钢基本原理2终点温度的判断,55,接受,L3,冶炼计划,主原料计算,装入主原料,吹炼,氧量计算,加入熔剂,熔剂计算,副枪测量,TSC,冷却剂计算,吹炼,氧量计算,加入冷却剂,停止吹炼,副枪测量,TSO,合金计算,出钢,合金化,静态模型,静态自学习,动态模型,动态自学习,氧流量、底吹、枪位自动设定,氧流量、底吹、枪位自动设定,1,、自动化炼钢技术,1.1,控制流程,图,2,自动化炼钢系统控制流程,三、炼钢采用的主要技术设施,55接受L3冶炼计划主原料计算装入主原料吹炼氧量计算加入熔剂,56,1.2,静动态控制基本原理,转炉自动炼钢是建立在稳定可靠的静态模型基础上,由动态模型完成吹炼任务。当氧枪供氧至,80%,左右，副枪,TSC,探头开始下枪测量,分别将温度、结晶碳含量的分析信息传输至计算机动态炼钢模型,并控制吹氧量和冷却剂加入量实现目标值。由,TSO,探头对钢水终点碳温值进行测量计算预报。,模型控制基本原理如,下,图,3,。,三、炼钢采用的主要技术设施,561.2静动态控制基本原理三、炼钢采用的主要技术设施,57,静态控制区域,动态控制区域,过程测量点,初始状态点,目标温度,目标碳,温度,T/,碳含量,C/%,图,3,静态控制和动态控制的基本原理,三、炼钢采用的主要技术设施,57静态控制区域动态控制区域过程测量点初始状态点目标温度目标,58,2,、干法除尘技术,图,5,工艺流程,三、炼钢采用的主要技术设施,582、干法除尘技术图5 工艺流程三、炼钢采用的主要技术设施,59,京唐转炉“全三脱”冶炼采用干式除尘是世界第一家。转炉“全三脱”工艺在脱碳转炉吹炼“全三脱”铁水时，与常规转炉不同的是：吹炼前期没有,Si,、,Mn,氧化烟气，直接产生碳氧化烟气；脱碳转炉不加废钢，导致熔池温度快速上升，含有大量,CO,的烟气迅速产生。合理控制前烧期确保产生足量的“不可爆气体”烟气会变得困难，这将是造成转炉开吹“卸爆”的根源。,通过优化枪位控制、氧气流量控制以及罩裙控制的模式，有效避免了脱碳操作开吹时因,CO/O2,达到临界点造成的报警提枪。,三、炼钢采用的主要技术设施,59 京唐转炉“全三脱”冶炼采用干式除尘是世界第一家。,60,3,、少渣冶炼及溅渣护炉技术,由于脱磷炉提供了比较稳定的铁水，脱碳炉的功能主要是脱碳和升温，相应渣量减少，反应机理与常规冶炼有所区别，氧枪操作、氧量控制，化渣操作都是关键点，同时，由于渣量减少，如何保证溅渣效果，保证脱碳炉达到常规炉炉龄就显得尤为关键。,少渣冶炼的关键是化渣技术，这样才能保证渣层均匀覆盖钢水，炉内反应均匀。但化渣不能单靠萤石，这样对炉衬侵蚀严重。通过优化开吹枪位，开吹氧流量；优化过程枪位；使用冷固球团等促进化渣的熔剂；采用留渣操作促进早化渣等手段，少渣冶炼技术得以突破。通过严格控制终点氧含量以及终点温度，出钢前适当加入改质剂等手段，少渣溅渣护炉与常规冶炼溅渣效果基本相当。,三、炼钢采用的主要技术设施,603、少渣冶炼及溅渣护炉技术三、炼钢采用的主要技术设施,61,4,、滑板挡渣技术,表,1,常用挡渣方法比较,三、炼钢采用的主要技术设施,614、滑板挡渣技术表1 常用挡渣方法比较三、炼钢采用的主要,62,内滑板砖,内水口砖,外滑板砖,外水口砖,图,6,滑板挡渣耐材部分,三、炼钢采用的主要技术设施,62内滑板砖内水口砖外滑板砖外水口砖图6 滑板挡渣耐材部分三,四、快速化渣操作,1,、化渣机理分析：,开始吹炼后，铁水中的铁、硅和锰等被氧化生成,FeO,、,SiO,和,MnO,并进入炉渣。这些氧化物相互反应生成新的化合物大部分为硅酸盐，硅酸盐与加入的白灰和白云石等造渣剂反应又生成新的化合物。初期渣中的矿物质熔点越低，成渣速度则越快。另外，,(MnO),含量高时，在初期渣碱度低的情况下，,(MnO),与,(SiO2),可以生成许多低熔点的矿物质,.,吹炼中期炉温较高，石灰进一部熔化，由于碳的激烈氧化，,(MnO),和,(SiO2),被大量消耗，使炉渣中含,FeO,和,MnO,的矿物质发生了变化。随着石灰的熔化，形成了高熔点的,C2S,及一部分,MgO-MnOCaO,等氧化物固溶体；中期,(MgO),溶解度小，有,MgO,的晶体析出。因此有许多未熔的固体质点弥散在炉渣中，导致炉渣粘稠，出现返干,。如果,(TFe),含量控制适当，也能够化好炉渣。此时，可通过调整氧枪枪位，可缓解返干，否则，,(TFe),含量减少、回磷量增加。,吹炼后期，碳的激烈氧化期已过，,(TFe),含量又有提高，石灰仍然继续熔化，渣中的矿物质组成又有新的变化，高熔点的,C2S,相转化为低熔点的,C2F,相。若终渣中,RO,相及,CF,和,C2F,成分,(,即渣中低熔点的矿物质,),较多，则终点炉渣流动性较好；若高熔点矿物质较多，则终点炉渣流动性较差,。,四、快速化渣操作1、化渣机理分析：,四、快速化渣操作,2,、快速化渣的对策：,2.1,造渣方法的选择,转炉冶炼时按铁水硅含量不同而选择造渣方法，其好处是可充分利用副原料，在减少其加入量的情况下达到等同的冶炼效果。一般情况下，当铁水硅含量,0.50,时，采用单渣造渣；当铁水硅含量为,0.50,一,1.00,时，采用双渣造渣。单渣造渣是指吹炼过程中均不倒渣，只在拉碳后倒,1,次炉渣，双渣造渣是指在吹炼,4min,左右先倒出部分炉渣，然后再加入副原料造渣的方式。,2.2,副原料加入量和加入方式,2.2.1,白灰加入量和加入方式,根据铁水含,Si,量配加白灰，一般来说，转炉冶炼钢水时，为保证产生足够的渣量和脱磷脱硫效果终渣碱度控制,3.5,左右。,四、快速化渣操作2、快速化渣的对策：,65,加入方式：,主要分为,2,批料加入，,3-4,批料是根据控制喷溅情况来确定。,一批加入总量,60-80,%,，开吹打着火时加入。,二批料入总量,40-20,%,，开吹,3.5,分钟左右加入。,2.2.2,白云石加入量和加入方式,白云石的配加主要为了降低氧化性炉渣对转炉炉衬侵蚀，提高炉龄为目的。炉渣中,MgO%,一般控制,12-14%,炉底侵蚀严重白云石按上限配加，炉底涨高按下限配加。,加入方式：,随一批料一起加入（前期加入有助于化渣，吹炼中、后期加入阻碍化渣）,四、快速化渣操作,65加入方式：主要分为2批料加入，3-4批料是根据控制喷溅情,四、快速化渣操作,2.2.3,矿石加入量和加入方式,转炉冶炼时，矿石作为冷却剂使用是根据热量平衡计算出矿石加入量，加入矿石可增加氧化铁量、改善石灰的熔解条件，对化渣有显著的作用。加入量和加入时机的要求为：既要保证初期化渣所需矿石量，使初期渣迅速熔化，又要保证不因为矿石量大而使初期,(TFe),含量过高而产生泡沫喷溅。,加入方式：加第,1,批料时矿石的加入量不能过大，吹炼过程根据化渣情况可随时小批量加入，其原则为不发生喷溅、无冒烟，且吹炼,11,分钟以后不可再加矿石。,四、快速化渣操作2.2.3矿石加入量和加入方式,四、快速化渣操作,2.3,枪位控制,2.3.1,开吹枪位控制,根据铁水温度、铁水硅含量、矿石加入量、回炉钢水量、炉内留渣量确定开吹枪位。,当铁水温度正常（,1320-1350,）、硅含量（,0.30-0.50,）、矿石量,300-500kg,或回炉钢水量,5-20%,时，正常开吹枪位开吹；当铁水温度低于,12500C,时、开吹枪位比正常枪位适当低,200mm,左右；铁水硅含量高（,0.6-1.0%,）或回炉钢在总装入量,30-50%,左右时，开吹枪位在终点枪位上增加,100-200mm,四、快速化渣操作2.3枪位控制,四、快速化渣操作,2.3.2,过程枪位控制,通过观察火焰变化和听声音变化，判断过程化渣情况。若发现炉渣返干时，则及时提高枪位,炉内渣况改善后，采用逐步降低枪位方式，每降一次枪都应判断炉内渣况，及时调整枪位。,吹炼过程的提高枪位或降低枪位时机掌握是否准确，是能否快速成渣和控制喷溅的关键。当炉渣出现返干趋势，说明,(TFe),含量随着,C.O,反应速度的加快而逐渐减少，还未生成大量,C2S,，此时通过提高枪位来控制,C-O,反应速度，增加渣的氧化性，以促使石灰迅速熔化；或此时加入助溶剂，化渣效果最好,。,四、快速化渣操作2.3.2过程枪位控制,69,2.3.3,终点枪位控制,吹炼后期，脱碳速度慢慢减小。为了加强对熔池的搅拌，进一步调整好熔渣的氧化性和流动性，此时应适当降低枪位，可以加速后期脱碳，均匀熔池成分和温度，降低终点,(TFe),含量，提高金属和合金的收得率,终点降枪时间要,30,秒。,炉渣化好后，要及时降低枪位，否则将造成,(TFe),含量聚集上升到极限，并瞬时造成大量,C-O,反应，产生爆发性喷溅。,692.3.3终点枪位控制炉渣化好后，要及时降低枪位，否则将,四、快速化渣操作,2.4,提高熔池温度,提高熔池温度可以加速石灰溶解的速度，加速渣壳的溶解，对改善熔渣的流动性、提高熔渣的过热度、降低熔渣的粘度等有明显的作用。要提高熔池温度，可以采用调整废钢的装入量和控制第一批料的加入量等措施，可以有效地防止熔池温度上升过慢而导致化渣不良现象的发生，保证吹炼过程的平稳。,2.5,提高石灰质量,使用活性石灰，因活性石灰体积密度小、气孔率高和比表面积大，因此熔解速度快、反应能力强，炉内的熔渣可迅速沿石灰的孔隙裂缝向石灰内部渗透，使熔渣和石灰间的接触面积显著增大，提高石灰的溶解速度，从而实现快速化渣。,四、快速化渣操作2.4 提高熔池温度,71,五,、喷溅的控制,喷溅是转炉吹炼过程中经常发生的一种现象，通常人们把随炉气携走、从炉口滋出或喷出炉渣与金属的现象称为喷溅。喷溅的产生，造成大量的金属和热量损失，引起对炉衬的冲刷加剧，可造成粘枪、烧枪,、,炉口和烟罩,粘,渣，增大清渣处理的劳动。,1,、喷溅的类型：,1,）爆发性喷溅,2,）泡沫渣喷溅,3,）金属喷溅,71五、喷溅的控制 喷溅是转炉吹炼过程中经常发生的,72,2,、喷溅的控制与预防,2.1,爆发性喷溅,2.1.1,爆发性喷溅产生的原因,熔池内碳氧反应不均衡， 瞬时产生大量的,CO,气体。这是发生爆发性喷溅的根本原因。,在正常情况下，碳均匀氧化， 生成的,CO,气体均匀排出，不致产生猛烈的喷溅。,五,、喷溅的控制,722、喷溅的控制与预防2.1爆发性喷溅五、喷溅的控制,73,碳在激烈氧化时，对于温度的变化非常敏感，如果由于操作上的原因使熔池骤然冷却， 温度下降， 抑制了正在迅速进行的碳氧反应， 供入的氧气开始积聚。一旦熔池温度升高到一定程度，,TFe,积聚到,20%,以上时，碳氧反应重新以更猛烈的速度进行， 瞬时间排出大量具有巨大能量的气体， 从炉口夺路而出。同时， 还挟带着大量的钢水和熔渣， 造成较大的喷溅。,五,、喷溅的控制,73 碳在激烈氧化时，对于温度的变化非常敏感，如果,74,2.1.2,爆发性喷溅的预防和处理,1,） 控制好熔池温度。前期温度不过低， 中后期温度不过高， 均匀升温， 严禁突然冷却熔池， 碳氧反应均衡进行， 消除爆发性的碳氧反应。,2,）控制好熔渣中,TFe,含量，保证不出现积聚现象，以避免造成炉渣过分发泡或引起爆发性的碳氧反应。具体讲应注意以下情况,：,片面强调前期快化渣，采用了过高的枪位操作，使前期温度上升缓慢，,TFe,积聚过多， 一旦碳开始激烈氧化时，往往会引起大喷。因此， 凡是前期炉渣化得早， 就应及时降枪以控制渣中,TFe,， 同时促进熔池升温， 碳得以均匀的氧化。避免碳焰上来后的大喷。,五,、喷溅的控制,74 2.1.2爆发性喷溅的预防和处理五、喷溅的控制,75,二批料加,入不当,时， 使熔池温度明显下降， 抑制了碳的氧化， 等温度再度提高后，也会产生大喷。最好采用小批量多次加入的方式， 有利于消除因二批渣料加入冷却熔池而引起的大喷。,在处理炉渣 “返干” 或加速终点渣形成时， 加入了过量的萤石， 或者采用了过高的枪位操作，使终点渣化得过早， 或,TFe,积聚， 此时碳的氧化还很激烈， 也会造成大喷。,终点炉渣基本化好， 降枪过早、过低时， 由于熔池内碳含量还较高，碳的氧化速度猛增，也会产生大喷。所以应控制好终点的降枪时机。,炉役前期炉膛小， 前期温度低， 渣中,TFe,偏高， 要注,五,、喷溅的控制,75 二批料加入不当时， 使熔池温度明显下降， 抑制了,76,意及时降枪，不使,TFe,过高， 以免喷溅。,补炉后，炉衬温度偏低，前期吹炼温度随之降低，造成氧化性强， 要注意及时降枪，控制渣中,TFe,含量，以免喷溅。,对此现场总结为：前期喷渣，炉温过低；中期喷渣，炉温过高。若采用留渣操作， 所留熔渣,TFe,较高，兑铁前如果没有采取冷凝熔渣的措施，也可能产生爆发性喷溅。,吹炼过程一旦发生喷溅就不要轻易降枪， 因为降枪以后，碳的氧化反应更加激烈， 反而会加剧喷溅。此时可适当的提枪， 这样一方面可以降低碳的氧化反应速度和熔池升温速度， 另一方面也可以借助于氧气之流股的冲击作用吹开熔渣， 促进气体的排出。,五,、喷溅的控制,76意及时降枪，不使TFe过高， 以免喷溅。五、喷溅的控制,77,2.2,泡沫性喷溅,2.2.1,泡沫性喷溅产生的原因,有时各炉吹炼情况差不多，碳的氧化速度也不相上下。但有的炉次有大喷， 有的就没有。这说明除了碳的氧化不均衡外，还有其他原因引起喷溅，如炉容比的大小、渣量多少、 熔渣泡沫化程度等。,在铁水,Si,含量高， 渣中,SiO2,含量较高， 渣量大时， 再加上熔渣内,TFe,较高，熔渣表面张力降低， 熔渣泡沫太多， 阻碍着气体通畅排出，使渣层厚度增加，严重时能够上涨到炉口。,五,、喷溅的控制,77 2.2泡沫性喷溅五、喷溅的控制,78,炉内有大量泡沫渣存在， 说明在熔渣中保留了大量的气体。当熔渣起泡沫时，渣面上涨到接近于炉口。此时，只要有一个不大的冲击力， 就能把熔渣从炉口推出， 熔渣所夹带的金属液也随之而出， 造成较大的喷溅。同时泡沫渣对熔池液面覆盖良好， 对气体的排出有阻碍作用。因此严重的泡沫渣就是造成泡沫性喷溅的原因。显然， 渣量大比较容易产生喷溅；炉容比大的转炉，气体排出通畅， 发生较大喷溅的可能性小些。,五,、喷溅的控制,78 炉内有大量泡沫渣存在， 说明在熔渣中保留了大量,79,2.2.2,预防,泡沫性喷溅由于渣中,TFe,较高， 往往伴随着爆发性喷溅。泡沫性喷溅的预防和处理根据泡沫性喷溅产生的原因， 预防的措施如下：,1,）控制好铁水中的,Si,含量,，,Si,含量,高采用双渣操作,。,2,）控制好熔渣中,TFe,含量，,适当降低枪位，控制矿石加入量，,不出现,TFe,积聚现象，以免熔渣过分发泡。,2.3,金属喷溅,2.3.1,金属喷溅产生的原因,渣中,TFe,过低，熔渣流动性不好，氧气流直接接触金属液面，由于碳氧反应生成的气体排出时， 带动金属液滴飞出炉外，形成金属喷溅。金属喷溅又称为返干,性喷溅。,五,、喷溅的控制,792.2.2预防五、喷溅的控制,80,可见，金属喷溅产生的原因与爆发性喷溅正好相反。当长时间低枪位操作、 二批料加入过早、炉渣未化透就急于降枪脱碳等，都有可能产生金属喷溅。,2.3.2,金属喷溅的预防和处理,1,）避免超装，防止熔池过深。溅渣护炉引起的炉