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        轉(zhuǎn)爐出鋼回磷控制與分析

        2017-07-01 00:23:48金輝
        科技視界 2017年6期
        關(guān)鍵詞:槍位因素

        金輝

        【摘 要】通過對鋼包鋼水回磷原因的分析,找出煉鋼生產(chǎn)影響鋼包回磷的幾個因素,并有針對性的提出了應(yīng)對措施,以此來減少出鋼回磷造成成分出格的現(xiàn)象。

        【關(guān)鍵詞】回磷;因素;槍位;渣料;擋渣

        0 前言

        鞍鋼煉鋼某廠是以生產(chǎn)重軌鋼、高級硬線鋼、石油管線鋼、造船鋼為主。而重軌鋼、高級硬線鋼、石油管線鋼對鋼中磷的要求非常嚴(yán)格。磷含量的多少直接影響鋼材的質(zhì)量和銷售。隨著鋼材市場競爭力的日趨激烈以及客戶對質(zhì)量要求的不斷提高,對于上述鋼種的質(zhì)量要求也就更加苛刻,但在轉(zhuǎn)爐冶煉時會發(fā)生成品鋼中磷高于鋼水終點磷即回磷,因此控制鋼水出鋼回磷是重要的一個環(huán)節(jié),如何控制回磷也成為冶煉優(yōu)質(zhì)鋼的瓶頸問題,煉鋼某廠轉(zhuǎn)爐出鋼回磷要求為0.003%以下,出鋼回磷大易造成鋼水成份超標(biāo)而翻鋼水,不利于鑄機大澆次生產(chǎn)控制,2016年6~12月鋼種出鋼回磷量為0.001%~0.005%之間,指標(biāo)提升還有很大空間,控制好鋼水出鋼回磷也有利于大大降低爐體蝕損和減少補爐作業(yè)爐次,降低材料消耗。

        1 回磷分析

        1.1 回磷的原因分析

        1.1.1 煉鋼過程回磷

        轉(zhuǎn)爐高堿度、高氧化性、大渣量和低溫有利于熔池脫磷,但進入冶煉中期由于發(fā)生碳的激烈氧化,熔池迅速升溫,渣中FeO含量明顯降低,這對脫磷非常不利。FeO含量降低致使石灰渣化不好而造成熔渣發(fā)粘,不利于鋼渣之間充分反應(yīng),使不穩(wěn)定的渣中P2O5返回到熔池中,使熔池磷的含量增加。

        1.1.2 出鋼過程回磷

        在出鋼過程中向鋼包內(nèi)加入脫氧劑,使鋼中的氧以及渣中(FeO)下降,脫氧產(chǎn)物(SiO2)、(Al2O3)等進入爐渣,使?fàn)t渣堿度降低,會打破脫磷反應(yīng)的平衡狀態(tài),有助于(P2O5)的分解和還原,磷又重新進入到鋼液。

        回磷反應(yīng)與下列各種反應(yīng)有關(guān):

        (1)渣中(FeO)與脫氧劑作用:(以硅脫氧為例)

        2(FeO)+[Si]=(SiO2)+2[Fe]

        (2)爐渣與脫氧產(chǎn)物作用:

        2(3CaO.P2O5)+3(SiO2)=3(2CaO.SiO2)+2(P2O5)

        (3)渣中(P2O5)與脫氧劑的作用:

        2(P2O5)+5〔Si〕=5(SiO2)+4〔P〕

        (4)渣中(3CaO.P2O5)直接同脫氧劑作用:

        2(3CaO.P2O5)+5[Si]=4[P]+5(SiO2)+6(CaO)

        可見出鋼脫氧及合金化操作不合理,導(dǎo)致了鋼水回磷的發(fā)生?;虺鲣撓略M入鋼包內(nèi)煉鋼爐渣中的(P2O5)分解還原進入到鋼水中,出鋼下渣越多,則回磷越多。或是合金磷含量較高,也會導(dǎo)致成品鋼中磷含量高于終點磷含量。

        1.2 煉鋼某廠回磷現(xiàn)狀分析

        1.2.1 煉鋼某廠回磷現(xiàn)狀

        2016年6~12月份平均出鋼回磷進行統(tǒng)計如下表:

        表1 2016年回磷統(tǒng)計

        1.2.2 煉鋼某廠回磷現(xiàn)狀分析

        出鋼回磷≥0.005%因素進行統(tǒng)計如下表:

        表2 回磷爐數(shù)與回磷因素關(guān)系

        由表可知,鋼種出鋼回磷問題癥結(jié)是:出鋼下渣、終點溫度高、終渣氧化鐵過低。因此只要控制轉(zhuǎn)爐下渣量和合理鋼水終點溫度及氧化性的爐數(shù),就能將鋼水回磷0.005%降低為0.003%以下。

        1.2.3 煉鋼某廠回磷因素(見表)

        表3 回磷因素分析

        2 出鋼回磷控制

        2.1 槍位控制和物料加入控制

        2.1.1 前期槍位及渣料加入量的控制

        開吹槍位2.2m,氧氣流量20200m3/h~20600m3/h,工作氧壓0.87 Mpa~0.90Mpa。第一批料在下槍吹氧打著火的同時加入。首批料加完后,降槍至1.8m來加強熔池攪拌,提高熔池溫度,使其快速成渣。由于吹氧前加入輔助材料幫助化渣,所以,在正常情況下,前期渣子會很快形成。

        2.1.2 中期槍位及渣料加入量的控制

        強攪拌后,吹氧5min槍位恢復(fù)正常,觀察渣子情況。如渣子已形成可降槍繼續(xù)加強攪拌,如渣子還未形成,可把槍抬高,同時降低氧氣流量和氧壓,以提高渣中(FeO)含量促進成渣。但時間不宜太長,熔池來渣后緩慢降槍,防止因降槍幅度大,造成渣子化不透現(xiàn)象,導(dǎo)致嚴(yán)重的返干現(xiàn)象。然后再根據(jù)渣子情況來調(diào)整槍位,同時氧氣流量及工作氧壓恢復(fù)正常,時間在6min~8min內(nèi)渣子即可達到化透的效果。為保證有合適的堿度,可依據(jù)情況加入第二批料,觀察渣子情況,來調(diào)整槍位,加料時最好是小批量多批次加入,以免加入過多造成爐渣返干。

        2.1.3 末期槍位及渣料加入量的控制

        最后一批料在吹氧12min左右結(jié)束,因為低溫、低Si鐵水氧化速度快,雖然加入一些輔助材料,但吹氧時間會比正常鐵水冶煉短,所以為了提高渣料的利用率,最后一批料結(jié)束時間應(yīng)早些。然后再根據(jù)熔池升溫以及化渣情況來適當(dāng)增加造渣材料。吹氧至14min左右,最好吊一下槍,使渣子徹底化透,然后再根據(jù)火焰情況階梯型地降低槍位來穩(wěn)定火焰,便于拉碳的準(zhǔn)確性。為了防止拉低碳氧氣流量應(yīng)控制在20000m3/h~20300m3/h,工作氧壓0.83Mpa~0.86Mpa。

        2.2 嚴(yán)格擋渣出鋼

        針對擋渣失敗和擋渣不嚴(yán),制定嚴(yán)格的操作規(guī)定

        (1)每天接班必須進行校錐。

        (2)合理的控制投放擋渣錐的時間。但由于擋渣錐的材料在高溫下會軟化,因此如果擋渣錐投入太早,就會使得擋渣錐在高溫下變形,不能達到擋渣的目的。且投入過早,爐內(nèi)鋼水多,鋼水液面深,可能大于導(dǎo)桿長度,不能保證擋渣錐能進入出鋼口,因此規(guī)定在出鋼4/5加入擋渣錐。

        (3)出鋼時爐渣過稀,必須加入菱鎂石稠渣,加強擋渣效果。

        (4)出鋼擋渣失敗后,必須進行鋼水扒渣。

        3 總結(jié)

        通過影響此廠轉(zhuǎn)爐出鋼回磷的因素分析制定嚴(yán)格防止回磷措施和手段,嚴(yán)格控制下渣量和槍位與渣料合理配合,減小了出鋼鋼水的回磷的程度,保證鋼水中磷含量控制在鋼種要求的范圍內(nèi),為用戶提供低磷的優(yōu)質(zhì)鋼。

        【參考文獻】

        [1]馮捷,張紅文.《轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)》冶金工業(yè)出版社,2006.

        [2]王雅貞,李承祚.《轉(zhuǎn)爐煉鋼問答》冶金工業(yè)出版社,2003.

        [3]張芳.《轉(zhuǎn)爐煉鋼》化學(xué)工業(yè)出版社,2008.

        [責(zé)任編輯:朱麗娜]

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