煉鋼工藝與操作轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝與操作-造渣制度4.轉(zhuǎn)爐冶煉一爐鋼

造渣是轉(zhuǎn)爐煉鋼的一項重要操作。由于轉(zhuǎn)爐冶煉時間短，必須快速成渣，才能滿足冶煉進(jìn)程和強化冶煉的要求。控制成渣過程的目的是：快速成渣，使?fàn)t渣具有一定的堿度，以便盡快將金屬中硫、磷等雜質(zhì)去除到所煉鋼種規(guī)格要求的范圍以內(nèi)。并盡可能避免噴濺，減少金屬損失和提高爐村壽命。造渣制度就是要確定造渣方法，渣料的加入數(shù)量和時間，以及如何快速成渣。

氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼爐渣中，含量最高的是CaO4.3造渣制度4.轉(zhuǎn)爐冶煉一爐鋼

1、成渣過程及造渣途徑

（1）轉(zhuǎn)爐煉鋼對爐渣要求

轉(zhuǎn)爐冶煉各期，都要求爐渣具有一定的堿度、合適的氧化性和流動性、適度泡沫化。在吹煉初期，要保持爐渣具有較高的氧化性，以促進(jìn)石灰熔化，迅速提高爐渣堿度，盡量提高前期去磷去硫率和避免酸性渣侵蝕爐村；

吹煉中期，爐渣氧化性不得過低(通常含F(xiàn)e0不低于8％～9％)，以避免爐渣返干；吹煉末期，要保證去除P，S所需的爐渣高堿度，同時要控制好終渣氧化性。對冶煉含碳量≥0．10％的鎮(zhèn)靜鋼，終渣(FeO)通常應(yīng)控制不大于l5％～20％，在保證去P的前提下，渣中(FeO)盡可能控制在低限；冶煉沸騰鋼，終渣(FeO)通常應(yīng)不大于12％，需避免終渣氧化性過弱或過強。4.轉(zhuǎn)爐冶煉一爐鋼（3）石灰熔化

石灰熔化是復(fù)雜的多相反應(yīng)，其過程可分為：

第一步，液相爐渣經(jīng)過石灰塊外部擴(kuò)散邊界層向反應(yīng)區(qū)擴(kuò)散，并沿氣孔向石灰塊內(nèi)部遷移；

第二步，爐渣與石灰在反應(yīng)區(qū)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)并形成新相，反應(yīng)不僅在石灰塊外表面上進(jìn)行，而且在內(nèi)部氣孔表面上進(jìn)行；

第三步，反應(yīng)產(chǎn)物離開反應(yīng)區(qū)向爐渣熔體中轉(zhuǎn)移。

影響石灰熔化速度的主要因素有：參與熔化反應(yīng)的組分的濃度，與流體力學(xué)有關(guān)的傳質(zhì)、熔池溫度、反應(yīng)面積、用活化能表示的能量因素的石灰質(zhì)量等等。4.轉(zhuǎn)爐冶煉一爐鋼（4）轉(zhuǎn)爐快速造渣

轉(zhuǎn)爐快速造渣可以采取的措施包括：1）采用具有高反應(yīng)能力的活性石灰；2）在有條件時，采用粉狀石灰增加石灰顆粒的比表面積；3）采用錳礦、白云石做助熔劑；4）采用自熔合成渣；5）改善和加強熔池攪拌；6）適當(dāng)提高熔池溫度和保持爐渣的過熱度；7）合理控制爐渣氧化性和碳氧化速度；8）采用兌鐵水前預(yù)加石灰和留渣操作工藝等。4.轉(zhuǎn)爐冶煉一爐鋼

2、造渣方法

根據(jù)鐵水成分和冶煉鋼種的要求，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐常用的造渣方法有三種，即單渣法、雙渣法和雙渣留渣法。（1）幾種造渣方法及特點1）單渣操作

單渣操作就是在冶煉過程中只造一次渣，中途不倒渣，不扒渣，直到終點出鋼。當(dāng)鐵水含硅、磷、硫較低(P<0．20％，S<0．055％，Si<1．0％)時，或鋼種對磷、硫要求不高時，或者吹煉低碳鋼時，都可以采用單渣操作。在實際生產(chǎn)中為了促進(jìn)早化渣，渣料是分批加入的(可分二、三批加入)。單渣操作工藝比較簡單，冶煉時間短，勞動條件好。單渣操作的脫磷效率在90％左右。脫硫效率在30-40％左右。4.轉(zhuǎn)爐冶煉一爐鋼2）雙渣操作

雙渣操作是在吹煉中途倒出或扒出部分(約l／2或2／3)的爐渣，然后加造渣材料造新渣的方法。根據(jù)鐵水成分和所煉鋼種的要求，也可以多次倒?fàn)t倒渣造新渣。在鐵水含硅較高，或含磷大于0.5％，或含硫并不高而吹煉優(yōu)質(zhì)鋼，或吹煉中、高碳鋼種時，都可以采用雙渣操作。采用雙渣操作，可以在轉(zhuǎn)爐內(nèi)保持最小的渣量，同時又能達(dá)到最高的去除磷硫效率。倒渣的時間過早或過晚都不好。應(yīng)該選擇在渣中含磷量最高，含鐵量最低的時刻倒渣較好。能達(dá)到脫磷效率最高，鐵的損失最小的良好效果。

4.轉(zhuǎn)爐冶煉一爐鋼3）雙渣留渣操作

留渣操作就是將上爐終點渣的一部分或全部留在爐內(nèi)，然后在吹煉第一期結(jié)束時倒出來，重新造渣。

這種采用雙渣法的終渣，一般有高的堿度和比較高的∑(FeO)含量，它對鐵水具有一定的去磷和去硫能力，且本身還含有大量的物理熱，將這種爐渣部分地甚至全部留在爐內(nèi)可以顯著加速下一爐初期渣的成渣過程，提高吹煉前期去磷和去硫率節(jié)省石灰用量和提高爐子的熱效率。在留渣法中，必須特別注意防止兌鐵水時產(chǎn)生嚴(yán)重噴濺。如上一爐終點碳過低，一般不宜留渣。4.轉(zhuǎn)爐冶煉一爐鋼（2）渣料加入量

石灰加入量

石灰加入量主要根據(jù)鐵水中硅、磷含量和爐渣堿度確定。在鐵水含磷量較低(P<0．30％)，采用單渣操作和用廢鋼做冷卻劑時，石灰加入量X可如下計算：

X={2.14[％Si]·R·1000}*G／(％CaO)有效，kg／t金屬料

式中：(％CaO)有效——石灰中的有效Ca0含量=(％CaO)石灰；2.14——MSi02／MSi，即Si02與Si的相對分子質(zhì)量之比；R=(％CaO)／(％Si02)——堿度（堿性氧化物濃度總和與酸性氧化物濃度總和之比）；G：金屬裝入量。4.轉(zhuǎn)爐冶煉一爐鋼

3、泡沫渣吹煉過程中，氣-熔渣-金屬密切混合成乳濁液。分散在熔渣中的小氣泡的總體積超過熔渣本身的體積。熔渣成為薄膜，將氣泡包住并使其隔開，引起熔渣發(fā)泡膨脹，形成泡沫渣。泡沫渣形成的主要原因是(大量的CO氣體彌散在爐渣中)泡沫渣的意義：由于爐內(nèi)的乳化現(xiàn)象，大大發(fā)展了氣-熔渣-金屬的界面，加快了爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速度，但是，由于嚴(yán)重的泡沫渣，也會導(dǎo)致事故。吹煉過程中泡沫渣的形成及控制

吹煉過程中氧壓低或槍位過高，渣中TFe含量大量增加，使泡沫渣發(fā)展，嚴(yán)重的還會產(chǎn)生泡沫性噴濺或溢渣。相反，槍位過低，尤其是在碳氧化激烈的中期，TFe含量低，又會導(dǎo)致熔渣的返干而造成金屬噴濺。所以，只有控制得當(dāng)，才能夠保持正常的泡沫渣。4.轉(zhuǎn)爐冶煉一爐鋼

4、溢渣

轉(zhuǎn)爐吹煉初期，由于鐵水中硅的氧化，在渣中生成大量酸性氧化物，與開吹加入的石灰相互作用，在兩三分鐘內(nèi)迅速生成堿度為1.8～2.2的轉(zhuǎn)爐初期渣。

由于碳氧反應(yīng)尚未劇烈進(jìn)行，渣中聚集了較多的FeO，滿足