【技术前沿】关于炼钢转炉吹炼枪位控制的心得与总结

以五段式枪位(低①-高②-低③-高④-低⑤)为例(严格来说,没有明确的三段式、四段式或者五段式,这里只代表一个基础枪位控制原则),有以下控制要点:

01

第一阶段①低

第①“低”代表开吹低枪位,在吹炼开始的时候,可以将枪位放在低于正常吹炼枪位100-200mm的位置,这么做的目的,是让熔池得到充分搅拌,特别是在低铁耗模式下,废钢加入量大,前期的强搅十分重要,将废钢“搅动”起来、能促进其融化,避免出现“死区”间接造成废钢后化、终点温度低。故低铁耗时,最好是强吹(低枪位、氧压控制0.9MPa左右或以上)60-90秒以后再加入第一批渣料,这时熔池内部已经有一定的温度,再加入渣料更有利于前期化渣,加入时注意分批加入,少加、勤加(这样能保证温度均匀上升、边加边化),同时第一批料要将白云石加入,因为MgO能促进渣料融化,帮助成渣,进而保证前期去磷。

02

第二阶段②高

经过第一阶段低枪位的强搅拌,废钢已经搅动起来,渣料已经加入,熔池内部已经有一定的温度,此时主要的任务是将前期渣化透、加入第二批渣料,同时继续促进熔池均匀升温(达到1370-1480℃或以上的氧化转化温度)。

这个时候,应在第一阶段的基础上,将氧枪提高至基准枪位或高于基准枪位(根据测量液面结果和实际炉况确定),将氧压调整至0.8MPa左右的正常吹炼氧压(根据实际情况而定),因为石灰融化的两个要素是温度和FeO,保证前期渣中FeO含量达到20-25%或稍高于此值,是保证石灰融化的必要条件。

在低铁耗模式下,这个阶段可能要时间长一些,因为降铁耗,渣料消耗低(一般都在45kg/t甚至40kg/t以下),要将前期渣化透才能满足去磷要求、杜绝废品,根据火焰情况,判断前期渣化透后,开始加入二批渣料(原则仍是少加勤加、边化边加),这时最重要的是掌握加料时机同时控制枪位不能过高,否则会造成熔池低温、炉渣不化、成分不合和抑制碳氧反应,进而造成渣中高FeO,带铁的低温喷溅,损失钢铁料及温度。

03

第三阶段③低

在第二阶段化渣、升温的过程中,一定要抓准第二阶段向第三阶段的转化时机,否则极易造成喷溅。在第二阶段里,熔池温度升高,渣中亚铁达到25%左右,在某种程度上已经具备喷溅的条件,因此,在保证化渣的同时,要抑制渣中FeO含量。此时压低枪位,可促进碳氧反应、消耗渣中FeO,避免产生喷溅,同时提高脱碳速度,加强熔池搅拌,有利于质量控制。

04

第四阶段④高

第三阶段为碳氧剧烈反应期,也是吹炼过程最难控制的时期,渣中FeO被迅速消耗,此时要根据火焰及时调整枪位,若反应不及时,就会造成炉渣返干,严重时甚至造成吊枪化渣、后期高温钢水喷溅,不仅损失钢铁料,还容易造成后期回磷、出现废品,严重时甚至粘氧枪或损坏设备,因此在第三阶段,要时刻关注火焰变化,火焰直立前,要适当调整枪位,保证炉渣化而不喷。

05

第五阶段⑤低

此阶段为反应末期,主要任务是化透炉渣,同时均匀钢水温度和成分、降低渣中FeO,因此要将枪位逐步降低至拉碳枪位,并保证终点40″左右或以上的压枪时间。在第四阶段控制良好的基础上,随着反应的进行,逐步降低枪位(切记不可降得太急,尽量保证火焰“柔软”,否则容易造成烧枪头,造成漏水甚至爆炸),待根据火焰判断温度和碳含量满足钢种需求时,提枪、倒炉拉碳(温度富余时采取高拉碳),吹炼结束。在以上基础上,我们应关注几个误区和关键点:

1、渣料加入量小导致成分不合、出现废品:

这是一个误区,其实炉渣碱度低是造成去S、P效果差的原因之一,但我们出现废品还有很大一部分不是渣料加入少造成的,其中:

(1)前期料加的过急、二批料加的过早,造成前期渣没化透,没达到去磷效果,结果就是石灰加了但没化,等于没加,造成没达到去磷、硫效果,因此要时刻明确,石灰加了并化透才能达到效果;

(2)由于控制失误或废钢加入量过大,导致成分不好的废钢(如铁块)没有在前期和中期融化,一直到反应末期才化,里面的有害元素直接进入钢水,造成成分不合格。在现场生产中,有时候我们加的石灰不少,但成分不合格,就是这些原因造成的。

2、如果吹炼时间按照12分钟,那么分配原则应该是:

3、我们有时候习惯于遇到喷溅就提高枪位或加料压喷:

其实我们在遇到喷溅的时候,首先要判断为哪一种喷溅(从温度角度,喷溅分为高温喷溅、低温喷溅)。在高温喷溅时,我们可以采取适当加料压喷的方式,但要注意反应缓和后及时降低枪位,防止长时间高枪位造成更严重的高温、高FeO喷溅;但是当遇到低温喷溅时,造成的原因往往是熔池温度过低、碳氧反应受到抑制,进而渣中FeO无法消耗而聚集,在温度提升后剧烈反应造成喷溅,此类喷溅发生时,盲目加料或提枪只会加剧喷溅,应该适当调低氧压、少批量加料,将枪位控制下来,使碳氧反应正常、平稳即可。

4、吹炼短短十几分钟,特点是节奏快、变数大:

因此最重要的是掌握火焰变化与炉内反应的关系,提前做出调整,保证温度均匀上升、碳氧反应均匀进行,用枪位控制火焰而不是让火焰控制枪位。每个人都有自己的操作习惯,“五段式”只代表一个趋势,万万不可以教条主义,这样才能做到游刃有余。

以上为个人对佰工转炉炼钢枪位控制的一些不成熟看法,重点针对降铁耗生产(不同铁耗模式下,吹炼方式也会有调整),因涉及内容太广,很多细节无法全面展开,在此只做简要总结,有意见或建议可向本人提出、共同探讨。

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