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[交流] 转炉炼钢防大喷安全技术研究

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    发表于 2020-5-20 20:21:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    一,导致炉前大喷因素探索。
    (1)吹炼过程中的喷溅。
    ①爆发性喷溅:多发生于熔池温度降低时加入批料,或二、三批料加入矿石过多时。由于熔池温度下降,脱碳反应受到抑制,但供氧仍继续进行,熔池中积蓄了大量氧化铁,一旦温度升高后便会发生剧烈的碳氧反应,产生爆发性喷溅,即大喷。因吊吹时间长,后又突然降枪引起爆发性碳氧反应;或因渣量过大,炉渣发泡,炉膛空间过小,CO气体排出受阻,达到一定程度便会形成大喷。此外,新炉时炉膛小,炉温低,渣中FeO多也易产生大喷。
    ②金属喷溅:前期渣未化好,加入二批料过晚渣子不化或者中期返干,均使炉渣不能很好覆盖金属液面,氧气流把炉渣推向炉墙,流股直接冲击金属液使部分金属被冲碎,加上反射气流和CO气体的推动作用而造成金属喷溅。有时由于炉渣太粘而又发泡,渣中含有较多的金属液滴,炉渣距炉口较近,当产生激烈的碳氧反应时,可能将金属液滴带出炉口,也会造成金属喷溅。
    ③泡沫渣喷溅:在吹炼前期由于熔池温度低,渣中FeO和酸性氧化物(SiO2、P2O5)高,炉渣粘度大,容易形成大量泡沫渣充满整个炉膛。如果炉渣严重发泡,渣面接近炉口,此时脱碳速度稍有增加,即可能将炉渣推出炉外,造成泡沫渣喷溅。
    分析表明,熔池内发生爆发性碳氧反应,瞬时产生大量CO气体是造成喷溅的根本原因。
    (2)兑铁、加废钢时发生大喷的原因
    ①兑铁过程中大喷原因:兑铁水时产生的大喷只发生在留渣操作的情况下,因为转炉吹炼终点时钢中含碳量低,使钢中含氧量及炉渣氧化都较高,留渣操作中,炉内留有较多的炉渣及少量钢水,如条件不变,钢中碳与氧基本处于平衡状态,不会发生剧烈的碳氧反应。若兑入铁水,炉内条件发生根本变化,一方面铁水带来大量碳,另一方面铁水温度较低,使炉内残留炉渣及钢水温度骤然下降,这两个条件都促进碳氧反应的剧烈进行,炉内产生强烈沸腾,就会发生“爆炸”性大喷。
    (3)终点倾炉大喷原因:
    ①后吹时间长或由于操作不当,炉内尚在剧烈反应,使大量钢渣外涌,形成喷溅。
    ②补炉料粘结不牢,倾炉时突然塌落,造成钢渣猛烈外涌性喷溅。
    ③出钢或兑铁过程中炉衬大面积塌落。
    (4)钢水回炉大喷原因:
    余钢回炉在炼钢系统较为普遍,但是如果方式不当将造成大喷,对人身安全产生巨大威胁,因此有必要对其成因进行探讨:出钢后由于钢水成分、温度不合格或由于设备故障等原因不能浇注时,都会造成把钢水回到炉内重新冶炼的现象,即回炉事故。从工艺制度上讲,一炉内回炉钢水量一般要少于总装入量的1/2,同时回炉钢水由于钢中的氧与铁水中的碳发生反应,向炉内兑铁(钢)水时又有搅拌作用,很容易造成C—O的剧烈反应,造成喷溅事故,因此回炉时,兑钢(铁)水应缓慢进行,或对回炉钢水进行脱氧后缓慢兑入。
    二,预防转炉喷溅伤害的对策:
    结合典型事故分析及转炉系统大喷原因分析,确立以下防大喷伤害措施。
    吹炼过程中大喷伤害的防范:提高操作水平,减少吹炼过程中的大喷发生机率,是防止大喷伤害的根本。
    ①控制好熔池温度。前期温度不过低,中后期温度不过高,防止熔池温度突然降低,保证脱碳反应能均衡进行,削除爆发性脱碳反应。
    ②控制好渣中氧化铁。前期不使渣中氧化铁过高。这样,在操作上不宜过早,否则,因提枪过高,使渣氧化铁积聚过多,炉渣发泡,一旦升温,脱碳反应加速,必然引起大喷,当炉渣已化时,一定要降枪,减少渣中氧化铁。中期要防止降枪过低引起炉渣返干,造成金属喷溅。
    ③吹炼中途加料,尽量采用小批次的办法,以避免熔池温度明显降低,抑制碳氧反应而使渣中氧化铁升高。
    ④炉渣不化,提枪化渣时,不要长时间在高枪位吹氧,否则,炉渣一化,氧化铁大量增加,引起喷溅。一旦发生喷溅,不能立即降枪,若此时降枪,脱碳反应更加激烈,反会加剧喷溅。此时可适当提枪,一方面减缓脱碳反应,另一方面借助氧气流股的机械冲击力冲击炉渣,使气体排出,减轻炉渣发泡程度。如果是金属喷溅,可适当提枪增加渣中氧化铁,另外加适量萤石,使炉渣快速熔化覆盖钢液面。
    ⑤吹炼过程中严禁到炉下作业。
    ⑥吹炼过程中关闭挡火门,堵好出钢口,炉前、炉后严禁过人。
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