技术文献天铁180t转炉炉底上涨原因
摘要：针对天铁t转炉炉底上涨的问题，分析出产生原因包括溅渣护炉、冶炼氧枪操作、补炉不当、废钢块度过大等，通过采用合理的溅渣工艺、优化吹炼枪位、保证炉渣流动性和适中的废钢块度，有效控制了转炉炉底上涨现象，使冶炼操作更加平稳，减少了喷溅及钢铁料消耗成本，取得了较好的经济效益。
关键词：转炉;炉底;溅渣
1引言
天铁热轧板有限公司共两座t顶底复吹转炉，其平均炉龄均跃炉，由于在生产实践中操作不够规范，常出现炉底上涨的情况，给整个冶炼操作带来了一系列问题。液面上升，导致炉容比小，吹氧过程出现喷溅，容易损坏炉帽，烟罩和氧枪粘钢不易处理，引起消耗钢材料增加，副枪和二级系统运行不正常，从而降低了产品的质量，情况严重时还会威胁生产安全。根据上述问题，首先要认真分析原因，加强氧枪吹氧操作，正确造渣、化渣、溅渣，为保证顺产提出相应的措施。
2炉底上涨造成的不良影响
当炉底上涨后，若无法得到及时控制和消除，不仅会影响整个冶炼过程，还可能引发各种不安全事故。归纳起来，炉底上涨主要可以产生以下几个方面的危害：第一，增加喷溅，金属的回收率下降，引起钢铁的消耗增多，若喷溅现象严重时，还可能引发安全事故;第二，炉底上涨后，操作人员依然沿用以前的枪位操作办法，如此便引起枪位过低，容易引起烧枪;第三，若操作枪过低，会出现吹炼过程中的返干，当喷头被侵蚀之后，会降低氧气利用率，出现过吹，终点氧含量较高，除此之外，当氧枪粘枪情况严重时，还会形成氧枪提枪时拉坏氮封口，甚至出现氧枪无法提出氮封口的情况，影响正常正产;第四，炉底上涨之后，出现锅炉、氧副枪口、烟罩出现结渣新情况，进而导致烟气的排出不通畅，若该现象严重时，还会在重力作用下出现烟罩、卡枪、炉后水冷梁、刮坏炉口等各种事故。
3炉底上涨原因分析
3.1溅渣护炉引起的上涨
(1)溅渣护炉技术该项技术主要是指运用氧化镁含量饱和或者过饱的炼钢终点渣，再经过高压氮气的吹溅，从而让氮气在炉衬表现形成一层融点高的熔渣层，该熔渣层又可以跟炉衬粘结在一起，通过这种方式形成的溅渣层具有很强的耐腐蚀性，并且还能够有效避免炉衬砖表面的氧化脱碳。除此之外，还能缓解高温炉渣给炉衬带来的侵蚀和冲刷，达到保护衬砖的目的，延长了炉衬的使用年限，溅渣护炉见图1。
(2)溅渣引起的炉底上涨
溅渣护炉的过程中会逐渐出现炉底上涨现象，这是由炉底结渣高于炼钢过程中炉底损害导致的。每个t转炉溅渣护炉操作后期因为熔池的温度下降，渣中的高熔点相(如：氧化镁、硅酸三钙等)析出时会引起炉渣的粘度增高。当溅渣完成后，粘渣未倒干净粘结在炉底中，在以后冶炼时，熔池中一些炉衬因为无法受到炉渣的侵蚀，熔损的速度小于渣线和炉身上部分的炉衬，上一个环节的溅渣层在下个炼钢操作完成后依然有残留，随着炉子使用时间延长，最终引起炉底上涨。
3.2冶炼氧枪操作的影响
为了在冶炼吹氧操作中更快地将磷和硫除去，通常需要枪位高于基本枪位，如此氧气射流对熔池动力学产生的搅拌能力降低，引起炉底上涨，在不同的铁水条件下，工作氧压和氧气流量均不相同，这些因素均会对氧气的射流带来严重影响。当氧气流量较大时，喷头的射流角度变小，从而导致流股间彼此的牵引力增大，流股靠拢的趋势明显，当冲击深度增加时，停滞区速效，炉底上涨变慢，相反，当氧气流量较小时，炉底便容易上涨。
3.3补炉不当导致炉型不合理，出现炉底上涨
当转炉处于炉役前期时，这个过程中的炉衬类型合理，熔池中金属液处于良性循环，炼钢按照化学反应顺序开展，因此不容易发生炉底上涨的情况。但是在中期和后期时，因为炉衬被严重侵蚀，避免漏炉，需要多次贴砖或倒入大面料来维护炉衬，以至于炉内发生改变，再加上补炉料占据了部分炉膛体积，引起熔池液面升高，氧枪喷头和炉底距离增加，之前的操作方式不再适用，从而影响炉底。
3.4炉渣造成的影响天铁热轧公司炼钢铁水成分波动较大，硅的范围0.10%~0.80%，磷的范围0.%~0.%，为了操作平稳，本来碱度达到2.8~3.5即可，加之操作中造渣料加得过多，碱度就会达到4.5。还有就是热轧炼钢的主要造渣材料是石灰和轻烧白云石，由于石灰和轻烧白云石的质量和成分波动比较大，使整个造渣操作变得困难，有时候石灰有效CaO比较低，活度也比较低，为了保证炉渣(MgO)、R和脱磷、脱硫效果，造成散装料加入量过多,都使炉渣过粘，造成炉底上涨。
3.5废钢块度过大天铁热轧炼钢所用废钢用重废颇多，大而沉，直接加到炉底可能出现吹炼到终点但是废钢依然未被全部熔化，这些沉入炉底的废钢便会导致停滞区中金属的温度下降，甚至还可能跟停滞区的金属一起粘连在炉底，引起炉底上涨。
4控制思路
4.1合理的溅渣工艺
为了既不涨炉底,又保证良好的溅渣效果，溅渣用终点熔渣要“溅得起、粘得住、耐侵蚀”，为此要求：
(1)调整熔渣成分。控制终渣合适的MgO和TFe含量，实际可参考表1。
目前，对熔渣成分调整主要采用以下两种方式：第一种是在吹炼阶段，加入造渣材料时便加入调渣剂，这种终渣的成分含量便可以达到目标要求，出钢后便可以直接溅渣;第二种主要针对冶炼低碳钢种时，由于渣中的四氟乙烯的含量较高，熔渣较稀，在出钢以后必须加入氧化镁质材料作为调渣剂，必要时还可以加入适量的炭质材料，这样便可以调整四氟乙烯的含量符合溅渣的要求，并且还可以控制合适的过热度。
(2)调渣剂主要为氧化镁材料，目前天铁公司常用的调渣剂主要有生白云石、轻烧白云石及镁球等。
(3)控制留渣量。在保证炉衬表现的溅渣层足够的基础上，还需要留够用于装料侧和出钢侧倒炉挂渣的量。
(4)天铁公司主要选用1#枪吹渣，2#枪溅渣，溅渣枪位使用专用枪，控制喷枪最低枪位溅渣。
(5)控制好氮气的压力和流量。
(6)整个溅渣时间控制在4min。
4.2优化吹炼枪位影响冲击深度的因素除了氧枪的喷头参数，还与喷头跟熔渣液面的距离等因素有关。当喷头参数不变时，喷头和液面距离越小，氧气射流对熔池产生的冲击越大，对炉底的冲击越强，因此，正常的喷头和液面距离应该为mm，加强对熔池的搅拌。
4.3保证炉渣流动性
要想保证炉渣的流动性，前提是保证碱度适中，在吹炼时，为了避免返干现象，需要调整炉渣结构，保证炉渣的成分和性质，不仅有利于吹炼，还不会出现腐蚀炉衬，满足溅渣的护炉要求。当溅渣的碱度较高时，氧化镁的含量超过饱和值时，钢出炉后炉膛内温度下降，析出氧化镁结晶，并且留在炉底中，引起炉底上涨。
4.4废钢块度要适中
废钢块度大小要适当，既要保证吹炼终点全部熔化，又不能粘滞炉底，所以最好不可超过mm，单重不超过kg。
5炉底上涨的处理措施
5.1炉底吹扫
若炉底的上涨不高时，只需简单操作便可以将炉底吹扫，如在出钢溅渣倒渣完成后，在不影响正常工作顺序前提下，利用等节奏或者其他剩余空间，将炉子归于零位，将氧枪下到下极限点，开氧吹扫炉底，时间共30~50s，最后倒掉吹扫出来的渣子。
5.2兑铁化炉底
5.2.1化炉底操作
t转炉炉底上涨高于mm时，需要及时开展组织兑铁化炉底操作。具体方法为：向转炉内推入1~2t的铁水，根据炉长调节氧化炉底的氧气流量，开吹的氧气流量控制在~Nm3/h、过程氧气流量为~Nm3/h、最高供氧量不可超过Nm3/h。由技术人员合理控制氧枪的枪位，开氧后将枪位控制在下极限，确保炉内铁水被全部氧化，当炉内中的铁水基本被完全氧化且炉内温度上升后，将枪位逐渐提升至~mm，保证炉膛内的炉渣能够充分冲刷需要处理的位置，确保炉膛内型无改变。供氧时间不大于12min，防止时间过长破坏炉衬。
5.2.2化炉底后的操作
化完炉底后，要把渣子倒在干燥的渣盆中，倒渣时转炉周围保证无人，慢慢下炉，防止渣子流动性太好涌出到平台和炉坑。倒渣前根据渣况投入石灰或白云石稠化渣子，防止烧坏渣盆。
倒渣后使用氮气将炉内吹扫一遍，确认无渣后，在进行加废钢，兑铁。
进行下一炉下枪前必须测液面。
6结论
天铁热轧板公司针对炉底上涨的现象采取了相应的预防处理措施，取得了明显效果，使冶炼操作更加平稳，喷溅降低，维护烟罩的次数减少，提高了一次倒炉率，降低了钢铁料消耗，成本也得到控制，为企业创造了较好的效益。
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