萍鋼-供氧制度對冶煉效果影響的分析..

1、供氧制度對冶煉效果影響的分析供氧制度對冶煉效果影響的分析程亦 朱建鋼江西萍鋼實業(yè)股份有限公司萍鄉(xiāng)煉鋼廠作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話【摘要】 在轉(zhuǎn)爐煉鋼中，氧槍通過高速氧射在轉(zhuǎn)爐煉鋼中，氧槍通過高速氧射流向熔池供氧，并以巨大的動能對熔池流向熔池供氧，并以巨大的動能對熔池起攪拌作用。不同氧壓對噴吹過程有不起攪拌作用。不同氧壓對噴吹過程有不同的影響，氧氣壓力直接影響吹煉的全同的影響，氧氣壓力直接影響吹煉的全過程和效果。過程和效果。 作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話/p>

2、 氧槍系統(tǒng)【關(guān)鍵詞】供氧制度 冶煉效果 分析作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話【引言】 在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)爐冶煉周期是一項很重要的在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)爐冶煉周期是一項很重要的指標(biāo)，它體現(xiàn)了生產(chǎn)組織和煉鋼水平的高低，縮短冶煉指標(biāo)，它體現(xiàn)了生產(chǎn)組織和煉鋼水平的高低，縮短冶煉周期可以提高設(shè)備的利用率，提高單位時間的產(chǎn)量，減周期可以提高設(shè)備的利用率，提高單位時間的產(chǎn)量，減少輔助材料的噸鋼消耗，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。在縮短少輔助材料的噸鋼消耗，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。在縮短冶煉周期的問題上，廣大煉鋼工作者做了大量的工作，冶煉周期的問題上，廣大

3、煉鋼工作者做了大量的工作，其中包括合理組織生產(chǎn)，提高操作水平，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，其中包括合理組織生產(chǎn)，提高操作水平，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，改進(jìn)生產(chǎn)裝備等很多方法來縮短輔助時間，以期使冶煉改進(jìn)生產(chǎn)裝備等很多方法來縮短輔助時間，以期使冶煉周期更短，提高生產(chǎn)率。本文闡述了用合理控制氧壓的周期更短，提高生產(chǎn)率。本文闡述了用合理控制氧壓的方法來獲取少的供氧時間，縮短冶煉周期，并達(dá)到好的方法來獲取少的供氧時間，縮短冶煉周期，并達(dá)到好的消耗水平的實踐效果。消耗水平的實踐效果。 作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話【技術(shù)背景】 萍鄉(xiāng)煉鋼廠現(xiàn)有萍鄉(xiāng)煉鋼廠現(xiàn)有4

4、 4 座座35t 35t 氧氣頂吹轉(zhuǎn)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐，爐，4 4 臺三機(jī)三流方坯連鑄機(jī)，使用四孔臺三機(jī)三流方坯連鑄機(jī)，使用四孔152 152 頂吹氧槍，喉口直徑頂吹氧槍，喉口直徑23.323.3，噴頭，噴頭夾角夾角10.510.5，鐵水入爐量，鐵水入爐量2729t/ 2729t/ 爐爐, , 廢廢鋼鋼58t/58t/爐，正常吹煉氧壓爐，正常吹煉氧壓0.85MPa 0.85MPa 。 作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話【技術(shù)背景】 目前我廠氧壓控制：開吹點火后逐漸減氧目前我廠氧壓控制：開吹點火后逐漸減氧到到0.85 MPa0.85 M

5、Pa，4 4分鐘后不高于分鐘后不高于0.80 MPa0.80 MPa，5858分鐘按分鐘按0.75 MPa0.75 MPa左右控制，左右控制，8 8分鐘逐漸加氧到分鐘逐漸加氧到0.90MPa0.90MPa，補吹氧壓按，補吹氧壓按0.90 MPa0.90 MPa控制?？刂?。 槍位按三段式槍位控制，即低槍位按三段式槍位控制，即低高高低。低。 爐鋼平均冶煉時間爐鋼平均冶煉時間540550540550秒，耗氧量秒，耗氧量12801300m12801300m3 3作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話【技術(shù)背景】 為提高產(chǎn)量，增大效益，充分利

6、用本廠現(xiàn)有為提高產(chǎn)量，增大效益，充分利用本廠現(xiàn)有設(shè)備，取原料條件相對穩(wěn)定的班次，對大量的爐設(shè)備，取原料條件相對穩(wěn)定的班次，對大量的爐次進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，為研究氧壓的影響，分別取噴次進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，為研究氧壓的影響，分別取噴吹壓力吹壓力0.750.9MPa 0.750.9MPa 的爐次的相關(guān)數(shù)據(jù)，提取各的爐次的相關(guān)數(shù)據(jù)，提取各項數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行比較分析。項數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行比較分析。對結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，比對結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，比較分析后得出相關(guān)經(jīng)驗及效果較分析后得出相關(guān)經(jīng)驗及效果數(shù)據(jù)，來說明氧壓控制對生產(chǎn)數(shù)據(jù)，來說明氧壓控制對生產(chǎn)工藝的影響。工藝的影響。 作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，

7、聯(lián)系電話【分析指標(biāo)】1 1、供氧時間；、供氧時間；2 2、終點命中，包括終點成份，溫度等；、終點命中，包括終點成份，溫度等；3 3、終渣、終渣(FeO(FeO) )含量含量 ；4 4、過程控制及噴濺的次數(shù)、過程控制及噴濺的次數(shù) ；5 5、除塵效果、除塵效果 ；6 6、護(hù)爐情況、護(hù)爐情況 ；7 7、材料消耗及鋼液雜質(zhì)的影響、材料消耗及鋼液雜質(zhì)的影響 ；8 8、金屬收得率。、金屬收得率。作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話【供氧制度同吹煉時間的關(guān)系【供氧制度同吹煉時間的關(guān)系】 發(fā)現(xiàn)隨氧壓的增加，吹煉時間呈下降

8、趨勢，發(fā)現(xiàn)隨氧壓的增加，吹煉時間呈下降趨勢，但越過一個極值后，放緩，也就是說，隨壓力增但越過一個極值后，放緩，也就是說，隨壓力增加，時間縮短開始不再明顯。相關(guān)數(shù)學(xué)模型中談加，時間縮短開始不再明顯。相關(guān)數(shù)學(xué)模型中談到的供氣壓力與混勻時間的關(guān)系也符合上述結(jié)果，到的供氣壓力與混勻時間的關(guān)系也符合上述結(jié)果，其關(guān)系式為對數(shù)曲線（如圖其關(guān)系式為對數(shù)曲線（如圖 1 1），此值越過峰值），此值越過峰值后，時間未有明顯縮短，然而卻引起了劇烈的翻后，時間未有明顯縮短，然而卻引起了劇烈的翻騰和噴濺。按照雙膜理論模型表明噴吹壓力增加騰和噴濺。按照雙膜理論模型表明噴吹壓力增加到一定程度以后，供氧壓力不再是控速環(huán)節(jié)，微到

9、一定程度以后，供氧壓力不再是控速環(huán)節(jié)，微觀相界擴(kuò)散是反應(yīng)的控速環(huán)節(jié)，說明單靠增大氧觀相界擴(kuò)散是反應(yīng)的控速環(huán)節(jié)，說明單靠增大氧壓不能使反應(yīng)加快進(jìn)行。壓不能使反應(yīng)加快進(jìn)行。 作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話【供氧制度同終點成份的關(guān)系【供氧制度同終點成份的關(guān)系】 終點成份終點成份 ：低于：低于 0.80MPa 0.80MPa 時，終點碳含量時，終點碳含量較不穩(wěn)，忽高忽低，個別爐次出現(xiàn)磷含量超標(biāo)，較不穩(wěn)，忽高忽低，個別爐次出現(xiàn)磷含量超標(biāo)

10、，表明熔池攪動不充分，氧氣流股未能很好地形成表明熔池攪動不充分，氧氣流股未能很好地形成沖擊區(qū)域，氧化渣也未能充分地接觸鋼液而起到?jīng)_擊區(qū)域，氧化渣也未能充分地接觸鋼液而起到精煉作用。精煉作用。 0.800.85MPa 0.800.85MPa 之間各項指標(biāo)較好，之間各項指標(biāo)較好，終點終點C C 、S S、P P 的合格率在的合格率在85% 85% 以上，高拉補吹以上，高拉補吹在在7075%7075%左右，氧壓超過左右，氧壓超過 0.90MPa 0.90MPa 之后，相同之后，相同火焰特征的終點碳總體較低，表明攪拌充分，且火焰特征的終點碳總體較低，表明攪拌充分，且TO TO 較多，提槍后繼續(xù)發(fā)生如下

11、反應(yīng)：較多，提槍后繼續(xù)發(fā)生如下反應(yīng)： 作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話進(jìn)一步說明此時供氧過剩進(jìn)一步說明此時供氧過剩, , 而使終點碳過低。而使終點碳過低。 作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話溫度方面，總趨勢溫度方面，總趨勢如圖如圖 2 2 所示，取相同所示，取相同終點含碳量的爐次，進(jìn)行比較總結(jié)，總的來講，終點含碳量的爐次，進(jìn)行比較總結(jié)，總的來講，壓力越高，趨勢是溫度越低，尤其是氧壓增加壓力越高，趨勢是溫度越低，尤其是氧壓增加到到 0.90MPa 0.90MPa

12、后，較正常爐次平均溫度約低后，較正常爐次平均溫度約低 4040，表明氧氣利率低，隨爐氣散失，致使散，表明氧氣利率低，隨爐氣散失，致使散熱量加大，且吹煉不穩(wěn)定性增加，返干和噴濺熱量加大，且吹煉不穩(wěn)定性增加，返干和噴濺增多增多, , 熱損增多熱損增多, , 不利于一次命中，從而延長不利于一次命中，從而延長總的冶煉周期?？偟囊睙捴芷?。 作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話【供氧制度同終渣成分的關(guān)系【供氧制度同終渣成分的關(guān)系 】 終渣終渣

13、(FeO(FeO) )，在，在0.800.85MPa 0.800.85MPa 之間由之間由于控制較為平穩(wěn)，攪拌力度合適，因而終渣于控制較為平穩(wěn)，攪拌力度合適，因而終渣(FeO(FeO) )較為合適，平均值較為合適，平均值78%78%左右，有利于左右，有利于脫脫 P P 脫脫 S S 反應(yīng)的進(jìn)行。低于反應(yīng)的進(jìn)行。低于0.80MPa 0.80MPa 時，時，(FeO(FeO) )較高，平均為較高，平均為 910%910%，表明攪力弱，表明攪力弱，氧氣流股吹射到熔池表面后反射氣流增多，使氧氣流股吹射到熔池表面后反射氣流增多，使熔池上部氧含量增加，根據(jù)熔池上部氧含量增加，根據(jù) 1600 1600 時氧

14、在鋼時氧在鋼和渣中氧分配公式：和渣中氧分配公式：作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話可知隨可知隨OO增加，增加，(FeO(FeO) )增加。同樣氧壓增加。同樣氧壓高于高于0.90MPa 0.90MPa 時，平均時，平均(FeO(FeO) )達(dá)到達(dá)到 10%10%以上，以上，表明攪拌力強(qiáng)，且供氧充分，鋼中溶解表明攪拌力強(qiáng)，且供氧充分，鋼中溶解O O 較較多，由于相界傳氧速度跟不上，多，由于相界傳氧速度跟不上，OO不能及時參不能及時參加

15、反應(yīng)，而殘留在鋼中，進(jìn)而使加反應(yīng)，而殘留在鋼中，進(jìn)而使(FeO(FeO) )增多，增多，說明氧壓過高時，渣中說明氧壓過高時，渣中(FeO(FeO) )較高。較高。 作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話【供氧制度同其它相關(guān)因素的影響【供氧制度同其它相關(guān)因素的影響】 1 1）壓力升高后，動能增加，對熔池的攪拌）壓力升高后，動能增加，對熔池的攪拌力增強(qiáng)，研究發(fā)現(xiàn)氧壓力增強(qiáng)，研究發(fā)現(xiàn)氧壓0.750.85MPa 0.750.85MPa 之間吹煉之間吹煉較為平穩(wěn)，出爐口火焰形狀規(guī)則亮度適中，化較為平穩(wěn)，出爐口火焰形狀規(guī)則亮度適中，化學(xué)反應(yīng)能穩(wěn)

16、定進(jìn)行。氧壓學(xué)反應(yīng)能穩(wěn)定進(jìn)行。氧壓 0.90MPa 0.90MPa 以上的爐次，以上的爐次，熔池翻騰劇烈，渣鋼溢出，產(chǎn)生噴濺次數(shù)增多，熔池翻騰劇烈，渣鋼溢出，產(chǎn)生噴濺次數(shù)增多，渣鋼對設(shè)備形成粘結(jié)，不僅浪費金屬料，且處渣鋼對設(shè)備形成粘結(jié)，不僅浪費金屬料，且處理不當(dāng)可能損壞設(shè)備，造成直接經(jīng)濟(jì)損失并導(dǎo)理不當(dāng)可能損壞設(shè)備，造成直接經(jīng)濟(jì)損失并導(dǎo)致停產(chǎn)。致停產(chǎn)。 作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話【供氧制度同其它相關(guān)因素的影響【供氧制度同其它相關(guān)因素的影響】 2) 2) 除塵情況，除塵情況，0.85MPa 0.85MPa 以下，除塵較好，以

17、下，除塵較好，未有紅煙溢出，超出未有紅煙溢出，超出0.90MPa 0.90MPa 之后，開始有紅之后，開始有紅煙溢出罩外，說明發(fā)生反應(yīng)。煙溢出罩外，說明發(fā)生反應(yīng)。 根據(jù)反應(yīng)式可以看出，增大氧壓有利于反應(yīng)向右根據(jù)反應(yīng)式可以看出，增大氧壓有利于反應(yīng)向右進(jìn)行，此時紅煙增多，表明供氧量過大，反應(yīng)高溫進(jìn)行，此時紅煙增多，表明供氧量過大，反應(yīng)高溫區(qū)擴(kuò)大，區(qū)擴(kuò)大，F(xiàn)eFe2 2O O3 3增多，溢出煙罩成為紅煙，不利于清增多，溢出煙罩成為紅煙，不利于清潔文明生產(chǎn)。潔文明生產(chǎn)。作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話3 3 ）護(hù)爐情況，護(hù)爐效果取決于

18、吹煉控制的）護(hù)爐情況，護(hù)爐效果取決于吹煉控制的平穩(wěn)程度及終渣的成份，過程吹煉平穩(wěn)，熔池升平穩(wěn)程度及終渣的成份，過程吹煉平穩(wěn)，熔池升溫均勻可減少對爐襯的侵蝕和沖刷，再加上合適溫均勻可減少對爐襯的侵蝕和沖刷，再加上合適的終渣成份，有利于高熔點的爐渣質(zhì)點在爐襯上的終渣成份，有利于高熔點的爐渣質(zhì)點在爐襯上的積累。氧壓過高過低對護(hù)爐都不利，氧壓過低的積累。氧壓過高過低對護(hù)爐都不利，氧壓過低時會使時會使(FeO(FeO) )增多，難以形成具有一定粘度和增多，難以形成具有一定粘度和熔融點的濺渣層，影響濺渣效果。氧壓高時，金熔融點的濺渣層，影響濺渣效果。氧壓高時，金屬液對爐襯的沖刷加劇，以及引起的噴濺嚴(yán)重，屬

19、液對爐襯的沖刷加劇，以及引起的噴濺嚴(yán)重，不但不能起到較好的護(hù)爐效果，嚴(yán)重的會損壞設(shè)不但不能起到較好的護(hù)爐效果，嚴(yán)重的會損壞設(shè)備，造成停產(chǎn)事故。備，造成停產(chǎn)事故。 【供氧制度同其它相關(guān)因素的影響【供氧制度同其它相關(guān)因素的影響】作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話4 4）材料消耗量，材料消耗量決定于終點時）材料消耗量，材料消耗量決定于終點時OO， OO高時不僅增加合金及輔料等物料高時不僅增加合金及輔料等物料消耗，且增加鋼液中氧化物含量，污染鋼液，鋼消耗，且增加鋼液中氧化物含量，污染鋼液，鋼水質(zhì)量差，降低鋼材質(zhì)量并增加精煉（爐下吹氣）水

20、質(zhì)量差，降低鋼材質(zhì)量并增加精煉（爐下吹氣）負(fù)擔(dān)。過高的氧氣壓力也會增加制氧消耗，給氧負(fù)擔(dān)。過高的氧氣壓力也會增加制氧消耗，給氧氣的儲備，輸送帶來不安全因素。氣的儲備，輸送帶來不安全因素。 【供氧制度同其它相關(guān)因素的影響【供氧制度同其它相關(guān)因素的影響】作者簡介：程亦（1970-），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，萍鄉(xiāng)煉鋼廠，聯(lián)系電話【供氧制度同其它相關(guān)因素的影響【供氧制度同其它相關(guān)因素的影響】 5 5）鋼鐵比情況，鋼鐵比取決于煙塵含）鋼鐵比情況，鋼鐵比取決于煙塵含 Fe2 O3 Fe2 O3 量量和吹煉中的噴濺，渣中和吹煉中的噴濺，渣中(FeO(FeO) )等，由指標(biāo)知，過等，由指標(biāo)知，過低和過高氧壓均會引起鋼鐵比的增加，尤其是氧壓低和