酒钢50t转炉溅渣炉技术优化实验研究
摘要
本文分析了影响酒钢转炉炉衬寿命的主要因素，对溅渣护炉技术进行了优化研究。同时，本课题还对比研究了普通氧枪喷头和旋流喷头进行溅渣护炉的效果。通过生产工艺分析、水力学模型试验提出了提高酒钢炉龄的主要措施：
(1)影响酒钢转炉炉龄的主要因素是转炉溅渣频率低，生产组织不均衡；溅渣护炉所用的氮气压力不足，影响了溅渣效果；渣中MgO含量低，导致炉渣熔点低，对炉衬起不到有效的保护作用；溅渣护炉操作工艺不规范，工艺参数不尽合理，特别是枪位、留渣量与其他厂有较大的差异。
(2)采用普通喷头和旋流喷头进行溅渣对比模拟实验，结果表明：旋流喷头有利于提高炉帽部位的溅渣密度，采用旋流喷头结构比普通结构氧枪溅渣效果好。
(3)影响复吹转炉溅渣护炉因素的先后次序为：顶气流量、枪位、留渣量、底气流量。酒钢50t复吹转炉的最优化工艺参数为：顶枪气体流量10000Nm~3／h，枪位1900mm，底吹气体流量：60～120Nm~3／h。
根据上述研究结论，酒钢对转炉溅渣护炉进行攻关，2001年12月酒钢3#转炉炉龄首次突破8000次大关。
In this paper, the main factors that effecting the life of converter's liner in Jiuquan Iron & steel co were analyzed, and the technology of slag splashing was investigated. Li the meantime, the effects of slag splashing between the ordinary oxygen spiracle and the rotational flow spiracle were contrasted. Through analyzing in practice and the hydraulic model test, the main messures to increase the life of converter's liner were put forward as follows:
(1) The main problems affecting the life of liner are the low frequency of slag splashing, the unbalanced organization in production, the unbalanced organization in production, the unsufficient nitrogen pressure and the low quantity of MgO in slag leading to low melting point of the slag and invalid protection to the liner of converter. At the same time, normative practice and wnreasonable parameters including the position of oxygen gun and the suitable amount of slag should also be considered especially.
(2) The result in simulate test shows that in slag splashing, the rotational flow spiracle is superior to die ordinary oxygen spiracle because of its ability to increase the splashing density in the high position of tunnel head.
(3) The order of the factors affection slag splashing in K-Bop is that: the flow rate of top blown oxygen, the position of oxygen-gun, the amount of slag and the flow rate of bottom blown oxygen. Optimum technical parameters of Jiugang's 50t K-Bop are as follows: the amount of top blown oxygen is 1900mm, the amount of bottom oxyen is 60-120Nm3/h.
According to the result above, Jiugang has tackled key problems of slag splashing, and in Dec,2001, the life of No.3 converter reached 8000 times firstly in the history.
(1)影响酒钢转炉炉龄的主要因素是转炉溅渣频率低，生产组织不均衡；溅渣护炉所用的氮气压力不足，影响了溅渣效果；渣中MgO含量低，导致炉渣熔点低，对炉衬起不到有效的保护作用；溅渣护炉操作工艺不规范，工艺参数不尽合理，特别是枪位、留渣量与其他厂有较大的差异。
(2)采用普通喷头和旋流喷头进行溅渣对比模拟实验，结果表明：旋流喷头有利于提高炉帽部位的溅渣密度，采用旋流喷头结构比普通结构氧枪溅渣效果好。
(3)影响复吹转炉溅渣护炉因素的先后次序为：顶气流量、枪位、留渣量、底气流量。酒钢50t复吹转炉的最优化工艺参数为：顶枪气体流量10000Nm~3／h，枪位1900mm，底吹气体流量：60～120Nm~3／h。
根据上述研究结论，酒钢对转炉溅渣护炉进行攻关，2001年12月酒钢3#转炉炉龄首次突破8000次大关。
In this paper, the main factors that effecting the life of converter's liner in Jiuquan Iron & steel co were analyzed, and the technology of slag splashing was investigated. Li the meantime, the effects of slag splashing between the ordinary oxygen spiracle and the rotational flow spiracle were contrasted. Through analyzing in practice and the hydraulic model test, the main messures to increase the life of converter's liner were put forward as follows:
(1) The main problems affecting the life of liner are the low frequency of slag splashing, the unbalanced organization in production, the unbalanced organization in production, the unsufficient nitrogen pressure and the low quantity of MgO in slag leading to low melting point of the slag and invalid protection to the liner of converter. At the same time, normative practice and wnreasonable parameters including the position of oxygen gun and the suitable amount of slag should also be considered especially.
(2) The result in simulate test shows that in slag splashing, the rotational flow spiracle is superior to die ordinary oxygen spiracle because of its ability to increase the splashing density in the high position of tunnel head.
(3) The order of the factors affection slag splashing in K-Bop is that: the flow rate of top blown oxygen, the position of oxygen-gun, the amount of slag and the flow rate of bottom blown oxygen. Optimum technical parameters of Jiugang's 50t K-Bop are as follows: the amount of top blown oxygen is 1900mm, the amount of bottom oxyen is 60-120Nm3/h.
According to the result above, Jiugang has tackled key problems of slag splashing, and in Dec,2001, the life of No.3 converter reached 8000 times firstly in the history.
引文
[1] H U Schmidtetal. Slag Splashing at Eko Stahl to Re-duce Refractory Costs[J]. Steel Times, 1998. 286～287
[2] Spmell et al. Method for Increasing Vessel Lining Life for Basic Oxygen Furnaces[J]. U. S. Patent As-signee:Praxair, 1983
[3] Charles J Messina. Slag Splashing in the BOF-Worldwide Status,Practices and Results[J]. Iron &Steel Engineer, 1 996.17～19
[4] 王爱国，崔淑贤等 合成转炉渣对镁白云石材料的浸蚀实验及热力学讨论 钢铁研究学报，1983，(3)：393
[5] 苏天森、转炉溅渣护炉技术、北京；冶金工业出版社，1999
[6] 冶金热力学与动力学(讲义)，西安建筑科技大学冶金工程学院编。131-136
[7] 转炉溅渣护炉工艺技术研究．酒钢炼钢厂内部资料
[8] 炉溅渣护炉的炉渣性质与溅渣层蚀损机理研究，首钢溅渣技术鉴定材料，1999
[9] 佟溥翘、崔淑贤．转炉炉衬溅渣层蚀损机理的试验研究．北京 溅渣护炉学术交流会
[10] 转炉溅渣护炉技术研究，钢铁研究学报，1998，(10)3，8-12
[11] 李建民等．转炉溅渣护炉工艺研究与应用．太钢科技．1997 01[9]
[12] 李安华等上钢一厂溅渣护炉渣物质性研究，1999，(15)5，33-36
[13] 汪荣鑫、数理统计，西安，西安交通大学出版社，1986
[14] R.O.Russel et al.Everlasting BOF L ining at L TVSteel?美国LTV钢公司技术交流资料，1995．1 2．5．冶金部钢铁研究总院
[15] 刘浏．溅渣护炉技术在我国的推广与发展．中国冶金，1998，(5)：5．
[16] RO．Russelly.LTV钢铁公司是如何延长BOF炉衬寿命的．1995
[17] 方英华等，转炉溅渣喷补—在世界范围的发展、实践和结果．鞍钢技术中心信息交流资料．1997 09
[18] 刘梁山 关于转炉溅渣护炉工艺的几个问题唐钢科技 1996(4)：18～20
[19] 刘玉敏等．溅渣护炉技术的应用炼钢，1997，(6)
[20] 转炉溅渣护炉技术研究，钢铁研究学报，1998，(10)3，8～12
[21] 杜锋译．转炉溅渣法的攻关、工艺和效果．世界钢铁，1996，
[22] 杨文远等．溅渣护炉中氮气射流的特性及其对熔池的作用，氧枪通讯，1997：
[23] 刘浏，杜昆，佟溥翘，等．关于转炉溅渣护炉的几个工艺问题．钢铁，1996，(6)
[24] 钟良才 屈正平 等．旋流氧枪喷头对转炉溅渣效果的影响炼钢 2000(6)
[25] 任允芙．钢铁冶金岩相矿相学[M]．北京：冶金工业出版社1981．
[26] 吴胜文，马润宏，金山同．转炉溅渣层炉渣的分熔特性[A]．中国金属学会炼钢专业委员会，第十届全国炼钢会议文集[C]．郑州：安阳钢铁(集团)公司，1998．118-121
[27] 首钢总公司．首钢第一炼钢厂30t转炉溅渣护炉阶段总结[A]．溅渣护炉技术经验交流会论文[C]．北京1997．
[28] 太原钢铁(集团)公司．转炉吹渣护炉技术工艺研究[R]．1996．
[29] 承德钢铁公司，冶金部钢铁研究总院．氧枪喷吹溅渣护炉技术研究[R]．1996．
[30] 二炼钢厂210t转炉溅渣护炉研究及应用报告，首钢溅渣护炉技术鉴定材料。1999，
[31] 杨文远，高镇滨．宝钢转炉溅渣护炉的炉渣控制及炉衬侵蚀机理．钢铁研究学
[32] 韩行禄、刘景材编著．耐火材料应用．北京：冶金工业出版社，1986
[33] K. M. Goodson等．转炉耐材料的维护和溅渣．1995
[34] 刘承军，朱英雄等．第十届全国炼钢学术论文集，郑州，1998(142～145)
[35] 冯国忠．转炉溅渣护炉技术．上海金属学会炼钢—连铸专业学组联合学术交流论文集．1998 02
[36] 转炉溅渣扩炉工艺技术研究．鞍钢第三炼钢厂内部资料
[37] 王舒藜·钢铁冶金模拟试验方法·沈阳：东北工学院出版社，1991．37～39
[38] 刘承军 朱英雄180t顶吹转炉溅渣护炉工艺冷态模拟试验东北大学学报 1992 2
[39] 周俐 朱本立底吹对转炉溅渣护炉的影响炼钢 1999 6
[41] Goodson KM. Furnace Refractory Maintenance and Slag Splashing. I&SM,1995,22(6):31.
[42] 佟溥翘．转炉炉衬溅渣层熔损机理的研究。中国稀土学报，1998，(8)：744．
[43] 刘浏．转炉溅渣层与镁碳转炉衬的结合机理．钢铁研究学报，1998，10
[44] 杨文远，高镇滨．宝钢转炉溅渣护炉的炉渣控制及炉衬侵蚀机理．钢铁研究学报，1999，11(5)．
[45] 杨文远．转炉溅渣护炉技术研究．钢铁研究学报，1998，10(6)：8
[46] 江禹雄等．转炉全铁法开炉对镁碳砖性能影响的研究．钢铁研究，1991，(1)：49～52
[47] 杨文远 高振滨 转炉溅渣护炉对钢水质量的影响钢铁2000年7月
[48] 刘浏 转炉溅渣动力学水模型研究钢铁研究学报 1998 7
[49] 张华书等．溅渣护炉技术在转炉上的应用．宝钢技术，1998，(1)：59～62
[50] 金培洪等．转炉熔池溅渣动力学．宝钢技术，1998，(4)：58～63
[51] 廖永松．转炉溅渣护炉技术的特点及其应用．武钢技术，1998，(5)：12～15
[52] 张国斌．防止转炉氧枪“烧枪”、“结瘤”的途径．江苏冶金，1991，(6)
[53] 曾兴富．溅渣护炉技术在15t转炉上的应用．炼钢，1998,(5)：11～14
[54] 张冬霖．纯氧顶吹转炉氧枪损耗及改进．炼钢，1992，(3)
[2] Spmell et al. Method for Increasing Vessel Lining Life for Basic Oxygen Furnaces[J]. U. S. Patent As-signee:Praxair, 1983
[3] Charles J Messina. Slag Splashing in the BOF-Worldwide Status,Practices and Results[J]. Iron &Steel Engineer, 1 996.17～19
[4] 王爱国，崔淑贤等 合成转炉渣对镁白云石材料的浸蚀实验及热力学讨论 钢铁研究学报，1983，(3)：393
[5] 苏天森、转炉溅渣护炉技术、北京；冶金工业出版社，1999
[6] 冶金热力学与动力学(讲义)，西安建筑科技大学冶金工程学院编。131-136
[7] 转炉溅渣护炉工艺技术研究．酒钢炼钢厂内部资料
[8] 炉溅渣护炉的炉渣性质与溅渣层蚀损机理研究，首钢溅渣技术鉴定材料，1999
[9] 佟溥翘、崔淑贤．转炉炉衬溅渣层蚀损机理的试验研究．北京 溅渣护炉学术交流会
[10] 转炉溅渣护炉技术研究，钢铁研究学报，1998，(10)3，8-12
[11] 李建民等．转炉溅渣护炉工艺研究与应用．太钢科技．1997 01[9]
[12] 李安华等上钢一厂溅渣护炉渣物质性研究，1999，(15)5，33-36
[13] 汪荣鑫、数理统计，西安，西安交通大学出版社，1986
[14] R.O.Russel et al.Everlasting BOF L ining at L TVSteel?美国LTV钢公司技术交流资料，1995．1 2．5．冶金部钢铁研究总院
[15] 刘浏．溅渣护炉技术在我国的推广与发展．中国冶金，1998，(5)：5．
[16] RO．Russelly.LTV钢铁公司是如何延长BOF炉衬寿命的．1995
[17] 方英华等，转炉溅渣喷补—在世界范围的发展、实践和结果．鞍钢技术中心信息交流资料．1997 09
[18] 刘梁山 关于转炉溅渣护炉工艺的几个问题唐钢科技 1996(4)：18～20
[19] 刘玉敏等．溅渣护炉技术的应用炼钢，1997，(6)
[20] 转炉溅渣护炉技术研究，钢铁研究学报，1998，(10)3，8～12
[21] 杜锋译．转炉溅渣法的攻关、工艺和效果．世界钢铁，1996，
[22] 杨文远等．溅渣护炉中氮气射流的特性及其对熔池的作用，氧枪通讯，1997：
[23] 刘浏，杜昆，佟溥翘，等．关于转炉溅渣护炉的几个工艺问题．钢铁，1996，(6)
[24] 钟良才 屈正平 等．旋流氧枪喷头对转炉溅渣效果的影响炼钢 2000(6)
[25] 任允芙．钢铁冶金岩相矿相学[M]．北京：冶金工业出版社1981．
[26] 吴胜文，马润宏，金山同．转炉溅渣层炉渣的分熔特性[A]．中国金属学会炼钢专业委员会，第十届全国炼钢会议文集[C]．郑州：安阳钢铁(集团)公司，1998．118-121
[27] 首钢总公司．首钢第一炼钢厂30t转炉溅渣护炉阶段总结[A]．溅渣护炉技术经验交流会论文[C]．北京1997．
[28] 太原钢铁(集团)公司．转炉吹渣护炉技术工艺研究[R]．1996．
[29] 承德钢铁公司，冶金部钢铁研究总院．氧枪喷吹溅渣护炉技术研究[R]．1996．
[30] 二炼钢厂210t转炉溅渣护炉研究及应用报告，首钢溅渣护炉技术鉴定材料。1999，
[31] 杨文远，高镇滨．宝钢转炉溅渣护炉的炉渣控制及炉衬侵蚀机理．钢铁研究学
[32] 韩行禄、刘景材编著．耐火材料应用．北京：冶金工业出版社，1986
[33] K. M. Goodson等．转炉耐材料的维护和溅渣．1995
[34] 刘承军，朱英雄等．第十届全国炼钢学术论文集，郑州，1998(142～145)
[35] 冯国忠．转炉溅渣护炉技术．上海金属学会炼钢—连铸专业学组联合学术交流论文集．1998 02
[36] 转炉溅渣扩炉工艺技术研究．鞍钢第三炼钢厂内部资料
[37] 王舒藜·钢铁冶金模拟试验方法·沈阳：东北工学院出版社，1991．37～39
[38] 刘承军 朱英雄180t顶吹转炉溅渣护炉工艺冷态模拟试验东北大学学报 1992 2
[39] 周俐 朱本立底吹对转炉溅渣护炉的影响炼钢 1999 6
[41] Goodson KM. Furnace Refractory Maintenance and Slag Splashing. I&SM,1995,22(6):31.
[42] 佟溥翘．转炉炉衬溅渣层熔损机理的研究。中国稀土学报，1998，(8)：744．
[43] 刘浏．转炉溅渣层与镁碳转炉衬的结合机理．钢铁研究学报，1998，10
[44] 杨文远，高镇滨．宝钢转炉溅渣护炉的炉渣控制及炉衬侵蚀机理．钢铁研究学报，1999，11(5)．
[45] 杨文远．转炉溅渣护炉技术研究．钢铁研究学报，1998，10(6)：8
[46] 江禹雄等．转炉全铁法开炉对镁碳砖性能影响的研究．钢铁研究，1991，(1)：49～52
[47] 杨文远 高振滨 转炉溅渣护炉对钢水质量的影响钢铁2000年7月
[48] 刘浏 转炉溅渣动力学水模型研究钢铁研究学报 1998 7
[49] 张华书等．溅渣护炉技术在转炉上的应用．宝钢技术，1998，(1)：59～62
[50] 金培洪等．转炉熔池溅渣动力学．宝钢技术，1998，(4)：58～63
[51] 廖永松．转炉溅渣护炉技术的特点及其应用．武钢技术，1998，(5)：12～15
[52] 张国斌．防止转炉氧枪“烧枪”、“结瘤”的途径．江苏冶金，1991，(6)
[53] 曾兴富．溅渣护炉技术在15t转炉上的应用．炼钢，1998,(5)：11～14
[54] 张冬霖．纯氧顶吹转炉氧枪损耗及改进．炼钢，1992，(3)