转炉冶炼82B钢如何避免粘枪

【摘 要】本文针对宣钢炼钢厂采用高碳低磷冶炼工艺生产SWRH82B的过程控制进行了研究，通过对过程枪位、操作氧压、流量，造渣制度、过程温度与倒渣时机等工艺参数的有效控制，达到避免粘枪的目的。

【关键词】氧枪 粘钢 高碳低磷钢

一、前言

SWRH82B钢为高强度低松弛预应力混凝土结构用钢，是宣钢高技术含量、高附加值的“双高”产品。为提高钢水洁净度，冶炼工艺采用：高出钢碳 出钢 C≥0.30%，且P≤0.012%，出钢温度1580℃-1620℃，属典型的高碳低磷产品，转炉冶炼难度大，吹炼过程极易粘枪。而氧枪是转炉炼钢的关键设备，高纯度氧气以超音速速度通过氧枪吹入转炉内金属熔池中的。在冶炼过程中，熔池由于氧流的冲击和激烈的碳氧反应且炉渣未呈熔融状态时，飞溅起来的金属夹带炉渣粘在氧枪上，这就是“氧枪粘钢”。严重的氧枪粘钢会在氧枪下部、喷头上部形成一个巨大的“橄榄形”结瘤，使枪体变粗，在烟罩水套处容易造成氧枪升降故障，甚至出现氧枪提不出去，严重影响转炉吹炼，可能造成铸机降速甚至断浇，所以，冶炼82B钢避免粘枪对保障生产顺行、提高钢质量和降低生产成本至关重要。

二、SWRH82B钢氧枪粘钢原因分析

由于我厂开发生产SWRH82B也就三、四年，前两年由于该钢种产量较低，对其操作控制难以很好把握，生产时氧枪粘钢现象严重，有时一个班换2-3支氧枪，生产非常被动，经我厂技术人员分析，粘钢主要原因有以下7点：（一）在造渣制度的执行过程中，认为低磷钢冶炼白灰加入量越多越好，未能掌握最佳灰量；（二）因普钢冶炼通常采用恒流量操作，高碳双渣品种变流量操作不适应，枪位调整不及时；（三）双渣工艺效果不理想，走渣时机掌握不好；（四）过程温度控制过低，一倒温度波动幅度较大；（五）造渣料和化渣料配比不合适，易喷溅或返干；（六）入炉废钢量大，导致过程冷料加的少，需补充（FeO）时无法加入；（七）一倒拉碳靠经验判断，稳定性差，枪位不宜把握，易粘枪。

以上因素造成炉渣难化透，流动性差，金属喷溅严重粘枪或过程供氧过多大于需氧，渣中（FeO）富集，大量喷溅并瞬间渣量减少且结块也易金属粘枪。

三、避免吹炼粘枪的实践研究

以下从装入制度、供氧制度、造渣制度、温度制度几方面进行冶炼SWRH82B钢过程优化避免粘枪的研究。

（一）装入制度

采用定量装入，废钢铁水合理搭配 ，温度留有富余，保证过程可吃进20-25/吨钢的冷料，以提供足够的（FeO），避免炉渣化不好返干粘枪。

（二）供氧制度

首先，及时测量钢水液面，做到对冶炼的枪位心中有数，不使枪位距熔池液面低。吹炼过程枪位控制的基本原则是：化好渣、化透渣、快速脱碳、不喷溅、熔池均匀升温。在碳的激烈氧化期间，尤其要控制好枪位。枪位过低，会产生炉渣“返干”，造成严重的金属喷溅，导致粘枪而烧坏喷头。枪位过高，渣中氧化铁含量较高，又加上脱碳速度快，同样会造成大喷或连续喷溅。吹炼过程中枪位控制的好与坏对粘枪严重程度很关键。其次，在氧压流量控制方面，严禁使用大氧压操作，特别是吹炼中期，C―O反应剧烈的时候。过程采用大小两种氧气流量18000 m3/h和20000 m3/h，枪位偏高保证渣子始终处于活跃状态，供氧量大于熔池需氧量。为保证终点碳，在中后期可采用高枪位低供氧流量操作，这样既可以抑制快速降碳升温，又可以增加渣中FeO含量，促进化渣，提高脱磷率，满足出钢成分要求。而在后期采用高枪位、中等氧量操作，以便在确保化好渣去磷的前提下，对终点碳、温进行有效控制。采用上述控制措施后，效果明显好转，在保障终点w（[C]）≥0.30%，w（[P]）≤0.012%基础上，按上述工艺参数控制，粘枪现象大量减少。

（三）造渣制度

1.转变操作工认识。在操作过程中，强化操作人员的炉渣碱度意识，要求他们必须根据铁水成分及装入量按碱度（R=3.3～3.75）合理使用石灰，在保证炉渣MgO=5～7%之间，控制轻烧白云石的用量，努力引导操作人员从经验炼钢向科学炼钢转变，铁水入炉后，及时取铁水样测铁水温度，根据数据确定吹炼过程石灰、冷料基本加入量。实际操作中，要根据铁水含硅量调整渣料配比、批量及加入时间和枪位等，以适应冶炼过程中渣量变化，避免渣料加入过多导致炉渣碱度高、[MgO]高引起炉渣发粘，或避免原先渣料量因没有根据入炉料变化及时相应改变，导致普遍粘枪现象。

2.双渣操作。原先前期料加入偏多偏集中，走渣效果不佳。走完渣后下枪金属返干严重，既粘枪又难以去磷。现在对双渣进行了规范。

（四）温度制度

冶炼82B钢为保证较高的磷分配比，确保前期去磷效果，前期熔池温度不能过高，而为了促进石灰的熔化，避免因渣化不好，流动性差低温粘枪，熔池温度又不能过低。试验结果表明，吹炼前期双渣时熔池温度应控制在1300一1400℃之间，不宜超过1400℃，走渣时间应控制在250S-300S之间。吹炼中后期，为避免返干现象发生，利用冷料小批量多批次及时调节，均匀升温，抑制脱碳反应速度，一倒时C控制在0.5%-0.7%，温度控制在1570℃-1590℃，并保证起枪时渣子化透不发泡，再下枪点吹时枪位在开氧后停一下再高枪调料化渣，低枪位稳定钢水成分、温度，避免急于降枪粘钢。

四、结论

上述研究与实践表明，通过控制吹炼各时期的供氧、炉渣、温度等工艺参数，在宣钢铁水条件下，转炉可以采用高碳低磷出钢工艺生产82B钢，并大幅降低了粘枪事故。

参考文献：

[1]汪大洲.钢铁生产中的脱磷【M】.北京：冶金工业出版社 1986.

[2]黄希枯.钢铁冶金原理【M】.北京：冶金工业出版社 1986.

作者简介：

孙巧梅，女，1985年9月――，毕业于太原理工大学冶金工程专业。现为宣化钢铁公司一钢轧厂炼钢车间技术员，助理工程师。