溅渣护炉的基础教材

强度 ， 提高炉衬 使用 寿命 ， 提高 转炉 作业 率 ， 降低生
产成本 。
１ 炉 衬损坏 分 析
１ ． １ 炉衬 的损 坏机 理
转炉炉龄 的寿命 ， 很 大程度 上取 决于溅 渣护 炉 的综合质量 。南 钢 １ ５ ０吨转 炉投 产 以来 ， 一 直肩 负
着新 品开发 、 冶炼 高 等级别 管线 钢 的重任 。管线 钢 钢水具有 高温 、 高氧化 性 、 低碳 、 低磷 等特 点 。炉 渣 过氧情况严 重 ， 造 成 了炉渣 溅不 起 、 粘 不牢 ， 故溅 渣
ｅ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｓ ｌ ａ ｇ ｓ ｐ ｌ ａ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｈａ ｓ ｂｅ ｅｎ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｌ ｉ ｆ ｅ ｃａ ｎ ｂ ｅ ｐｒ ｏ ｌ ｏ ｎ ｇ ｅ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ： ｅ ｏ ｎ ｖ ｅ ￣ｅ ｒ；ｓ ｌ ａ ｇ ｓ ｐ ｌ ａ ｓ ｈｉ ｎ ｇ；ｌ ｏ ｗ ｃ ａ ｒ ｂｏ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ；ｆ ｕｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ
及 品种 钢 的 开 发 ，转 炉 冶 炼 低 碳 钢 的 产 量 大 幅 增
加 。如何提高低碳钢 的溅渣 护炉 质量 ，提高炉 衬使 用 寿命 ， 成了溅渣护炉的重点 。
炉衬砖 的侵蚀 冲刷 ， 从而保护炉衬 砖 ， 降低耐 火材料
损耗 速 度 ， 减 少 喷 补 材 料 消 耗 。 同 时 减 轻 工 人 劳 动
１ ２
南 钢科 技与 管理
２ ０ １ ４年第 １ 期
转 炉 冶炼 低碳 钢 时 的溅 渣 护 炉 技术
李择福 闫 辰

转炉车间溅渣操作管理制度针对目前各班溅渣操作不统一，不能正确的通过溅渣来维护炉子，造成炉子频频告急，给厂部和车间带来极大的工艺事故和安全事故隐患，通过这几个月来对炉前工艺操作和终点控制情况，特对溅渣作出下规定：一、溅渣条件1、钢水必须出尽炉长、必须炉炉关注后大面的情况，不能出现凹坑或不平，必须观察出钢口位置高低，确保出钢口不高于后大面，保证每炉钢钢水都出尽，（如有钢水出不完的现象，跟班技术员、作业长、炉长必须在3炉钢内处理好）保证炉渣的可溅性。

2、在出钢过程中，炉长、操枪工必须从炉后观察炉内炉渣情况，炉长需及时指导操枪工的调渣密度和用量，确保渣子不调死，保证溅渣时间和效果，并指导自己下一炉的化渣枪位和方法。

3、操枪工必须确定有正常的工作氮压和流量，确保溅渣过程效果。

4、值班长必须保证炉后有充份的丢补料，每炉钢保证在出钢过程中向炉内加入10-15包的丢补料（30kg）（遇渣很粘时，可以少丢或不丢）。

5、遇拉后吹严重时，操枪工必须先加入轻烧白云石或改渣剂来稠渣，稠渣后倒掉1/3再进行溅渣。

6、在钢水没出尽或溅渣发现炉口钢花很严重时，但炉况又很差时，溅渣枪位必须比正常高200mm以上，并且通过调渣来把渣子溅干。

二、溅渣操作要点1 、调渣工艺及要求调渣工艺是指在炼钢结束后，通过炉口观察炉渣状况，判定炉渣是否适宜溅渣。

如果炉渣过于稀，应加入少量改渣剂调整炉渣，增强炉渣的黏稠度，如果炉渣过热度高，炉渣稀，流动性良好，应加入少量轻烧白云石降低熔渣温度，提高炉渣黏度，使之更适宜溅渣的操作工艺。

(1)直接溅渣工艺：即以炼钢过程中调整炉渣为主，炼钢后的渣较好适合溅渣基本不进行调渣，而直接进行溅渣操作。

要求铁水及原燃料条件比较稳定，吹炼平稳，终点控制准确，出钢温度低，终渣较好，适合出钢[C]>0.10％，出钢<1660℃的炉次。

(2)出钢后调渣工艺：即在炼钢结束后，根据炉渣状况适当加入少量改渣剂或轻烧白云石用以降低炉渣过热度，提高炉渣黏度，改善炉渣的渣系使溅渣层更耐高温和侵蚀。

溅渣护炉工艺一、冶炼过程炉渣的调整二、终点渣成分控制三、调渣剂的选择四、留渣量的确定五、调渣工艺六、溅渣工艺参数的确定七、溅渣操作程序八、溅渣时间与溅渣频率九、溅渣效果与炉况监测十、氧枪（溅渣）的设计与维护十一、炉底上涨的解决十二、炉口结渣的清理十三、溅渣与喷补的配合十四、溅渣设备十五、设备隐患与安全维护一冶炼过程炉渣的调整目的是在采用溅渣护炉技术后，减少炉渣对炉衬的化学侵蚀，在不影响脱磷、脱硫的前提下，合理控制终渣MgO 含量，使终渣适合于溅渣护炉的要求。

二终点渣成分控制影响终耐火度的主要因素是MgO、TFe和碱度（CaO/SiO2）。

碱度和氧化铁含量由原料和钢种决定，其中氧化铁在10%－30%范围波动，为使溅渣层有足够的耐火度成分，主要措施是调整（MgO）含量。

终渣MgO含量三调渣剂的选择带用调渣剂有：轻烧白云石、生白云石、轻烧菱镁球、冶金镁砂、菱镁矿渣和含MgO较高白石灰。

调渣剂的作用主要是提高(MgO)含量，因此，调渣剂中MgO、SiO2含量是重要物性参数。

在具体选择何种调渣剂的时候要综合考虑价格和热耗的问题。

生白云石粒度应为5－15mm，轻烧镁球和轻烧白云石稍大些，但不应大于25mm。

四留渣量的确定溅渣层厚度取20mm，炉渣密度按305t/m3计，经计算为4.5吨，作为开始溅炉时的参考，经一段时间摸索，应据济钢具体情况，确定合理渣量。

五调整工艺调整工艺指炼钢结束后，通过观察炉渣状况，判定炉况是否适宜溅渣。

如炉渣过稠发干，应加入少量化渣剂稀释；反之加少量稠渣剂，使其适宜溅渣操作。

采用出钢后调渣工艺：即在出钢后，据炉渣状况适当加入调渣剂，使其适当进行溅渣操作。

该工艺适合于中小型转炉，出钢温度偏高，炉渣过热度较高的现状；同时原料条件不稳定，往往造成后吹，多次倒炉使(FeO)升高，渣稀且(MgO)达不到饱和值，故需在出钢后加入调渣剂进行调整。

调整操作程序：1、吹炼终点，控制炉渣中的MgO含量达8%－10%。

转炉溅渣护技术东北大学冶金技术研究所二OO五年四月目录第一章转炉炉龄技术的发展 ----------------------------------------- 1 第二章转炉溅渣护炉工艺参数 ---------------------------------------- 42.1转炉氧枪枪位、顶吹气体流量及留渣量与溅渣量的关系 ------- 42.1.1转炉氧枪枪位对溅渣护炉的影响 ------------------------- 62.1.2氧枪氮气流量对溅渣护炉的影响 ------------------------- 72.1.3转炉留渣量对溅渣护炉的影响 --------------------------- 82.2溅渣时间 ----------------------------------------------- 92.3溅起的炉渣在转炉炉衬内表面上分布 ----------------------- 112.4氧枪喷头结构对溅渣护炉的影响 --------------------------- 122.5底吹对复吹转炉溅渣护炉的影响 --------------------------- 132.6枪位、炉渣粘度对溅渣护炉的炉渣飞溅高度的影响 ----------- 16第三章转炉溅渣护炉改渣剂的研究与应用 ------------------------------ 17第四章转炉溅渣层与炉衬结合机理 ------------------------------------ 214.1溅渣层与炉衬结合形貌 ----------------------------------- 214.2溅渣层与炉衬结合机理分析 ------------------------------- 27第五章溅渣与喷补的结合 ------------------------------------------- 305.1转炉炉衬的毁损 ----------------------------------------- 305.2喷补 --------------------------------------------------- 30第一章转炉炉龄技术的发展转炉炉衬由工作层、填充层和永久层的耐火材料组成，工作层直接与高温钢水、高氧化性炉渣和炉气接触，不断受到物理的、机械的和化学的侵蚀作用。

一种溅渣护炉方法
溅渣护炉是指在炉膛工作过程中，避免炉渣溅落到炉膛的一种方法。

以下是一种常用的溅渣护炉方法：
1. 炉面准备：在铁水倒入炉膛前，先将前一炉的炉渣清理干净，确保炉膛内没有残留的炉渣。

2. 合理倒铁水：倒铁水时应尽量减少喷溅，可以通过减小倒铁水的高度或采取减速倒注的方式来避免溅渣。

3. 控制铁水温度：保持铁水的合适温度，避免过热或过冷，以减少溅渣的风险。

4. 炉面保护措施：在倒铁水时可以采取炉面保护措施，如在炉膛内涂抹一层炉渣护炉剂，或在炉膛口附近搭建炉渣挡板，防止铁水溅落到炉膛。

5. 操作规范：操作人员应严格按照操作规范进行操作，避免操作不当导致的溅渣问题。

除了以上方法，还可以根据实际情况采取其他的溅渣护炉方法，如调整倒铁水的角度、增加保护罩等。

总之，溅渣护炉方法的关键是在操作前做好准备工作，合理控制铁水的温度和倒铁水的方式，同时加强操作人员的培训与管理，才能有效
减少溅渣对炉膛的损害。

溅渣护炉的基本原理溅渣护炉是一种常见的钢铁冶炼过程中的热力学现象。

其基本原理是通过在炉内加入适当的物料，将炉内产生的溅渣与炉壁进行反应，从而保护炉内的炉壁不被腐蚀，延长炉壁的使用寿命。

本文将具体介绍溅渣护炉的基本原理及其应用。

一、溅渣护炉的基本原理在钢铁冶炼过程中，高温下会产生大量的溅渣，这些溅渣不仅会降低冶炼效率，还会对炉壁造成破坏。

为此，需要通过添加适当的物料进行溅渣护炉。

溅渣护炉的基本原理是添加一些特殊的反应剂，使其在高温下与溅渣发生反应，生成一种新的化合物，从而消耗掉大部分的溅渣。

这种化合物可以形成一层保护膜，在钢水和炉壁之间形成一个隔离层，减少溅渣对炉壁的侵蚀，从而有效地延长炉壁的使用寿命。

溅渣护炉的物料有很多种，其选择主要依据于冶炼工艺和物料的性质。

在整个钢铁冶炼过程中，常用的物料有镁球、石灰石、硅石等。

二、溅渣护炉的应用在钢铁冶炼过程中，溅渣护炉是一种常见的技术。

其应用可以有效地提高冶炼效率，降低生产成本，提高冶炼质量。

下面我们将分别介绍其应用在各个环节中的具体情况。

1.高炉在高炉冶炼中，溅渣护炉对炉壁保护尤为重要，可以有效地减少高炉的磨损和锈蚀。

目前，高炉冶炼中主要采用的溅渣护炉物料是镁球和石灰石。

镁球主要用于抑制磷和硫的生成，从而提高炉膛的可控性；石灰石则可以中和酸性物质，减少炉壁的腐蚀。

2.转炉在转炉冶炼中，溅渣护炉主要用于中和氧化物和碱性物质。

其主要物料是硅石和石灰石。

硅石主要用于中和氧化物，而石灰石则可以中和碱性物质，从而减少炉壁的腐蚀。

3.电炉在电炉冶炼中，溅渣护炉主要用于中和酸性物质。

其主要物料是石灰石和麻粉。

石灰石可以中和酸性物质，麻粉则可以降低炉壁的温度，从而减少炉壁的腐蚀。

总之，溅渣护炉在钢铁冶炼过程中起着非常重要的作用。

通过添加适当的物料，可以有效地保护炉壁不受腐蚀，延长炉壁的使用寿命。

就是利用高MgO含量 的转炉炉渣,用高压氮气喷吹到转炉炉衬上 进而凝固到炉衬上,减缓炉衬砖的侵蚀速度, 从而提高转炉炉龄。 • 溅渣层对炉衬的保护作用是:对镁碳砖表面 脱碳层起到固化作用,减轻了高温炉渣对镁 碳砖表面的直接冲刷浸蚀,抑制了镁碳砖表 面的继续氧化。
溅渣护炉的负面影响
吹炼终点[%C] ·[%O]积随炉龄变化情 吹炼终点 积随炉龄变化情 况
关于经济炉龄的问题
生产率、 生产率、成本与炉龄关系
溅渣护炉的优点
大幅度降低耐材消耗； 大大提高转炉作业率，达到高效增产目的； 投资回报率高； 溅渣护炉综合效益每吨钢约为2~10元。
溅渣护炉的负面影响
底吹透气砖覆盖渣层厚度与吹炼终点[%C] ·[%O]积的关 底吹透气砖覆盖渣层厚度与吹炼终点 积的关 系
溅渣护炉的负面影响
底吹透气砖覆盖渣层厚度与吹炼终点[%C] ·[%O]积的关 底吹透气砖覆盖渣层厚度与吹炼终点 积的关 系
炉渣粘度的控制
过低的炉渣粘度有利溅渣的操作,即易溅起、挂 渣且均匀,但由于渣层过薄,会在摇炉时挂渣流 落； 而粘度过大,溅渣效果差,耳轴!渣线处不易溅到, 且炉底易上涨,炉膛变形,所以粘度需要根据实 际情况合理调整； 炉渣过热度增高,粘度下降。
溅渣操作参数控制
为了在尽可能短的时间内将炉渣均匀喷 敷在整个炉衬表面而形成有足够厚度的 致密溅渣层。必须控制好溅渣操作手段， 即根据炉形尺寸，来控制喷吹N2气压力 和流量、枪位和喷枪结构尺寸等喷溅参 数。
其它参数
喷溅时间：通常为2.5~4min； 喷枪夹角：许多厂家的经验表明采用12 度夹角比较理想。
需要采取的其它措施
炉衬材质不能因实行溅渣护炉技术而降 低，对使用镁碳砖而言，其碳含量应控 制为下限； 控制和降低终渣FeO含量； FeO 合理调整终渣MgO含量； 提高溅渣层熔化性温度，降低炉渣过热 度； 降低出钢温度。

有效地减轻了初渣对溅渣层的侵蚀。
采用溅渣护炉技术后，转炉终渣含有 较高的MgO（>10％），将终渣返回使用， 即可促使初渣早化，又可利用渣中的MgO， 还可减少石灰加入量。
据日本住友金属报导，当返回渣加入 量为10kg/t钢时，可以完全取代萤石；使 用25kg/t钢的返回渣，可减少17％的石灰 用量；返回渣与白云石联合使用时，还可
同步，达1万炉以上。
2、溅渣护炉的炉渣控制
2.1溅渣护炉工艺过程
吹炼过程造好渣
出钢后将转炉摇正
降下氧枪吹氮2-3分钟
将多余炉渣倒出
2.2 造渣工艺
转炉采用溅渣护炉技术后， 造渣工艺可简单概括为“初渣早化， 过程渣化透，终渣做粘，溅渣挂 上”。
（1）初渣
在吹炼前期能否迅速形成高碱度的 炉渣，是减轻初渣对溅渣层及炉衬侵蚀 的一个重要环节。
•渣中氧化铁首先与砖中C发生脱C反
应，产生气孔； •液态炉渣渗入气孔并存在于镁砂颗粒
要与温度有关，过高的终点温度会使溅 渣层熔掉，而失去对炉衬的保护作用。
终渣中氧化铁也会与溅渣层发生反 应，降低溅渣层的熔点，从而加快溅渣 层的熔化。如溅渣层熔掉后，炉渣将会 直接侵蚀炉衬。
吹炼后期的炉渣碱度已超过3， 当开吹时加入足够的含MgO材料时， 终渣MgO已达到过饱和，此时对炉 衬起侵蚀作用的主要是渣中氧化铁。 有关研究表明，终渣对镁碳砖的侵 蚀过程为：
初渣碱度低，渣中MgO饱和溶解度 高，由于吹炼初期的熔池温度尚未达到 溅渣层的熔化温度，因而初渣对溅渣层 的侵蚀主要表现为化学溶解，即：
VCaO = DCaO/CaO(C*CaO - CCaO)
(1)
VMgO = DMgO/MgO(C*MgO - CMgO)
(2)

溅渣护炉和冶炼工艺的相互影响
(2)炉渣氧化性的影响 终渣FeO控制在低限，对保护炉衬有利。 见下 表：
（FeO）对溅渣覆盖层的影响
（FeO） ≤10% 基本不侵蚀 （FeO） 12-15% 侵蚀炉帽部分 （FeO） 15-18% ≤1650℃ ≥1650℃ 炉帽无溅渣层， 耳轴，炉帽以上 耳轴薄 均无溅渣层
基本工艺参数
(2)炉渣粘度 若炉渣粘度大，则渣稠不易溅 起，溅渣量迅速下降，稠渣则在炉衬上的附着 力差；粘度小，渣稀，溅渣覆盖较易，但覆盖 层较薄，摇炉有挂渣流落现象，需加渣料调整 以保证炉渣粘度适当。 (3)调渣剂 溅渣层抗侵蚀能力是影响护炉 效果的重要因素。提高渣的熔化温度，有利于 提高护炉效果。为此，需加入调渣剂，使炉渣 改质，以满足提高熔化温度的需要。 化学成分对熔化性温度有重要影响。
溅渣层与炉衬的结合机理
溅渣层与镁碳砖的结合部分为三个区域：烧结层、结 合层和溅渣层。其结合机理为： 1）在溅渣初期，低熔点流动性好的富铁炉渣沿衬砖 表面显微气孔和裂纹向MgO机体内扩散，形成以 （MgO·CaO）Fe2O3为主的烧结层； 2）随溅渣进行，颗粒状的高熔点氧化物（C3S，C2S和 MgO）被溅射到衬砖表面，形成以镶嵌为主的机械结合， 同时富铁的低熔点炉渣包裹在砖表面突出的MgO颗粒周围 形成的化学结合层； 3）随溅渣的进一步进行，大颗粒C3S，C2S和MgO晶团被 溅射到结合层表面，并与铁酸钙、RO相结合，冷却固熔 形成衬砖表面溅渣层。
基本工艺参数
3)氮气压力和流量 高压氮气是溅渣的动力，其压力、流量直接 影响溅渣效果。按照各厂溅渣经验，氮气压力一 般与氧气压力接近时，可取得较好效果。 4)顶吹喷枪工艺参数 (1)枪位 枪位对溅渣高度有明显影响，最 佳枪位应根据自身条件在实践中确定。如图，不 同顶气流量下，最大溅渣量与一定枪位对应，枪 位过高或过低都使溅渣量减少。对50t转炉的冷 态模拟研究也表明，最大溅渣量与最佳枪位相对 应，溅渣枪位应控制在1600—1800mm，若要增加 转炉上部挂渣厚度，可适当降低枪位。

２ １１ 渣量 ．． 留合适量的炉渣是溅渣护炉的必要条件。根
据冷态 模拟试 ｔ 验［测定结果， 渣量太少， ｌ 若留 炉
底渣层太薄， 氧枪射出的氮气流股很容易穿透渣 层接触炉底， 损失其能量。并且将炉渣排挤到离 炉底中心最远的边缘而逐渐冷却凝固。即便溅起 的炉渣粘到炉衬上也是薄薄的一层， 不耐浸蚀。 若留渣量太多， 炉底渣层太厚， 氧枪射出的氮气 流股不易穿透炉渣， 其流股冲击炉渣的搅拌能量 被炉渣缓冲而损失， 故溅起的炉渣量也少。由于 搅拌能的损失， 对炉渣排挤作用减弱， 则离炉底 中 心最远边缘的炉渣处在冷却 凝固 过程。总而言 之， 留渣量过多过少的后果， 一是溅起渣量少， 粘在炉衬上的渣层薄， 不耐浸蚀。二是易上涨炉 底。如表 １ 所示试验测定不同出钢量的转炉溅渣 前的留渣量应在８％一论 ％之间。
Ｋ ｙ ｒｓ ｎｅ ｅ ｌ ｓｌｈ ｇ ｎｅ ｔｒ ｉｕ ｔ ｔ ｔ ｅ ｗ ｄ ｃ ｖｒ ｒ ａ ｐ ｓｉ ｌ ｃ ｆ ｕｅ ｍ ｌｅ ｅ ｏ ｏ ｔ ｓｇ ａ ｎ ａ ｅ ｓ ａ ｄ ａ ｓ
１前
言
２ 顶吹转炉溅渣的主要工艺参数
２ １ 炉渣 ．
炉渣熔点和粘度及留渣量对溅渣层厚度、 溅 渣孕育期及起渣时间等有着重要影响。
第１ 期
朱英雄 ： 转炉溅渣护炉技术（ ） 一
表 １ 顶吹转炉戮渣时的最佳留渣ｆ
厂
家
出钢星ｉ ｔ ｌ ｌ２ １２ 冷态模拟留 渣量／ ％ 实际留渣量／ １ ％ ０一１ ６－Ｓ＇ ０一１ ２ １ ２ 》 因双渣操作 ， 终渣量少
纂 ８０
梅钢
１５０
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父
纂
酒钢
新钢
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｛ 一
１ － １ ８一 ｌ ０ ２ ０ ６一Ｒ“ ６￣８“

计的 这一 工程投 产 以来 ，溅 渣 护 炉 设 计
溅 渣 护 炉 是 转 炉炼 钢 技术 发 展 的 １ 新 成 项 果 。其 原 理 就 是 在 炼 钢 间 隙 ， 用 高 压 氮 气 通 使 过氧枪喷 出 ， 炉底的炉渣溅到炉壁上 ， 将 附着 在 炉壁上 的炉 渣成 了下次 冶炼时炉 壁的保 护层 ， 减 少 钢 水 对 炉 壁 的浸 蚀 损 坏 ， 长 炉 龄 、 少补 延 减
维普资讯
● 革 新 与 改 造
转 炉 溅 渣 护 炉 的 设 计
彭 焱 华 （ 计 研 究 所 ） 设
摘 要 溅 渣 护 炉是 利 用 制 氧 副 产 品 一 氮 气 ， 过 氧 枪 喷 出 ， 炉 底 的 炉 渣 溅 到 炉 壁 通 将 形 成 保 护 层 ， 而 达 到 延 长 炉 龄 、 少 补 炉 料 消 耗 、 低 成 本 的 目的 。 们 设 从 减 降 我
炉 ， 且 只要 严 格 按工 艺 要 求 ， 龄 可 更 大 限 度 并 炉 地 延 长 。 原 来 每 年 补 炉 料 消 耗 ６ Ｏ多 万 元 ， Ｏ 现 在 可 大 幅 度 降 低 ， 工 程 总 投 资 ３ ０万 元 ， 该 ０ １年
一
大， 护炉 中 可 少 用 甚 至 不 用 造 渣 剂 ， 济效 益 十 经 分 可 观 。 １９ ９ ７年 ， 者 负 责 此 项 工 程 的 具 体 设 笔
计。
为 了 充 分 了解 和 掌 握 此 项 新 技 术 ， 们 考 我 查 了 承德 、 钢 、 阳 和 邯 郸 等 兄 弟 钢 厂 ， 们 首 安 他 既 有 成 功 的 经 验 ， 有 失 败 的 教 训 ， 结 起 来 有 也 总
程 １９ ９ ８年 １ ０月 一 次 调 试 成 功 。 投 产 ３年 多 来 ， 炉 炉 龄 由 原 来 的 ２０ 转 ２ ０炉 增 加 到 １０ ０多 ４０

溅渣层组成
1。高氧化铁炉渣： 氧化镁 2。低氧化铁渣： 硅酸二钙、硅酸三钙
渣子成分
为了保证良好的溅渣效果，并使溅渣层有耐 下一炉炉渣高温侵蚀的性能，可在出钢后根 据渣中FeO含量来调节渣中的MgO含量及炉 渣的粘度。 T FeO 10—12% (MgO) ～7.5—8% T FeO 12—16% (MgO) ～8—9% T FeO 16—20% (MgO) ～9—10%
理论依据
加白云石造渣：使渣中含MgO量达到6—8%， 使其进入饱和状态，减少炉衬中MgO向渣中 扩散。减轻炉渣在冶炼中对炉衬的侵蚀。提 高炉衬寿命。 溅渣护炉：使含有MgO、C2S、C3S量较高的 渣被溅挂在炉衬表面，凝固使形成耐火度较 高的溅渣层，保护炉衬少被侵蚀。
五、溅渣工艺参数的选择
MgO饱和溶解度受碱度和FeO含量影 响图
当初期渣R=1—2，渣中FeO含量10—40%时， MgO饱和溶解度较高。而且这个时候MgO含量的增 大可将炉渣的熔点急剧下降。因此： 1、初期渣要一次将MgO将入，可以促进化渣。 2、初期渣中碱度低，FeO含量高，MgO饱和溶解 度高，极容易使炉衬中MgO进入渣中。因此多加 MgO有两个重大意义：尽快化渣、提高碱度，和减 缓炉渣对镁碳砖侵蚀的重要措施。而这两个作用是 相互促进或相互恶化的
影响溅渣效果的主要因素有： 1、搅动气体—氮氧的流量 2、枪位 3、留渣量 4、溅渣时机 5、炉渣的成份
枪位对溅渣量的影响
当枪位较低时，各部位溅渣量都较低，当提 高炉位时，溅渣量有所增加。当枪位增加到 一定数值时，溅渣量最大。继续提高枪位， 溅渣量反而下降。这是因为：枪位低时冲击 面积小，供给的能量大部分消耗在穿透和搅 拌渣池。枪位过高时，冲击面积大，射流冲 击强度低，每个渣滴得到能量少。理想的枪 位为0.6—0.7D。

溅渣护炉技术摘要：溅渣护炉技术是利用MgO含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣，通过高压N2的吹溅，冷却、凝固在炉衬表面上形成一层高熔点的熔渣层，并与炉衬很好地粘结附着。

溅渣形成的溅渣层耐蚀性较好，同时可抑制炉衬砖表面的氧化脱碳，又能减轻高温渣对炉衬砖的侵蚀冲刷，从而保护炉衬砖，降低耐火材料损耗速度，减少喷补材料消耗，同时减轻工人劳动强度，提高炉衬使用寿命，提高转炉作业率，降低生产成本。

关键词：溅渣护炉技术现状渣性能1991 年，美国L TV 钢公司开发了转炉溅渣护炉技术(Slag Splash ing )，经过几年的逐步完善，1994 年转炉炉龄达到15 658 次，转炉作业率97 %，喷补料消耗0 . 37 kgö t钢。

1995 年初，冶金部钢铁研究总院与承德钢铁股份有限公司(简称承钢)合作，在承钢20 t 转炉上进行了溅渣护炉技术的研究。

解决了中小转炉在出钢温度高、炉渣中氧化铁含量高条件下的炉渣改质、降温及确定合理的氮气喷吹参数等技术难点。

溅渣护炉技术对保护炉衬有十分有效的作用，主要是通过向渣中添加白云石、废砖等调整渣的成分，增加渣层的厚度和粘度，而后采用氧枪吹氩或单独的吹渣将渣溅到炉衬表面，使其附着一层高粘度并且有一定耐火性的渣保护层，此渣层对中和初期酸性渣，防止其对炉衬的侵蚀，提高炉衬的使用寿命，效果十分显著。

采用精确地激光测厚技术使炉衬的喷补时间、喷补区域实现准确控制。

当前可达到工作炉衬溅厚20-30cm时开始喷补，有的甚至在13cm时才开始喷补，火焰喷补技术和激光喷补技术结合，可获得最佳的喷补效果和最低的喷补料消耗。

溅渣护炉设备图立式氧枪溅渣法示意图氮气供应系统由于采用压缩空气作为气源时, 炉渣很容易氧化, 从而降低了炉渣涂敷层的耐火性能, 因此一般选用氮气作为喷吹气体。

氮气是制氧厂的副产品, 对于配备有制氧研制的炼钢厂来讲, 氮气供应系统一般包括从制氧厂至转炉车间的氮气管网、储气罐以及氮气增压装置等, 氮气管道与氧枪的连接必须采用的特殊的快速切断阀门。

转炉溅渣护炉技术的应用方法1.溅渣护炉的基本原理，是在转炉出完钢后加入调渣剂，使其中的Mg 与炉渣产生化学反应，生成一系列高熔点物质，被通过氧枪系统喷出的高压氮气喷溅到炉衬的大部分区域或指定区域，粘附于炉衬内壁逐渐冷凝成固态的坚固保护渣层，并成为可消耗的耐材层。

转炉冶炼时，保护层可减轻高温气流及炉渣对炉衬的化学侵蚀和机械冲刷，以维护炉衬、提高炉龄并降低耐材包括喷补料等消耗。

氧气顶吹转炉溅渣护炉是在转炉出钢后将炉体保持直立位置，利用顶吹氧枪向炉内喷射高压氮气(1. OMPa),将炉渣喷溅在炉衬上。

渣粒是以很大冲击力粘附到炉衬上，与炉壁结合的相当牢固，可以有效地阻止炉渣对炉衬的侵蚀。

复吹转炉溅渣护炉是将顶吹和底吹均切换成氮气，从上、下不同方向吹向转炉内炉渣，将炉渣溅起粘结在炉衬上以实现保护炉衬的目的。

溅渣护炉充分利用了转炉终渣并采用氮气作为喷吹动力，在转炉技术上是一个大的进步，它比干法喷补、火焰喷补、人工砌砖等方法更合理，其既能抑制炉衬砖表面的氧化脱碳，又能减轻高温渣对炉砖的侵蚀冲刷，从而保护炉衬砖，降低耐火材料蚀损速度，减少喷补材料消耗，减轻工人劳动强度，提高炉衬使用寿命，提高转炉作业率，减少操作费用，而且不需大量投资，较好地解决了炼钢生产中生产率与生产成本的矛盾。

因此，转炉溅渣护炉技术与复吹炼钢技术被并列为转炉炼钢的2项重大新技术。

2溅渣护炉主要工艺因素2. 1合理选择炉渣并进行终渣控制炉渣选择着重是选择合理的渣相熔点。

影响炉渣熔点的物质主要有FeO MgU口炉渣碱度。

渣相熔点高可提高溅渣层在炉衬的停留时间，提高溅渣效果，减少溅渣频率，实现多炉一溅目标。

由于FeO易与CaO和MnO等形成低熔点物质，并由MgO和FeO的二元系相图可以看出，提高MgO勺含量可减少FeO相应产生的低熔点物质数量，有利于炉渣熔点的提高。

从溅渣护炉的角度分析，希望碱度高一点，这样转炉终渣C2S 及C3 S之和可以达到70%-75%这种化合物都是高熔点物质，对于提高溅渣层的耐火度有利。

转炉溅渣护炉技术十一问转炉溅渣技术是近年来开发的一种提高炉龄的新技术。

它是在20世纪70年代广泛应用过的、向炉渣中加入含MgO的造渣剂造黏渣挂渣护炉技术的基础上，利用氧枪喷吹高压氮气，在2-4min内将出钢后留在炉内的残余炉渣喷溅涂敷在整个转炉内衬表面上，形成炉渣保护层的护炉技术。

该项技术可以大幅度提高转炉炉龄，且投资少、工艺简单、经济效益显著。

此项技术是由美国Praxair气体公司开发、在美国共和钢公司的GreatLakes(大湖)分厂最先应用，在大湖厂和GraniteCity厂实施后，并没有得到推广。

1991年美国LTV公司的IndianaHaBOr厂用溅渣作为全面护炉的一部分。

1994年9月该厂252t顶底复吹转炉的炉衬寿命达到15658炉，喷补料消耗降到0.37kg/t钢，喷补料成本节省66%，转炉作业率由1987年的78%提高到1994年的97%。

溅渣护炉技术能使炉衬在炉役期中相当长的时间内保持均衡，实现"永久性"炉衬。

二.溅渣护炉技术的基本原理是什么?答:溅渣护炉技术的基本原理，是在转炉出钢后，调整余留终点渣成分，利用MgO含量达到饱和或过饱和的终点渣，通过高压氮气的吹溅，在炉衬表面形成一层与炉衬很好烧结附着的高熔点溅渣层，如图2-1所示。

这个溅渣层耐蚀性较好，并可减轻炼钢过程对炉衬的机械冲刷，从而保护了炉衬砖，减缓其损坏程度，使得炉衬寿命得以提高。

三.溅渣护炉对炉渣的组成与性质有哪些要求?答:炉渣成分是指构成炉渣的各种矿物的成分，它决定了炉渣的基本性质。

一般说来，初期渣的主要成分是SiO2、MnO、CaO、MgO和FeO等，随着吹炼过程进行，石灰熔化、渣量增加，使SiO2、MnO的含量逐渐降低，CaO、MgO的含量逐渐增加。

炉渣的成分通常取决于铁水成分、终点钢水碳含量、供氧制度、造渣制度和冶炼工艺等因素。

如吹炼低碳钢时，随钢中碳含量降低，炉渣的氧化性升高，渣中FeO含量有时高达30%;而吹炼高碳钢时，由于渣钢反应接近平衡，使渣中FeO含量很难提高。

溅渣护炉溅渣护炉原理溅渣护炉工艺是把氮气通过氧枪吹入炉膛，高速氮气流股与渣面相遇后把一部分炉渣击碎成尺寸不等的液滴向四周飞溅。

由于流股的能量高，把熔池渣层击穿并形成凹坑，氮气流股遇到炉底后以一定角度形成反射气流，反射气流与渣坑表面的磨擦作用会带起一部分渣滴，使其飞到炉壁上。

通过这样的连续吹氮气，炉渣温度不断下降，渣滴不断黏附在炉衬上，直到溅渣操作结束。

由于炉渣的分熔现象（也叫选择性熔化或异相分流），是指附着于炉衬表面的溅渣层，其矿物组成不均匀，当温度升高时，溅渣层中低熔点物首先熔化，与高熔点相相分离，并缓慢地从溅渣层流淌下来；而残留于炉衬表面的溅渣层为高熔点矿物，反而提高了溅渣层的耐高温性能。

在溅渣层的形成过程中，经过多次“溅渣-熔化-溅渣”的循环和反复使溅渣层表面一些低熔点氧化物发生“分融”现象。

使溅渣层MgO结晶和C2S(2CaO·SiO2)等高熔点矿物逐渐富集，从而提高了溅渣层的抗高温性能，炉衬得到保护。

溅渣层保护炉衬的机理（1）对镁碳砖表面脱碳层的固化作用吹炼过程中镁碳砖表面层碳被氧化，使MgO颗粒失去结合能力，在熔渣和钢液的冲刷下大颗粒MgO松动→脱落→流失，炉衬被蚀损。

溅渣后，熔渣渗入并充填衬砖表面脱碳层的孔隙内，或与周围的MgO颗粒反应，或以镶嵌固溶的方式形成致密的烧结层。

由于烧结层的作用，衬砖表面大颗粒的镁砂不再会松动→脱落→流失，从而防止了炉衬砖的进一步被蚀损。

（2）减轻了熔渣对衬砖表面的直接冲刷蚀损溅渣后在炉衬砖表面形成了以MgO结晶，或C2S和C3S为主体的致密烧结层，这些矿物的熔点明显地高于转炉终点渣，即使在吹炼后期高炉温度下不易软熔，也不易剥落。

因而有效地抵抗高温熔渣的冲刷，大大减轻了对镁碳砖炉衬表面的侵蚀。

（3）抑制了镁碳砖表面的氧化，防止炉村砖体再受到严重的蚀损溅渣后在炉衬砖表面所形成的烧结层和结合层，质地均比炉衬砖脱碳层致密，且熔点高，这就有效地抑制了高温氧化渣，氧化性炉气向砖体内的渗透与扩散，防止镁碳砖体内部碳被进一步氧化，从而起到保护炉衬的作用。

〔8〕由于转炉作业率和单炉产量提高，为转炉实现“二吹二〞或“一吹 一〞生产模式创造了条件。
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三、溅渣护炉技术的根本原理
➢炉渣的性质
➢溅渣层与炉衬砖粘结机理 ➢溅渣层的蚀损机理
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三、溅渣护炉技术的根本原理
炉渣的熔化温度 如果溅渣层具有较高的熔化温度，在吹炼后期不会因溶池温度升高 而被熔化淌落，将有助于提高溅渣层的使用寿命。
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五、溅渣层的蚀Leabharlann 机理第七页，共九页。第八页，共九页。
内容总结
1。焦油白云石砖、轻烧油浸白云石砖，贴补、喷补、摇炉挂渣等。〔7〕由于炉龄提 高，节省修砌炉时间，对提高钢产量和平衡、协调生产组织有利。〔8〕由于转炉作业率 和单炉产量提高，为转炉实现“二吹二〞或“一吹一〞生产模式创造了条件。二、溅渣护 炉技术的技术特点。溅渣用炉渣的成分关键控制的是渣中TFe、MgO含量以及适宜的终渣 碱度。正常冶炼的炉渣黏度值最好在002~•s ，相当于轻机油的黏度，比熔池金属的黏度 高10倍左右
一、溅渣护炉技术的开展
我国从1994年开始转炉溅渣护炉试验
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二、溅渣护炉技术的技术特点
〔1〕操作简便 〔2〕本钱低 〔3〕时间短 〔4〕根本上不改变炉膛形状；
〔5〕工人劳动强度低，无环境污染； 〔6〕炉膛温度较稳定，炉衬砖无急冷急热的变化；
〔7〕由于炉龄提高，节省修砌炉时间，对提高钢产量和平衡、协调生产组织 有利；
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正常冶炼的炉渣黏度值最好在002~•s ，相当于轻机油的黏度，比熔池 金属的黏度高10倍左右。溅渣护炉用终点渣黏度要高于正常冶炼的黏 度。 炉渣的黏度与矿物组成有关。CaO与MgO具有较高的熔点，当其含量 到达过饱和时，会以固体微粒的形态析出，使炉渣内摩擦力增大，导致 炉渣变粘。