超高功率电孤炉大沸腾的原因及对策
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电孤炉发生大沸腾 的现象 比较常见 ， 钢水 对 质量和成本的影响比较大 ， 应当引起重视。
２ ２ 对人 身设 备安 全 的危害 ．
电孤炉发生大沸腾大喷溅时， 高温火焰、 高温 钢渣和高温钢水从 电炉 出渣 口喷 吐而 出， 容易 很 烧伤 ， 烫伤炉前 炼钢工 ， 容易烧坏 电炉机械 、 电气 设备 ； 容易发生火灾 、 烧毁其它设施 ， 造成停工 、 停 产。设备修复费用 、 经济损失都很 大， 因此必须查 清原因采取对策 ， 杜绝类似事故的发生。
Ｏ反应的重要条件。 成份是指钢水 中的溶解 ｃ和溶解氧的浓度对
３２ 成 份 对 Ｃ—Ｏ反应 的影 响 ．
Ｃ —Ｏ不平衡时 ， 发生 ｃ一 ０反应 ， 产生 Ｃ Ｏ气泡 ， 钢 水沸腾。ｃ —Ｏ越不平衡 ， 越远离 Ｃ —Ｏ平衡曲线 ， Ｃ —Ｏ反应越强烈 ， 产生 Ｃ Ｏ气泡越多 ， 沸腾强度越 大， 直至爆发大沸腾 ， 甚至引发大喷溅。那么哪些 因素造成 Ｃ Ｏ严重不平衡呢？主要因素如下 ： —
区更 明显 ， 温度 不均 匀性 更 突 出 ， 由于 温度 不 均 匀
０ １％ ～ ．％即可 ， ．０ ０ ３ 不必太多。二是脱 ｃ速度表 示氧化沸腾 的强度 。脱 ｃ速度太慢 ， 起不 到沸腾 作用 ， ｃ速度太快 ， 脱 效果也不好 ， 在有炉 门氧枪 和炉壁氧枪的条件下 ， ｃ速度都 比较快 ， 脱 一般在 ００ ％ ～ ．５ ／ ｉ ． ３ ０ ０ ％Ｃ ｍｎ即可保证沸腾 的作用 。电 孤炉发生大沸腾 的特 点就是脱 ｃ时间太短 ， ｃ 脱 速度太快 ， ｃ量太多 ， —Ｏ反应特别激烈 ， 脱 Ｃ 既达 不到沸腾的作用 ， 可能造成严重 的后果。 又 ｃ ０反应 理论 是研究爆 发大沸腾的理论基 一
摘 要： 本文从 氧化沸 腾产生大 喷溅 的原 凶人手 ， 从温度 、 化学成 分等几方 面论 述了大喷溅产生 的原 因和条件 ，
简述 了大喷溅的危害性和应对措施 ， 对生产实践有一定 的指 导作 用。 关键词 ： 高功率 电炉 ； 大沸腾 ； 因及对策 原
１ 前言
超高功率电孤炉氧化升温阶段熔池钢水发生 比较强的均匀沸腾是 正常的冶炼现象 ， 是完成 氧
３ １ 温 度对 Ｃ—Ｏ反应 的 影响 ．
Ｃ —Ｏ反应 的影 响 ， 当钢水 中含 ｃ量越高时 ， 如在 含 ｃ量 ０ ６ ％ ～１５ ．ｏ ．％高碳范围内 ， 钢水 中溶解氧 很低 ， 水温 度在 １ ０～１５ ℃范 围内， 钢 ４ ２ ５０ 因温度 低 ， 氧化很少 ， Ｏ反应很弱 ， ｃ Ｃ— 不会发生大沸腾 ， 当钢水温度 升高到 １５ ￣ 以上时 ， ５０Ｃ ｃ开始大量 氧 化 ， Ｆ 很 少被 氧化 ， 而 ｅ 钢水 和钢渣 中的 ＦＯ含量 ｅ 也很低 ， 也不会发生大沸腾 ， 故高碳区很 少发生大
３ 大沸腾 的原 因
氧化沸 腾 在 电 炉 炼 钢 过 程 中是 必 不 可 少 的 。
２ 大沸腾 的危害性
２ １ 对钢 水质 量和成 本 的影响 ．
氧化沸腾的作用 ： 一是脱 ｃ 达到出钢标准 ， ， 二是去 Ｐ越低越好 ， ， 三是因补炉装入废钢渣料 ， 带入许多 夹杂物和水份 ， ｓ ２Ｍ ０ 、 ｇ 、 Ｉ ３Ｈ Ｎ等 ， 如 ｉ 、 ｎ ２Ｍ ｏ Ａ２ 、 、 ０ ０ 通过沸腾 ， 能有效排 出。四是通过沸腾和造泡 才
化升温任务所必须 的最 重要 的手段 ， 对提高电孤
炉钢水质量 、 节能降耗都是有利 的。但 是熔池钢
水均匀沸 腾爆发成 大沸腾并 由大沸腾 引发大 喷 溅， 就会危及人身设备安全。因此有必要 对电孤 炉氧化沸腾特别是对大沸腾 、 大喷溅产 生的原 因 及其对策进行探讨 ， 杜绝或减少事故的发生。
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２０ 年第 ４ ０６ 期
超 高功率 电孤炉大 沸腾 的原 因及对策
刘 敬龙 金 恒 阁２ 宋 ， ， 斌２祝 凯２ ， ，
（． １东北特钢集团北满特殊钢有限公司， 黑龙江 齐齐哈尔 １１４ ： ６０１ ２黑龙江省冶金研究所 ， ． 黑龙江 哈尔滨 １ ００ ５ ４） ０
大沸腾大喷溅后， 炉内钢水量减少 ， 影响化学成份 的准确控制 ， 造成短锭废品， 降低成锭 、 成坯率。
收 稿 日期 ：０ ６—１ —１ ２０ １ １
到氧化沸腾 的作用 。脱 ｃ量太多， 沸腾时问太长
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黑
龙
江
冶
金
也不 利 。脱 ｃ时 问 一 般在 ｌｍｎ左 右 ， ｃ量 在 Ｏｉ 脱
沫渣 ， 均匀 加 热 ， 高 加 热 速 度 ， 提 五是 通 过 沸 腾 减
电孤炉大沸腾后 ， 中钢水发牛三个显著 的 炉 变化 ： 一是大沸腾后钢水温度大幅度下降。由于 发生大沸腾 ， 被迫停 氧、 停电， 钢水 飞溅 、 冷却等 ， 导致钢水温度大幅度降低， 需要重新送 电加热升 温， 延长冶炼时间， 增加电耗。二足大沸腾后钢水 中含 ｃ 量大幅度下 降。由于大沸腾脱 ｃ速度快 ， 脱ｃ 量大， 影响 ｃ的控制 ， 中气体来不及排出 ， 钢
少温度和成份 的不均匀性， 以氧化沸腾在冶炼 所 中起着极其重要的作用。 发挥 氧化沸 腾 的作用要控 制好两 个 主要参
数 ， 是氧化 沸 腾时 问 ， 一 主要 取决 于 脱 Ｃ量 。 当脱 Ｃ速 度 一 定 时 ， Ｃ量越 少 ， 腾 时 间越 短 ， 不 脱 沸 起
夹杂物来不及上浮 ， 增加了钢中气 体含量。三是
性导致成份 的不均匀性 ， 使钢水中实际 Ｃ— Ｏ远离
（ ０平衡曲线 ， 一 容易爆发大沸腾。
超高功率 电孤 炉 由于温 度不均匀性 突出 ， 高
温区氧含量高 ，ｅ Ｏ含量 也高 ， Ｆ— 溶解 ｃ低 ， 低温
区溶解氧低 ，ｅ Ｐ —Ｏ含 量少 ， 溶解 ｃ比较 高， 一旦
塌铁 或大 量 加 白灰 ， 起 Ｃ—Ｏ不 平 衡 ， 会 发生 引 也 强烈 的 Ｃ—Ｏ反应 ， 生 大沸 腾 现 象 ， 发 大沸 腾 的强
度和危害性 比小 电孤炉更大 。所 以， 池的钢水 熔
温度 及 不均 匀性 ， Ｃ—Ｏ反应 有 重要 影 响 ， ｃ 对 是 当钢水 中溶解 ｃ越高
时， 钢中溶解氧越少 ， 溶解 ｃ 越低时 ， 溶解 氧越高。
Ｃ—Ｏ平衡 时 ， 不发 生 Ｃ—Ｏ反应 ， 池 钢 水 平 静 。 熔
