一、溅渣工艺
在采用溅渣护炉技术之前,必须添置溅渣的辅助设备以及同吹氧同样距离的高速氮气管道系统。设备装好后,通常在每出一次钢后就进行一次溅渣处理。溅渣时也用氧枪,将氧枪伸入到炉内,以高流速向熔渣吹氮气。较高的动量使渣液喷射到炉壁上,在炉子内壁上冷却、固化及形成可消耗性耐火材料涂层。也可以在炉内有钢水时进行溅渣使炉衬上部先溅上渣层,但在进行该种操作时,喷枪易结渣壳,炉衬上渣层不易粘接,容易冲洗掉,这些问题的存在使该操作难以进行。尽管大多数溅渣操作都是用顶吹喷枪进行的,但至少有一个BOF炉是通过设于炉子迎钢侧的风口喷射氮气对其耳轴部位进行溅渣的。在大多数情况下,溅渣技术均能大幅度减少喷补炉衬的时间和喷补料消耗。
总之,大多数钢厂均采用如下溅渣操作程序:
(1)转炉出钢后,炉内只剩有熔渣;
(2)可加入MgO、白云石、石灰石或碎砖冷却熔渣,降低其流动性,改善其粘接性。有时候摇动炉体,使其迎钢侧与出钢侧涂渣;
(3)将氧枪伸入炉内,吹氮数分钟。有一些钢厂使用备用喷枪,以尽量使原用氧枪结渣壳减少。喷氮气时间从溅涂极薄一层所需1min到溅涂一厚层的6min,但通常操作3~4min;
(4)喷氮过程中,喷枪可以升降,氮气流量可以调整,以便溅涂整个炉衬或个别部位。通常,较高的氮气流速和较低的喷枪高度有利于炉衬上部溅涂,较低的流速和较高的喷枪高度有助于炉底部位溅涂;
(5)吹氮完成后,提出喷枪,倒出炉内剩余熔渣。因此,转炉溅渣护炉的基本原理是,当转炉出钢后,留下部分终渣,再将渣中MgO含量及粘度调整到适当范围后,用氧枪高速喷吹氮气,使炉渣溅到炉壁上,经快速凝固形成挂渣层,达到护炉的目的。其特点是充分利用了转炉终渣和使用氮气作为喷吹动力。
二、溅渣技术的优越性
溅渣护炉技术的主要优点是可以降低重新砌筑内衬的耐火材料成本,由于砌炉时间减少而使炉子的利用率提高,还可以降低喷补炉衬成本以及由于产量提高而导致的成本降低。LTV钢厂的实践表明,其砌衬停炉时间从用溅渣技术前1984年的81天降为溅渣后1994年的11天,停工时间减少86%。转炉利用率从24%提高到97%,喷补料减少近80%。其他钢厂也由溅渣护炉取得了类似的节约。
大多数转炉炉龄在1000炉与3000炉之间,釆用溅渣技术后炉衬寿命成倍增加,在许多情况下均能超过10000炉或更高一些。由于所生产钢种、渣中FeO含量、出钢温度、炉子形状结构及溅渣操作情况的不同,炉子的寿命也有些差异。由于钢水温度与渣中FeO含量较高时耐火材料的蚀损率较高,在此情况时炉衬寿命比出钢温度与FeO含量均低的转炉短。一些钢厂计算出每月实际节约资金达30万美元,这就意味着溅渣设备投资回收期为6个月以下。
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