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溅渣护炉条件下炉渣分熔特性的实验研究

王立涛  
【摘要】: 溅渣护炉技术的应用大大提高了炉龄。提高溅渣护炉水平是一项系统工程,概括而言,有两个关键环节:一是使溅渣层均匀、具有一定厚度;二是尽可能延长溅渣层在炉衬上的保留时间。这两个环节与转炉吹炼过程中的炉渣性能调整技术密切相关。对炉衬起保护作用的是经过分熔以后的溅渣层,因此溅渣层分熔特性直接影响其耐高温炉渣侵蚀性能。本文首次将炉渣的分熔特性指标化,据此提出基于分熔特性研究的炉渣调整思想,以充分利用分熔特性来提高溅渣层的寿命。 为获得适于溅渣护炉的合适终渣成分,本文对溅渣层分熔特性与终渣成分的相关关系进行了实验研究与理论分析;为了确定合理的转炉溅渣操作工艺制度,对溅渣层的分熔特性指标与转炉吹炼过程中升温速度的关系进行了模拟研究。 研究表明,在炉渣成分中TFe是影响溅渣层分熔特性的最显著的因素,MgO次之,碱度无明显影响。炉渣中TFe含量越高,溅渣层分熔前后的熔化性能差别越大;MgO含量越高,溅渣层的初始分熔温度越高,分熔速度越小,当MgO含量低于12%时,溅渣层分熔现象明显,分后熔化温度远远高于初始分熔温度;碱度对溅渣层初始分熔温度和分后熔化温度的影响不大。 炉内升温速度越小,分熔量越大,分后熔化温度越高,相对来说越有利于溅渣层寿命的提高。过高的升温速度会使溅渣层分熔不理想,此时溅渣层初始分熔温度和分后熔化温度低,而且分熔以后渣层熔化温度没有明显升高,分熔量较小,但分熔速度大,所以炉内升温速度过快会导致溅渣层护炉效果不佳。 值得注意的是,如果溅渣层分熔彻底,对于不同成分的转炉终渣,分熔以后的溅渣层中的TFe和MgO有一个大抵相同的含量,与溅渣层分熔前的TFe和MgO含量关系并不密切,分熔前的TFe和MgO含量对分后熔化温度影响不大。因此适于溅渣护炉的终渣成分范围得到进一步拓宽,终渣调整突破了低氧化铁、高氧化镁的传统思想。 溅渣层在升温过程中发生的分熔现象以及在分熔过程中其组成和结构的变化说明用炉渣本身的熔化温度来判断溅渣层的寿命是不全面的,应该考虑到溅渣层的分熔所带来的渣层的物化性能变化。如果溅渣层分熔特性能得到充分的利用,将很好地解决溅渣和护炉对于炉渣性能要求不同的矛盾,使炉渣既易于溅到炉壁上,又能实现好的护炉效果。


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