泡沫渣專題
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- 泡沫渣專題泡沫渣技術(shù)
林仰盛
（昆明市巨利達(dá)鋼鐵有限公司，云南 昆明）
摘要:隨著電弧爐超高功率化的發(fā)展，電弧爐內(nèi)襯受到電弧的輻射侵蝕隨之增加，而適時地造泡沫渣，埋弧操作，可有效地保護(hù)爐襯。本文對泡沫渣的發(fā)泡原理，影響泡沫渣形成和穩(wěn)定的因素，造泡沫渣的工藝過程，泡沫渣的衡量指標(biāo)以及泡沫渣工藝的冶金效果進(jìn)行了闡述與探討。
關(guān)鍵字: 泡沫渣；原理；影響因素；效果
The Technology of Foaming Slag
LIN Yang-sheng
(Kunming Julida Iron And Steel Company Limited,China)
Abstract: With the development of the EAF toward to ultra high power, the lining radiation attack increase. The foaming slag technology and the submerged-arc operation can save the lining from radiation attack. This paper trys to analyse and discuss the effect factors from the principle and the theory，the process about made, the measures and the metallurgical effects of foaming slag.
Key words: foaming slag； principle； effect factors；advantages
1前言
隨著超高功率電弧爐煉鋼的崛起, 一些與之相配套的工藝技術(shù)也就應(yīng)運而生。電弧爐泡沫渣治煉技術(shù)就是其中之一。
泡沫渣是一種有固定堿度范圍的渣，它允許半埋弧操作，充足的CO逸出金屬熔池使渣起泡，渣的堿度在1.8～2.3之間才可以形成泡沫渣。泡沫渣可包圍弧光，提高電能的利用率，防止電弧對爐襯的輻射，提高爐襯壽命，同時還可防止鋼液吸氮。
泡沫渣操作可大大緩解長弧操作帶來的不穩(wěn)定及輸入爐內(nèi)功率減少等問題，同時可緩解長電弧對爐襯的輻射熱負(fù)荷，進(jìn)一步降低耐火材料的損耗。因此，UHP電爐采用高功率因素長弧操作，必須輔助于泡沫渣操作技術(shù)。泡沫渣冶煉工藝在冶金行業(yè)推廣應(yīng)用將會取得顯著效果。
2泡沫渣發(fā)泡原理
電爐冶煉的泡沫渣，一般是在熔化末期和氧化期形成的。通過鋼中[C]、[O]反應(yīng)生成的CO，或向爐渣中噴入一定粒度的焦炭粉并以氧氣吹掃熔渣，反應(yīng)生成的CO分散于渣中，使熔渣發(fā)泡，實現(xiàn)爐渣的泡沫化。
在電爐條件下，爐渣泡沫化的氣體主要來源途徑為以下幾種。
（1）吹入的氧氣與[C]作用，發(fā)生碳氧反應(yīng)：
O2（g）＝ 2 [O] （1）
[C]+ [O] ＝ CO（g） （2）
（2） 渣中的不穩(wěn)定氧化物與鋼中的碳反應(yīng)：
(FeO)+ [C] ＝ [Fe]+ CO（g） （3）
（3） 渣中的不穩(wěn)定氧化物與渣中的碳反應(yīng)：
(FeO)+ (C) (s) ＝ [Fe]+ CO（g） （4）
3造泡沫渣的工藝過程
3.1 造泡沫渣
造好泡沫渣的操作要點如下：
（1）適當(dāng)提高爐料的配碳量，一般應(yīng)比傳統(tǒng)冶煉工藝高0.08%～0.12%；
（2）裝料前，爐底或第一籃料加2%～ 4%的石灰和5～7 kg/t的氧化鐵皮，保證熔清后爐渣的堿度在2.0左右，F(xiàn)eO含量在20%左右；同時，隨料裝入6～8 kg/t的碎焦塊，以保證配碳量；
（3）爐底形成熔池后即可開始吹氧助熔，氧壓為0.5 ～0.7 MPa；
（4）熔氧中期，氧壓提高到0.7～1.0MPa，并不時向鋼渣界面吹氧，使?fàn)t渣正常泡沫化，必要時，可向爐內(nèi)加入適量的碳酸鈣促使?fàn)t渣發(fā)泡；
（5）自動流渣后，應(yīng)及時補加由50% ～85%的石灰和50%～15%的炭粉組成的泡沫渣渣料，保持爐渣的堿度和發(fā)泡能力；
（6）熔氧末期，向鋼渣界面噴入4～6 kg/t的炭粉、碳化硅粉，維持爐渣的正常泡沫化；同時，采用高電壓、大功率供電，埋弧升溫。
3.2造泡沫渣應(yīng)注意以下幾點：
（1）常用的發(fā)泡劑有炭粉、碳化硅粉和碳酸鹽等，要求干燥無雜，粉劑粒度小于3 mm；
（2）使用碳酸鹽發(fā)泡時，用量不宜過大，防止其分解吸熱使熔池溫度下降過多，增加電耗；
（3）吹氧操作，要淺吹和深吹相結(jié)合并交替進(jìn)行，過多的淺吹會導(dǎo)致熔池嚴(yán)重泡沫化而難以控制。
3.3良好泡沫渣的特征為：
（1）渣原料能迅速熔化成為黏度合適的液態(tài)，成為氣泡液膜。當(dāng)氣體排出時形成的氣泡能保持一定的時間，即成泡與氣泡破裂時間在4～8 s。
（2）爐渣黏度要適宜，保證爐渣的良好流動性。既要防止黏度過大，影響冶金過程化學(xué)反應(yīng)要求的堿度（比如脫磷反應(yīng)的放渣操作）；也要避免爐渣過于稀，對爐襯的侵蝕加劇；還要保持一定數(shù)量的懸浮物質(zhì)點，比如MgO顆粒、MgO·SiO2顆粒，穩(wěn)定泡沫渣的化合物，滿足保持泡沫渣的穩(wěn)定性要求。
（3）渣中氧化鐵在14%～20%之間，氧化鐵含量能滿足爐渣溶解需要的當(dāng)量濃度。...
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