1 前言 

氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐留渣操作在20世紀(jì)80年代初期就已經(jīng)提出，由于沒(méi)有掌握留渣后操作安全規(guī)律，在兌鐵時(shí)時(shí)常出現(xiàn)大噴，因此，留渣操作一直沒(méi)有得到推廣應(yīng)用，但氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐留渣操作可以大大降低鋼鐵料消耗、節(jié)約石灰，在轉(zhuǎn)爐吹煉初期可以快速成渣，而且是高堿度氧化渣，有利于提高生產(chǎn)率，我們知道，鋼鐵料消耗占轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)成本80％左右的水平，因此，留渣操作具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，特別是對(duì)于我們某廠公司，鐵水資源不足的鋼廠效益更是立竿見(jiàn)影，所以，只要從理論上找出留渣后兌鐵發(fā)生大噴的根本原因，從操作上找出切實(shí)可行的規(guī)避措施，留渣操作從可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的層面上是大有可為的。

2轉(zhuǎn)爐留渣操作的可行性 

某廠二煉鋼鐵水成分如下： 

鐵水平均溫度1250～1300℃冶煉終渣成分為：CaO：52％、MgO：8％、 SiO₂：10％、FeO：18％。 

兌鐵時(shí)發(fā)生噴濺的主要原因是在兌鐵瞬間，鐵水中的碳和鋼渣中的FeO發(fā)生激烈的C-O反應(yīng)，生成的CO氣體急劇膨脹，把鐵水和鋼渣帶出爐口，因此，只有解決兌鐵時(shí)的C-O激烈反應(yīng)，才能避免大的噴濺。

3留渣操作的特點(diǎn) 

由于煉鋼生產(chǎn)節(jié)奏快，一爐鋼在冶煉過(guò)程中，其吹煉時(shí)間只有十幾分鐘，也就是說(shuō)要在十幾分鐘的吹氧時(shí)間內(nèi)形成具有一定堿度、良好流動(dòng)性、合適且TFe和MgO含量正常泡沫化的爐渣，以保證冶煉成分和溫度同時(shí)雙命中的鋼水，并減少對(duì)爐襯的侵蝕，留渣操作貫穿于煉鋼整個(gè)冶煉周期，主要是靠所留爐渣的物理熱和爐渣化學(xué)性能，使其具有迅速參與反應(yīng)、并促進(jìn)前期爐渣的快速形成、提高去除P、S的效率、節(jié)省石灰用量。 

3.1有利于去磷 

在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中，磷的氧化是在爐渣-金屬界面中進(jìn)行的，其反應(yīng)式為： 

生成的磷酸鐵在高溫下極其不穩(wěn)定，它可以重新分解生成P₂O₅，而P₂O₅是不穩(wěn)定的化合物，因此，僅靠生成P₂O₅。不能去除磷，但P₂O₅是酸性化合物，若用堿性化合物與其結(jié)合生成穩(wěn)定的化合物可以去除。研究認(rèn)為，在堿性渣中P₂O₅與CaO形成穩(wěn)定的(CaO)x P₂O₅型的化合物，其中x為3或4，因此，操作中需加入石灰，使其生成穩(wěn)定的化合物3CaO· P₂O₅。或4CaO·P₂O₅存在于渣中，才能有效去磷，其反應(yīng)為：

從式中可以看出脫磷的條件，(1)提高CaO含量即提高爐渣堿度，(2)提高爐渣氧化性，即FeO含量，(3)降低熔池溫度。 

以上分析可以說(shuō)明，留渣操作對(duì)脫磷是有利的，因?yàn)?1)冶煉初期熔池溫度比較低，堿度一般在1.8～2.2之間，且渣中含有一定的FeO，滿足脫磷的熱力學(xué)條件，(2)留渣操作可以使初期成渣速度更快、流動(dòng)性好，滿足脫磷的動(dòng)力學(xué)條件。 

3.2提高鋼水收得率 

一般轉(zhuǎn)爐終渣FeO含量在15％左右，渣中游離的鐵渣按8％計(jì)算，每爐留渣1000公斤，則每爐可以回收120公斤鐵左右，按二煉鋼目前的產(chǎn)能，每年可節(jié)約一千五百萬(wàn)元。

 3.3冶煉前期反應(yīng) 

由于所留爐渣本身的特點(diǎn)，從兌鐵開(kāi)始到吹煉之前，爐渣就和鐵水之間發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，其主要反應(yīng)有： 

這些反應(yīng)的存在可以從留渣操作的純供氧時(shí)間比不留渣的純供氧時(shí)間短的實(shí)踐得到印證，因此留渣操作爐次的吹煉時(shí)間比正常單渣法操作供氧時(shí)間有所縮短，一般縮短大約在2％左右。 

4 留渣操作需要注意的幾個(gè)問(wèn)題 

1)安全問(wèn)題：兌鐵時(shí)噴濺，因此所留的爐渣應(yīng)予以確認(rèn)，一是溫度不能太高，一般在1500℃可以保證其安全性，二是濺渣時(shí)間必須保證，因?yàn)槟壳傲粼僮饕话闩c濺渣護(hù)爐并用，必要時(shí)可以加入一定量的改質(zhì)劑稠渣。 

2)初期渣化的早、來(lái)的快，尤其是前期低溫時(shí)易發(fā)生噴濺，隨之而來(lái)產(chǎn)生返干現(xiàn)象，導(dǎo)致沾槍沾罩操作困難。 

3)開(kāi)吹時(shí)打火困難，可以采用前后搖爐或者先點(diǎn)吹30～40s再加入廢鋼的辦法。 

4)初期渣化得早，前期渣來(lái)得快，低溫爐渣容易從爐口涌出，特別是吹煉到6分鐘左右，壓料后易“返干”，Si數(shù)低時(shí)尤甚，鐵水硅含量高時(shí)，過(guò)程渣不易控制易發(fā)生噴濺，當(dāng)鐵水硅數(shù)超過(guò)0.5％時(shí)噴濺率呈直線上升。

5)拉碳時(shí)火焰判斷不準(zhǔn)，易拉高碳，點(diǎn)吹時(shí)降碳量和升溫速度都比單渣法低，由于留渣造成熱平衡不好計(jì)算且留渣操作火焰比單渣法火焰亮，溫度不好控制。

 5 結(jié)語(yǔ) 

1)留渣操作方向性是可行的，關(guān)鍵是合適的留渣量及濺渣效果的保證。 

2)留渣操作對(duì)P、S的去除有利，同時(shí)可以大大降低鋼鐵料的消耗，是值得我們重點(diǎn)研究的課題。