??? 摘要：在“轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目中,著重進(jìn)行了熔池濺渣動(dòng)力學(xué)、濺渣層粘結(jié)機(jī)理、爐渣對(duì)濺渣層的蝕損機(jī)理及合理的終渣成分控制等基礎(chǔ)理論方面的研究工作。介紹了上述幾項(xiàng)研究工作的初步結(jié)果。

??? 1前言

??? 濺渣護(hù)爐技術(shù)是在轉(zhuǎn)爐吹煉結(jié)束后,通過(guò)頂吹氧槍高速噴吹氮?dú)馍淞?沖擊殘留在熔池內(nèi)的部分高熔點(diǎn)爐渣,使熔渣均勻地噴濺粘附在轉(zhuǎn)爐爐襯表面,形成爐渣保護(hù)層,達(dá)到護(hù)爐的目的。該技術(shù)在美國(guó)LTV廠成功后,使轉(zhuǎn)爐爐齡從5000爐提高到15000爐以上,創(chuàng)造了目前世界上最高的轉(zhuǎn)爐爐齡記錄。該項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)介紹到中國(guó)后,我國(guó)許多工廠結(jié)合本廠的資源、工藝特點(diǎn),進(jìn)行開發(fā)采用,獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

??? 盡管濺渣護(hù)爐技術(shù)已經(jīng)在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,并獲得了巨大的成功。但在濺渣護(hù)爐技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究方面,卻處于空白狀態(tài)。最近該方面的研究已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外廣大冶金學(xué)者的重視。

??? 本文將簡(jiǎn)單總結(jié)鋼鐵研總院工藝所在下述領(lǐng)域里的研究結(jié)果:

??? (1)熔池濺渣動(dòng)力學(xué)的研究；

??? (2)濺渣層與爐襯的結(jié)合機(jī)理;

??? (3)濺渣層的浸蝕試驗(yàn);

??? (4)合理的終渣成分控制。

??? 2熔池濺渣動(dòng)力學(xué)的研究

??? 如何有效地利用高速氮?dú)馍淞鲗t渣均勻地噴濺在爐襯表面,是濺渣護(hù)爐的技術(shù)關(guān)鍵。其效果決定于以下控制因素:

??? (1)熔池內(nèi)留渣量和渣層厚度;

??? (2)熔渣的物理狀態(tài):爐渣熔點(diǎn)、過(guò)熱度、表面張力與粘度;

??? (3)濺渣氣動(dòng)力學(xué)參數(shù):噴吹壓力、槍位以及噴槍夾角和孔數(shù)等。

??? 通過(guò)水力學(xué)模型試驗(yàn)和理論分析,研究了熔池濺渣動(dòng)力學(xué)過(guò)程,初步提出優(yōu)化濺渣的工藝參數(shù)。

??? 2.1水模型測(cè)定

??? (1)噴吹工藝對(duì)濺渣高度的影響

??? 1)對(duì)不同的介質(zhì),不同高度條件下的濺渣量的分布基本相似,隨著濺渣高度的升高,濺渣量逐漸降低。

??? 2)當(dāng)濺渣高度hs/D=1.0時(shí),不同高度下的濺渣量的分布規(guī)律發(fā)生變化。當(dāng)hs/D≤l.0時(shí),濺渣量的比例高達(dá)總渣量的30%~60%,隨著高度的增加,濺渣量將迅速降低。在hs/D≥1.0以后濺渣量隨高度增加,濺渣量減少的速率降低。在這一高度的范圍內(nèi),濺渣量約占濺渣總量的0~20%。由此推論,爐內(nèi)濺渣存在兩個(gè)反應(yīng)區(qū):當(dāng)hs/D≤1.0時(shí),濺渣以渣液面波動(dòng)為主,濺渣量大,并隨濺渣高度增加迅速降低。當(dāng)hs/D>1.0時(shí),濺渣主要通過(guò)反射的高速氮?dú)馍淞鲓A帶的渣液為主。濺渣量低,但隨高度的增加,濺渣量衰減比較緩慢。