轉(zhuǎn)爐鋼包噴濺在我廠已發(fā)生多起，造成多起傷亡事故，給生產(chǎn)和生活造成重大的損失。因此，研究噴濺機(jī)理，杜絕噴濺事故是刻不容緩的大事。

1 煉爐煉鋼的基本原理

轉(zhuǎn)爐煉鋼是通過(guò)對(duì)鐵水和廢鋼吹入高壓氧氣，氧化鐵水中的硅、錳、碳、磷、硫五大元素，使碳達(dá)到一定要求范圍，最大限度地去除鋼中氣體、夾雜物和磷、硫等有害元素，通過(guò)調(diào)整成份、合金化，使鋼水成份控制在所要求的范圍之內(nèi)。以此來(lái)保證不同鋼種的不同性能。

2 我廠的設(shè)備狀況及工藝

我廠現(xiàn)有LD轉(zhuǎn)爐三座，公稱(chēng)容量為20T，后部配有5臺(tái)孤形連鑄機(jī)，年產(chǎn)鋼約200萬(wàn)噸，前部配有5座高爐，轉(zhuǎn)爐使用的鐵水中含S.P較低，含Si量較高。冶煉的鋼種有普通碳素鋼、20管坯鋼、20MnSi等。沒(méi)有精煉爐，配有鋼包喂線機(jī)和吹氬攪伴裝置，通過(guò)鋼包喂線和底吹氬，去除鋼中氣體和夾雜，均勻鋼水成份和溫度。擋渣出鋼，為了滿足連鑄生產(chǎn)，鋼水溫度普遍偏高，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煤氣回收。

3 鋼包噴濺事故

我廠自連鑄投產(chǎn)以來(lái)，多次發(fā)生鋼包噴濺事故，導(dǎo)致死亡和群傷事故多起，特別是4^#連鑄機(jī)1998年4月15日發(fā)生鋼包噴濺事故，死亡3人，燒傷7人，經(jīng)濟(jì)損失慘重，為此，集團(tuán)公司和有關(guān)部門(mén)非常重視，成立了事故調(diào)查組，專(zhuān)訪了有關(guān)部門(mén)，查對(duì)了有關(guān)資料。

本爐鋼的冶煉經(jīng)過(guò)如下：

3點(diǎn)零9分，5^#爐開(kāi)始冶煉第19爐鋼，爐號(hào)為5—11307，兌入鐵水23t，廢鋼2.3t，吹煉12min，提槍倒?fàn)t，測(cè)溫1737℃，班長(zhǎng)指揮出鋼，該包包號(hào)為81^#，包令41次，紅包，鋼包底部有渣殼，使用合金流槽出鋼，先加合金，然后加入SiC6袋，約60kg，補(bǔ)加硅鋁鋇兩鍬約5kg，兩鍬錳鐵，半鍬硅鐵，錳鐵加入約180kg，硅鐵加入約85kg，快出完鋼時(shí)加擋渣球，出完鋼后，吹氬，時(shí)間為2分零6秒，底吹，吹氬壓力0.3Mpa，翻花，約2分鐘后取樣，取樣時(shí)仍然在吹氬，成份沒(méi)回來(lái)就指揮吊車(chē)將鋼包吊起到連鑄準(zhǔn)備開(kāi)機(jī)，平臺(tái)溫度1659℃，冶煉鋼種為Q₂₃₅

爐前取樣成份為：

C_0.10% Mn_0.49% Si_0.17% P_0.021% S_0.033%復(fù)驗(yàn)

C_0.09% Mn_0.51% Si_0.18% P_0.021% S_0.032%

本爐鋼吊運(yùn)連鑄平臺(tái)鎮(zhèn)靜十分鐘，連鑄準(zhǔn)備開(kāi)澆，由于大包水口打不開(kāi)。用氧氣管燒水口，在割水口即將結(jié)束時(shí)，鋼水突然從鋼包的上口包蓋與鋼包的縫隙中噴出，將正在作業(yè)的操作工燒傷。

4 噴濺機(jī)理

轉(zhuǎn)爐使用的氧化劑主要是氧氣，純度>98%。使用壓力為6~12kgf/cm²通過(guò)吹氧來(lái)降低鋼水中的碳含量。并氧化其它元素。碳氧反應(yīng)的方程式為：

[C]+[O]={CO}↑+Q

反應(yīng)生成CO，并放出大量的熱。本爐冶煉終點(diǎn)含C0.10%。剔除錳鐵及碳化硅進(jìn)入鋼中的碳，冶煉終點(diǎn)碳低于0.05%。說(shuō)明本爐鋼是過(guò)氧化鋼，根據(jù)鋼中碳與氧的乘積為一常數(shù)

[C][O]=m

這一原理，說(shuō)明本次鋼中含有大量的[0]，鋼中氧與投入包底的碳化硅突然反應(yīng)，產(chǎn)生大量的CO氣體，將鋼水、鋼渣噴出。同時(shí)，由于鋼水過(guò)氧化，鋼中氧含量高，鋼中氧的溶解度隨著溫度的降低而下降，隨著溫度的下降鋼中的氧大量析出，產(chǎn)生大量的氣體，也是造成大噴的主要原因。

5 預(yù)防對(duì)策

鋼水過(guò)氧化是產(chǎn)生噴濺的主要原因。因此，如何避免鋼水過(guò)氧化是預(yù)防鋼水大噴的根本措施。

爐前在冶煉操作時(shí)，應(yīng)采取的措施是增大供氧強(qiáng)度，采用多孔噴頭，低槍位操作，這樣可以降低渣中FeO含量從而降低鋼中氧含量，提高一次拉碳命中率，應(yīng)盡量減少補(bǔ)吹。加入合金脫氧時(shí)，應(yīng)按照先弱后強(qiáng)的順序，先加入硅鐵，然后加入錳鐵，以保證良好的脫氧效果。

保證拉碳準(zhǔn)確，避免過(guò)低量的碳，然后補(bǔ)加碳粉或SiC來(lái)增碳，從而降低鋼中的氧含量。

加入碳粉或碳化硅時(shí)，不要將碳粉或碳化硅一次性加入包底，以防被鋼包底部渣子裹住，鋼水翻入后，不能及時(shí)反應(yīng)，待到溫度達(dá)到碳氧反應(yīng)條件后，急劇反應(yīng)，另外，在鋼包水中不能自動(dòng)開(kāi)澆，用氧氣燒眼引流時(shí)，大量的氧氣進(jìn)入鋼包中，打破鋼包內(nèi)原有的平衡，鋼包內(nèi)原有存在的大量氣體，在外界因素的導(dǎo)致下，突然反應(yīng)而導(dǎo)致大噴。

鋼包要潔凈，以防鋼水注入鋼包前期溫度過(guò)底，碳粉或碳化硅與鋼中氧不反應(yīng)，待溫度升高后，突然反應(yīng)造成大噴。

爐前要加強(qiáng)吹氬攪拌，通過(guò)吹氬，來(lái)均勻鋼水成份、溫度，確保氣體和夾雜物上浮，保證吹氬時(shí)間大于3min，吹氬壓力保證鋼包內(nèi)鋼水微微浮起為最佳，鋼水翻花太大，鋼包內(nèi)鋼水渣層被破壞，鋼水吸氣，使鋼水二次氧化，鋼水不翻花，吹氬攪拌效果不好，達(dá)不到去氣去夾雜的效果。

加強(qiáng)終脫氧力度，凡終點(diǎn)碳低于0.05%個(gè)時(shí)，應(yīng)加大硅鋁鋇量用，將硅鋁鋇用量提高到0.5~1kg/t。

連鑄澆鑄前必須將包蓋扣好，鋼包沿要清理好，以防止包蓋不嚴(yán)，鋼水、鋼渣從縫隙中噴出，并在適當(dāng)增加大包包蓋的寬度。

防止鋼包噴濺的關(guān)鍵是爐前避免出過(guò)氧化鋼。因此，規(guī)范爐前冶煉操作是杜絕過(guò)氧化鋼出現(xiàn)的主要措施。

頂吹轉(zhuǎn)爐吹煉低碳鋼種，可以直接一次拉碳，但為了一次有效地去除磷、硫，并使終點(diǎn)溫度達(dá)到鋼種要求，在吹煉低碳鋼時(shí)，都要采用高拉調(diào)溫一次補(bǔ)吹的工藝操作。

第一次拉碳時(shí)，鋼中含碳量最好控制在0.16%~0.20%的范圍內(nèi)，倒?fàn)t測(cè)溫、取樣，根據(jù)爐溫確定冷卻劑加入數(shù)量，根據(jù)含碳量確定補(bǔ)吹時(shí)間。

第一次拉碳時(shí)的爐渣堿度為3.4~3.6。

注意控制好爐渣，早化渣、化好渣，全程化透。通過(guò)調(diào)節(jié)槍位促進(jìn)化渣。

第一次倒?fàn)t時(shí)要盡量多倒渣，可以加入石灰和白云石調(diào)溫，如果加入調(diào)溫劑的數(shù)量較多，可以在開(kāi)始氧化時(shí)分批加入。

為了加強(qiáng)熔池?cái)嚢?，補(bǔ)吹時(shí)采取稍低的槍位，或者提高供氧壓力。

終點(diǎn)鋼水的溫度應(yīng)根據(jù)鋼種的要求，考慮加入合金的數(shù)量、種類(lèi)、吹氬及倒包等因素來(lái)確定。

采用爐外脫氧，合金全部加在鋼包內(nèi)，出鋼量到1/3時(shí)開(kāi)始加合金，出鋼到3/4時(shí)全部加完，嚴(yán)禁合金先加入鋼包后再出鋼。