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,公稱容量為20T,后部配有5臺(tái)孤形連鑄機(jī),年產(chǎn)鋼約200萬噸,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。沒有精煉爐,配有鋼包喂線機(jī)和吹氬攪伴裝置,通過鋼包喂線和底吹氬,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。
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3 鋼包噴濺事故?
我廠自連鑄投產(chǎn)以來,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)部門非常重視,成立了事故調(diào)查組,專訪了有關(guān)部門,查對(duì)了有關(guān)資料。
本爐鋼的冶煉經(jīng)過如下:?
3點(diǎn)零9分,5#爐開始冶煉第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,成份沒回來就指揮吊車將鋼包吊起到連鑄準(zhǔn)備開機(jī),平臺(tái)溫度1659℃,冶煉鋼種為Q235?
爐前取樣成份為:?
C0.10% Mn0.49% Si0.17% P0.021% S0.033%復(fù)驗(yàn)?
C0.09% Mn0.51% Si0.18% P0.021% S0.032%?
本爐鋼吊運(yùn)連鑄平臺(tái)鎮(zhèn)靜十分鐘,連鑄準(zhǔn)備開澆,由于大包水口打不開。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通過吹氧來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%。說明本爐鋼是過氧化鋼,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。?