轉爐鋼包噴濺在我廠已發生多起，造成多起傷亡事故，給生產和生活造成重大的損失。因此，研究噴濺機理，杜絕噴濺事故是刻不容緩的大事。

1 煉爐煉鋼的基本原理

轉爐煉鋼是通過對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，通過調整成份、合金化，使鋼水成份控制在所要求的范圍之內。以此來保證不同鋼種的不同性能。

2 我廠的設備狀況及工藝

我廠現有LD轉爐三座，公稱容量為20T，后部配有5臺孤形連鑄機，年產鋼約200萬噸，前部配有5座高爐，轉爐使用的鐵水中含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，鋼水溫度普遍偏高，實現轉爐煤氣回收。

3 鋼包噴濺事故

我廠自連鑄投產以來，多次發生鋼包噴濺事故，導致死亡和群傷事故多起，特別是4^#連鑄機1998年4月15日發生鋼包噴濺事故，死亡3人，燒傷7人，經濟損失慘重，為此，集團公司和有關部門非常重視，成立了事故調查組，專訪了有關部門，查對了有關資料。

本爐鋼的冶煉經過如下：

3點零9分，5^#爐開始冶煉第19爐鋼，爐號為5—11307，兌入鐵水23t，廢鋼2.3t，吹煉12min，提槍倒爐，測溫1737℃，班長指揮出鋼，該包包號為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，快出完鋼時加擋渣球，出完鋼后，吹氬，時間為2分零6秒，底吹，吹氬壓力0.3Mpa，翻花，約2分鐘后取樣，取樣時仍然在吹氬，成份沒回來就指揮吊車將鋼包吊起到連鑄準備開機，平臺溫度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%復驗

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

本爐鋼吊運連鑄平臺鎮靜十分鐘，連鑄準備開澆，由于大包水口打不開。用氧氣管燒水口，在割水口即將結束時，鋼水突然從鋼包的上口包蓋與鋼包的縫隙中噴出，將正在作業的操作工燒傷。

4 噴濺機理

轉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。碳氧反應的方程式為：

[C]+[O]={CO}↑+Q

反應生成CO，并放出大量的熱。本爐冶煉終點含C0.10%。剔除錳鐵及碳化硅進入鋼中的碳，冶煉終點碳低于0.05%。說明本爐鋼是過氧化鋼，根據鋼中碳與氧的乘積為一常數

[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，產生大量的CO氣體，將鋼水、鋼渣噴出。同時，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，產生大量的氣體，也是造成大噴的主要原因。

5 預防對策

鋼水過氧化是產生噴濺的主要原因。因此，如何避免鋼水過氧化是預防鋼水大噴的根本措施。

爐前在冶煉操作時，應采取的措施是增大供氧強度，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，應盡量減少補吹。加入合金脫氧時，應按照先弱后強的順序，先加入硅鐵，然后加入錳鐵，以保證良好的脫氧效果。

保證拉碳準確，避免過低量的碳，然后補加碳粉或SiC來增碳，從而降低鋼中的氧含量。

加入碳粉或碳化硅時，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，不能及時反應，待到溫度達到碳氧反應條件后，急劇反應，另外，在鋼包水中不能自動開澆，用氧氣燒眼引流時，大量的氧氣進入鋼包中，打破鋼包內原有的平衡，鋼包內原有存在的大量氣體，在外界因素的導致下，突然反應而導致大噴。

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

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

加強終脫氧力度，凡終點碳低于0.05%個時，應加大硅鋁鋇量用，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，鋼水、鋼渣從縫隙中噴出，并在適當增加大包包蓋的寬度。

防止鋼包噴濺的關鍵是爐前避免出過氧化鋼。因此，規范爐前冶煉操作是杜絕過氧化鋼出現的主要措施。

頂吹轉爐吹煉低碳鋼種，可以直接一次拉碳，但為了一次有效地去除磷、硫，并使終點溫度達到鋼種要求，在吹煉低碳鋼時，都要采用高拉調溫一次補吹的工藝操作。

第一次拉碳時，鋼中含碳量最好控制在0.16%~0.20%的范圍內，倒爐測溫、取樣，根據爐溫確定冷卻劑加入數量，根據含碳量確定補吹時間。

第一次拉碳時的爐渣堿度為3.4~3.6。

注意控制好爐渣，早化渣、化好渣，全程化透。通過調節槍位促進化渣。

第一次倒爐時要盡量多倒渣，可以加入石灰和白云石調溫，如果加入調溫劑的數量較多，可以在開始氧化時分批加入。

為了加強熔池攪拌，補吹時采取稍低的槍位，或者提高供氧壓力。

終點鋼水的溫度應根據鋼種的要求，考慮加入合金的數量、種類、吹氬及倒包等因素來確定。

采用爐外脫氧，合金全部加在鋼包內，出鋼量到1/3時開始加合金，出鋼到3/4時全部加完，嚴禁合金先加入鋼包后再出鋼。