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喷溅•喷溅是转炉吹炼过程中经常见到的一种现象。危害如下：•造成金属损失在0.5%—5%，避免喷溅就等于增加钢产量；•会加剧炉衬的蚀损，导致氧枪粘枪事故；•由于喷出大量熔渣，加大热量损失，并影响操作稳定性限制了供氧强度的进一步提高；•喷溅冒烟污染环境。•防止和减少喷溅是转炉吹炼的重要课题之一。•铁水的密度在7.0t∕m3以上，熔渣的密度在3.2t∕m3，如果没有足够的力量，金属和熔渣是不会从炉口喷出的。喷溅源自co反应的不均衡，瞬间产生的co气体量过大，将金属和熔渣推出炉口。•常见的喷溅类型：爆发性喷溅、泡沫性喷溅、金属喷溅。•一、爆发性喷溅•产生的原因•熔池内碳氧反应不均衡发展，瞬时产生大量的CO气体，这是发生爆发性喷溅的根本原因。•碳氧反应：〔C〕+〔FeO〕＝〔Fe〕+﹛CO﹜是吸热反应，反应速度受熔池碳含量、渣中TFe含量和温度影响。由于操作原因熔池骤然受到冷却，抑制了正在迅速进行的碳氧反应；供入的氧气生成了大量的（FeO），并积聚到20%以上时，熔池温度再度升高到1450℃，碳氧反应重新以更猛烈的速度进行，瞬时间产生大量具有巨大能量的CO气体从炉口喷出，同时还挟带着大量的钢水和熔渣，形成较大的喷溅。例如二批料加入时间不当，再加入二批料之后不久，随之而来的大喷溅，就是由于上述原因产生的。•熔渣氧化性过高，熔池突然冷却后又升温等情况，均有可能发生爆发性喷溅。爆发性喷溅的预防和处理•根据爆发性喷溅产生的原因，可以从以下几方面预防：•（1）、控制好熔池温度。前期温度不过低，中后期温度不过高，均匀升温；碳氧反应得以均衡进行，消除爆发性碳氧反应的条件•（2）、控制TFe不出现积聚现象，以避免熔渣过分发泡或引起爆发性的碳氧反应。具体注意以下情况：•1﹥、初期渣形成的早，应及时降枪以控制渣中TFe；同时促进熔池升温，碳得以均衡的氧化，避免碳焰上来后的大喷•2﹥、适时加入二批料，最好分小批多批次加入，这样熔池温度不会明显降低，有利于消除因二批料加入过分冷却熔池而造成的大喷。爆发性喷溅的预防和处理•3﹥、在处理炉渣“返干”或加速终渣熔化，不要加入过量的萤石，或者用过高的枪位吹炼，以免终渣化的过早，或TFe积聚。•4﹥、终点适时降枪，枪位不宜过低；降低枪位过早熔池碳含量还比较高，碳的氧化速度猛增，也会产生大喷。•5﹥、炉役前期炉膛小且温度低，要注意适时降枪，避免TFe含量过高，引起喷溅。•6﹥、补炉后炉衬温度偏低，前期温度随之降低，要注意及时降枪，控制渣中TFe含量，以免喷溅。•7﹥、若是留渣操作兑铁前必须采取冷凝熔渣的措施，防止产生爆发性喷溅。爆发性喷溅的预防和处理•（3）、喷溅一旦发生就不要轻易降枪，因为降枪后，碳氧反应更加激烈，反而会加剧喷溅。此时可适当提枪，这样一方面可以缓和碳氧和降低熔池升温速度，另一方面也可以借助于氧气流股的冲开熔渣，利于气体排出。•（4）、当炉温过高时，可以在提枪的同时适当加一些石灰，稠化熔渣，有利于抑制喷溅，但加入量不宜过多。此外适当降低顶吹氧流量，增大底吹流量，也可以减轻喷溅强度。泡沫性喷溅•泡沫性喷溅产生的原因•有时各炉吹炼情况差不多，碳的氧化速度也不相上下。但有的炉次大喷，有的就没有，说明除了碳的氧化不均衡外还有其它原因引起喷溅，如炉容比的大小、渣量多少、炉渣泡沫化程度等。•炉内有大量泡沫渣存在，说明熔渣中滞留了大量的气体。•铁水Si和P较高时，渣中SiO2、P2O5含量也高，渣量大，再加上熔渣中TFe含量较高，熔渣表面张力降低，熔渣大泡，阻碍着CO气体通畅排出，当渣面上涨接近炉口时只要有一个不大的推力，熔渣就会从炉口喷出，熔渣所夹带的金属液也随之而出，形成喷溅。泡沫渣对熔池液面覆盖良好，对气体排出有阻碍作用，因此严重的泡沫渣就是造成泡沫性喷溅的主要原因。•渣量大比较容易产生喷溅；炉容比大的转炉，气体排出通畅，发生较大喷溅的可能性小些。•泡沫性喷溅渣中TFe较高，往往伴随着爆发性喷溅。泡沫性喷溅的预防和处理•根据泡沫性喷溅产生的原因，预防措施有：•(1)控制好铁水中的si、p含量，•(2)控制好TFe含量不出现积聚，以免熔渣过分发泡。金属喷溅产生的原因及预防•一、金属喷溅产生的原因•当渣中TFe含量过低，析出高熔点化合物，熔渣变得粘稠，熔池被氧流吹开后熔渣不能及时覆盖液面，由于碳氧反应生成CO气体的排出，带动金属液滴飞出炉口，形成金属喷溅。飞溅的金属液滴粘附在氧枪喷头上，严重恶化了喷头冷却条件，同时铁与铜形成低熔点共晶，降低了喷头熔点导致喷头损坏。熔渣“返干”就会产生金属喷溅。可见，形成金属喷溅的原因与爆发性喷溅正好相反。•当长时间低枪位操作、二批料加入过早、炉渣未化透就急于降枪脱碳以及炉内液面上涨而没有及时调整枪位，都有可能产生金属喷溅。金属喷溅产生的原因及预防•二、金属喷溅的预防和处理•（1）分阶段定量装入应合理增加装入量，避免超装，防止熔池过深，炉容比过小。•（2）炉底上涨要及时处理；经常测量炉液面，以防止枪位控制不当。•（3）控制好枪位，化好渣，避免枪位过低，TFe过低•（4）控制合适的TFe含量，保持正常熔渣性能。转炉喷溅影响因素•转炉渣中FeO含量对转炉喷溅具有重要影响。低磷铁水的转炉渣可以根据FeO—SiO2—CaO系二元相图来计算炉渣的液、固相比率，若固定CaO/SiO2的比率，可计算出1400℃下不同FeO含量的渣中液相物质所占比率。也可以固定FeO含量，计算不同碱度下炉渣液相占比率。随FeO含量的增加，无论高碱度还是低碱度，炉渣液相比率都明显上升；而对应某一固定FeO含量的渣系中，当R＞2.5时，碱度对液相比率的影响不大。可见FeO是影响炉渣液相比率的主要因素。喷溅的发生除了碳氧反应产生的瞬时气体流量影响外，液相渣量的增大和炉渣表面张力的降低也是诱发喷溅的重要原因。渣中氧化铁含量过高，既增加液相渣量，又降低炉渣表面张力，是转炉冶炼低磷铁水时发生喷溅的最重要的原因。喷溅产生的原因•(1)吹炼前期•氧气转炉炼钢中，氧气流股先与铁发生反应，生成的氧化铁再和其他杂质按亲和力大小顺序进行反应。如果一次反应速度大于二次反应，那么渣中氧化铁积累，相反则渣中氧化铁含量降低。开吹2min、3min后，Si、Mn等元素的氧化反应己接近尾声，此时氧化铁的积累与消耗取决于C—O反应速度。温度越高，C—O反应驱动力越大，渣中氧化铁不易累计，反之则易累计。因此，前期温度偏低，C—O反应滞后，渣中积累氧化铁。当熔池温度升高到C—O反应所需要的温度时，C开始强烈氧化，渣中积累的(FeO)给C—O反应提供了一个很大的附加供氧量，瞬间反应产生的气体流量猛增，而此时炉渣的碱度较低，很容易造成前期低温喷溅。•枪位较低时，氧气流股穿透深，具有较强的搅拌作用，生成的(FeO)容易与其他液相元素发生反应，且深吹流股在熔池内部产生气泡，形成了大量的C—O反应的成核点，促进了前期C—O反应的进行，因此，枪位较低时不利于渣中FeO的积累。所以前期降低枪位能在一定程度上抑制前期低温喷溅。从生产实践中看，前期温度偏低是造成前期低温喷溅的主要原因，枪位对前期喷溅也有一定影响。•(2)吹炼中期•中期喷溅的发生有两种情况：一种是枪位长时间过高造成渣中(FeO)积累过多；一种是返干后调整过头产生喷溅。•①转炉吹炼中期，氧气流股淹没在乳化渣中，氧气的供给为混合供氧。其中，氧气流股与乳化进入渣中的钢水液滴直接反应为直接供氧，氧气流股发性喷溅。通过氧化炉渣供氧为间接供氧。由于间接供氧扩散阻力较大，有利于氧化铁的积累。中期吹炼时，由于钢水液滴的比重比炉渣大，因此乳化液的下部钢水液滴的密度高，上部低。枪位高，则间接供氧比例大，渣中(FeO)易积累，当枪位长时间偏高，渣中(FeO)积累到一定程度时，就会产生持续的喷溅。•②渣返干后，钢水液面裸露在氧气流股下，由于剧烈剧烈的C—O反应，钢水液面上涨，枪位不够高时，仍然是直接氧化，渣中(FeO)无法累积，只有吊枪至足够高度，氧气流股不能直接接触钢液从而发生以下反应：•O2+2CO=2CO2•CO2+Fe=FO+CO•由于反应CO2+Fe=FeO+CO是强吸热反应，使钢液局部降温，抑制了C—O反应，此时渣中(FeO)才开始积累，随着(FeO)增加，熔渣中高熔点物质的熔点降低融化，如果降枪不及时就会引起爆发性喷溅。•(3)吹炼后期•后期的喷溅基本上都是错误的操作引起的，如温度过高时加入含氧化铁的冷却剂，致使产生爆发性喷溅等。•3结语•(1)转炉冶炼低磷铁水，渣中(FeO)过高是引起喷溅的主要原因。•(2)转炉炼钢前期喷溅主要原因是前期温度过低，并与枪位有一定关系。•(3)转炉炼钢中期返干后喷溅是由于吊枪操作后降枪幅度不够或不及时造成的。