中間罐除雜技術(shù)的研究與分析

盧焱軍

摘 要：大力開(kāi)發(fā)連鑄中間罐內(nèi)去除鋼水夾雜物是我國(guó)連鑄生產(chǎn)的一個(gè)重要課題，在節(jié)省成本的基礎(chǔ)上盡可能的加強(qiáng)中間罐的排雜能力，能較好的提高鋼水質(zhì)量。為此，討論在中間罐中除去鋼水中夾雜物的主要技術(shù)和方法，并對(duì)它們的工作原理進(jìn)行研究分析。

關(guān)鍵詞：中間罐溫度；連鑄；吹氬；中間罐除雜；冶金

中圖分類(lèi)號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-3198（2014）09-0192-02

1 引言

中間罐的使用在冶金技術(shù)中是保證煉成優(yōu)質(zhì)鋼的關(guān)鍵舉措，其作用是連鑄過(guò)程中向結(jié)晶器提供潔凈的鋼水，為了達(dá)到此目的，國(guó)內(nèi)外諸多鋼廠均引進(jìn)或自主研發(fā)適合自己的除雜技術(shù)。其中中間罐溫度的控制便是最有效措施之一，可調(diào)節(jié)的工作溫度可以提煉出高質(zhì)量的鋼材，該措施結(jié)合合理的耐火材料，將損失的溫度降到最低，成本也得到了控制，中間罐吹氬技術(shù)是一種通過(guò)化學(xué)元素造成的物理過(guò)程來(lái)進(jìn)行除雜的，該項(xiàng)技術(shù)也達(dá)到了一定程度的除雜目的，在此基礎(chǔ)上再配以容量加大的中間罐，延長(zhǎng)雜物的排除時(shí)間，這樣處理后的鋼水則更純凈、質(zhì)量更高。

2 中間罐溫度的控制

鋼水的溫度是連鑄工藝過(guò)程中不可預(yù)測(cè)的一個(gè)變數(shù)，只能用外部加熱來(lái)調(diào)節(jié)鋼液的溫度，確保該過(guò)程能在穩(wěn)定的溫度下順利進(jìn)行。中間罐為鋼包和結(jié)晶器之間的容器，是鋼液進(jìn)入結(jié)晶爐的最后步驟，采用中間罐在線(xiàn)操作有利于提高產(chǎn)量，中間罐溫度控制技術(shù)還能減緩鋼液的溫度波動(dòng)，利于穩(wěn)定提升產(chǎn)品質(zhì)量，從而降低鋼水的出鋼溫度，有利于節(jié)能和節(jié)約耐材。下圖是中間罐內(nèi)各部位的溫度損失概念圖，熱量的損失不可避免，我們要做的就是如何彌補(bǔ)這部分熱量損失讓生產(chǎn)持續(xù)順利進(jìn)行。中間罐的熱平衡過(guò)程如圖1所示。

雖然說(shuō)連鑄對(duì)中間罐的要求不高，但是對(duì)于它的制作成本還是有一定要求的，噴涂料現(xiàn)在又發(fā)展到了超輕質(zhì)，其中成分比例為MgO>85%，SiO2<7%，密度1.15g/cm3。這對(duì)于減少用量降低成本提高保溫效果是非常有意義的。

4 中間罐底吹氬技術(shù)

4.1 罐底吹氬技術(shù)的原理

因氬氣屬于惰性氣體，吹入鋼包中的氬氣不參與任何化學(xué)反應(yīng)，所以這里采用氬氣。鋼包底將氬吹入鋼水中，以氣泡的形式分散于鋼水并上浮，周?chē)匿撍芨×Φ尿?qū)動(dòng)，在透氣磚上方形成向上流股，達(dá)到鋼液頂部向水平方向轉(zhuǎn)向，然后沿鋼包壁處向下返流，使鋼水在鋼包內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，從而使添加在鋼水中的合金、熔劑等加速熔化，促進(jìn)鋼液成分和溫度的均勻以及鋼液中夾雜物的上浮，去除了鋼中的非金屬夾雜物和有害氣體，達(dá)到精煉鋼液的目的。

4.2 中間罐罐底吹氬的適用范圍

夾雜物也是有大小的，對(duì)于太小的夾雜物，吹氬技術(shù)也是達(dá)不到理想效果的。下面我們就不同直徑的夾雜物進(jìn)行吹氣的去除率做出了統(tǒng)計(jì)，如下圖2所示。

由圖2可知，隨著夾雜物的顆粒尺寸減小，吹氣過(guò)程對(duì)其去除率影響逐漸增加，不過(guò)對(duì)于大顆粒夾雜物，當(dāng)尺寸達(dá)到80微米以后，吹氣對(duì)雜物去除率增長(zhǎng)不是很顯著，但是也高達(dá)93%以上。

4.3 影響中間罐吹氬除雜的其他因素

首先吹氣位置，在鋼包注流與中間罐水口間吹氣效果是最佳的，其次適當(dāng)?shù)脑龃蟠禋饬恳约凹尤胍恍┛扇谌鄣母采w渣也有利于鋼水中夾雜物的上浮，因?yàn)橄蛑虚g罐內(nèi)吹氬本身也是可以加快鋼液中可融性物質(zhì)熔融的。

5 中間罐的容量對(duì)夾雜物的影響

5.1 增加中間罐容量后的效果

一直以來(lái)夾雜物盡可能上浮的有效措施肯定少不了增加中間罐容量，也就是增加鋼水的長(zhǎng)度，其目的就是讓鋼水在缸內(nèi)停留的時(shí)間延長(zhǎng)，這樣有利于雜質(zhì)上浮的更徹底。

6 總結(jié)

中間罐的設(shè)計(jì)是一條深遠(yuǎn)悠長(zhǎng)的路，技術(shù)每年都在改進(jìn)，但是不是每種都適應(yīng)某個(gè)工廠，選擇更好的產(chǎn)品方案能為鋼廠獲得成倍的收益?？梢哉f(shuō)除雜是中間罐設(shè)計(jì)考慮的最大問(wèn)題，也是其最大目的，本文提到的也只是中間罐除雜中的冰山一角，更多新技術(shù)也正在研發(fā)之中，期待中間罐設(shè)計(jì)的又一次革新。

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