提高鋼包自開率的摸索與實(shí)踐

李文博++施進(jìn)卿

摘要：鋼包自開率低，大包燒氧對(duì)鋼液造成二次氧化，污染鋼液，阻礙著純凈鋼的開發(fā)與生產(chǎn)，通過現(xiàn)場(chǎng)操作的跟蹤，數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)總結(jié)，從引流劑使用原材料要求及成分的調(diào)整到現(xiàn)場(chǎng)操作方式及冶煉過程的鋼水在包時(shí)間等方面進(jìn)行入手分析，來解決鋼包燒氧自開率低燒氧的問題。

關(guān)鍵字：鋼包自開率 引流劑 在包時(shí)間 燒氧

1、原理簡(jiǎn)述

鋼包在接鋼前將引流劑平穩(wěn)地加入到座磚內(nèi)，在出鋼時(shí)鋼液與引流劑接觸，迅速形成液態(tài)的混合體，即液態(tài)的融化層，隨著鋼水熱量的傳遞，在融化層下部形成一層固相的燒結(jié)層，固相燒結(jié)層下部為散裝引流劑。在連鑄開澆時(shí)，打開滑動(dòng)水口后，最下端的散裝引流劑在自身重力的作用下流下，在鋼水靜壓力大于固相燒結(jié)層的承載壓力時(shí)鋼水可以自然流下，否則需用燒氧的方式去破壞引流劑的燒結(jié)層，協(xié)助鋼水流下。

2、引流劑原材料的要求

硅砂使用天然石英砂，SiO2含量≥96%，鉻砂使用鉻鐵礦，加入量在61%-65%，且粒度控制在0.15mm以下占5%、0.15-0.5mm占65%-67%、0.5-1mm占28%-30%。

3、引流劑成分調(diào)整

根據(jù)冶煉工藝的不同，有針對(duì)性的調(diào)整設(shè)計(jì)出專用引流劑，“轉(zhuǎn)爐-精煉爐-連鑄”工藝路線使用LF專用引流劑，“轉(zhuǎn)爐-精煉爐-真空脫氣爐-連鑄”工藝路線使用VD專用引流劑，成分調(diào)整如下：

分別對(duì)不同成分調(diào)整前、后數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，其中LF專用引流劑跟蹤數(shù)據(jù)1603爐次（調(diào)整前854爐，燒氧32爐，自開率96.25%，調(diào)整后749爐，燒氧24爐，自開率96.80%），VD專用引流劑跟蹤數(shù)據(jù)819爐次（調(diào)整前433爐，燒氧38爐，自開率91.22%，調(diào)整后386爐，燒氧30爐，自開率92.23%），通過對(duì)比明顯可以看出，兩種不同工藝的專用引流劑成分優(yōu)化調(diào)整后的自開率較調(diào)整前均有所提高。

4、 操作優(yōu)化

現(xiàn)場(chǎng)引流劑的加入量及引流劑上表面外形的保持，對(duì)鋼包的自開率有直接的影響，圖a引流劑上表面形狀保持不好，與鋼液接觸后熔化層和燒結(jié)層的厚度不一致，出現(xiàn)局部燒結(jié)層厚，這樣承受鋼水靜壓力不均且抵抗鋼水靜壓力的能力增大，導(dǎo)致鋼液不能自流，圖b引流劑的加入量不足，不能填滿座磚內(nèi)腔，鋼水進(jìn)入后與座磚易形成冷鋼，導(dǎo)致鋼液不能自流，圖c從引流劑的上表面形狀及座磚內(nèi)引流劑的加入量上都有利于鋼液的自流。

通過對(duì)使用加沙器與手投式兩種不同加引流劑的方式進(jìn)行對(duì)比，手投式加沙跟蹤137爐次，燒氧33爐，自開率75.91%，加沙器加沙跟蹤916爐次，燒氧42爐，自開率95.41%。

手投式加沙方式的特點(diǎn)，操作簡(jiǎn)單，無需任何設(shè)備，在引流劑加入量一定的前提下，加沙位置準(zhǔn)確率低（引流劑加入到座磚內(nèi)），加入后引流劑上表面形狀差異較大。

加沙器加沙方式的特點(diǎn)，需要安裝加沙管及升降裝置，加沙位置準(zhǔn)確率高，控制加入量有一定好處，且加完后引流劑上表面形狀基本保持一致，呈“饅頭狀”。

5 鋼水在包時(shí)間的控制

通過現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)跟蹤，不難發(fā)現(xiàn)鋼水在包時(shí)間越長(zhǎng)，鋼包自開率越低，其原因?yàn)殇撍诎鼤r(shí)間越長(zhǎng)，引流砂在水口內(nèi)的燒結(jié)層越厚，不利于鋼水將燒結(jié)層沖破。

主要是通過優(yōu)化生產(chǎn)組織來達(dá)到減少鋼水在包時(shí)間，（1）匹配生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)奏，減少鋼包在線周轉(zhuǎn)數(shù)量，加快鋼包在線周轉(zhuǎn)時(shí)間，達(dá)到控制鋼水在包時(shí)間的目的；（2）生產(chǎn)計(jì)劃工程師嚴(yán)格按照各工序的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，掌控生產(chǎn)節(jié)奏，避免造成鋼水在包積壓時(shí)間過長(zhǎng)的現(xiàn)象。

6 其他方面

引流劑的干燥，引流劑的包裝采用小袋雙層密封包裝，且使用前將引流劑包裝袋打開進(jìn)行烘干干燥。

鋼包的烘烤溫度，鋼包烘烤溫度越高越有利于引流劑的自流，溫度低，放鋼時(shí)容易在包底區(qū)域形成冷鋼，從而影響鋼包自開率，要求新鋼包上線溫度大于750℃，正常周轉(zhuǎn)鋼包溫度>700℃。

水口及座磚的清理，鋼包機(jī)構(gòu)熱修時(shí)，分別將水口及座磚周圍的殘?jiān)鹨淮祾咔謇砀蓛?，且滑板安裝完畢后，要將水口外多余的火泥吹掃干凈，保證加引流劑前座磚內(nèi)無雜物。

出鋼角度，出鋼時(shí)鋼包與鋼流方向的相對(duì)位置對(duì)鋼包自開率影響較大，鋼流直接沖刷水口位置，會(huì)使引流劑隨鋼水沖走，破壞引流劑固有的形狀及位置，鋼流方向應(yīng)該沖向鋼包的迎鋼面。

7 結(jié)論

引流劑本身的原材料選取的要求及成分的優(yōu)化調(diào)整是提高鋼包自開率的外部保障條件，現(xiàn)場(chǎng)操作方式的優(yōu)化及操作標(biāo)準(zhǔn)化的制定是提高鋼包自開率的有效措施，生產(chǎn)節(jié)奏緊湊控制是提高鋼包自開率的強(qiáng)有力保障，同時(shí)關(guān)注過程細(xì)節(jié)控制，最終鋼包綜合自開率達(dá)到98%以上。

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作者簡(jiǎn)介：

李文博（1988-），男，工程師，從事冶金用耐火材料的使用及性能優(yōu)化工作。