新型陶瓷棒復(fù)合鋼包透氣磚應(yīng)用實(shí)踐

沙遠(yuǎn)洋， 王 崇

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司， 河北 唐山 063000）

生產(chǎn)實(shí)踐·應(yīng)用技術(shù)

新型陶瓷棒復(fù)合鋼包透氣磚應(yīng)用實(shí)踐

沙遠(yuǎn)洋， 王 崇

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司， 河北 唐山 063000）

介紹了包鋼透氣磚的工作環(huán)境，研究了陶瓷棒透氣磚的原理及優(yōu)點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)對陶瓷棒透氣磚的使用情況進(jìn)行了總結(jié)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：新型陶瓷棒透氣磚底吹吹成率高，透氣效果好，可降低生產(chǎn)成本。

LF精煉 CAS精煉 新型 陶瓷棒復(fù)合透氣磚

隨著目前對鋼水成分的要求越來越嚴(yán)格，鋼包底吹氬是爐外精煉工藝的關(guān)鍵，底吹吹成率對品種鋼的質(zhì)量、生產(chǎn)節(jié)奏的安排及生產(chǎn)成本等都有直接影響，目前使用的鋼包透氣磚為狹縫式，需要每爐對透氣磚的磚芯進(jìn)行吹掃才能保證透氣磚的透氣效果，在鋼包周轉(zhuǎn)比較緊張或者異常不具備吹掃條件時(shí)，容易造成透氣磚的透氣量不足從而導(dǎo)致精煉處理周期長影響恒拉速，嚴(yán)重的造成鋼水成分不合理導(dǎo)致連鑄坯降級、判廢甚至造成鑄機(jī)斷澆，因此迫切需要引入一種對透氣磚磚芯吹掃依賴性小又能保證底吹效果的新型透氣磚[1]。

1 鋼包透氣磚的工作環(huán)境

1）鋼包底吹透氣磚在生產(chǎn)過程中要承受高速、高壓氣流和高溫鋼液的沖刷，鋼水在精煉過程中需要經(jīng)過吹氬攪拌，高速、高壓的氣流由底吹透氣磚進(jìn)入到鋼包內(nèi)，使鋼液獲得一定的攪拌動(dòng)能，用控制氬氣的壓力和流量的方法來控制鋼液的攪拌強(qiáng)度，看到的現(xiàn)象就是鋼包內(nèi)的鋼液沸騰起來，此時(shí)鋼包底部氣體與鋼液相互作用形成湍流，同時(shí)由于氣流的反沖作用，底吹透氣磚及其周圍的耐材受到嚴(yán)重的沖刷。

2）鋼水澆注完畢后，等待回澆的這段時(shí)間，透氣磚的工作面充分與熔渣接觸，熔渣沿透氣磚的工作面不斷向磚中浸潤，渣中的CaO、SiO2、Fe2O3等氧化物與透氣磚發(fā)生反應(yīng)，生成低共熔物使透氣磚被沖刷侵蝕。

3）鋼包進(jìn)行熱修操作時(shí)用氧管吹掃透氣磚工作面造成熔損。在對透氣磚工作面進(jìn)行吹掃時(shí)，普遍采用插管反吹法。將金屬軟管的快速接頭迅速接入透氣磚吹氬管，打開閥門，在高壓氣體通入透氣磚的同時(shí)，透氣磚吹掃人員在鋼包前用燒氧管吹凈透氣磚周圍的殘鋼渣，直到透氣磚的透氣量達(dá)到要求的流量后停止吹掃[2-4]。

4）鋼包在周轉(zhuǎn)過程中收到極冷、極熱及吊運(yùn)過程中的機(jī)械振動(dòng)的影響。鋼包的盛放鋼水是由間歇輪流進(jìn)的，重包受極熱的影響、空包受極冷的影響，同時(shí)鋼包在運(yùn)行中不可避免地受到外力的碰撞，產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力。

2 陶瓷棒透氣磚的原理及優(yōu)點(diǎn)

2.1 陶瓷棒透氣磚的原理

陶瓷棒透氣磚帶有6根1 850℃左右高溫預(yù)燒成的陶瓷棒，透氣磚的氣體通道有狹縫和陶瓷棒（彌散透氣），不僅可以通過透氣磚芯狹縫吹氬，而且還通過陶瓷棒針孔式氣道進(jìn)行吹氬，減少狹縫滲鋼后對透氣磚透氣量的影響。

2.2 陶瓷棒透氣磚的優(yōu)點(diǎn)

由于陶瓷棒透氣磚分布著部分針孔式氣道用來彌散透氣，對燒氧操作的依賴性明顯減小，特別是在鋼包周轉(zhuǎn)比較緊張或者異常時(shí)，例如鋼包周轉(zhuǎn)緊張沒有時(shí)間進(jìn)行透氣磚的吹掃，或進(jìn)行鋼包加蓋后不利于燒氧操作及判斷等的情況下，陶瓷棒透氣磚基本可以保證在不燒氧的情況達(dá)到透氣的效果，陶瓷棒透氣磚可以在每爐輕微吹掃或是間隔爐次吹掃。陶瓷棒透氣磚有較穩(wěn)定的使用壽命保證，陶瓷棒在透氣磚磚芯中起到錨固的作用，一定程度地減少了磚芯發(fā)生橫斷的機(jī)率，同時(shí)陶瓷棒本身具有耐侵蝕的特點(diǎn)，因此可以提高透氣磚的使用壽命，降低生產(chǎn)成本。

3 陶瓷棒透氣磚的使用情況

為了進(jìn)一步提高鋼包底吹吹成率，降低狹縫滲鋼對鋼包底吹的影響，穩(wěn)定鋼包的底吹效果，對陶瓷棒透氣磚進(jìn)行試驗(yàn)。將其共安裝在15個(gè)鋼包上，期間在CAS記錄西側(cè)底吹吹開的亮面情況，在LF記錄進(jìn)行軟吹時(shí)的氬氣流量，具體試驗(yàn)情況如下。

3.1 CAS爐透氣磚試驗(yàn)情況

由于進(jìn)行CAS精煉時(shí)主要是使用西側(cè)透氣磚，此次試驗(yàn)記錄西側(cè)透氣磚的氬氣流量和透氣磚吹開的亮面情況，以氬氣流量1 800 L/min為基準(zhǔn)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)分析，具體使用情況見表1和圖1。

表1 陶瓷棒透氣磚CAS試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

圖1 陶瓷棒底吹磚CAS實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析直方圖

此次試驗(yàn)的陶瓷棒透氣磚進(jìn)行CAS精煉共使用49爐，未發(fā)生由于透氣磚氬氣小造成精煉處理困難的情況，同樣的氬氣流量吹開的直徑與普通鋼包透氣磚基本相當(dāng)[5]。

3.2 LF爐透氣磚試驗(yàn)情況

本次試驗(yàn)主要是在LF精煉軟吹時(shí)，記錄鋼水液面涌動(dòng)時(shí)1路、2路的氬氣流量，分析時(shí)取平均值進(jìn)行計(jì)算，流量越小說明透氣磚的透氣性越好，具體使用情況見表2和圖2。

表2 陶瓷棒透氣磚LF爐試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

圖2 陶瓷棒底吹磚LF爐實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的直方圖（正態(tài)）

此次試驗(yàn)的陶瓷棒透氣磚在進(jìn)行LF精煉過程中共使用18爐，未發(fā)生由于透氣磚氬氣小造成精煉處理困難的情況，進(jìn)行軟吹處理時(shí)，平均氬氣流量波動(dòng)較小，比普通透氣磚的氬氣流量要小，說明透氣磚的透氣效果較好[6]。

4 結(jié)論

1）新型陶瓷棒透氣磚壽命都達(dá)到了要求的25次以上，目前普通透氣磚使用25爐后殘磚都在180 mm左右，新型陶瓷棒透氣磚殘厚在210 mm左右。自2013年12月份開始至今，新型陶瓷棒透氣磚批量使用200套，未發(fā)生由于透氣磚氬氣小造成精煉處理困難的情況，底吹吹成率達(dá)到100%，可以在保證底吹吹成率的前提下降低生產(chǎn)成本。

2）從進(jìn)行CAS精煉時(shí)相同氬氣流量吹開的亮面情況及LF爐進(jìn)行軟吹處理時(shí)平均氬氣流量的情況與普通鋼包透氣磚對比，試驗(yàn)陶瓷棒透氣磚都有一定的優(yōu)勢，說明試驗(yàn)陶瓷棒透氣磚的透氣效果較好，此透氣磚可以很好地適應(yīng)目前的生產(chǎn)。

[1] 張鴻金.鋼包底吹氬攪拌對鋼液的影響[J].重慶工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，1999（1）：89-92.

[2] 趙晨光.連鑄過程中鋼包底吹氬新工藝的物理模擬[D].沈陽：東北大學(xué)，2008.

[3] 張寶鑫，佟曉軍.精煉條件對狹縫式透氣磚使用效果的影響[J].耐火材料，2000（1）：38-40.

[4] 杜萍.精煉鋼包底吹透氣磚不過氣的分析與改進(jìn)[J].天津冶金，2012（4）：15-17.

[5] 何平，胡現(xiàn)槐，梁澤基.鋼包底吹氬一些問題的分析[J].煉鋼，1992（4）：35-41.

[6] 劉輝敏，孫加林，王金相.吹氬期間狹縫數(shù)量和尺寸對透氣磚熱梯度應(yīng)力的影響[J].耐火材料，2009，43（3）：199-202.

（編輯：王瑾）

Application Practice of New Ceramic Rod Composite Ladle Porous Brick

SHA Yuanyang,WANG Chong
（Shougang Jingtang United Iron&Steel Co.,Ltd.,Tangshan Hebei 063000）

The working environment of porous bricks is introduced.The principle and advantages of ceramic rod porous brick are studied.The usage of ceramic rod porous brick is summarized through experiments.The experimental results show that the bottom blowing rate of the new ceramic rod porous brick is high with good ventilating effect, which can reduce the production cost.

LF refining,CAS refining,new type,ceramic rod composite permeable brick

TF065.1+2

A

1672-1152（2017）03-0065-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.03.27

2017-05-05

沙遠(yuǎn)洋（1985—）男，安徽省蕭縣人，本科，畢業(yè)于安徽工業(yè)大學(xué)冶金工程，現(xiàn)主要從事鐵鋼生產(chǎn)組織與協(xié)調(diào)工作。