李文博++施進卿
摘要:鋼包自開率低,大包燒氧對鋼液造成二次氧化,污染鋼液,阻礙著純凈鋼的開發(fā)與生產,通過現(xiàn)場操作的跟蹤,數(shù)據(jù)的統(tǒng)計總結,從引流劑使用原材料要求及成分的調整到現(xiàn)場操作方式及冶煉過程的鋼水在包時間等方面進行入手分析,來解決鋼包燒氧自開率低燒氧的問題。
關鍵字:鋼包自開率 引流劑 在包時間 燒氧
1、原理簡述
鋼包在接鋼前將引流劑平穩(wěn)地加入到座磚內,在出鋼時鋼液與引流劑接觸,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層,固相燒結層下部為散裝引流劑。在連鑄開澆時,打開滑動水口后,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層的承載壓力時鋼水可以自然流下,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、引流劑成分調整
根據(jù)冶煉工藝的不同,有針對性的調整設計出專用引流劑,“轉爐-精煉爐-連鑄”工藝路線使用LF專用引流劑,“轉爐-精煉爐-真空脫氣爐-連鑄”工藝路線使用VD專用引流劑,成分調整如下:
分別對不同成分調整前、后數(shù)據(jù)進行對比,其中LF專用引流劑跟蹤數(shù)據(jù)1603爐次(調整前854爐,燒氧32爐,自開率96.25%,調整后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(調整前433爐,燒氧38爐,自開率91.22%,調整后386爐,燒氧30爐,自開率92.23%),通過對比明顯可以看出,兩種不同工藝的專用引流劑成分優(yōu)化調整后的自開率較調整前均有所提高。
4、 操作優(yōu)化
現(xiàn)場引流劑的加入量及引流劑上表面外形的保持,對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層的厚度不一致,出現(xiàn)局部燒結層厚,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,不能填滿座磚內腔,鋼水進入后與座磚易形成冷鋼,導致鋼液不能自流,圖c從引流劑的上表面形狀及座磚內引流劑的加入量上都有利于鋼液的自流。
通過對使用加沙器與手投式兩種不同加引流劑的方式進行對比,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,操作簡單,無需任何設備,在引流劑加入量一定的前提下,加沙位置準確率低(引流劑加入到座磚內),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,需要安裝加沙管及升降裝置,加沙位置準確率高,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 鋼水在包時間的控制
通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)跟蹤,不難發(fā)現(xiàn)鋼水在包時間越長,鋼包自開率越低,其原因為鋼水在包時間越長,引流砂在水口內的燒結層越厚,不利于鋼水將燒結層沖破。
主要是通過優(yōu)化生產組織來達到減少鋼水在包時間,(1)匹配生產線生產節(jié)奏,減少鋼包在線周轉數(shù)量,加快鋼包在線周轉時間,達到控制鋼水在包時間的目的;(2)生產計劃工程師嚴格按照各工序的標準時間,掌控生產節(jié)奏,避免造成鋼水在包積壓時間過長的現(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℃,正常周轉鋼包溫度>700℃。
水口及座磚的清理,鋼包機構熱修時,分別將水口及座磚周圍的殘渣逐一吹掃清理干凈,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無雜物。
出鋼角度,出鋼時鋼包與鋼流方向的相對位置對鋼包自開率影響較大,鋼流直接沖刷水口位置,會使引流劑隨鋼水沖走,破壞引流劑固有的形狀及位置,鋼流方向應該沖向鋼包的迎鋼面。
7 結論
引流劑本身的原材料選取的要求及成分的優(yōu)化調整是提高鋼包自開率的外部保障條件,現(xiàn)場操作方式的優(yōu)化及操作標準化的制定是提高鋼包自開率的有效措施,生產節(jié)奏緊湊控制是提高鋼包自開率的強有力保障,同時關注過程細節(jié)控制,最終鋼包綜合自開率達到98%以上。
參考文獻:
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作者簡介:
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。