王 崇

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司， 河北 唐山 063200）

鋼包底吹氬是鋼水爐外精煉工藝的重要環(huán)節(jié)，底吹透氣磚是這一工藝環(huán)節(jié)最為重要的功能元件。通過(guò)向鋼水中吹入氬氣對(duì)鋼水進(jìn)行攪拌，使鋼水溫度均勻，成分均勻，排除鋼中非金屬夾雜物。底吹透氣磚使用壽命及吹成率對(duì)鋼水的質(zhì)量、生產(chǎn)節(jié)奏的安排、生產(chǎn)成本及使用的安全性等都有直接影響。而底吹透氣磚的使用壽命和底吹吹成率與底吹透氣磚本身的材質(zhì)、氣道的形式、使用維護(hù)操作及吹氬壓力、流量等因素有直接關(guān)系，為了提高其壽命和吹成率，底吹透氣磚必須具備良好的耐高溫、抗侵蝕性、抗熱震性及高強(qiáng)度、操作穩(wěn)定、透氣性好、安全可靠等特點(diǎn)[1-3]。

1 鋼包透氣磚的使用現(xiàn)狀

整體彌散式透氣磚自2015 年投入使用以來(lái)，使用情況整體良好，但偶爾發(fā)生質(zhì)量波動(dòng)，在使用過(guò)程中，鋼包透氣磚吹掃后在進(jìn)行精煉處理過(guò)程中出現(xiàn)透氣量小，鋼包下線后重新吹掃后效果不理想，彌散塊表面滲鋼，同時(shí)透氣磚磚芯殘磚不足，磚芯抗侵蝕性能差，造成使用后期透氣磚安全性能不理想。

1）K08 號(hào)鋼包，透氣磚使用25 爐，透氣磚殘磚長(zhǎng)度分別為140 mm 和170 mm，解剖后彌散塊表面滲鋼至安顯表面，此鋼包自16 爐開始，東側(cè)底吹透氣量偏小，一直延續(xù)使用到25 爐下線，期間2 次重點(diǎn)吹掃，彌散塊透氣量偏小，每次造成彌散塊燒損20 mm 左右。詳見(jiàn)圖1、圖2。

2）K02 號(hào)鋼包，透氣磚使用 24 爐，第 19 爐西側(cè)透氣量小、滲鋼嚴(yán)重，第24 爐東側(cè)露出安顯，鋼包異常下線。詳見(jiàn)圖3、圖4。

圖1 K08 號(hào)鋼包使用25 爐透氣磚殘磚情況

圖2 K08 號(hào)鋼包使用25 爐彌散塊滲鋼情況

圖3 K02 號(hào)鋼包透氣磚使用19 爐透氣量小、滲鋼

圖4 K02 號(hào)鋼包透氣磚使用24 爐東側(cè)露出安顯

2 影響透氣磚使用性能的因素分析

2.1 透氣磚用彌散塊材質(zhì)的影響

目前使用的透氣磚用彌散塊為振動(dòng)成型，原料為92 剛玉球，在振動(dòng)作用下，利用剛玉球之間的滾動(dòng)即可成型，其優(yōu)點(diǎn)是透氣性優(yōu)良，但其最大的缺點(diǎn)是貫通氣孔較多，滲鋼量較多，不易燒開。

同時(shí)92 剛玉球中含有約4.5%左右的SiO2，不利于透氣彌散塊抗渣性的提高，根據(jù)長(zhǎng)期的使用情況來(lái)看，92 剛玉球所生產(chǎn)的透氣彌散塊整體情況良好，但平均每月約有3-4 爐燒氧過(guò)程中因透氣量達(dá)不到要求，造成重?zé)?，?dǎo)致達(dá)不到25±1 次的壽命要求[4-6]。

2.2 透氣磚預(yù)置安全標(biāo)識(shí)的影響

彌散透氣磚在振動(dòng)成型過(guò)程中預(yù)置入安全標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)在殘磚180 mm 的高度，目前技術(shù)還不是特別成熟，雖然起到一定的防護(hù)作用使用過(guò)程存在以下問(wèn)題：

1）無(wú)法有效的固定安全標(biāo)識(shí)；

2）彌散磚芯振動(dòng)容易造成安全標(biāo)識(shí)偏斜；

3）后期鉆孔安裝安全標(biāo)識(shí)，存在尺寸偏差大，安全標(biāo)識(shí)端頭與彌散塊產(chǎn)生縫隙不好控制。

同時(shí)鋼包透氣磚彌散塊在使用過(guò)程中吹掃至安全標(biāo)識(shí)位置后安全標(biāo)識(shí)脫落，造成彌散塊侵蝕速率加快，同時(shí)透氣磚的安全性能明顯降低。

2.3 透氣磚吹掃操作工操作的影響

鋼包使用過(guò)程鋼包底吹管路及鋼包底吹試氣管路存在漏氣的現(xiàn)象，操作工檢查、確認(rèn)不到位，試氣流量顯示合格，實(shí)際透氣量未達(dá)到要求。

進(jìn)行透氣磚吹掃過(guò)程中操作不規(guī)范，存在盯著磚芯燒的現(xiàn)象，由于彌散透氣磚磚芯的強(qiáng)度較狹縫式差距較大，吹掃過(guò)于嚴(yán)重造成磚芯過(guò)度侵蝕，降低透氣磚的使用壽命及帶來(lái)不安全的因素。

3 優(yōu)化透氣磚使用性能的措施

3.1 透氣磚用彌散塊材質(zhì)優(yōu)化

通過(guò)理論分析對(duì)透氣彌散塊的生產(chǎn)原料、生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，采用 1～0.5 mm、0.6～0.2 mm 的板狀剛玉代替92 剛玉球，其中主要成分為氧化鋁和氧化鉻，其他雜質(zhì)含量相對(duì)較小，特別是SiO2 的含量，可以降低到1%以下，同時(shí)采用機(jī)壓成型，提高彌散透氣磚抗侵蝕性能，減少滲鋼量，穩(wěn)定彌散塊的使用。

3.2 優(yōu)化透氣磚安全標(biāo)識(shí)

透氣磚用彌散塊在機(jī)壓成型過(guò)程中，不易置入安全標(biāo)識(shí)，在機(jī)臺(tái)較大的壓力作用下，安全標(biāo)識(shí)很難以豎直狀態(tài)存在，甚至被打碎，造成使用過(guò)程中會(huì)具有一定的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)安全標(biāo)的存在也可能會(huì)導(dǎo)致鋼水沿安全標(biāo)識(shí)（安全標(biāo)識(shí)相對(duì)透氣磚耐火材料抗侵蝕性較差，當(dāng)使用至安全標(biāo)識(shí)位置時(shí)，安全標(biāo)識(shí)處始終會(huì)低于透氣彌散塊）下滲至彌散磚底座與透氣彌散塊之間的氣室中，造成透氣磚不透氣?；谝陨显?，在將透氣彌散塊加強(qiáng)的同時(shí)，需將安全標(biāo)識(shí)去掉（見(jiàn)圖5，圖6）。

同時(shí)為了保證使用過(guò)程的安全性能，將透氣磚彌散塊降低30 mm，為了確保安全將狹縫塊高度增加30 mm，提高了透氣磚使用過(guò)程的安全性。

圖5 改進(jìn)前透氣磚磚芯（有安全標(biāo)識(shí)）

圖6 改進(jìn)后透氣磚磚芯

3.3 規(guī)范透氣磚吹掃操作

為了確保透氣磚吹掃操作，對(duì)透氣磚的吹掃操作做如下要求：

1）檢查鋼包底吹管路及底吹軟管是否漏氣，發(fā)現(xiàn)漏氣及時(shí)進(jìn)行處理；

2）調(diào)整底吹試氣管路的壓力閥和限流閥，確保試氣前的壓力及流量在固定的范圍；

3）底吹試氣金屬軟管插在鋼包底部快速接頭上，打開閥門后進(jìn)行透氣磚的吹掃；

4）吹掃后氬氣流量達(dá)到≥300 L/min 以上，且透氣磚磚芯變暗，則透氣磚吹掃完畢可以使用，若達(dá)不到要求，鋼包停用下線處理；

5）透氣磚使用后期發(fā)現(xiàn)磚芯侵蝕嚴(yán)重時(shí)，對(duì)透氣磚的侵蝕深度進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)侵蝕深度≥280 mm 時(shí)必須進(jìn)行甩包[7-9]。

4 優(yōu)化透氣磚后的使用效果

1）通過(guò)優(yōu)化鋼包透氣磚的材質(zhì)、磚型及規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)操作的維護(hù)，每月由于底吹問(wèn)題造成鑄機(jī)降速的爐數(shù)由3-4 爐降低至2 爐以內(nèi)，底吹吹成率達(dá)到99.92%以上，優(yōu)化后具體情況見(jiàn)圖7。

圖7 優(yōu)化后底吹吹成率完成情況對(duì)比（7 月份以后）

2）優(yōu)化后鋼包底吹透氣磚使用爐數(shù)達(dá)到25 爐以上的要求，透氣磚殘磚基本達(dá)到190 mm 以上的要求，具體情況見(jiàn)下頁(yè)表1。

5 結(jié)語(yǔ)

1）優(yōu)化后透氣磚沒(méi)有發(fā)生由于透氣磚的原因造成使用壽命未達(dá)到了要求的鋼包（25±1 爐），透氣磚磚芯殘長(zhǎng)均大于190 mm，滿足現(xiàn)場(chǎng)的安全使用要求。

表1 優(yōu)化后透氣磚磚芯使用壽命及殘磚情況統(tǒng)計(jì)表

2）透氣性能穩(wěn)定，可以很好的滿足正常進(jìn)行鋼水的精煉，底吹吹成率達(dá)到99.92%以上（底吹異常爐數(shù)2 爐以內(nèi)）。

3）鋼包透氣磚的穩(wěn)定使用，確保了生產(chǎn)節(jié)奏的穩(wěn)定性，為煉鋼廠的高效生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。