- 鋼包自動(dòng)開(kāi)澆率影響原因分析及提升措施
- 作者：nhxx
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- 期號(hào) : 2024 年， 第12期
- 關(guān)鍵詞： 鋼包自動(dòng)開(kāi)澆率，影響原因分析，提升措施
2015-2019年，青島特殊鋼鐵有限公司（簡(jiǎn)稱青島特鋼）鋼包自開(kāi)率在97.0%～98.0%之間，處于較低水平。為改善鋼包自開(kāi)率，減少不自開(kāi)帶來(lái)的燒氧污染鋼水和安全隱患，進(jìn)行有針對(duì)性研究。
研究表明，鋼包自開(kāi)率偏低的影響因素如下：
（1）鋼包上線溫度，若鋼包上線溫度低，鋼包耐材易吸收鋼水溫度，造成底部鋼水凝結(jié)冷鋼，鋼包自開(kāi)率降低。
（2）鋼水停留時(shí)間，鋼水在鋼包內(nèi)的停留時(shí)間延長(zhǎng)，引流砂的受熱就會(huì)很嚴(yán)重，導(dǎo)致引流砂燒結(jié)層也增厚，自動(dòng)開(kāi)澆率降低。鋼包自開(kāi)率會(huì)隨著停留時(shí)間的增加而不斷降低。
（3）引流砂自身性能，青島特鋼所用的鉻質(zhì)引流砂主要由鉻礦砂、石英砂、石墨、碳黑等原料組成，如果引流砂的化學(xué)成分和粒度大小的配合差，鋼水會(huì)滲入引流砂頂端，形成鋼砂混合物，造成燒結(jié)層增厚，導(dǎo)致不自開(kāi)。
（4）水口座磚上部錐形開(kāi)度，開(kāi)澆時(shí)，鋼包機(jī)構(gòu)拉開(kāi)，通道內(nèi)引流砂自然下落后，由于座磚錐度開(kāi)口較小、燒結(jié)層承受的鋼水靜壓力減小而無(wú)法被壓破自開(kāi)。
（5）鋼水中Mn含量，冶煉高錳鋼時(shí)，隨著鋼水中Mn含量的增加，鋼包自開(kāi)率逐步降低，當(dāng)鋼水中的Mn含量>1.0%時(shí)，鋼包自開(kāi)率降低至95.1%。主要原因在于Mn合金的加入會(huì)在鋼水中生產(chǎn)MnO，MnO與引流砂中的SiO2反應(yīng)生產(chǎn)低熔點(diǎn)化合物MnO-SiO2，將座磚水口內(nèi)的引流砂黏附在一起，結(jié)殼變厚，嚴(yán)重影響自開(kāi)率。
（6）水口清掃操作原因，鋼包下線后，清理水口和座磚內(nèi)的殘鋼和殘?jiān)绻逑床桓蓛簦蜁?huì)滲入引流砂，使燒結(jié)層增厚，最終不能自動(dòng)開(kāi)澆。
針對(duì)上述影響因素，采取了如下改善鋼包自開(kāi)率的措施
（1）優(yōu)化引流砂的性能，通過(guò)試驗(yàn)不同批次的引流砂，優(yōu)化其潤(rùn)滑劑、燒結(jié)劑、還原劑，對(duì)比使用效果。調(diào)整后的指標(biāo)如表4所示。通過(guò)數(shù)據(jù)可知，在相同工況條件下，C成分的引流砂自開(kāi)率最優(yōu)。
表4 不同成分引流砂自開(kāi)效果
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名稱 |
Cr2O3/% |
SiO2/% |
Al2O3/% |
Fe2O3/% |
粒度（0.15-3mm） |
自開(kāi)率 /% |
|
大范圍 |
≥ 28 |
8～30 |
10～25 |
＜22 |
≥ 95 |
|
|
A |
32.8 |
17.37 |
11.2 |
19.2 |
99.0 |
98.6 |
|
B |
28.8 |
17.3 |
10.6 |
20.6 |
98.9 |
97.6 |
|
C |
36.3 |
7.48 |
12.3 |
21.3 |
99.2 |
98.9 |
（2）改良水口座磚錐度，通過(guò)改良，增加水口座磚內(nèi)引流砂體積，確保引流砂的引流效果，同時(shí)減少上水口和座磚間的存鋼回流，有利于水口座磚和上水口清理。
（3）提高鋼包上線溫度，改造烘烤器，由初期的直燃式優(yōu)化為蓄熱式，通過(guò)蓄熱器回收排出煙氣余熱，對(duì)進(jìn)入烘烤器的煤氣進(jìn)行預(yù)熱，提高熱利用效率，可提升鋼包上線溫度50℃以上，確保上線溫度達(dá)到a℃。
（4）縮短鋼水的停留時(shí)間，通過(guò)提升轉(zhuǎn)爐出鋼溫度，提高鋼水進(jìn)LF爐進(jìn)站溫度，縮短LF爐冶煉周期。調(diào)整行車速度，優(yōu)化物流協(xié)作，節(jié)省物流運(yùn)作時(shí)間。
（5）針對(duì)高錳鋼的特性，在設(shè)計(jì)高錳鋼專用引流劑時(shí)，降低硅含量10%以上，以確保引流砂對(duì)鋼液的適應(yīng)性，提高自開(kāi)率。
（6）加強(qiáng)水口清掃的標(biāo)準(zhǔn)化操作，確保上水口和座磚連接處、座磚表面、水口座磚通道繼續(xù)清掃干凈。
此外，在轉(zhuǎn)爐出鋼、引流砂加入、連鑄開(kāi)澆技術(shù)方面注意相關(guān)事項(xiàng)，也可以提高開(kāi)澆率。
綜上，通過(guò)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)采取有效措施，青島特鋼鋼包自開(kāi)率從97.5%逐步提升至99.0%以上，最高可達(dá)99.5%，有效降低了燒氧職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少和避免了斷澆脫節(jié)事故，提高了安全性及鑄坯質(zhì)量。（摘編自《冶金管理》2023，№18，作者：徐春龍 等）