許文昊，李學(xué)民王愛東，魏星光，張嶺，吳元剛

(河鋼集團(tuán)唐鋼公司，河北唐山063016)

摘要: 為提高鋼包自開率，對精煉鉻質(zhì)引流砂的理化性能和使用環(huán)境進(jìn)行研究。通過制定精煉鉻質(zhì)引流砂的理化指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)、加砂管改進(jìn)、合理控制鋼包周轉(zhuǎn)時間、鋼包控渣、控制備用包投入溫度、延長鋼包上水口使用壽命等措施，2017 年鋼包自開率平均值提高到了99． 4%。

關(guān)鍵詞: 鋼包;自開率;精煉鉻質(zhì)引流砂;措施

0 引言

2016 年唐鋼公司一鋼軋廠全年鋼包自開率在97． 9% ～ 99%之間，數(shù)據(jù)波動較大。為了提高自開率，進(jìn)行了提高鋼包自開率研究。

1 精煉鉻質(zhì)引流砂成分和標(biāo)準(zhǔn)重新制定

1． 1 精煉鉻質(zhì)引流砂的理化性能數(shù)據(jù)采集

當(dāng)精煉鉻質(zhì)引流砂氧化鉻含量≥30% 時，鋼包自開率使用情況能夠滿足鋼廠工藝使用要求^{［1，2］}。使用套篩對每批次精煉鉻質(zhì)引流砂粒度進(jìn)行抽樣檢測，當(dāng)引流砂在0． 2 ～ 1． 0 mm 之間的粒度組成在80%以上時，鋼包自開率使用情況較為平穩(wěn)。

1． 2 制定精煉鉻質(zhì)引流砂理化指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)

2017 年組織引流砂廠家技術(shù)人員與唐鋼公司相關(guān)專家一起就精煉鉻質(zhì)引流砂指標(biāo)進(jìn)行商，制定新的理化指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，如表1 所示。

1． 3 精煉鉻質(zhì)引流砂檢測措施

對每個新批次到廠精煉鉻質(zhì)引流砂先進(jìn)行引各項理化指標(biāo)檢測，符合標(biāo)準(zhǔn)要求后進(jìn)行使用。

1． 4 分鋼種選用精煉鉻質(zhì)引流砂的研究

研究表明，按照冶煉工藝或鋼種使用不同類型的精煉鉻質(zhì)引流砂，這是提高鋼包自開率的有效措施。目前，普遍認(rèn)為雙精煉(LF + RH)、高碳鋼等鋼種使用按照其工藝特色制定的引流砂，對進(jìn)一步提高鋼包自開率、減少汽車鋼在內(nèi)鋼坯無法自開造成的損失，具有很好的效果(相關(guān)研究正在進(jìn)行中)。

2 加砂操作和生產(chǎn)工藝的改進(jìn)

2． 1 加砂管改進(jìn)

增加了加砂管的長度，確保加砂過程中精煉鉻質(zhì)引流砂粒度不發(fā)生偏差等問題，降低鋼包自開率^{［3，4］}。以往的加砂操作，在加砂管與加砂鋼包上水口之間存在至少1． 5 m 的落差，使得精煉鉻質(zhì)引流砂在離開加砂管落入鋼包上水口的過程中，易發(fā)生較為嚴(yán)重偏析現(xiàn)象，出現(xiàn)細(xì)小顆粒飛散或加入位置略偏移鋼包上水口正上方，導(dǎo)致引流砂燒結(jié)層過厚或燒結(jié)層與鋼水形成混合層。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況增加了加砂管長度，有效避免上述偏析現(xiàn)象。

同時，加砂管前端一側(cè)焊裝小鐵棒，輔助加砂人員確定加砂管和加砂位置。每個加砂位置預(yù)留了1個備用加砂管，在加砂管出現(xiàn)彎曲變形時及時更換。

2． 2 鋼包周轉(zhuǎn)時間控制

根據(jù)以往對鋼包不自開的研究，控制鋼包整體周轉(zhuǎn)時間在90 min 以內(nèi)、鋼包在轉(zhuǎn)爐出鋼→進(jìn)精煉站、出精煉站→連鑄開澆2 個鋼包停滯等待時間20 min以內(nèi)。同時分析認(rèn)為，轉(zhuǎn)爐出鋼→進(jìn)精煉站時間對鋼包不自開的影響大于出精煉站→連鑄開澆時間。

根據(jù)實(shí)際跟蹤情況，對比不自開的鋼包周轉(zhuǎn)情況發(fā)現(xiàn)，鋼包不自開的周轉(zhuǎn)時間基本可以滿足周轉(zhuǎn)時間在90 min 以內(nèi)( 未包含增加ＲH 工藝周轉(zhuǎn)時間)。將周轉(zhuǎn)時間按照不用位置分割討論發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)爐出鋼→進(jìn)精煉站、出精煉站→連鑄開澆2 個鋼包由于周轉(zhuǎn)過程導(dǎo)致的等待時間內(nèi)，基于停滯等待時間的延長，鋼包自開率呈現(xiàn)下降趨勢。

通過長期觀察此類鋼包特征發(fā)現(xiàn)，一旦鋼包停滯等待時間增加，往往伴隨鋼包底部存在無法傾倒干凈的殘余鋼水。根據(jù)該現(xiàn)象分析，鋼包停滯等待時間增加，導(dǎo)致鋼包底部出現(xiàn)冷鋼、精煉鉻質(zhì)引流砂燒結(jié)層厚度等影響不自開的可能性增加，最終導(dǎo)致鋼包自開率下降。

2． 3 鋼包控渣

增加熱修人員與天車傾倒鋼包回澆余的溝通確認(rèn)，保證鋼包內(nèi)殘余鋼水不具備流動情況。

3 鋼包、上水口影響因素

結(jié)合以往研究結(jié)果^［3］，根據(jù)實(shí)際鋼包備用包、更換水口與鋼包自開率對比數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)備用包、新更換上水口鋼包自開率遠(yuǎn)低于連用鋼包自開率，這與鋼包或上水口上線溫度、水口尺寸、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)^［4］。

對鋼包備用包烘烤溫度的，其他研究認(rèn)為，鋼包烘烤溫度達(dá)到800℃ 以上時，對鋼包自開率的影響可以忽略不計^{［5，6］}。對此，增加了對鋼包備用包進(jìn)包溫度的要求。

經(jīng)過數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，鋼包不自開發(fā)生在更換上水口后前3 次的機(jī)率達(dá)到了70%以上(上水口平均使用壽命在10 次左右)，更大鋼包不自開出現(xiàn)在更換上水口后的第一次或第二次使用。

初步分析認(rèn)為，上水口更換后，加入的精煉鉻質(zhì)引流砂與上水口在鋼包中鋼水加入后因冷態(tài)轉(zhuǎn)為熱態(tài)，上水口自身與精煉鉻質(zhì)引流砂結(jié)合部位潤濕性、上水口投入溫度等性質(zhì)有關(guān)。為此，與上水口廠家結(jié)合，改進(jìn)并提高上水口使用壽命，將目前鋼包上水口每次使用更換2 次改為更換1 次，減少了鋼包不自開機(jī)率，同時降低了工人的勞動強(qiáng)度。

4 結(jié)論

(1)精煉鉻質(zhì)引流砂的質(zhì)量是保證鋼包自開率的前提，制定更細(xì)化的理化指標(biāo)、使用標(biāo)準(zhǔn)、檢測方案，從源頭對耐材質(zhì)量進(jìn)行約束。

(2)對現(xiàn)場工藝與引流砂自開率數(shù)據(jù)比對研究后，增加了加砂管長度;在加砂管前端一側(cè)焊裝了小鐵棒輔助加砂人員確定加砂管和加砂位置。上述措施，降低了現(xiàn)場環(huán)境對精煉鉻質(zhì)引流砂使用的不利影響，2017 年鋼包自開率平均值提高到了99． 4%，保證了現(xiàn)場澆鋼工藝的穩(wěn)定進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

［1］張海波． 提高300t 鋼包滑動水口自開率的研究［J］． 河北冶金，2016，(2):13 ～ 15．

［2］吳元剛． 鋼包自開率影響因素分析及改進(jìn)［J］． 河北冶金，2011，(12):33 ～ 34，43．

［3］王永輝，范俊嶺，劉寧，等． 連鑄鋼包自動開澆與引流砂的關(guān)系［J］． 耐火與石灰，2015，40(2):26 ～ 29．

［4］夏春學(xué)，陸曉旭，王兆宏，等． 提高薄板坯連鑄生產(chǎn)線鋼包自動開澆率的生產(chǎn)實(shí)踐［J］． 河北冶金，2005，(5):49 ～ 50．

［5］秦祖宏，李秋松． 連鑄鋼包自開率的影響因素及改進(jìn)措施［J］． 武鋼技術(shù)，2016，54(6):6 ～ 8．

［6］李彥明，李偉，童則明． 淺析鋼包引流砂的填充方式［J］． 耐火與石灰，2015，40(3):13 ～ 15．