許文昊，李學(xué)民王愛(ài)東，魏星光，張嶺，吳元?jiǎng)?/p>
(河鋼集團(tuán)唐鋼公司，河北唐山063016)
摘要: 為提高鋼包自開(kāi)率，對(duì)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(guò)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(shí)間、鋼包控渣、控制備用包投入溫度、延長(zhǎng)鋼包上水口使用壽命等措施，2017 年鋼包自開(kāi)率平均值提高到了99． 4%。
關(guān)鍵詞: 鋼包;自開(kāi)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(kāi)率在97． 9% ～ 99%之間，數(shù)據(jù)波動(dòng)較大。為了提高自開(kāi)率，進(jìn)行了提高鋼包自開(kāi)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(shí)，鋼包自開(kāi)率使用情況能夠滿(mǎn)足鋼廠工藝使用要求［1，2］。使用套篩對(duì)每批次精煉鉻質(zhì)引流砂粒度進(jìn)行抽樣檢測(cè)，當(dāng)引流砂在0． 2 ～ 1． 0 mm 之間的粒度組成在80%以上時(shí)，鋼包自開(kāi)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(zhuān)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(cè)措施
對(duì)每個(gè)新批次到廠精煉鉻質(zhì)引流砂先進(jìn)行引各項(xiàng)理化指標(biāo)檢測(cè)，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(lèi)型的精煉鉻質(zhì)引流砂，這是提高鋼包自開(kāi)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(duì)進(jìn)一步提高鋼包自開(kāi)率、減少汽車(chē)鋼在內(nèi)鋼坯無(wú)法自開(kāi)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(zhǎng)度，確保加砂過(guò)程中精煉鉻質(zhì)引流砂粒度不發(fā)生偏差等問(wèn)題，降低鋼包自開(kāi)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(kāi)加砂管落入鋼包上水口的過(guò)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(guò)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(zhǎng)度，有效避免上述偏析現(xiàn)象。
同時(shí)，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(gè)加砂位置預(yù)留了1個(gè)備用加砂管，在加砂管出現(xiàn)彎曲變形時(shí)及時(shí)更換。
2． 2 鋼包周轉(zhuǎn)時(shí)間控制
根據(jù)以往對(duì)鋼包不自開(kāi)的研究，控制鋼包整體周轉(zhuǎn)時(shí)間在90 min 以?xún)?nèi)、鋼包在轉(zhuǎn)爐出鋼→進(jìn)精煉站、出精煉站→連鑄開(kāi)澆2 個(gè)鋼包停滯等待時(shí)間20 min以?xún)?nèi)。同時(shí)分析認(rèn)為，轉(zhuǎn)爐出鋼→進(jìn)精煉站時(shí)間對(duì)鋼包不自開(kāi)的影響大于出精煉站→連鑄開(kāi)澆時(shí)間。
根據(jù)實(shí)際跟蹤情況，對(duì)比不自開(kāi)的鋼包周轉(zhuǎn)情況發(fā)現(xiàn)，鋼包不自開(kāi)的周轉(zhuǎn)時(shí)間基本可以滿(mǎn)足周轉(zhuǎn)時(shí)間在90 min 以?xún)?nèi)( 未包含增加ＲH 工藝周轉(zhuǎn)時(shí)間)。將周轉(zhuǎn)時(shí)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(kāi)澆2 個(gè)鋼包由于周轉(zhuǎn)過(guò)程導(dǎo)致的等待時(shí)間內(nèi)，基于停滯等待時(shí)間的延長(zhǎng)，鋼包自開(kāi)率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。
通過(guò)長(zhǎng)期觀察此類(lèi)鋼包特征發(fā)現(xiàn)，一旦鋼包停滯等待時(shí)間增加，往往伴隨鋼包底部存在無(wú)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(shí)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(kāi)的可能性增加，最終導(dǎo)致鋼包自開(kāi)率下降。
2． 3 鋼包控渣
增加熱修人員與天車(chē)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(dòng)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(kāi)率對(duì)比數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)備用包、新更換上水口鋼包自開(kāi)率遠(yuǎn)低于連用鋼包自開(kāi)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(duì)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(shí)，對(duì)鋼包自開(kāi)率的影響可以忽略不計(jì)［5，6］。對(duì)此，增加了對(duì)鋼包備用包進(jìn)包溫度的要求。
經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，鋼包不自開(kāi)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(kāi)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(rùn)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(kāi)機(jī)率，同時(shí)降低了工人的勞動(dòng)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(kāi)率的前提，制定更細(xì)化的理化指標(biāo)、使用標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)方案，從源頭對(duì)耐材質(zhì)量進(jìn)行約束。
(2)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工藝與引流砂自開(kāi)率數(shù)據(jù)比對(duì)研究后，增加了加砂管長(zhǎng)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(chǎng)環(huán)境對(duì)精煉鉻質(zhì)引流砂使用的不利影響，2017 年鋼包自開(kāi)率平均值提高到了99． 4%，保證了現(xiàn)場(chǎng)澆鋼工藝的穩(wěn)定進(jìn)行。
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