唐前進
( 煉鋼廠)
摘要: 對影響煉鋼轉爐生產線精煉鋼水溫降的因素進行了分析，發現測溫設備、員工操作、員工對溫度重要程度的認識、工藝制度、生產組織、鋼包溫降等因素影響了精煉連鑄溫度控制的穩定性，出現了中間包鋼液過熱度偏高、鋼液溫降大等現象。通過優化相關工藝制度，改進設備，加強管理，保證連鑄鋼液溫度的穩定，中間包溫度合格率由2014 年的88． 76%提高到目前的94． 35%。
關鍵詞: 鋼水溫度 過熱度 過程控制
1 煉鋼現狀
煉鋼廠轉爐生產線擁有3 座100 t 頂吹轉爐、3 座100 t 雙工位LF 精煉爐、1 座100 t 雙工位ＲH 精煉爐、1 臺5 機5 流矩坯連鑄機、1 臺7 機7 流方坯連鑄機、1 臺7 機7 流矩坯連鑄機，年設計產鋼300 萬t左右。目前煉鋼廠轉爐生產線主要生產42CrMoA 、35CrMoA、20CrMoA、30CrMnTi 合金結構鋼、LT － B2、LT － B3、FFB2 球磨鋼、40CrV － 1、50CrVA 工具鋼、HＲB400E － 7 高級螺紋鋼、Q345C、Q345D 高強板、CCSAM3 錨鏈鋼、15SiCr、GCr15 軸承鋼、60Mn2SiAZL彈簧鋼等鋼種，平均出鋼溫度在1661 ℃ 左右，國內大多數鋼廠的轉爐平均出鋼溫度在1640 ～ 1700 ℃左右。經過系統分析，從主要工序控制著手，在降低出鋼溫度方面取得了一定的成效。
2 精煉鋼水出站溫度的影響因素分析
出鋼溫度取決于公式( 1) :
T 出= T 液相+ ΔT 過熱度+ ΔT 過程1 + ΔT 過程2 ( 1)
式中: T 出—出站溫度，T 液相－ 液相線溫度，ΔT 過熱度—過熱度，ΔT 過程1—從精煉出站到開始澆注時的過程溫降，ΔT 過程2—中間包澆注過程中的溫降。
從公式( 1) 可見，出站溫度與鋼種的液相線溫度、過熱度、2 個過程溫降4 個因素有關。
2． 1 液相線溫度
液相線溫度取決于合金和伴生元素的含量，由鋼種成分計算得到公式( 2) 。
2． 2 過熱度
過熱度是開澆時由中間包水口注入結晶器內的鋼水溫度與所澆鋼種液相線溫度的差值。目前尚不能進行理論測算，只能根據經驗和實測值確定。目前我廠過熱度基本要求控制在15 ～ 30 ℃。
2． 3 從出鋼到開始澆注時的過程溫降
出鋼溫度的控制重點在于過程溫降的控制。過程溫降主要分為軟吹時的溫降、鋼水運輸過程溫降、澆注過程溫降等。軟吹時溫降與鋼包狀況、吹氬時間、方式等有關; 鋼水運輸過程溫降與生產組織、連澆爐數及鋼包保溫等有關; 澆注過程溫降與澆注速度、中間包保溫等有關。
2． 4 影響因素
生產實際過程中影響中間包鋼水溫度因素很多，結合煉鋼廠轉爐生產線的自身特點，主要因素有: 員工對溫度重要性認識不到位、員工過程溫度控制能力不夠、測溫設備對測溫代表性的影響、溫度制度不完善對溫度造成的影響、生產組織不合理對溫度的影響。
3 優化方案及實施
3． 1 管理措施
3． 1． 1 做好中包溫度合格率重要性的宣傳和教育，讓全員參與中包溫度合格率控制。
3． 1． 2 要求全員樹立爐爐控制最佳出鋼溫度的理念，并將以往僅以出鋼溫度合格率為依據改為連同出鋼溫度、鋼包溫度、中包溫度合格率一起作為考核工長、機長、爐長的重要依據，有效杜絕了測溫過程中的作弊行為。
3． 2 提高過程溫度控制能力
3． 2． 1 進行員工測溫插入深度、測溫位置、測溫氬氣大小等方面培訓，提高測溫水平，確保測出溫度具有代表性。
( 1) 針對員工測溫手法:
①保證測溫偶頭插入鋼水30 cm 以上;
②插入鋼水角度要大于45°。
( 2) 針對測溫時，氬氣大小。
測溫前要將氬氣流量調到30 NL /min，具體大小
以實際鋼水吹開面積大小為準，渣層蠕動即可。
( 3) 針對測溫位置。
①不要在吹氬的正上方測溫;
②不要靠著鋼包壁測溫。
3． 2． 2 提高LF 爐爐長過程溫度控制水平方面培訓，避免通電結束溫度過高。避免一次加渣料或合金量過大，渣料每批次不得大于250 kg，爐前出鋼要求配合金接近成份下限，LF 鋼水溫度升高液相線30 ℃ 以上才能補加合金，避免溫度過低時加大量合金，影響后期溫度均勻;氬氣不正常爐次，先送電升溫，溫度穩定后才能造渣、加合金調成份; 根據鋼包在外的等待時間，綜合判斷上鋼溫度，規定空包時間大于2 h，上鋼溫度可適當降低5 ～ 10 ℃等。鋼水離站時必須加夠碳化稻殼保溫。
3． 3 完善工藝技術
3． 3． 1 現場跟蹤各種鋼包溫降，統計第一手數據提供給爐長參考。
3． 3． 2 操作規程提供的首爐吊包溫度偏高，因此將首爐吊包溫度范圍下限下移，提高中包溫度合格率。
3． 3． 3 合理控制鋼包使用個數，減少壓鋼包現象，造成溫度可控能力低。
①加強鋼包烘烤制度管理，尤其是對新包等非正常周轉包的管理; 根據生產組織合理安排周轉包個數，縮短鋼包周轉時間; 鋼包長時間空置的加蓋保溫、短時間等待的在線烘烤等。
②鋼包區域制作了鋼包狀態流轉記錄單，列明了鋼包包襯壽命、裝包時間、鋼包紅熱狀態、出鋼溫度等項目，使精煉操作工及時有效地掌握鋼包狀態，便于更準確地進行過程溫度控制和調整上臺溫度。
3． 3． 4 認真做好各工序間的保溫工作，應用全程加鋼包蓋技術，要求爐后鋼包做到100% 紅包出鋼，減少了鋼包過程降溫; 連鑄保證做好中包開澆前有4小時以上的烘烤，烘烤溫度大于1100 ℃，從而進一步減少了溫度波動范圍和過程熱損失。
3． 4 確保設備良好運行
3． 4． 1 把好進廠測溫偶頭的質量關，避免因測溫偶頭質量差造成測溫誤差大。
3． 4． 2 測溫表移到室內，避免環境溫度對測溫溫度造成影響。
3． 4． 3 做好大包清渣、覆蓋劑加入量、保證喂絲機運行穩定等輔助工作，從而確保了過程溫度和出鋼溫度完全在控制范圍之內，穩步地促進了精煉鋼水中包溫度合格率的穩步提升。
4 優化效果
通過對以上環節的優化，得到了很好的生產效果:
( 1) 中包溫度合格率由原來的88． 76% 提高到現在的94． 35%;
( 2) 鑄坯實物質量提高，退廢率降低0． 02%，熱頂鍛合格率也明顯提高。
5 結語
過程溫度優化控制直接體現整個生產線的管理控制水平，必須在原材料、初煉爐、精煉、鋼包、連鑄、生產組織等每個環節推行實施標準化操作，上道工序主動為下道工序創造條件，以降低生產成本、提高實物產品質量。
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