多舉措提高連鑄鋼包自開率

煉鋼連鑄大包在向中間包澆注鋼水的過程，主要依靠鋼包的滑動(dòng)水口開關(guān)控制鋼液流出。鋼包的滑動(dòng)水口位于鋼包的外部，起鋼水流量控制調(diào)節(jié)作用，操作比較方便?；瑒?dòng)水口在開澆時(shí)，能否自動(dòng)流出鋼水（自動(dòng)開澆），成為能否順利澆注和安全澆注至關(guān)重要的問題。目前滑動(dòng)水口開澆的方式有填料法、吹氣法和燒氧法等。鋼廠最常用的是填料法，即在水口中填入引流劑（砂）。

出鋼前，當(dāng)鋼包停止烘烤，關(guān)閉滑動(dòng)水口后，利用投擲法或加砂器向上水口內(nèi)加入引流劑，主要是防止鋼水進(jìn)入上水口內(nèi)部而凝結(jié)，當(dāng)滑板開啟，引流劑下落后鋼水隨之流下，達(dá)到“自動(dòng)開澆”的目的。引流劑應(yīng)該具備的條件如下：一是引流劑密度大，熔點(diǎn)高、顆粒間不易燒結(jié)，高溫下體積穩(wěn)定；二是引流劑外形為球形，顆粒度力求一致，粒度適中均勻，細(xì)粉含量越少越好；三是自然堆角越小越好，流動(dòng)性能良好，表面光滑便于充填和散落；四是引流劑有較大的界面張力，防止鋼液滲透；五是引流劑在高溫下對鋼水和熔渣具有良好的抗侵蝕性；六是引流劑使用前要求水分在0.5%，現(xiàn)場需要進(jìn)行烘干，在鋼包容量不同時(shí)，引流劑的品種也不同，有時(shí)也受到冶煉時(shí)間和鋼種的成分影響，所以自開率也有所不同。有的廠家使用1410℃煅燒的鉻礦顆粒、軟質(zhì)黏土粉配置的鉻質(zhì)引流劑；有的使用碳化硅和石英作為引流劑。

生產(chǎn)現(xiàn)狀

某鋼廠鋼包自開率在85%~90%之間，低于正常要求的95%標(biāo)準(zhǔn)。鋼包自開率低，不自開時(shí)必須燒眼，但這種方式對水口的損毀比較嚴(yán)重，且在澆注過程中易使鋼流發(fā)散，使鋼水氧化，增加了金屬氧化物，影響了鋼水質(zhì)量，亦妨礙了多爐連澆及異鋼種連澆間的順利銜接，不利于連澆爐數(shù)的提高，中間包的正常使用也受到影響，有時(shí)中間包處于低液面澆鑄時(shí)，容易造成安全隱患。

引流劑是以南非鉻礦、河沙和外加劑均勻混合而成，分為鋯質(zhì)、鉻質(zhì)、硅質(zhì)等多種型號的系列產(chǎn)品，主要應(yīng)用于鋼包、精煉包。根據(jù)各鋼廠不同工藝工況選用適當(dāng)產(chǎn)品。

問題研究

對于自開率低的現(xiàn)狀，該廠技術(shù)人員一方面積極和供應(yīng)商進(jìn)行聯(lián)系共同分析原因，同時(shí)結(jié)合其他鋼廠的現(xiàn)狀，找出具體的整改措施。經(jīng)過1個(gè)月的探討和分析，總結(jié)出主要是以下原因造成自開率低：

一是引流劑的質(zhì)量不好，主要有以下幾個(gè)方面：

（1）燒結(jié)層厚度過大，強(qiáng)度過高，鋼水的靜壓力不能使其破碎。

（2）引流劑粒度和耐火度配合不好，鋼水滲透進(jìn)入引流劑顆粒中，使引流劑部分熔化和燒結(jié)，在水口中形成強(qiáng)度很大的鋼-砂混合凝固層，堵塞水口無法自開。

（3）引流劑的顆粒本身有棱角，在水口中形成“架橋”現(xiàn)象，其流動(dòng)性差，打開滑板后不能自然墜落。

二是鋼包澆鋼完畢需進(jìn)行翻包倒渣操作，但是生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)鋼包內(nèi)仍有渣（渣鋼、渣塊）殘留。由于包口處溫降較大，殘?jiān)子步Y(jié)，當(dāng)包口殘?jiān)幚聿患皶r(shí)，多次使用導(dǎo)致包口處硬結(jié)大量鋼渣，給翻包倒渣操作帶來困難，致使包內(nèi)殘?jiān)嗔窟^大，同時(shí)鋼包側(cè)立面熱修后，在從側(cè)立面翻轉(zhuǎn)到正立面的過程中，由于振動(dòng)較大，包口渣塊易滾入水口中 ，堵塞水口。所以，鋼包包口維護(hù)得好壞對翻包倒渣影響較大，即對自開率的影響較大。

三是大包每次下線都對滑板進(jìn)行檢查，利用氧槍進(jìn)行吹掃，有時(shí)吹掃不干凈時(shí)，水口內(nèi)壁就會(huì)掛渣，導(dǎo)致自流率不高，需要進(jìn)行捅眼或燒眼。

四是目前采用人工投擲引流劑（人工投包法），每次的準(zhǔn)確率不一致，導(dǎo)致引流劑不能準(zhǔn)確地投到水口中，添加量也有所不同。

人工投包法雖然具有操作簡便的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)存在以下缺點(diǎn)：由于引流劑投到包底的具體位置由投擲力的大小和方向決定，操作者投包全憑經(jīng)驗(yàn)，用力具有隨意性，故命中水口率不高，在生產(chǎn)中存在投包不到位的情況，更不能保證水口內(nèi)引流劑填實(shí)灌滿。若水口內(nèi)引流劑量不足，則出鋼時(shí)水口內(nèi)空位處進(jìn)入鋼液；由于水口孔位置低于包底，故即使在鋼包吹氬過程中，水口內(nèi)鋼液亦不能參與大包內(nèi)鋼水的循環(huán)對流，仍滯留于水口，被引流劑吸熱，溫度逐漸降低，導(dǎo)致鋼液與砂粒黏結(jié)冷凝成塊，使引流劑流動(dòng)性變差；當(dāng)滑板打開后，引流劑自然下落極為困難，導(dǎo)致鋼包自開失敗。

五是引流劑的顆粒不穩(wěn)定。

六是影響自動(dòng)開澆的其他因素如下：

（1）鋼種、鋼水黏稠度、出鋼溫度、時(shí)序等。

（2）水口座磚材質(zhì)。高鋁質(zhì)優(yōu)于鎂碳質(zhì)，碳質(zhì)材料導(dǎo)熱性強(qiáng)，引流劑受熱就多，影響流動(dòng)性。

（3）透氣磚性能。吹氬不達(dá)標(biāo)會(huì)讓罐底形成鐵殼。

（4）滑板及機(jī)構(gòu)性能。

對策實(shí)施

原料的對比選擇

原料的選擇應(yīng)滿足以下4點(diǎn)要求：

(1）由于引流劑在鋼包水口中長時(shí)間處于高溫狀態(tài)，要求燒結(jié)層的耐火度要高，因此原料選用鉻鐵礦。

(2）由于引流劑填入水口后直接受鋼，起始燒結(jié)溫度不宜過高，因此原料中需要添加助燒劑。

(3）引流劑在使用過程中承受較大的鋼水靜壓力，為防止棚料，需加入潤滑劑，以降低引流劑顆粒之間的摩擦力。

(4）在高溫作用下，鉻鐵礦脫熔后能在還原劑的作用下形成二次尖晶石，產(chǎn)生體積膨脹，有利于自開率的提高，因此原料需要加入還原劑。

對目前使用的供應(yīng)商的產(chǎn)品進(jìn)行使用持續(xù)跟蹤，同時(shí)引進(jìn)新的供應(yīng)商作為備用供應(yīng)商，對不同的產(chǎn)品首先進(jìn)行外觀檢驗(yàn)，選用表面比較光滑，有光澤，顆粒較均勻，表面炭黑較少的引流劑，此引流劑Cr2O3含量為25.49%，SiO2含量為29.90%，同時(shí)做好使用記錄。

操作方法持續(xù)改進(jìn)

鋼包準(zhǔn)備

從連鑄下線的鋼包必須將殘?jiān)鼉A倒干凈，以防進(jìn)入水口內(nèi)部。

清理水口內(nèi)部的殘?jiān)?/p>

空包從鑄機(jī)上周轉(zhuǎn)回來時(shí)由大包工將包壁四周及水口座磚處的殘鋼或殘?jiān)謇砀蓛簦谒闹艿臍堜撊绮磺謇砀蓛?，在轉(zhuǎn)爐出鋼座罐時(shí)會(huì)出現(xiàn)震落，掉入水口中無法加砂。水口座磚滑板下水口處殘鋼必須全部燒洗干凈，不能燒洗或使用壽命到期的部件需及時(shí)更換。在燒洗殘鋼時(shí)應(yīng)做到從鋼包口上方及下水口方向雙向燒洗，以保證水口處通透。透氣磚吹風(fēng)口必須燒洗出來，所有燒洗工作結(jié)束后滑板工關(guān)閉滑板并應(yīng)該多試幾次滑板。最后翻轉(zhuǎn)鋼包倒掉鋼包內(nèi)所有殘鋼。

加砂投料工作

用導(dǎo)管罐裝加引流劑，其操作方法是：先將下料管插入待灌砂水口孔內(nèi)，將引流劑倒入料管上端的漏斗內(nèi)，引流劑在自身重力的作用下沿料管內(nèi)壁落入水口內(nèi)。此法確保了灌砂準(zhǔn)確到位和水口填充飽滿，為鋼包自開創(chuàng)造了條件。

根據(jù)水口座磚大小加量，加完后砂堆應(yīng)該高于鋼包底磚5cm~10cm形成山包狀。加砂工在加砂前應(yīng)仔細(xì)觀察水口情況，如有異物一律要求吊車翻轉(zhuǎn)鋼包倒掉，一旦水口有殘鋼，鑄機(jī)燒氧很難燒開。

就目前引流劑的情況，必須使用灌砂設(shè)備，主要作用：（1）提高灌砂的準(zhǔn)確性；（2）減少每次的使用量，目前投擲2袋~3袋（10千克/袋），使用灌砂設(shè)備后，需要量在1.5袋；（3）減少水口內(nèi)壁的掛渣，提高自流率。

轉(zhuǎn)爐出鋼

（1）合金投放應(yīng)避開水口處，特別是含鋁合金，鋁的置換性極強(qiáng)，鋁和引流劑中的氧化物又最易發(fā)生反應(yīng)，形成流動(dòng)性極差的氧化鋁影響開澆。（2）轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)，出鋼口方向應(yīng)避開水口引流劑位置，防止鋼水沖刷到引流劑。

鑄機(jī)大包工操作

目前的操作是不一次性打開滑板或打開速度緩慢，一般出于以下2點(diǎn)考慮：（1）試探液壓機(jī)構(gòu)及滑板，擔(dān)心一次打開后無法控制出鋼流速。（2）擔(dān)心長水口下鋼不流暢返鋼。處理辦法如下：大包準(zhǔn)備工在燒洗完水口后多試幾次液壓機(jī)構(gòu)及滑板，必要時(shí)更換。鑄機(jī)開澆前應(yīng)燒洗干凈長水口，避免長水口有異物堵塞造成返鋼。長水口下方應(yīng)高出中間包液面，待開澆順利后再下降鋼包回轉(zhuǎn)臺手臂。

大包工在開澆時(shí)應(yīng)做到下滑板一次性打開到位。一次性完全打開，引流劑完全流下，鋼水才有可能壓破引流劑和鋼水結(jié)合部位形成的熔融層，實(shí)現(xiàn)順利開澆。如果試探一次滑板，部分砂子流下破壞了熔融層，熔融層又和鋼水及砂子重新混合，會(huì)形成一些大的塊狀物堵塞上水口，難以自動(dòng)開澆。

效果跟蹤

通過采取一系列有效可行的措施，經(jīng)過2個(gè)月的實(shí)際運(yùn)行，鋼包自開率由85%左右上升至95%，取得了較好的運(yùn)行效果。但還存在一些問題需要加以整改和完善，減少可能造成斷澆事故的隱患。

影響鋼包自開率的因素很多，具體造成不自開或斷澆事故時(shí)要確定哪個(gè)因素起決定作用，需具體情況具體分析，不斷地研究并解決存在的問題。這需要技術(shù)人員現(xiàn)場跟蹤和分析，找出問題的關(guān)鍵，從各個(gè)環(huán)節(jié)上采取有效措施，提高自開率，減少和避免斷澆事故。

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。