120噸鋼包管理實踐

【摘 要】三鋼煉鋼廠120t轉爐系統鋼包周轉狀況、底吹優質率、和鋼包自開率等關鍵指標對保障整個煉鋼生產順行有著極其重要的作用。為此從不同方面展開關于鋼包的使用管理研究，采取多種有效措施，基本保證了鋼包紅包周轉，鋼包自開率提高到99.4%以上，底吹優質率提高到99.5%以上，有效的保障了煉鋼區的生產順行。

【關鍵詞】鋼包周轉;熱負荷時間;鋼包自開率;底吹優質率

0.前言

三鋼煉鋼廠二轉爐車間，現有2座120t頂底復吹轉爐，1座LF精煉和2臺7流連鑄機，自2010年3月份投產至今。由于二煉鋼技改和生產同時進行整個生產組織難度較大、爐機不匹配，鋼包運行整體情況不佳，造成連鑄斷澆的事故多次發生。為此車間從2010年10月進行鋼包使用管理的工藝研究活動并深化現場管理，為鋼包的生產管理創造了有利條件，解決了影響生產的限制性環節。

1.現狀調查

自三鋼二煉鋼轉爐120噸轉爐投產以來，受技改期間場地限制，烘烤設備限制及副跨工藝布局不順暢，造成鋼包管理系統長期處于不正常運行狀態。統計反應鋼包正常使用的幾個關鍵指標： 鋼包熱負荷時間137分、鋼包自開率98.3%、底吹合格率90.5%和鋼包渣線包齡36爐。

2.原因分析

從整體來看，影響鋼包正常周轉的原因：一是技改現場工藝布局的不利，二是各種原材料質量波動，三是內部協調和職工操作存在問題。

2.1鋼包熱負荷時間

鋼包熱負荷時間。直觀反應鋼包整體運行情況，鋼包熱負荷時間增加造成鋼包使用效率降低，鋼包烘烤保溫時間減少，且增加精煉電耗等能源消耗，影響鋼包自開率和鋼包底吹優質率，影響鋼包壽命及耐材消耗，對整個煉鋼區生產順行及成本有很大影響。造成熱負荷時間增加主要因素有：

（1）120噸轉爐低溫生產事故偏多，事故狀態下重包積壓較多，造成鋼包熱負荷時間過長。

（2）新包和備用包且鋼包保溫時間不合理，需要上精煉爐，故常提前冶煉，造成熱負荷時間較長。

（3）副跨行車磨合期故障多且運行速度慢，影響鋼包上下連鑄機。

2.2鋼包自開率

鋼包實現滑動水口自動開澆引流，對于穩定連鑄生產工藝，同時也是連鑄生產實現全保護澆注的重要前提，提高連鑄連澆率，保證鋼水質量有著重要作用。三鋼120t 鋼包使用蘇嘉WKS-SN滑動水口，開澆方式采用鉻質引流砂引流。分析影響自開的主要因素：

（1）引流砂質量對自開的影響：根據引流開澆原理和對引流砂的要求，引流砂應具有良好的流動性及化學穩定性、適中的粒度、較好的壓實性、合理的高溫性能[1]。引流砂在高溫下具有適當的液相量和較薄的燒結固相層是自動開澆的前提。研究表明： 鉻質引流砂在1400℃時，在鉻鐵礦與硅石顆粒之間的部分間歇才開始出現液相，且鉻鐵礦顆粒之間燒結不明顯，因此更容易自開[2]。受到成本因素影響，引流砂廠家改變引流砂配方，降低了鉻鐵礦的含量，造成引流砂使用效果下降，容易影響鋼包自開。

（2）現場操作對自開的影響：水口及座磚冷鋼、渣清理不徹底，就會導致鋼水滲入引流砂，引流砂漂浮于渣層，燒結層加厚，最終導致不能自動開澆；水口座磚多次使用后，侵蝕加劇，引流砂添加量不足，不利于自開。

（3）鋼包熱負荷時間對自開的影響：鋼包熱負荷時間過長，造成引流砂燒結層加厚，引起不自開。

（4）鋼包狀況對自開的影響：冷包，有包底的包容易在水口座磚處結冷鋼，造成不自開；部分新換上水口由于含焦油量大或水汽，將引流砂流動性變差，造成不自開等。

2.3鋼包底吹氬

鋼包底吹氬具有均勻鋼水成分、溫度，促進夾雜物上浮、優化冶金反應動力學條件等作用。透氣磚在包底位置的不同將直接影響透氣磚的吹氣效果[3]。三鋼120t鋼包包底布置兩塊透氣磚，使用狹縫式整體透氣磚，本次工藝研究活動重點解決現場操作對鋼包底吹的影響。

（1）清理透氣磚表面冷鋼：在燒透氣磚時，沒能完全清理透氣磚表面冷鋼和透氣磚燒結層，再次使用時影響底吹效果；在處理透氣磚時操作不規范，導致鋼渣返滲，影響底吹效果。

（2）吹氬操作：出鋼前氬站打開底吹時間過早，透氣磚狹縫因長時間冷卻而收縮，易造成狹縫處碎裂；影響底吹效果；吊包前快速關閉底吹閥門，在透氣磚氣室中瞬間形成負壓，鋼水反滲進入狹縫，影響底吹效果。

2.4鋼包壽命

三鋼120t鋼包內襯耐材修砌，采取廠家承包方式，渣線采用鎂碳磚，工作層采用鋁鎂碳磚。設計渣線壽命≥50爐。

（1）耐材質量對壽命的影響：精煉用鋼包耐材由于使用條件十分惡劣，因此，要求耐材與現場生產工藝相適應，保證合理的物理化學性能，具有高的抗沖刷強度、高的耐熱性能、良好的抗渣性和熱震穩定性[4]，才能提高鋼包的使用壽命。受到成本因素影響，鋼包廠家對耐材進行調整，造成鋼包壽命降低。

（2）熱負荷時間對壽命的影響：鋼包熱負荷時間長，包襯耐材接觸鋼渣時間長，受鋼渣化學侵蝕和物理溶解作用加劇，導致鋼包壽命降低。

3.采取的措施

該車間將鋼包使用管理納入煉鋼工藝研究體系中，從優化整個煉鋼區生產出發，著力解決影響生產的關鍵環節，針對查明的影響鋼包周轉的原因，制定專項的措施，努力縮短鋼包熱負荷時間，保證鋼包紅包出鋼，提高鋼包周轉效率。

（1）通過調整轉爐裝入量，優化煉鋼工藝路線，合理控制行車運行和匹配，合理安排鋼包周轉匹配，并優化MES信息管理，優化煉鋼生產計劃管理，不斷優化爐機匹配工作，縮短鋼包熱負荷時間，從而全面理順鋼包周轉。

（2）在大的工藝布局不可改變的狀況下，通過增加80噸行車和冷修工位，解決鋼包周轉和冷修及副跨生產吊料等物流不暢的弊病。

（3）提高耐材質量：提高引流砂質量，提高鋼包自開率；提高鋼包耐材質量，提高鋼包包齡。

（4）推行標準化作業，規范職工操作：要求鋼包透氣磚煤氣試氣工作標準化作業，鋼包熱修崗位加大透氣磚清理力度，要求鋼包熱修崗位加強鋼包烘烤操作，確保鋼包烘烤質量；要求鋼包熱修崗位，加大水口座磚處冷鋼、渣的清理力度，引流砂添加飽滿成錐形。

（5）加強冷修監督驗收，要求廠家冷修鋼包加強對磚縫的控制，務必做到泥料飽滿、背緊靠實、磚面平整、磚縫錯開。

4.取得的效果

隨著本次工藝研究活動的深入開展，制定并落實了針對性措施，鋼包使用環境得到優化，因鋼包使用原因造成的事故得到有效遏制，鋼包熱負荷時間直線下降，鋼包周轉效率逐步提高，基本實現了紅包周轉，鋼包使用的關鍵技術指標明顯改善，對煉鋼區生產提供了有效保障，其中：鋼包熱負荷時間101分鐘，平均降低36分鐘，鋼包自開率為99.4%，提高1.1%，底吹合格率99.5%，提高9%，鋼包渣線壽命55.1爐次，平均提高19.1次。

5.結語

鋼包的系統管理，在煉鋼區的生產質量管理體系中占據十分重要的地位。通過本次工藝研究活動，做好進廠原材料質量把關和驗收，重點抓好現場職工的規范操作和生產協調，使得鋼包周轉逐步走向正軌，有力地保障了煉鋼區正常生產秩序，也為今后進一步優化鋼包使用管理積累了寶貴的經驗。 [科]

【參考文獻】

［１］張明華，汪婷.盛鋼桶滑動水口填充料.鋼鐵研究，1994(2):35-39.

［２］劉維銘，王玉鐸，程治通.鋼包水口用開澆引流劑性能的改進.耐火材料，1995(4):242.

［３］成國光，蕭忠敏，姜周華.新編鋼水精煉暨鐵水預處理1500問.北京：中國科學技術出版社，2007:158.

［４］許曉海，馮改山.耐火材料技術手冊[M].北京:冶金工業出版社，2000:661-662.