精煉包真空直澆可行性研究

劉海瀾　喬世章　孟軍龍

(中國第一重型機械股份(集團)公司煉鋼分廠，黑龍江161042)

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精煉包真空直澆可行性研究

劉海瀾喬世章孟軍龍

(中國第一重型機械股份(集團)公司煉鋼分廠，黑龍江161042)

摘要：針對中間包澆注真空鋼錠生產方式的缺陷，進行了精煉包真空直澆的試驗。試驗結果證明，產品質量明顯提高，降低了生產成本，提高了生產效率。

關鍵詞：精煉包真空直澆；中間包真空澆注；真空鑄錠

提高鋼水純凈度是一個極其復雜的過程，從電爐冶煉粗煉鋼水，到精煉爐精煉，再到鑄錠澆注，每一道工序都關系著鋼錠最終質量的好壞。尤其是澆注過程中與鋼水直接接觸的中間包對鋼錠質量造成的影響很大。中間包主要功能是澆注過程中貯存鋼水防止鋼水斷流，促進夾雜物上浮。但在澆注時鋼水對中間包耐材有侵蝕，污染鋼液，這會影響鋼水純凈度，并且使用中間包也增加了大量成本，降低生產效率。

針對中間包真空澆注的缺陷，我們嘗試采用精煉包真空直澆工藝，即取消中間包，將精煉包直接坐到真空蓋上澆注，實現提高鋼水純凈度的目標。

1真空鋼錠生產流程

一重目前有3臺電爐，4臺精煉爐，14個真空室，可一次性提供精煉鋼水800 t，采用真空澆注可澆注鋼錠700 t。鋼鐵料運送至電爐進行冶煉粗煉鋼水，電爐冶煉結束后粗煉鋼水轉至精煉爐進行脫氧合金化及真空脫氣處理，待成分及溫度滿足要求后即出鋼進行真空澆注。真空鋼錠生產流程見圖1。

圖1真空鋼錠生產流程

Figure 1Production process of vacuum steel ingot

2中間包真空澆注的缺點

(1)精煉包內的鋼水澆入中間包時易二次氧化，使鋼水的純凈度降低。

(2)由于澆注環節較多，中間包澆注溫度較難準確控制，影響鋼錠內部質量。

(3)中間包內襯的粘鋼、粘渣很難徹底清理，澆注時可能進入鋼液，影響鋼水的純凈度。此外，鋼水會侵蝕中間包耐材，也會影響鋼水的純凈度。

(4)中間包的準備是鑄錠生產中影響質量和生產的最大瓶頸，生產組織難度大，嚴重降低生產效率。

(5)用中間包澆注需要消耗大量的耐火材料和人力，生產成本較高。

3精煉包真空直澆的優點

3.1鋼錠純凈度高

可避免中間包耐材對鋼水的二次污染以及鋼水往中間包澆注時的二次氧化，使鋼錠更純凈。同時減少環節可使生產組織更順暢，澆注溫度更容易控制，保證鋼錠質量。

3.2生產成本降低

取消了鋼水倒入中間包環節，鋼水溫度損失減少，使精煉爐出鋼溫度大幅降低，節約大量電能。同時取消了中間包的砌筑、烘烤、清理及制作芯桿環節，節省了耐火材料、天燃氣和人力資源。

3.3生產效率提高

中間包的準備是鑄錠工序中影響質量和生產的最大瓶頸，取消中間包會大幅縮短生產流程，釋放現場場地，減少了周轉時間，生產組織更流暢，大大提高生產效率。

4精煉包真空直澆試驗

4.1試驗方法

改造一個40 t精煉包進行精煉包真空直澆試驗，制定精煉包出鋼溫度，水口及滑板直徑、吹氬滑板、澆注過程控制等過程參數。再將統計后續產品質量情況與中間包澆注的產品質量情況進行對比，根據對比結果再優化相關參數。

將精煉包直接坐在真空蓋上澆注。需要在精煉包底部安裝一個密封法蘭，把精煉包的滑動機構密封在法蘭里面。精煉包法蘭與真空蓋的法蘭進行密封既可實現精煉包真空直澆，也可采用中間包澆注。精煉包真空直澆具體改造見圖2。

圖2　精煉包真空直澆改造示意圖

4.2試驗結果對比

兩種方式澆注的產品質量對比見表1。

表1　兩種方式澆注的產品質量對比情況

從兩種澆注結果可以看出，采用精煉包真空直澆生產的鋼錠超聲檢測不合格率為0.93%，而采用中間包澆注的鋼錠超聲檢測不合格率為2.56%，精煉包真空直澆明顯提高了鋼錠純凈度。

5結語

精煉包真空直澆取消了中間包環節，鋼水二次氧化程度減小，容易控制澆注溫度，減少二次污染，使鋼水純凈度提高，產品質量大幅提高。同時，精煉包真空直澆取消了中間包從準備到使用后清理等一系列工作，大幅降低了生產成本，縮短了生產流程，提高了生產效率。

Feasibility Research on Refining Ladle Vacuum Pouring

Liu Hailan, Qiao Shizhang, Meng Junlong

Abstract：For the defect of steel ingot appeared during the tundish vacuum pouring process, the experiment of refining ladle vacuum pouring process has been carried out. It turned out that the quality of steel ingot was improved obviously, the production cost was reduced, and the production efficiency was enhanced.

Key words：refining ladle vacuum pouring; tundish vacuum pouring; vacuum ingot casting

作者簡介：劉海瀾(1965—)，本科，高級工程師，從事鋼鐵冶金行業。電話：13359520358，E-mail:lhl651128@163.com

收稿日期：2015—10—19

中圖分類號：TF775+.4

文獻標志碼：B