本鋼煉鋼廠大包跟不上流現象分析及改善

摘 要：文章分析了大包跟不上流的形成機理和危害，根據現場生產實踐，對跟不上流爐次進行詳細分析，找出其中的關鍵因素，如處理周期、脫硫率、鑄機拉速等，并加以控制，最終取得了良好效果。

關鍵詞：大包跟不上流；處理周期；脫硫率；鑄機拉速

引言

本溪鋼鐵集團公司煉鋼廠新老系統共擁有七臺連鑄機，與之配套的精煉設備為一臺CAS-OB、五臺LF和五臺RH-TB。由于薄板三四號爐爐鈣處理，基本沒有跟不上流的現象，所以在此不進行討論，而新老系統的大板和寬厚板鑄機又基本相同。所以文章主要以老系統一、二號機為代表進行分析。由于近幾年鋼鐵行業不景氣，節能降耗成為企業發展的必要手段，而降低鋼鐵料成本是其中的一個重要組成部分。大包跟不上流大大增加了鑄機剩鋼的概率，嚴重影響了煉鋼廠的鋼鐵料成本。為了保證生產順暢，降低鋼鐵料成本，有必要研究一下大包跟不上流機理并制定相應措施，減少剩鋼。

1 大包跟不上流的形成機理和危害

1.1 大包跟不上流的形成機理

在連鑄澆鑄過程中，大包下水口內壁堵塞物質的聚集和脫落是同時進行的，當聚集速度大于脫落速度時，會造成大包的下水口結瘤堵塞，使得大包鋼水流量變低，中包噸位急劇下降的現象我們稱之為大包跟不上流[1]。

1.2 大包跟不上流的危害

大包跟不上流的危害有以下幾個方面：（1）當中包噸位無法滿足澆注要求時，連鑄不得不關閉大包下水口滑板，轉澆下一爐，從而造成剩鋼。（2）為降低鋼鐵料消耗，減少剩鋼，當發生大包跟不上流時，鑄機通常會通過降低拉速來減少剩鋼。而這種計劃外的降速不僅影響了整體的生產節奏，對鑄機設備也會造成很大的傷害。（3）如果發生大包跟不上流現象，就證明鋼水中夾雜物較多，影響鑄坯質量，嚴重時甚至會造成質量問題。

2 造成大包跟不上流的因素分析

2.1 處理周期對跟不上流剩鋼的影響

吹氬攪拌是鋼包爐重要的精煉手段之一，底吹氬可以均勻鋼液的成分和溫度，最重要的功能是促進鋼液中夾雜物的去除[2]。從各班組正常爐次與跟不上流剩鋼爐次處理周期對比看出，剩鋼爐次處理周期普遍低于正常爐次。由于處理周期短，吹氬攪拌時間不足，造成后期夾雜物上浮時間短，影響鋼水質量并導致后期跟不上流。

2.2 脫硫率對跟不上流剩鋼的影響

從各班組對比數據分析，跟不上流爐次的平均氬前S為0.019%，精煉為保證錳硫比需大幅度脫硫，而正常爐次氬前S平均為0.013%，精煉脫硫壓力小。從總體數據看跟不上流爐次48%的脫硫率明顯高于正常爐次的24%脫硫率。鋼中非金屬夾雜物按化學成分主要分為氧化物系夾雜、硫化物系夾雜、氮化物夾雜三大類[3]，脫硫時上述三種夾雜物都會產生。

從圖3可看出當LF前[S]控制在0.010%以下時出現跟不上流爐次比例只有0.9%，隨著精煉前[S]的增加不下流比例明顯上升，當氬前硫高于0.020%時總不下流比例達到17.8%，說明精煉脫硫量大小對不下流影響較大，因此車間認為廠必須對精煉處理前低硅鋼水S含量進行控制，避免精煉在較短時間內進行脫硫而造成鋼水夾雜上浮困難。

2.3 拉速對跟不上流剩鋼的影響

從圖4可看出隨著拉速的提升，跟不上流出現的概率也是隨之升高。

3 結論及措施

3.1 合理增加處理周期可以減少跟不上流的發生

跟不上流剩鋼爐次處理周期短于正常爐次，為減少因跟不上流剩鋼爐次可適當增加精煉低碳低硅鋼處理時間，生產計劃科應合理控制節奏，避免精煉周期過低爐次發生，減少因跟不上流造成的返爐。

3.2 適當控制精煉處理前[S]，減少精煉脫硫率可以減少跟不上流的發生

跟不上流爐次精煉前[S]高于正常爐次，建議降低精煉前[S]減少精煉脫硫率，增加夾雜物上浮時間。從不同氬前[S]與跟不上流比例看建議精煉前[S]控制在0.012以下。對此建議原料車間做好脫硫扒渣工作，保證精煉前[S]符合要求。對于大幅脫硫爐次精煉適當延長軟吹時間，控制在12min以上為最佳[4]。

3.3 合理控制連鑄拉速可以減少跟不上流的發生

隨著拉速提高跟不上流比例增加，因此建議精煉與連鑄做好溝通，對于處理過程異常爐次拉速按中下限控制。

參考文獻

[1]王維.連續鑄鋼500問[M].化學工業出版社，2009.

[2]時東生，劉立英.鋼包吹氫工藝優化與完善[J].煉鋼，2001，17（1）：31-34.

[3]陳家祥.鋼鐵冶金學（煉鋼部分）[M].北京：冶金工業出版社，1999：124-129.

[4]王文軍.鋼包軟吹氬對鋼中夾雜物去除效果的研究[M].鋼鐵，2010.