提高中間包連澆爐數的生產實踐

湯孝斌

摘 要：中間包包襯壽命和連澆爐數是衡量連鑄機生產能力的一項重要經濟技術指標，通過提高中間包包襯壽命與連澆爐數，不僅可以穩定煉鋼工序生產節奏，有效提高連鑄機作業率，減少中包更換次數，還可以降低耐材成本和爐前出鋼溫度，提高金屬收得率。

關鍵詞：中間包；連澆爐數；生產實踐

PRACTICE ON INCREASE IN CONTINUOUS CASTING HEATS IN TUNDISH

Tang Xiaobin

（Yangchun New Steel Company Limited.? ? Yangchun? ? 529600，China）

Abstract：The ladle life and the number of continuous pouring furnaces is an important economic and technical index to measure the production capacity of the continuous casting machine. By improving the ladle life and the number of continuous pouring furnaces， not only can the production rhythm of the steelmaking process be stabilised， the operation rate of the continuous casting machine be effectively improved and the number of ladle changes be reduced， but also the cost of resistant materials and the temperature of the steel output before the furnace can be reduced and the metal yield can be improved.

Key words：intermediate ladle; number of continuous pouring furnaces; production practice

0? ? 前? ? 言

陽春新鋼鐵有限責任公司煉鋼廠擁有五機五流小方坯連鑄機3臺，主要生產HRB400E，HRB500E，HPB300，XGL等鋼種，普碳鋼最高拉速5.7 m/min、工作拉速4.0～4.8 m/min，因中間包壽命普遍不高，導致金屬收得率低、能耗高，大大增加了煉鋼工序成本和員工勞動強度。因此提高中間包使用壽命、減少頻繁換包造成的時間浪費、降低生產成本和員工勞動強度，成為當前要解決的首要問題。煉鋼廠根據現場實際情況，理論聯系實際，針對當前高拉速下中間包存在的的上水口擴徑、塞棒尖、護板侵蝕嚴重等問題進行攻關，制定了相應的技術改進措施，從而使得中間包使用壽命穩定提升至24 h、平均連澆爐數提升至44爐以上。

1? ? 問題調查

1.1? ? 中間包使用狀況分析

根據統計數據，2021年1～12月，年平均連澆爐數37.7爐。

1.2? ? 影響中間包連澆爐數的主要因素

影響中間包連澆爐數的主要因素有：

1）中間包制作質量；

2）烘烤制度；

3）功能型耐火材料、中間包干式料質量；

4）生產組織模式；

5）中間包鋼水過熱度。

統計2021年中間包耐火材料影響生產次數見圖1。

2? ? 影響中間包連澆爐數原因分析及改進措施

2.1? ? 提高中間包制作質量，避免中間包包壁疏松在烘烤時掉料

中間包包壁疏松主要體現在中間包包壁與包底接觸的位置，在烘烤時出現掉料影響干式料壽命，造成連澆爐數未能按計劃執行。包壁疏松表現為包壁直墻面與包底交界處長條狀粉末掉落，形成“狹縫狀”，如圖2框處所示。

針對現場情況，發現造成中間包包壁疏松掉料的原因有：

1）干式料布料不合理。當前中間包黏結劑配比偏低，且修砌時存在扎堆集中布料現象，導致干式料中的大顆粒鎂砂易發生偏析；

2）干式料底料混料不均勻存在偏析，導致局部粗顆粒多，細顆粒少，燒結后黏結強度不夠。

改進措施：

1）對底料布料方式優化（采取擺動布料），避免局部粗顆粒富集燒結強度不夠；

2）對干式料底料粒級配比進行調整、適當減少粗顆粒比例，延長混勻時間、減少偏析，解決干式料粗顆粒偏析導致的局部疏松、燒結黏結強度不夠問題。

2.2? ? 優化中間包烘烤制度，改進干式料烘烤不均勻及烘烤時間長導致的材料氧化問題

在煤氣熱值發生變化時出現干式料烘烤不均勻及烘烤溫度過高包襯開裂現象，造成中間包無法使用，烘烤后中包內溫度高于1 100 ℃時包蓋上的殘鋼、殘渣熔化，堵塞中間包上水口，造成中間包無法開澆[1]。為此，根據中間包烘烤溫度曲線（圖3）優化了中間包烘烤制度（圖4），縮短中火、大火烘烤時長，根據煤氣熱值調整烘烤時長及煤氣、風閥的開啟度，避免長時間中溫烘烤造成干式料燒結強度低及長時間高溫烘烤造成塞棒抗氧化涂層氧化、蓋板垮料等影響中間包壽命。

2.3? ? 中間包耐火材料改進

中間包耐火材料主要有塞棒、上水口、火泥、護板、干式料，這幾種耐火材料能否與包襯壽命同步，將直接影響中間包的壽命。

2.3.1? ? 塞棒改進

中間包塞棒的原棒尖為尖頭型，控流精度高，但滿足不了長時間控流行程要求，棒頭不耐侵蝕，棒身渣線部位耐侵蝕效果差。因此，采取了以下改進措施：1）將塞棒頭由尖頭型（圖5）改為圓頭型（圖6）[2]，滿足了塞棒行程要求且不影響控流精度；2）塞棒頭由鋁碳材質改為鋁鎂碳材質，提高了塞棒頭的抗侵蝕性能。

2.3.2? ? 上水口材質改進

適當提高上水口外套材質Al2O3含量，抵抗澆注時鋼水對上水口外套侵蝕引發的上水口碗口開裂問題，圖7（右）為碗口外套Al2O3含量低的上水口，出現圖8碗口外套嚴重滲鋼情況，改進成圖7（左）碗口外套Al2O3含量高的上水口，碗口滲鋼情況得到有效解決。

2.3.3? ? 座磚與上水口涂抹火泥的改進

座磚與上水口之間的配合間隙為3 mm，間隙之間發生過滲鋼，存在事故隱患，為此采取的措施是：改進座磚與上水口的涂抹火泥（圖9），使火泥與上水口的膨脹系數一致，確保澆注過程中不發生座磚與上水口間隙滲鋼（圖10），經過技術改進后，座磚與上水口存在的滲鋼問題得到解決，滿足連澆爐數要求。

中間包水口認垮主接縫料試驗方案

一、試驗產品：湘鋼瑞泰鎂碳質水口接縫料

二、試驗廠家：淄博盛耐福工貿有限公司

三、理化指標：

四、試驗目的：了解淄博盛耐福工貿有限公司提供的“湘鋼瑞泰鎂碳質水口認磚接縫料”（以下簡稱鎂碳接縫料）是否滿足現場使用要求。

五、試驗地點：3號連鑄機

六、試驗時間：2022年3月～2022年5月

七、試驗數量 ：1.8 t

八、試驗要求：

1.試驗第一個包S1上水口、座磚接縫處使用鎂碳接縫料跟蹤使用，S2-S5流上水口、座垮主拉絲和處使用綠火泥跟蹤使用，下張翻包檢查 S1-S5上水口、座磚接縫滲鋼情況，若第一個包S1上水口、座磚接縫滲鋼正常則后續安排第2個包S1-S3流跟蹤使用鎂碳接縫料，第2個包正常則后續安排第3個包S1-S5流跟蹤使用鎂碳接縫料。

2.3.4? ? 中間包護板提質

隨著連澆爐數的提高，中間包受鋼口兩側護板出現侵蝕嚴重情況，影響中間包使用壽命，通過對護板的厚度及渣線位材質、渣線位高度調整，提高了護板的抗侵蝕性能，滿足了連澆爐數要求，圖11為改進前護板厚度5 cm，圖12為改進后護板厚度8 cm。

2.3.5? ? 中間包干式料改進

中間包底料（鋼水罐鎂碳磚制成）FeO含量高、熔點低、鎂砂含量少，底料對上水口保護不好出現上水口鋯碗開裂、鋯碗與外套分離等問題，對中間包底料進行粒級配比調整，通過磁選減少FeO含量、增加鎂砂含量等措施，改進前中間包底料（圖13），粗顆粒度大，雜質多，對上水口碗口保護不好，改進后中間包底料（圖14），雜質減少，顆粒度均勻，對上水口碗口保護良好。適當增加干式料粗顆粒鎂砂比例，提高鎂砂純度，從而提高干式料的抗侵蝕性能，為提高連澆爐數奠定了基礎。

2.3.6? ? 生產組織優化

對拉坯曲線進行優化，因高鐵耗生產模式拉速較慢，將高鐵耗生產模式的拉坯曲線對應的溫度區間放寬，將原來的3 ℃一個區間改為5 ℃一個區間，減少拉速頻繁波動、塞棒頻繁控流造成的棒尖侵蝕。

2.3.7? ? 低過熱度澆注

為了穩定鋼包和中間包溫度，減少因鋼包周轉時間長帶來的溫度波動過大給連鑄的連續穩定生產帶來的不利影響，減少了鋼包周轉個數，使鋼包到中間包的溫降減少，對鋼水進出站溫度進行了下調，中間包平均溫度下降3 ℃，平均過熱度在15 ℃，實現了中間包低過熱度澆注，減少了高溫鋼水對中間包耐火材料的侵蝕。

3? ? 結? ? 論

通過以上措施的實施，煉鋼廠中間包平均連澆時間從21 h提高至24 h，平均連澆爐數從37.7爐提高至44爐（圖15），最高連澆爐數從43爐提高至50爐。中間包連澆爐數提高使每月澆次數減少6～7個，從而使停開澆頭尾廢、水口廢及過程其他挑廢極大減少。連澆爐數的提高，使鋼軋匹配度進一步提高，熱送熱裝率提高10%，減少入加熱爐冷鋼坯數量及加熱爐煤氣消耗量，提高連澆爐數使公司全年生成本節約150萬元以上，同時澆次數的減少降低了工人的勞動強度，進一步提高了連鑄過程生產控制水平。

參考文獻

[1]? ? 劉永平，梁亞，劉建偉，等.提高中間包連澆爐數的生產實踐[J].山東冶金，2006（2）：18-19.

[2]? ? 胡慶利，趙鐵成，王彬.提高中間包連澆爐數的生產實踐[J].河北冶金，2008（4）：53-54+98.