淺析提高鋼包吹氬成功率的技術范文
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摘要:分析造成鋼包透氣磚在精煉工序吹氬不成功的主要原因。采取翻渣吹氬、鋼包車小流量持續吹氬技術、使用透氣磚防堵塞材料等操作和工藝技術方面的改進措施后，在生產實踐中取得了較好的效果，使得因為透氣磚吹氬不通或流量小導致的每月平均異常停機次數和停機時間分別從1．75次和214min降至1．25次和175min。
關鍵詞:鋼包;透氣磚;吹氬
前言
攪拌是加速冶金反應，促進鋼水成分、溫度均勻的重要手段。通常用于冶煉過程中的攪拌方式有機械攪拌、電磁攪拌和吹氬攪拌。吹氬攪拌即對鋼液吹入氬氣，通過氬氣在鋼液中急劇膨脹上浮產生攪拌效果。鋼包吹氬的形式有頂吹、側吹和底吹，吹氬攪拌對鋼液無污染，投入設備少且操作簡便，尤其是底吹氬，其氬氣利用率高，攪拌效果好，并且機動性強，可以結合其他二次精煉工藝，更有效地提高鋼的品種質量，降低生產成本［1－3］。隨著鋼包精煉技術的不斷發展，以及鋼的品種質量要求的不斷提高，對鋼包底吹氬工藝的要求也越來越高。電爐是寶鋼股份公司管坯和方坯的主要產線，鋼水的爐外精煉方式為LF爐+VD爐，精煉全過程均需要鋼包底部吹氬，透氣磚吹氬性能的好壞直接影響到精煉處理時間、鋼水成分均勻化和夾雜物上浮程度。鋼包底吹氬工藝不僅與透氣磚的材質組成、結構形式有關，還涉及到透氣磚的砌筑、使用、維護、判斷以及供氣系統等等。本文分析了影響鋼包透氣磚吹氬成功率的因素，通過改進操作和工藝，取得了較好的成效，鋼包透氣磚吹氬成功率有了明顯提高。
1吹氬不成功的原因分析
鋼包包底有兩個透氣磚，鋼包每次澆注完畢返回后，裝包工都要對透氣磚表面的鋼渣進行清理，確保鋼包各方面指標合格之后才能將鋼包送出用于出鋼。而其中一項指標為透氣磚流量需超過30m3/h，但有時鋼包到精煉位之后透氣磚無吹氬或者流量低，尤其對于停用鋼包或者出鋼后至精煉處理間隔時間較長時，這種現象的發生概率更高，這會影響精煉工序的生產，有時甚至造成精煉鋼水跟不上節奏而造成異常終澆。
1．1透氣磚縫隙滲鋼透氣磚縫隙滲鋼是比較普遍的現象，使用過的所有透氣磚都發現有滲鋼現象，不同之處在于滲鋼的多少和深淺程度，圖1為透氣磚滲鋼狀況圖。處理的方法是透氣磚后部接上一定壓力的氬氣，操作工用氧氣清洗透氣磚表面，當氧氣清洗產生的高溫將縫隙部分燒損及滲鋼呈熔融狀時，再接高壓氬氣吹通縫隙。
1．2透氣磚表面粘渣透氣磚表面粘渣是影響吹氬成功的另一因素。透氣磚在吹氬過程中，上面是熱態的鋼水，下部吹入常溫的氬氣，這樣芯磚持續受到強烈的熱沖擊作用，使得芯磚的熔損速度快于座磚，造成芯磚殘厚低于座磚而在芯磚處形成凹陷，見圖2。相比縫隙滲鋼，處理更為困難。燒氧時不能點著火且需要較長燒氧時間，尤其當透氣磚使用了一定次數而形成低凹陷以后，更易結鋼渣且燒氧氣流更集中，對透氣磚的燒損也就更嚴重。
1．3透氣磚縫隙變小有的透氣磚在使用中即使不滲鋼，表面粘渣也不嚴重，但透氣量很小甚至不透氣，解體以后發現透氣磚的縫隙很小甚至沒有縫隙，見圖3。
2改進措施
2．1鋼包翻渣吹氬鋼包澆注結束后底部還留有熔渣，透氣磚縫隙內滲入的鋼水尚未完全凝固，此時接上氬氣管吹入高壓氬氣，能有效地將縫隙內滲入的鋼水吹出。
2．2鋼包車小流量持續吹氬鋼包出鋼完畢，鋼包車小流量持續吹氬，可以保證芯磚凹陷處的鋼水一直處于運動狀態(見圖4)，此凹陷處不易形成冷鋼，且持續的小流量吹氬又可以保證鋼水溫降不會太大。當鋼包到達精煉工序進行處理時，可以保證透氣磚良好的吹氬性能，尤其當鋼包狀態不良或者等待時間較長時，鋼包車小流量持續吹氬的效果更加明顯。2．3使用透氣磚防堵塞材料當透氣磚芯磚形成凹陷時，在鋼包裝包處理加入引流砂時同步在凹陷處上面加入防堵塞材料，加入量要保證填滿此凹陷處并形成饅頭狀(示意圖見圖5中(a)，(b)所示)。出鋼前在鋼包臺車烘烤位進行烘烤，利于此防堵塞材料燒結并有一定的強度，出鋼過程中不吹氬，出鋼完畢等待時小流量持續吹氬，這樣凹陷處就不會形成冷鋼造成透氣磚芯磚堵塞而引發鋼包在精煉工序吹氬不通。采取上述改進措施后，因為透氣磚吹氬不通或流量小導致的每月平均異常停機次數和停機時間分別由1.75次和214min降至1.25次和175min，對精煉工序的穩定生產帶來了較大的好處。
3結語
1)鋼包透氣磚在精煉工序的吹氬成功率，對于煉鋼工序生產的產量、質量、品種乃至效益都有很大影響。2)提高鋼包透氣磚在精煉工序吹氬成功率的措施有翻渣吹氬、鋼包車小流量持續吹氬技術、使用透氣磚防堵塞材料等。
［參考文獻］
［1］張華，倪紅衛，成日金，等．150t鋼包底吹氬工藝優化［J］．煉鋼，2009，25(5):8－11．
［2］韓建軍，李士琦，吳龍．鋼包底吹氬攪拌特性［J］．北京科技大學學報，2011，33(9):1085－1090．
［3］張寶鑫，佟曉軍．精煉條件對狹縫式透氣磚使用效果的影響［J］．耐火材料，2000，34(1):38－40．
作者：舒友亮 單位：寶山鋼鐵股份有限公司