降低耐材消耗的系統(tǒng)優(yōu)化資料

1、濟鋼第一煉鋼廠降低耐材消耗的系統(tǒng)優(yōu)化殷汝軍，顧明，尹衛(wèi)平，牛宏波，孟凡玉（濟南鋼鐵集團總公司第一煉鋼廠，山東濟南250101）摘 要：濟鋼第一煉鋼廠通過降低出鋼溫度、優(yōu)化砌爐工藝、采用鋼包中間包整 體打結等一系列措施，降低了耐材消耗，提高了耐材壽命，使噸鋼綜合耐材消耗 由7.7kg下降到6.0kg，取得了明顯的效果。關鍵詞：整體澆注；鋁鎂澆注料；補爐料中圖分類號：TF065.1文獻標識碼：BSystem Optimization of Reducing Refractory Consumption in No.1 Steel making Plant of JigangYIN Ru-jun，

2、GU Ming， YIN Wei-ping， NIU Hong-bo， MENG Fan-yu（No.1 Steel-making Plant of Jinan Iron and Steel Group, Jinan 250101, China）Abstract: By decreasing tapping temperature, optimizing lining-up process, making ladle and tundish with tossing fluxible refractory and so on, the consumption of refractory is

3、reduced and lifetime of refractory is increased in No.1 steel0making plant of Jigang, the synthetic refractory consumption is reduced from 7.7kg to 6.0kg every one ton steel, and the obvious effect is obtained.Keywords: integral casting； Al-Mg castable； fettling material1前言濟南鋼鐵集團總公司第一煉鋼廠（簡稱濟鋼第一煉鋼廠）現(xiàn)

4、有25t氧氣頂吹 轉(zhuǎn)爐3座，目前年產(chǎn)250多萬噸鋼，平均單爐出鋼量42.5t。隨著市場經(jīng)濟的不 斷發(fā)展，企業(yè)之間的競爭也越來越激烈，提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，減少環(huán) 境污染實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，已成為提高企業(yè)競爭力的重要措施。目前，濟鋼 第一煉鋼廠噸鋼耐材消耗7.7kg。耐材消耗的高低，不僅影響鋼水成本，也影響 著產(chǎn)品的實物質(zhì)量。為此，濟南第一煉鋼廠決定對耐材單耗指標進行攻關。2主要措施2.1管理措施采取“源頭治理、終端控制”的方式，把好原材料的進料關。建立健全原材料驗收臺帳，嚴格把好原材料的質(zhì)量關。制定耐火材料的拒付、停用制度，與廠家簽定鋼包、中包按包 結算協(xié)議，強化耐材的使用管理及問題產(chǎn)

5、品的處理，促進供貨廠家產(chǎn)品質(zhì)量的 穩(wěn)定提高。廢舊耐材重復利用，減少固體廢物的排放，提高耐材的復用率，降低 耐材消耗。2.2技術措施2.2.1系統(tǒng)降低鋼水溫度，減少高溫鋼水對耐材的侵蝕降低出鋼溫度，并從冶煉到連鑄整個系統(tǒng)進行攻關。對出鋼口采取擴 徑的方法，連接方式為子母扣連接，縮短出鋼時間，延長出鋼口使用壽命，平均 出鋼時間在2min左右，出鋼口使用壽命平均在200爐左右。鋼包采用加蓋保溫技術，大大減少了過程溫降，同時也為鑄機的恒溫、 恒速澆注創(chuàng)造了條件。不斷完善全程保護澆注技術，改進鋼包吹氬密封裝置，實現(xiàn)了鋼水澆 注的全程吹氬密封，減少了熱損失，避免鋼水的二次污染。2.2.2優(yōu)化砌爐工藝，提高

6、爐襯耐材的抗侵蝕沖刷能力提高倒渣面的抗沖擊能力：將爐身倒渣面由原來的530mm加長到580mm， 材質(zhì)也由T14B改為鎂碳磚含碳量為18%、抗渣氧化較強的T18A。整體調(diào)整磚工藝的改進：原先砌爐時出于方便，采用的調(diào)整磚尺寸為 290mmX60mmX100mm,這樣在使用時需要兩塊磚連接，生產(chǎn)過程中內(nèi)層調(diào)整磚極 易脫落，造成爐襯局部產(chǎn)生凹坑，在鋼水、爐渣沖刷下極易擴大，造成大面積凹 坑直至漏爐。改進后使用580mmX60mmX100mm，調(diào)整磚尺寸與其他磚相同，避 免了調(diào)整磚脫落造成的爐襯侵蝕。永久層磚體結構改進：由于標準鎂磚外方面為直角，磚體與爐殼為線 接觸，爐體搖動時，受自身重力和鋼水重力作

7、用，磚體與爐殼之間存在微小摩擦。 隨著爐齡的增加，縫隙逐漸擴展連接，造成大面積空洞，給安全生產(chǎn)帶來隱患。 改進后，永久層改為標準刀型磚，磚體外側為標準弧面接觸，有效地避免了轉(zhuǎn)爐 傾動時爐體與鎂磚之間的摩擦和位移，提高了爐襯壽命和生產(chǎn)安全性。2.2.3鑄機中包耐材采用鋯質(zhì)復合技術，包襯采用整體打結技術，提高中包壽 命，降低耐材單耗連鑄機塞棒的塞頭部位和渣線部位，受鋼水的沖刷和鋼渣的侵蝕較嚴 重，成為中包包齡無法提高的瓶頸。為解決這個制約因素，采用了渣線和塞頭部 位鋯質(zhì)復合技術，提高塞棒的耐沖刷抗侵蝕能力，基本實現(xiàn)了與包齡同步，平均 包齡由40爐提高到50爐以上。浸入式水口的材質(zhì)優(yōu)化：浸入式水口的

8、渣線部位受結品器的保護渣侵 蝕嚴重，水口渣線易出現(xiàn)孔洞、竄鋼，擾亂了結品器的鋼水流場，產(chǎn)生卷渣現(xiàn)象， 造成鑄坯的夾雜、裂紋等缺陷，嚴重的還會造成水口斷裂事故，也極易造成鑄機 漏鋼的惡性事故。通過對渣線部位采取鋯質(zhì)復合技術，浸入式水口的抗侵蝕能力 大大提高，中包水口壽命由45爐提高到910爐，不僅降低了耐材消耗，而 且減少了接頭等廢品，提高了鑄坯質(zhì)量和鑄坯收得率。（3）砌筑工藝的改進：中間包永久層砌筑從工藝上進行了改進，將永久層 由原來的砌磚方式改為用澆注料整體澆注。采用中間包永久層整體澆注后，不僅 節(jié)省了價格較高的粘土輕質(zhì)磚用量，在降低成本的同時，對提高保溫效果、防止 竄鋼事故發(fā)揮了較明顯的作

9、用。2.2.4應用二次整體打結技術，降低鋼包澆注料消耗鋼包包襯耐材采用鋁鎂澆 注料后，包襯材料的使用性能有了進一步提高。從生產(chǎn)線退役下來的鋼包，經(jīng)過 拆除再重新砌筑，這種方法使得幾乎沒有變化的原質(zhì)層白白浪費掉，使耐材成本 增加。通過深入調(diào)查研究，改進攪拌工藝，確定合適的澆注料顆粒級別配比和高 溫膨脹劑的加入量，制定科學的鋼包烘烤曲線，經(jīng)過實施，鋼包使用壽命和一次 性澆注相當（平均55爐左右），節(jié)約了大量的耐火材料（節(jié)約量在1/3左右）， 同時減少了大約1/3的工業(yè)垃圾。將拆除后的鋼包澆注料破碎成合適顆粒，應用 到方坯、小板的中間包絕熱板填充層，取代了價格高的焦寶石顆粒，中包包底料 也應用了廢舊

10、鋼包澆注料，實現(xiàn)了耐火材料的復用，降低了成本。2.2.5不斷完善濺渣護爐工藝，提高濺渣效果，降低爐襯耐材消耗在原有濺渣 護爐的基礎上，不斷優(yōu)化濺渣護爐工藝，從濺渣槍位、留渣量、渣性調(diào)節(jié)等工藝 參數(shù)上進行了調(diào)整，并通過用鎂塊替代鎂球，降低成本，提高渣性，濺渣效果明 顯改善，取消了貼磚操作，減少了補爐油砂、大面料的用量，噸鋼爐襯耐材消耗 在0.5kg以下。2.2.6高效優(yōu)質(zhì)補爐料的選用 補爐料的選用對補爐質(zhì)量有著直接的影響。原有 油砂由于耐侵蝕質(zhì)量差，已遠不能適應現(xiàn)在的煉鋼節(jié)奏。通過與有關單位合作， 將補爐料調(diào)整為高效優(yōu)質(zhì)大面自流料，在現(xiàn)場經(jīng)過試驗、調(diào)整、優(yōu)化，現(xiàn)已完全 替代油砂，達到了減少補爐次

11、數(shù)、節(jié)省補爐時間、提高轉(zhuǎn)爐產(chǎn)鋼量的效果，如表 1所示。表1補爐料應用對比1一類別1 用量/t燒結時間/min燒結性使用壽命/爐油砂1.21 45一般1 43|一大面料1.21 60良好1 1253實施效果通過系統(tǒng)降低鋼水溫度，平均溫降在12C，減少了高溫鋼水對耐材的 侵蝕，降低了耐材的消耗。濺渣護爐工藝的不斷完善，噸鋼補爐耐材消耗由2001年的0.6kg降低 到 2002 年的 0.35kg。采用鋯質(zhì)復合技術后，中包塞棒的使用壽命與中間包包齡同步，由40 爐提高到50爐，浸入式水口的使用壽命由45爐提高到910爐。采用鋼包包襯二次打結技術后，鋼包鋁鎂澆注料用量與2001年相比節(jié) 約3031t，

12、鋼包包齡達到55爐。通過砌爐工藝的優(yōu)化，提高了抗侵蝕沖刷能力和爐襯壽命，2002年最 高爐齡達到14572爐，與2001年相比，提高了 4293爐。通過采用高效、優(yōu)質(zhì)補爐料進行補爐維護，延長其使用壽命，減少補 爐次數(shù)，為轉(zhuǎn)爐提高作業(yè)率創(chuàng)造了條件。2002年綜合耐材單耗6kg/t鋼，與2001年相比降低了 1.7kg/t鋼，與攻關 目標相比降低了 1.3kg/t鋼，取得了較好的經(jīng)濟效益。2002年濟鋼第一煉鋼廠共生產(chǎn)256萬t鋼，通過降低耐材消耗的系統(tǒng)優(yōu)化， 節(jié)約噴補料640t，節(jié)約澆注料3031t，節(jié)約資金約376.7萬元，4結語濟鋼第一煉鋼廠通過降低耐材消耗的系統(tǒng)攻關，效果明顯，爐齡由102

13、79 爐提高到14572爐，二次打結鋼包壽命平均達到55爐，節(jié)約鋁鎂澆注料1/3(與 一次性鋼包用量相比)，中包平均壽命由40爐提高到50爐以上，噸鋼綜合耐材 成本由7.7kg下降到6.0kg，耐材單耗比以前大大降低。1降低轉(zhuǎn)爐補爐耐材消耗的實踐1.1冶煉操作工藝技術的改進1.1.1入爐冷料中搭配適量生鐵塊，促進冶煉碳溫協(xié)調(diào)重鋼目前的條件特點之一就是煉鋼廠生產(chǎn)能力大于煉鐵能力.“節(jié)鐵增鋼”，的任務繁重. 鋼水過氧化情況比較突出，這勢必加劇對爐襯的侵蝕。生鐵塊中含有一定量的化學熱，用生鐵代 替部分廢鋼，保持冷料不變，可以促進冶煉的碳溫協(xié)調(diào)，降低終點爐渣氧化性。2002年初，我 廠重新優(yōu)化了轉(zhuǎn)爐裝

14、入制度，進一步明確了每類鋼種的生鐵塊用量，在保證其它工藝條件不變情 況下進行試驗，在促進碳溫協(xié)調(diào)方面取得了明顯的效果。不同的裝入制度及冶煉碳溫情況見表 2 . 表2數(shù)據(jù)顯示，在裝入制度的冷料部分中，用生鐵代替部分廢鋼，在出鋼溫度保持相 對一致的前提下，其終點平均w (C)約提高0.02%，這對降低鋼中氧含量和降低渣中FeO含量發(fā) 揮了重要的作用。1.1.2淘汰螢石助熔劑，全而使用復合化渣劑用螢石作助熔劑，盡管能夠?qū)崿F(xiàn)快速成渣的目的，但是其資源少，價格高，其氟化物排放 會造成環(huán)境污染，對爐襯的侵蝕比較大，2001年開發(fā)試驗出1種復合化渣劑，它是由轉(zhuǎn)爐污泥、 氧化鐵皮及一定的催化劑為主要原料組成，

15、因而它兼顧了氧化鐵皮和螢石2種助熔劑的優(yōu)點.其 理化指標見表.3。實踐證明.在保持成本基本相當?shù)幕A上使用復合化渣劑，爐渣的熔化速度快. 對爐襯的侵蝕減小.有利于降低轉(zhuǎn)爐吹損和其它材料消耗。表12001年重鋼煉鋼廠轉(zhuǎn)爐爐齡、補爐耐材與國內(nèi)部分先進煉鋼廠對比項目重鋼煉鋼廠武鋼二煉鋼首鋼三煉鋼馬鋼三煉鋼電高爐齡補爐耐材/ kg電高爐齡補爐耐材/ k電高爐齡補爐耐材/ k電高爐齡補爐耐材/ k指標124105.92207662.58154044.29135072.71表2不同裝入制度及冶煉C-T情況時期鋼種鋼鐵料裝入量/t終點w(C)/%終點T/C鐵水廢鋼生鐵優(yōu)化前Q215 系列、Q235 系列、A

16、、B、12LW 等6771141800.020.0516401670M540、Q295A、Q345A、HRB335、12Mn 等6973121600.030.0616601690鍋爐鋼、容器鋼、管鋼、橋梁 鋼、高強度船鋼等757981000.060.1016501690優(yōu)化后Q215 系列、Q235 系列、A、B、12LW 等67719590.030.0716401670M540、Q295A、Q345A、HRB335、69738480.040.101660169012Mn 等鍋爐鋼、容器鋼、管鋼、橋梁 鋼、高強度船鋼等75794260.060.1416501690表3復合化渣劑理化指標w /%

17、耐壓/MPa粒度/mmTFeCaOSiO2MgOSCaF2水分N35N15W102100.216180.804.06.025501.1.3配鎂材料多元化，實施分階段配鎂重鋼煉鋼廠節(jié)鐵增鋼任務繁重，要提高鋼產(chǎn)量必須降低鐵水比，輕燒白云石是1種很好的 配鎂造渣材料，但由于MgO質(zhì)量分數(shù)較低（一般低于30 %），冷卻效應大，要達到濺渣護爐要求， 用量較大，對終點鋼水氧化性影響很大，故我廠引進含M gO較高的鎂球代替部分輕燒白云石進 行配鎂（2種配鎂材料主要成分見表4所示），前期加輕燒白云石，中后期加鎂球，既保證了冶煉 順行，又滿足了轉(zhuǎn)爐配鎂的要求，在一定程度上緩解了轉(zhuǎn)爐欠熱的矛盾，進一步促進了碳溫平

18、衡。表5是我廠先后采用的2種過程配鎂工藝制度。從表5可以看出，采用含MgO較高的鎂球代替部分輕燒白云石，一方面配鎂材料總量得到 減少，能夠促進冶煉碳溫協(xié)調(diào)，另一方面終渣中的MgO含量得到提高.使其達到飽和濃度以上. 既能減輕對爐襯的侵蝕.又能提高下一爐次的濺渣護爐效果。表4 輕燒白云石和鎂球主要成分項目w/%BMgOCaOSiO2S輕燒白云石26.6439.883.470.024鎂球59.462.70表5不同配鎂工藝對終點C質(zhì)量分數(shù)的影響項目含鎂材料加入量/（t爐-1）終渣 w(MgO)/%終點平均 w（C）/%輕燒白云石鎂球合計優(yōu)化前2.5002.50680.05優(yōu)化后1.200.802.0

19、08100.061.1.4強化轉(zhuǎn)爐供氧，降低倒爐次數(shù)，縮短冶煉周期為了配合鑄機高效化改造提速的要求.重鋼煉鋼廠對大流量氧槍噴頭參數(shù)進行改進（氧槍 噴頭參數(shù)見表6）.實施轉(zhuǎn)爐強化供氧.提高了氧氣利用率.在2002年開始倡導一次倒爐出鋼.2002 年全年累計一次倒爐加二次倒爐出鋼率為85 % .比2001年提高了 35 % .減少了倒爐次數(shù)及后吹 時間，這些措施的實施縮短了轉(zhuǎn)爐冶煉周期,2002年與2000年相比1號鑄機澆注時間縮短了 7.09 min; 2號鑄機澆注時間縮短5.49 min.鋼水在爐內(nèi)停留的時間得到了縮短.鋼水和爐渣對爐襯 的侵蝕也就減少了。表6氧槍噴頭參數(shù)項目中 1/mm中 2

20、/mmM主孔中心夾 角()主孔出口中心與噴頭中心距離/mm供氧流量/(m3 h-1)改進前31.640.21.951252.516000改進后32.041.51.9951249.0175001.1.5利用紅外線測溫裝置，降低轉(zhuǎn)爐出鋼溫度出鋼溫度是影響轉(zhuǎn)爐爐襯壽命的1個非常重要的因素。重鋼煉鋼廠在沒有具有加熱功能的 精煉設施以前.煉鋼操作人員為了避免受到低溫廢品和鋼水回爐的質(zhì)量考核.因而對出鋼溫度的 控制往往是寧高勿低.致使對爐襯耐材造成不利影響。2002年初.重鋼煉鋼廠在爐后設立一在線 的利用紅外線測溫裝置.開始座罐和快速烘烤結束均檢測鋼包溫度.此信急在出鋼前反饋給爐長. 避免了出鋼的盲目性.

21、出鋼溫度得到降低.由2001年的平均出鋼溫度1 668C降到目前的1 659C 對轉(zhuǎn)爐爐襯壽命的延長起到良好的作用。1.2優(yōu)化濺渣護爐工藝，提高濺渣護爐效果1.2.1濺渣護爐的基本原理濺渣護爐的基本原理就是利用高MgO含量的轉(zhuǎn)爐爐渣.用高壓氮氣噴吹到轉(zhuǎn)爐爐襯上進而 凝固到爐襯上.減緩爐襯磚的侵蝕速度.從而提高轉(zhuǎn)爐爐齡。濺渣層與爐襯的結合.主要是靠化學 燒結和機械鑲嵌2種機理。1.2.2提高濺渣護爐效果具體措施爐內(nèi)合理的留渣量合理的留渣量是濺渣護爐的重要參數(shù)。因為過少的留渣量會影響濺渣層的厚度和均勻性. 尤其上部不均勻.甚至濺不上渣。相反過多留渣量會造成爐口粘渣、爐膛變形、爐底上漲.且浪費 濺渣

22、料.增加成本。我廠對轉(zhuǎn)爐爐渣的處理方式為風淬渣工藝.由于沒有專門的渣鍋裝濺后余渣. 且留渣量過大濺不干時必須加大量的底灰稠化.導致前期起渣速度過快.前期噴濺十分嚴重，為 了克服以上的不足，只能減少留渣量,但濺渣時間往往不足2min,濺渣效果不充分。針對這一問 題，我廠對現(xiàn)行渣車進行了改造。加長渣車長度，實現(xiàn)“一車兩罐”，一大罐裝常規(guī)的風淬渣， 另一小罐裝濺后余渣，留渣量日趨合理。根據(jù)國內(nèi)外實踐經(jīng)驗，結合我廠實際情況，留渣量 80100kg/ t較為合適。爐渣特性控制實踐研究表明:濺渣層抗侵蝕的能力表現(xiàn)為如下特點：在吹煉初期具有良好的抗侵蝕能力， 而對轉(zhuǎn)爐終渣的抗侵蝕能力卻相對較差，這是因為轉(zhuǎn)爐

23、終渣對濺渣層的“高溫融化”機理所致。 因此提高爐渣熔化性溫度是關鍵。我廠采用的主要措施是：通過過程配鎂，促使終渣中w(MgO)大于8.0%。通過優(yōu)化裝入制度、降低石灰消耗、提高氧氣利用率和減少倒爐次數(shù)等措施，降低爐渣 氧化性。特殊情況下，采用終渣改質(zhì)劑對終點爐渣進行改性。在重鋼目前鋼種中，以DR鋼為代表的低碳鋼占10%以上，出鋼溫度1 6001 620C，終點 w(C)小于或等于0.04%。若不對爐渣進行改質(zhì)，濺渣效果顯然較差。采用傳統(tǒng)的出完鋼后進行調(diào) 質(zhì)工藝，因出鋼溫度低，熔化的時間短，改質(zhì)劑熔化不充分，往往在爐內(nèi)成坨，鋪展不開，濺渣 效果同樣上不去。經(jīng)過廣大工程技術人員的摸索總結，對終渣改

24、質(zhì)調(diào)整到出鋼前測溫取樣結束時 加入。利用出鋼時間，改質(zhì)劑基本熔化充分，提高了該類鋼種的濺渣護爐效果。濺渣操作參數(shù)優(yōu)化為了在盡可能短的時間內(nèi)將爐渣均勻噴吹到整個爐襯表面而形成足夠厚度的致密濺渣層， 必須控制好濺渣操作手段，即根據(jù)爐型尺寸，來控制噴吹氮氣壓力和流量、槍位等。氮氣壓力與流量:一般來說，當?shù)獨鈮毫土髁颗c氧氣工作壓力和流量接近時，可取得較 好濺渣效果。大流量氧槍投入使用后，濺渣氮氣流量也隨之增大，現(xiàn)在一般控制在17 500 m3/ho槍位:槍位是非常重要的參數(shù)，它直接影響轉(zhuǎn)爐部位的濺渣量。同時，它可以控制爐底高 度。結合到我廠實際情況，濺渣前30s，是爐渣的孕育期，槍位適當高一些，然后

25、槍位逐漸下降， 仔細觀察爐口爐渣跳射狀況，可以上下調(diào)整槍位，促使轉(zhuǎn)爐各部位均有濺渣層，發(fā)現(xiàn)爐底有上漲 趨勢，濺渣槍位則采用低槍位操作。整個濺渣護爐工藝優(yōu)化情況見表7。表7優(yōu)化前后濺渣護爐工藝參數(shù)變化項目濺渣率/%濺渣流量/(m3 h-1)濺渣槍位/m濺渣時間/min優(yōu)化前92.515000160000.51.01.02.4優(yōu)化后96.816000180000.751.62.13.51.3利用激光測厚儀，實施重點補爐定期使用激光測厚儀對轉(zhuǎn)爐爐襯測厚.對爐襯侵蝕嚴重的部位.采用少量的貼補或噴補進 行重點維護.避免了盲目性.一定程度上減少了補爐料的浪費.更重要的使轉(zhuǎn)爐始終處于1個受控 狀態(tài).做到操作

26、人員補爐時心中有數(shù)。1.4強化管理，減少泡爐高溫泡爐對轉(zhuǎn)爐危害十分巨大.但由于客觀因素的存在.泡爐事故未得到根除。2002年.廠 部加強了對泡爐事故的考核力度.對責任單位實行落戶考核.全年泡爐事故減少83次.降低幅度 為35%,此舉有利于降低補爐耐材的消耗。2經(jīng)濟效益2002年與2001年相比.重鋼煉鋼廠鐵水消耗節(jié)約16.425kg/t坯;轉(zhuǎn)爐作業(yè)率提高了 6.04 % ; 鋼產(chǎn)量提高了 15萬t;補爐次數(shù)下降了 718次;噸鋼補爐耐材降低了.3.16 kg；噸鋼護爐成本降低 2.895元;并且每轉(zhuǎn)爐各節(jié)約一套磚襯年修.共創(chuàng)經(jīng)濟效益839萬元.經(jīng)濟效益十分顯著。3遺留問題節(jié)鐵增鋼的壓力和DR鋼

27、比例大兩方面原因.致使冶煉終渣TFe含量高.當前冶煉過程中 爐渣對爐襯侵蝕不容忽視。頂?shù)讖痛倒に嚰昂髷嚬に嚹軌虼龠MC-O更趨于平衡.有利于降低鋼水及爐渣的氧化性. 該項成熟的技術我廠還未實施。2002年鐵水預處理比僅有7%,沒有切實減輕轉(zhuǎn)爐冶煉品種的負擔。4結語通過改進冶煉工藝.減少了鋼水和爐渣對轉(zhuǎn)爐爐襯的侵蝕.以及提高濺渣護爐效果等措施 的實施.2002年轉(zhuǎn)爐補爐耐材降到2.76kg/t.降低幅度達53.38%.補爐頻次明顯降低.轉(zhuǎn)爐作業(yè)率 得到提高.減輕了我廠護爐勞動強度.為重鋼煉鋼廠產(chǎn)量上臺階奠定了堅實的基礎。萊鋼特鋼廠降低中間包耐材消耗的措施李法興，孫永喜，馬傳慶，范斌，劉金玲(萊蕪鋼

28、鐵股份有限公司 特殊鋼廠，山東 萊蕪271105)摘要：為了提高中間包使用壽命和連拉爐數(shù)、降低耐材消耗，萊鋼特鋼廠采取 了改進中間包砌筑工藝、應用干法振動成型式中間包、應用導流隔墻、改進LF 脫氧工藝、提高電爐生產(chǎn)率、改進結品器密封結構、應用中間包重接技術等多項 措施，使噸鋼耐材消耗降低7.57元，單包連拉爐數(shù)達到35爐。關鍵詞：中間包；耐材消耗；干式工作襯；中包溫度；結品器中圖分類號：TF065.1文獻標識碼：BMeasures of Reducing Tundish Refractory ConsumptionLI Fa-xing， SUN Yong-xi， MA Chuan-qing，

29、FAN Bin， LIU Jin-ling(The Special Steel Plant of Laiwu Iron and Steel Group Co.Ltd.,Laiwu 271105,China)Abstract: In order to increase life of tundish and continuous heats, reduce refractory consumption, measures such asimproving tundish lining work, using dry vibratory pressing tundish, setting up b

30、affle wall, improving deoxidization process, increasing EAF productivity, redesigning seal structure of mould, adopting tundish rejointing technology etc. are carried out in the special steel plant of Laigang, then refractory consumption of one ton steel is reduced by 7.57 Yuan and the continuous he

31、ats of one tundish is increased to 35 heats.Keywords: tundish； refractory consumption; ； dry working lining； tundish temperature； mould1前言萊蕪鋼鐵股份有限公司特殊鋼廠（簡稱萊鋼特鋼廠）一煉區(qū)域現(xiàn)有3座 20tEBT電爐、1座20tLF、1臺150mmX150mm三機三流弧形小方坯合金鋼連鑄機， 中間包為矩形、容量12t。鑄機于2002年4月建成投產(chǎn)，主要生產(chǎn)碳結鋼、合 結鋼、齒輪鋼和錨鏈鋼，代表鋼種為45、40Cr、20CrMnTiH、CM490a。試生產(chǎn)期

32、 間，由于中間包耐材抗侵蝕能力差、生產(chǎn)不穩(wěn)定、工藝不完善、鑄機的非計劃停 澆率高等原因，導致中間包單包連拉爐數(shù)低，連拉時間短，噸鋼耐材消耗高，金 屬收得率和鑄機利用率低，嚴重制約了生產(chǎn)成本降低和鑄機各項指標的提高。為 此必須采取技術措施提高中間包使用壽命和連拉爐數(shù)，降低耐材消耗。2002年7 月份鑄機生產(chǎn)情況統(tǒng)計見表1。2相關技術措施中間包耐材消耗按其使用情況可分為兩類：正常消耗和非正常損耗。正常消 耗是指中間包在除開澆、換包、最后停澆的不穩(wěn)態(tài)以外其余大部分時間內(nèi)保持穩(wěn) 定的高液面澆注的狀況下，使用后期由于易侵蝕部位如渣線、沖擊區(qū)、溢流口附 近侵蝕嚴重不能繼續(xù)使用而造成的消耗。非正常損耗是指由

33、于鋼水跟不上、連鑄 銹眼、結品器漏水、中間包穿包、連鑄操作或設備原因發(fā)生過程事故導致生產(chǎn)不 穩(wěn)定，中間包液面波動大，耐材受鋼水沖刷加劇的同時因急冷急熱而開裂或脫落， 不能使用或直接非計劃停澆造成的損耗。根據(jù)統(tǒng)計，2002年7月份鑄機計劃停 澆率僅為15%，由于鑄機非計劃停澆所造成的中間包耐材損耗在中間包耐材消耗 中占有相當比例。因此要想降低中包的耐材消耗就必須在提高中間包使用壽命的 同時，優(yōu)化工藝、穩(wěn)定生產(chǎn)、加強協(xié)調(diào)、減少過程事故，提高鑄機計劃停澆率。表1 2002年7月鑄機生產(chǎn)情況統(tǒng)計澆澆單包單包次/注連拉連拉停澆原因/爐次爐總時間爐數(shù)/爐數(shù)/ 爐/h爐低溫套眼無鋼 水漏鋼中 間 包 穿 包

34、結 品 器 漏其它計劃計劃 停澆 率/%噸鋼 耐材 成本/ 元3353112.4516.09177224651516.542.1降低正常消耗的技術措施2.1.1改進中間包砌筑工藝，制定新的中間包烘烤制度，試用十法振動成型式中 間包 試生產(chǎn)期間，中間包的保溫層和永久層用輕質(zhì)漂珠磚和高鋁磚砌筑而成， 工作層為鎂質(zhì)涂抹料。中間包使用壽命低，且在使用后期由于工作層侵蝕嚴重或 開裂，導致鋼水滲入磚縫，造成穿包事故，工作層與永久層不易脫離，永久層的 重復使用率低，耐材浪費嚴重，單包連拉爐數(shù)僅在15爐左右，不能適應多爐連 澆和降低耐材消耗的要求。經(jīng)研究，改用非工作層整體打結式中間包，保溫層為絕熱纖維，永久層

35、使用 高鋁質(zhì)澆注料，工作層為鎂質(zhì)涂抹料。在中間包永久層澆注成型后就地小火烘烤 24h，將其中的水分排凈后熱抹工作層，在臺下自然風干，使用前吊到連鑄平臺 烘烤，小火2h，中火2h，大火1h，保證工作層溫度達到1000C以上。整體打結式中間包由于包壁變薄，容量擴大，減輕了鋼水對工作襯的沖刷， 更有利于夾雜物的上浮排除，凈化了鋼液；工作層與永久層易脫離，使拆砌包更 加方便；耐侵蝕，有良好的絕熱性能，單包連拉爐數(shù)顯著提高，平均在40爐左 右，杜絕了中間包穿包事故的發(fā)生，在一定程度上降低了耐材的非正常損耗發(fā)生 的幾率。為了進一步提高中間包連拉時間，降低耐材消耗，從2002年10月份開始萊 鋼特鋼廠試用十

36、法振動成型式中間包，其工作層由干打料振動成型制成，具有致 密度高、抗侵蝕能力強等特點，可使單包連拉爐數(shù)達85爐左右。干式工作襯性 能指標見表2。表2干式工作襯理化性能指標項目指標化學成分MgO/%N80.0SiO/%28.0200CX8h 處理體積密度/g.cm3N2.0抗折強度/MPaN5.01500CX3h 處理體積密度/g.cm3N2.1抗折強度/MPaN6.02.1.2中間包使用導流隔墻使沖擊區(qū)的耐材厚度增加，在優(yōu)化中間包流場的同時 延長沖擊區(qū)的使用壽命，使中間包各部侵蝕趨于同步最初設計中間包為矩型加單 墻結構。在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)由于沖擊區(qū)注流距II流水口太近，在使用相同滑塊的 情況下I

37、I流拉速明顯高于I、III流，中間包存在著短流和死區(qū)，且在澆注后期墻 體由于受到?jīng)_刷而上浮導致流場更加惡化，夾雜物不能充分上浮。通過水模實驗， 在中間包沖擊區(qū)加導流隔墻，在優(yōu)化中間包流場的同時由于增加了沖擊區(qū)耐材厚 度，延長了沖擊區(qū)的使用壽命，使中間包各部侵蝕趨于同步，提高了中間包單包 連拉時間。2.2降低中間包耐材非正常損耗的技術措施2.2.1提高電爐生產(chǎn)率，改進LF脫氧工藝，在提高鋼水產(chǎn)量的同時改進鋼水的 可澆性 通過采取改善爐料結構、熱兌鐵水、安裝爐門氧槍、油氧助熔強化供氧、 應用噴粉罐噴粉造泡沫渣等措施，電爐冶煉時間由120min縮至90min，提高了 電爐生產(chǎn)率。LF通過采取將喂Al

38、脫氧時間提前、根據(jù)渣況適時適量加碳化硅或電石擴散 脫氧、保持穩(wěn)定白渣、出鋼后喂Si-Ca線對夾雜物進行變性處理、適當延長吹氬 時間等措施，改善了鋼水的可澆性，大大降低了連鑄銹眼的發(fā)生比率。2002年7 10月銹眼比率統(tǒng)計見表3。表3 2002年710月份銹眼比率月份總爐數(shù)/爐銹眼爐數(shù)/爐銹眼比率/%7月53131559.328月88022046.79月941545.710月1094322.92.2.2提高職工的操作水平，減少過程事故的發(fā)生 試生產(chǎn)期間，由于職工操作 不熟練，拉漏、拉脫、滑塊打偏、浸入式水口掉入結品器等事故時有發(fā)生，僅 2002年78月份由于職工操作原因?qū)е路怯媱澩簿瓦_8次，中

39、間包耐材非正 常損耗嚴重，嚴重制約了耐材消耗的降低。通過加強職工教育培訓，加強操作前 的確認，加大對過程事故的考核力度，使過程事故大為降低，2002年910月 由于職工操作原因?qū)е路怯媱澩矁H為3次。2.2.3改進結品器法蘭密封，杜絕結品器漏水，減少連鑄非計劃停澆率 在生產(chǎn) 過程中發(fā)現(xiàn)結品器漏水現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，因結品器漏水所造成的非計劃停澆率占 20%左右。結品器上法蘭密封墊圈彈性差，高溫時易炭化。采用彈性更好、耐高 溫的密封圈，并事先測量密封槽深度，確保密封圈高于槽平面20%；在臺下安裝 結品器試水打壓機，密封好的結品器在臺下用1MPa的水試壓，并保壓20min， 發(fā)現(xiàn)漏水及時處理，杜絕了結品器漏水。2002年78月因結品器上法蘭漏水而 導致連鑄非計劃停澆次數(shù)分別為4、1次，9、10月未出現(xiàn)此類現(xiàn)象。2.2.4加強鋼水的協(xié)調(diào)，采取措施穩(wěn)定并適當降低中包溫度 根據(jù)鋼水供應和連 鑄拉鋼的實際情況，分鋼種制定新的溫度制度；加強鋼水協(xié)調(diào)，實現(xiàn)定點出鋼、 準點澆注，加強對鋼包、中間包的烘烤，加快鋼包周轉(zhuǎn)；大包加蓋保溫、長水口 保護澆注、中間包保持高液面操作、加保護渣和碳化稻殼雙層保溫等措施，使中