引流砂 影响钢包自开率的原因浅析及改正措施

钢包自开率是炼钢生产的重要指标，对钢水质量和生产节奏有很大影响。为解决自开率低的问题，从钢包条件、出钢时间、钢水温度及成分、排水砂材质等方面分析了不自开孔的原因。找出了影响因素，制定了相应的措施，从而减少烧孔次数，提高钢包自开率，为实现无氧化浇注和开发洁净钢奠定了基础。

鹤岗集团唐山钢铁公司第一炼钢厂自开工率一直在98.5%左右。自开率低、烧孔多不仅影响钢水质量，还影响生产节奏，特别是烧停浇事故给生产和成本造成了很大损失。通过对不自开烧孔原因的分析，找出影响因素并制定相应措施，从而减少烧孔炉次，提高钢包自开率，保证产品质量和稳定生产。

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影响钢包自开率的原因分析

1.1钢包状况

实际生产中，备用包装的自开率远低于周转连续包装。备用钢包是指从焙烧炉中吊出投入使用的钢包。由于需要安装滑动机构和进水口，热修和钢包更换作业耗时长，温降大，降低了钢包内衬的温降，尤其是钢包底部，可达100℃以上，导致出钢后钢包底部出现冷钢，降低了钢包自开率。据统计，2017年2-6月，备用包自开率仅为96%，明显低于周转包。

1.2钢水在钢包中的停留时间

钢水在钢包中的停留时间是指转炉出钢到连铸的时间，一般为60 ~ 120分钟。随着停留时间的延长，钢液停留时间逐渐减少，尤其是LF+RH双相后钢液停留时间超过120min时，排水砂烧结层厚度不开口的概率较高。

1.3钢水温度

钢包自开率随着钢水温度的升高而降低，这是由于排水砂中的Fe2O3固溶体发生还原反应，引起体积膨胀，导致烧结层变脆，渗入烧结层的多孔钢水厚度增加。此外，排水砂含有煤矸石和添加的石英砂。在高温环境下，脉石和石英砂本身会发生物理化学变化，还会与铬铁矿反应生成次生尖晶石。钢水温度越高，排水砂烧结速度越快，导致烧结层越厚，不利于钢水静压突破烧结层。

1.4钢包水口的影响

目前使用的进水口是通过油侵入过程，焦油通过孔隙渗入进水口。安装在喷嘴块中的上喷嘴必须经过烘烤并呈红色，然后才能安装滑板。但上进水口烘烤后焦油渗出，烘烤时间短，所以加入的排水砂粘附在上进水口内壁。内壁不光滑必然会导致排水砂下落产生阻力，向下流动不光滑会导致排水砂自身不开放。

1.5排水砂质量的影响

排水砂作为炼钢生产中的原辅材料，虽然用量少，但在生产中起着非常重要的作用。不仅影响生产节奏，而且钢水裸露浇铸造成氧氮吸收，杂质增加对钢水质量影响很大，对后期钢的性能造成不可弥补的缺陷。一方面要求排水砂具有较高的耐火性，烧结层不宜过厚；另一方面要求排水砂流动性好，热膨胀系数小，打开滑板后能自动流下。

1.6热修操作的影响

首先，后浇带渣没有清理干净，导致钢渣流回孔内。加砂后，钢渣和排水砂不烧结。其次，上水口未清理干净，水口内有钢渣或毛刺，影响排水砂向下流动。更换滑板后，喷嘴中仍有残留的滑板泥。然后是钢包底部的渣块滚进进水口，或者排水砂没有完全填满。以上所有情况都可能导致自我否定。

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提高钢包自开率的措施

唐钢检修分公司通过分析影响钢包自开率的原因，梳理了一钢轧厂生产现状，各部门积极配合，制定相关措施，提高钢包自开率。

2.1排水砂质量改进措施

2.1.1排水砂的成分调整

过去只要求Cr2O3的含量，对二氧化硅的含量没有严格要求。参考相关文献，1200℃以上的二氧化硅较大的体积膨胀是由相变引起的，导致填砂与水口内壁的附着力增加，不利于填砂的自由落体，甚至出现架桥现象，不利于钢包自开。因此应合理控制二氧化硅的含量，根据试验结果并参考其他公司的标准，要求w≤26%的二氧化硅含量应降低。排水砂的调整成分为:w≥30%，w≤26%，w≤0.5%

2.1.2新材料排水砂的引入

针对LF+RH双相钢牌号时间长导致排水砂烧结程度提高的问题，介绍了镐型排水砂。具体成分见表1。

初试时，44炉全部自开，然后分批使用。截至2017年11月，共生产双相钢527炉，2炉自开率99.62%。

2.1.3每批进厂前的抽样检验

每批排水砂进厂前应取样送公司实验室检测，唐山钢铁股份有限公司轧制技术部、炉中心、厂家到仓库取样，不合格砂不得使用。今年共检验28批次，其中7批次未复检复检，1批次复检后判定为不合格。

包装和运输管理

针对排水砂雨季易受潮的特点，召开专题会议，研究包装、运输、储存等问题，制定相应措施。

1)包装。除了吨袋防潮包装外，小袋也需要防潮包装。

2)交通。运输车辆应配备防水油布，雨天必须覆盖。

3)外部存储。地板上铺有防潮托盘，不能直接放在地板上。存放位置不靠近门窗。

2.2现场改进措施

2.2.1敲击控制

出钢前，用炮艇清理粘在炉体上的炉渣，规范钢包的加料时间和顺序，禁止提前加料。

2.2.2备用包操作

1)改造钢包烘烤器，提高加热效率，确保钢包底放入备用钢包时烘烤至红热状态。钢包包底温度应保持在700℃以上方可连续使用，包层温度低于700℃的钢包严禁放入。

2)烘烤时间从5分钟增加到8分钟。通过测量43个备用袋的烘烤温度，平均温度为650℃，比原来操作高出近100℃。

2.2.3缩短钢水在钢包中的停留时间

以连铸为中心，合理组织生产，减少出钢到连铸各环节的延迟时间，制定严格的钢包计划，提高钢包周转率。

引流砂加入转炉出钢时间不得超过30分钟。当间隔时间超过180分钟时，排水砂必须在提升和吹扫后再次加入。

LF精炼后钢水停留时间控制在80分钟以内，LF+RH双相后钢水停留时间控制在120分钟以内。

对于已倒的钢包，及时组织倒挂倒余，提高钢包周转率，防止包底粘钢粘渣。

2.2.4热修要进一步加强规范操作

首先，确保喷嘴是干净的。用粗氧管清洗喷嘴时，应只清洗喷嘴块前端，不要烧坏喷嘴内部，以免烧坏喷嘴或凹坑。用细氧气管清洁上喷嘴，喷嘴表面应光滑无毛刺。其次，更换滑板后，吹扫喷嘴块前部的泥巴。清理泥浆时，包前人员应随时观察，确保喷嘴块前部清洁。最后检查引流砂是否干燥，内塑料是否有水痕和结块，确认喷嘴内无钢渣、渣壳等异物，以喷嘴整体填充、袋底凸出、呈馒头状为准，不满意再添加。

2.3钢包上水口生产工艺的改进

结合钢包水口厂家，对钢包上水口材质进行调整，生产时不采用渗油工艺，避免残留焦油对自开的影响。通过一段时间的实验，取得了良好的效果。通过整合备用包的操作，自开率从99.6%提高到98.0%。

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结论

排水砂材质、钢包状况、钢水温度、水口清理和生产节奏。它是影响钢包自开率的重要因素。通过原因分析，制定了相应的改进措施。自2017年7月以来，自开率得到了治理，随着各项措施的逐步落实，自开率从2018年上半年的98.5%提高到99.6%，为顺利生产、提高板坯质量创造了有利条件。

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审核/侯

编辑/田国攀

来源/山西冶金