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提高CSP钢包自开率的研究与实践

许红玉，谢友清，郭俊英

(邯钢集团三炼钢厂056015)

摘 要：本文综述了影响钢包自开率的各种因素及解决的办法。介绍了三炼钢厂提高CSP钢包水口自开率的一些研究成果和具体措施。通过这些措施，三炼钢厂供CSP钢包水口自开率由90％提高到98％以上。

关 键 词：钢包自动开浇率；提高；实践

1  前言

钢包自动开浇是指浇钢时滑板打开后钢水能自动从钢包流出，经长水口流入到中间包内。如果不能自动开浇而采取烧氧的办法，将导致相当数量的钢水敞开浇注，造成钢水二次氧化、塞棒上涨、卷渣、降低连拉炉数等生产和质量事故。国内外先进的钢铁企业早已对此问题给予了高度重视。为了进一步提高产品质量及冷轧生产线的产量，优化综合经济技术指标，三炼钢厂与技术中心共同进行了研究分析，采取了切实可行的措施，2007年CSP钢包水口自开率达到了98％，为冷轧生产线提供了有利保障。

2  CSP钢包自开率影响因素

2．1  精炼时间对大包自开率的影响

通过对2006年6月份到2007年2月份CSP钢包所有炉次的开浇情况的统计分析，发现精炼时间超过90min的炉次自开率明显偏低，平均仅有65．6％，精炼时间低于90min的炉次自开率平均为89．5％，精炼时间对自开率的影响详见图1。

2．2  包况对自开率的影响

2006年6月到2007年1月数据统计表明周转包平均自开率为87．2％，新包自开率平均为69．9％，所以新包是导致CSP自开率低的原因之一，包况对自开率的影响见图2。

2．3  引流砂对自开率的影响

在攻关的过程中发现不同厂家引流砂对应自开率差别较大，具体见图3与图4。

2．4  水口及座砖结构对自开率的影响使用改进水口，新旧水口自开率对比情况见下表：

从使用大水口前后对比来看，更换改进型水口对自开率的影响比较明显。

2．5  其它影响因素

和国内某钢厂CSP生产线相比，我厂尚存在以下因素对大包自开率的提高有不利影响。

2．5．1  钢包水口流钢孔面积小：某钢厂为4416mm2，我厂为2826mm2，比我厂大56％。

2．5．2  钢水静压力小：某钢厂钢包内液面深度为3400～3500mm，三炼钢钢包液面深度为2700～3000mm，比我厂大16~26％。

2．5．3  转炉出钢温度高：某钢厂转炉出钢温度平均为1640℃左右，我们为1660℃左右，比其高约20℃。

2．5．4  钢包盛钢水时间长：某钢厂为60±10分钟／炉，我厂为90±10分钟／炉，我厂比其长约30分钟／炉。

2．5．5  回包线不顺，钢包清洁度差：某钢厂CSP钢包浇钢结束到浇余时间在5分钟以内，基本上均为净包；我厂为15~25分钟／炉，由于不能将钢渣迅速倒出，钢包底粘有残钢残渣，给清理工作带来很大困难，这种情况在冬季尤为突出。

3  改进措施

3．1  钢包水口用引流砂的质量控制

引流砂在高温钢水的作用下，由上到下形成熔融层、烧结层、粉料层，其中烧结层的形成速度和厚度是影响水口自开的关键因素。能否迅速形成合理的熔融层、烧结层，且烧结层的厚度几乎不随钢包盛钢时间(转炉出钢~连铸开浇间隔时间)的延长而增厚是水口自开的关键因素。通过和供货单位对引流砂反复试验，认真总结，改进引流砂的成分、颗粒级配、添加复合砂等方法，开发了新型优质铬质引流砂。表1为改进前后两种引流砂的理化指标。

3．2  引流砂存放、加入时间、加入量的控制

要求厂家将烘干后的引流砂装入防潮袋内。使用、存放现场保持干燥，使用前再次确认引流砂干燥。

据2006年5—9月份统计数据显示，引流砂加入时间~出钢间隔时间≥30min时，CSP自开率为79．3％，间隔时间≤15min，自开率为88．6％。因此，规定一次倒炉时加入引流砂；当间隔时间≥2h时，吊包吹扫后重新加入引流砂。加砂前首先检查水口内无灌渣或其他杂物堵眼；上提漏斗速度要平缓，引流砂在水口上方形成球冠状，高出座砖上表面100mm以上；加入量由25Kg／水口提高到30Kg／水口。总之，保证引流砂形成合理形状。

3．3  水口、座砖改型

在保证水口、水口座砖安全使用的情况下，为满足最佳引流砂物料流动尺寸要求，尽可能扩大流钢孔内径。对我厂钢包上水口、水口座砖工艺尺寸进行了改进：上水口流钢孔由Φ60mm直筒型改为上口Φ80mm、下口Φ60mm喇叭口型；水口上座砖喇叭口由Φ170mm／Φ60mm改为Φ170mm／Φ80mm。改进后的水口、座砖形成一个较为合理的整体，有利于引流砂顺利流下来，易于水口烧洗。

3．4  操作条件的优化

3．4．1  加强炼钢过程控制，缩短钢水停留时间

要求CSP钢水精炼时间控制在35±2min范围内，钢包盛钢时间控制在80min以内，精炼出站~连铸开浇时间控制在20min以内。

3．4．2  转炉出钢控制

为保持引流砂合理形状，要求转炉出钢要正，钢流不得直接冲击引流砂区；出钢1／3后再添加合金、铝块等材料，防止合金等堵塞水口。

3．4．3  保红包、净包出钢

生产组织上，及时回空包倒浇余，防止钢包粘有钢渣，CSP尽量不投用新修包、非周转包、包底粘有钢渣包，保红包、净包出钢。

3．5  加强热修水口操作

要求热修工将水口、座砖流钢孔、座砖上表面残钢残渣烧洗干净，减少水口操作对自开率的影响。

3．6  新水口使用前的烘烤作业

新水口未经钢水冲蚀，内径小，温度低，引流砂粉料间及引流砂与水口内壁摩擦力大；新水口在第一炉使用时，低温水口在钢水的热应力下，析出的焦油同引流砂粉料层粘结，使水口堵塞，造成钢包不自开甚至发生水口烧不开事故。针对以上分析，在烤包区加设上水口烘烤装置，要求新包、新水口在投用前必须充分烘烤30分钟以上，水口温度在500度以上。经过两个月的新水口烘烤作业，钢包新包、新水口的自开率由原来的74．8％提高到85％。

4  效果

通过改进措施的全面实施，影响钢包自开率的各项因素被有效的解决，供CSP钢包的自开率有了大幅度提高。到2007年12月达到97％，2008年3月起连续在98％以上。

2006年6月到2008年5月自开率完成情况见图5。

5  结语

影响CSP钢包水口自开率的主要因素有引流砂质量、加人方式、盛钢时间、包况、水口及座砖尺寸，形状、标准化操作等。针对以上原因，采取有效措施，钢包自开率在我厂可以达到98％以上。