隨著爐外精煉和高品質(zhì)鋼生產(chǎn)比例的增加,鋼包已成為爐外精煉的一種重要功能設(shè)備,擔(dān)負(fù)起越來越多的鋼水精煉任務(wù)。然而,連鑄鋼包在使用過程中包壁會(huì)產(chǎn)生粘渣或結(jié)瘤現(xiàn)象,并且隨著鋼包使用次數(shù)的增加粘渣層會(huì)越積越厚。鋼包粘渣后,造成有效容積減少,空包重量增加,很容易達(dá)到或超過行車的最大起吊重量,給行車的運(yùn)行帶來安全隱患。鋼包包齡降低,耐材消耗和噸鋼成本增加,使鋼包周轉(zhuǎn)緊張甚至無法正常周轉(zhuǎn)。不但拆包、砌包的工作量增加,并且由于粘渣物非常堅(jiān)硬,往往夾雜冷鋼,造成拆包非常困難,拆包機(jī)損壞和修理次數(shù)增加。隨著鋼包的反復(fù)使用操作,有些粘渣物會(huì)重新進(jìn)入熔融鋼中,對(duì)鋼水產(chǎn)生污染。由于粘渣層往往厚薄不均且部位不同,粘渣情況不同,因此給鋼包包襯的殘厚判斷帶來了困難。殘厚判斷不準(zhǔn)確,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生漏鋼事故。
鋼包的粘渣及對(duì)策
國內(nèi)鋼包包壁普遍采用高鋁磚、鋁鎂碳磚、不燒鋁鎂磚和鋁鎂澆注料(或剛玉尖晶石澆注料、礬土尖晶石澆注料)。東北特鋼集團(tuán)北滿特殊公司煉鋼車間的連鑄鋼包在投產(chǎn)初期就出現(xiàn)嚴(yán)重的粘渣結(jié)瘤現(xiàn)象。對(duì)于連鑄包粘渣問題,連鑄耐材攻關(guān)組提出以下措施:化渣技術(shù)、噴涂保護(hù)層和修補(bǔ)包壁局部熔損部位、鋼種調(diào)節(jié)包壁掛渣量、耐材質(zhì)量控制、鋼包襯磚的殘厚管理制度。公司高爐投產(chǎn)后,鋼產(chǎn)量明顯增加,鋼包周轉(zhuǎn)加快,粘渣、結(jié)瘤現(xiàn)象減少了。由此說明,鋼包周轉(zhuǎn)越快,急冷急熱越少,鋼包襯開裂越少,則粘渣就輕。
目前公司一煉鋼老線和50萬t新線的連鑄鋼包均出現(xiàn)嚴(yán)重的粘渣現(xiàn)象。就一煉鋼而言,粘渣(超重)的情況很嚴(yán)重。新鋼包的重量為30~33t,但由于粘渣,有時(shí)空包重量會(huì)達(dá)到36t,對(duì)行車的運(yùn)行安全帶來很大危險(xiǎn),超重的鋼包不僅粘渣層厚,包口也嚴(yán)重結(jié)渣,粘渣層往往夾雜冷鋼,由于下渣線部位熔損較快,因此,較多的情況是,在上渣線以下至下渣線以上部位形成厚厚的粘渣層。分析表明,冷鋼對(duì)粘渣層起了錨固作用,冷鋼的存在使含有高熔點(diǎn)相的粘渣物更加堅(jiān)固。整體包反復(fù)使用后由于開裂,導(dǎo)致熔鋼、渣滲入,較多形成澆注料——冷鋼——澆注料冷鋼的夾心結(jié)構(gòu)。原來磚砌包的平均包齡80爐,現(xiàn)在只有70爐左右,通過采用在包壁噴涂高硅質(zhì)材料,取得了明顯的減輕粘渣的效果。使用中這種高硅質(zhì)涂料表面形成高粘度的玻璃狀物質(zhì),使渣難于附著。然而,這種方法會(huì)產(chǎn)生鋼水增硅的負(fù)面影響。
為了解決Al2O3-MgO-C包襯在鋼水精煉過程中的增碳問題,進(jìn)行了無碳尖晶石磚的試用,試用表明該磚使用時(shí)表面掛渣少,耐侵蝕較好,使用壽命達(dá)到了包襯的80次水平。由此說明Al2O3-MgO-C磚雖然具有整體性和耐侵蝕性好的特點(diǎn),但由于含有高導(dǎo)熱的石墨,鋼包散熱多,使鋼水溫度下降,反而造成粘渣,無碳尖晶石磚導(dǎo)熱率較低,鋼包散熱較少,且耐侵蝕性好,所以粘渣較少。
上述情況表明,鋼包襯如果開裂剝落少、耐侵蝕性好,則粘渣較少、壽命較長(zhǎng)。
鋼包粘渣的原因及減輕粘渣的措施
總結(jié)起來,粘渣的原因有煉鋼工藝、鋼種、鋼包的周轉(zhuǎn)快慢、鋼包的保溫、耐火材料材質(zhì)和質(zhì)量等,根據(jù)粘渣的原因,減輕粘渣的措施有,加快鋼包周轉(zhuǎn),加強(qiáng)保溫,提高耐火材料質(zhì)量。
結(jié) 語
(1)連鑄精煉鋼包出現(xiàn)的粘渣現(xiàn)象,原因有煉鋼工藝、鋼種、鋼包周轉(zhuǎn)、鋼包的保溫、耐火材料材質(zhì)和質(zhì)量、鋼包的侵蝕維護(hù)等。
(2)要減輕粘渣,必須減少轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)入鋼包,加快鋼包周轉(zhuǎn),加強(qiáng)鋼包的保溫措施,提高耐火材料的質(zhì)量,減少其開裂和剝落,提高座磚的使用壽命。對(duì)侵蝕和剝落的鋼包及時(shí)進(jìn)行維護(hù),爐后和精煉時(shí)加石灰等。
(3)不同鋼廠的鋼包粘渣情況有所不同,應(yīng)對(duì)鋼包粘渣的原因進(jìn)行分析研究,根據(jù)原因采取相應(yīng)的對(duì)策。