炉外钢水加热技术的新进展

钢铁界为了既能减轻炼钢炉炉体的热负荷,又能适应连铸机对钢水温度的要求,研究成功了多种有效的炉外钢水加热技术,以弥补在炉外精炼过程中及在钢水传送过程中的温度损失,将钢水加热到连铸机浇铸所要求的温度。本文概述了炉外钢水加热技术的新进展。     

炉外精炼和浇铸时罐内钢水温度的变化

1 前言罐内钢水热容量的减少,即反映出钢水温度的降低。温度降低的主要原因是受热损失的影响,其中最主要的是钢水罐衬的热损失。确定通过罐衬的热损失必须确定钢水对罐衬的热交换。罐衬的热损失取决于出钢前罐衬的温度和钢水对罐衬的传热。出钢时罐衬的热状态由下列因素决定:罐的干燥和预热、浇铸过程和浇铸结束后的冷却等。所有这些过程都是造成罐衬温度场不均匀的原因,因此,钢水对罐衬传热也不均衡。解决这一问题的唯一有效办法,是很好地掌握从出钢到浇铸完毕(其中包括炉外精炼)的钢水热制度。浇铸时钢水温度取决于罐内钢水的温度场。     

炉外精炼中通过调整渣子改善钢水的可浇铸性

近年来，钢材的清洁度和均匀性不断改善，浇铸时的紊流会明显影响钢的低倍清洁度，钢水熔池和钢包渣之间的相互作用以及钢水处理结束时形成氧化铝的反应会产生低倍夹杂。炉外精炼时，渣子的主要功能是：（１）吸改脱氧产物，改善氧化物清洁度；（２）脱硫；（３）避免钢水与空气接触而产生二次氧化；（４）隔热，以降低钢水的温度损失。克虏伯·曼内斯曼冶金厂在炉外精炼时采取了有目的地调整渣子，对ＣａＯＡｌ２Ｏ３ＭｇＯ三元渣系，根据脱硫处理状况，确定石灰的加入量；根据相应的溶解度确定萤石量；而白云石作为降低耐火材料烧损的…     

钢包传热分析

近年来由于连铸比增加以及脱气和喷射冶金等炉外按炼普及。使钢水在钢包内停留时间延长这样不仅影响钢包寿命而且使钢水温度下降,为了减少钢水在钢包内的热损失,所以从节能观点来看,对钢包传热分析是一个重要的研究课题。     

110t钢水罐热损失测定及分析

钢水自出钢到铸毕,在罐内停留期间因散热而降低温度,对钢水罐和钢水进行热测定可确定热损失量及散失途径。本文介绍了钢水罐热损失及钢水瞬时平均温度的计算方法,得出的计算结果与实测数据吻合。采用的计算方法用于不同的条件下,可预测浇铸过程中钢水的降温情况。     

LF炉热态钢渣的循环利用技术

LF炉精炼后的钢渣仍含有一定量的硫,有再利用的价值;钢水浇铸后,减少钢包内的浇余可以提高金属收得率。通过对LF炉热态钢渣渣系及硫容量的分析,以Q345B钢为例,分别计算了钢渣循环利用三次时热态钢渣中硫容量和曼内斯曼指数的变化、热态钢渣循环利用对钢水脱硫和钢水升温等的影响。钢渣循环利用后,每炉钢可节约供电时间4～5 min,减少钢水浇余0.5～0.8 t,提高了金属收得率。     

连铸保护浇铸研究与控制

针对采用整体水口浇铸的方坯连铸机保护浇铸控制情况进行了调研,发现主要是头炉钢水在开浇时发生了较为严重的二次氧化,连浇炉保护浇铸控制较好.在此基础上,从中间包密封的角度对头炉保护浇铸进行了优化;通过对中间包包盖密封进行优化,以及吹氩方式的优化等,头炉钢水浇铸时钢水增氮量得到了明显降低.     

连铸保护浇铸研究与控制

针对采用整体水口浇铸的方坯连铸机保护浇铸控制情况进行了调研,发现主要是头炉钢水在开浇时发生了较为严重的二次氧化,连浇炉保护浇铸控制较好.在此基础上,从中间包密封的角度对头炉保护浇铸进行了优化;通过对中间包包盖密封进行优化,以及吹氩方式的优化等,头炉钢水浇铸时钢水增氮量得到了明显降低.     

罐中钢水的测温

改变为滑动水口铸钢以后,钢水罐的冷却时间发生了变化,致使钢水罐内衬传送钢水热的条件有了改变,并使铸钢温度变化显著增加.这就影响了快速浇铸时钢的结晶制度,也就会影响成品轧件的质量。鉴此,在浇铸前,有必要直接测量罐中钢水的温度.     

DSP钢厂六流小方坯连铸机中间包采用不对称挡板改善钢水流动

多流连铸机的中间包将钢水分配到多个不同的结晶器中去 ,要求分配到各结晶器的钢水温度和速度基本一致 ,但是中间包内各个水口处的钢水温度及停留时间随位置不同而变化。中间包内钢水停留时间不一致和钢水温度不均匀将会影响钢水质量和可铸性。中间包对钢水清洁度、热均匀性及浇铸稳定操作起重要作用 ,这与中间包内钢液流动密切相关。中间包内合理的钢水流动是稳定顺利浇铸的先决条件 ,并有利于提高钢水清洁度及热均匀性。中间包钢水流动性一致时 ,不同出水口处钢水温度及停留时间仍可能出现不一致。钢水停留时间过短时 ,由于钢水温度过高 ,…     

方圆坯连铸变流控制技术研究及应用

通过对钢水变流堵塞物的检测分析,确定堵塞水口的物质主要为Al2O3、CaAl12O19,并对钢水氧化性、钙处理工艺、精炼造白渣和浇铸方面进行了研究。通过采取降低出钢氧活度(小于580×10-6),控制下渣量(渣厚小于80 mm),出钢过程进行渣洗改性,增加转炉铝铁脱氧剂量,减少钢中酸溶铝损失,在精炼末期推行钢水"软吹"精炼,提高喂硅钙线速度至4.0～4.2 m/s,喂线量增加到0.44～0.55 kg/t,并严格执行保护浇铸控制技术,单中包平均浇铸炉数达到了9炉。     

钢水炉外精炼新工艺

新日本钢铁公司(NSC)在其八幡厂,研究开发出一种钢水炉外精炼新工艺——密封吹氩吹氧调整成分工艺,简称CAS/CAS—OB法。在CAS法中,精炼主要是调整成分,而在CAS—OB法中,则是把出钢时温度太低的钢水或由于浇铸温度太低而从连铸机退回的钢水加铝加热。其原理是通过CAS罩插入一根氧枪,使吹到钢水上的氧与连续送入的铝起反应,从而加热钢水。钢包底部通过透气塞吹入氩气搅     

韶钢120 t LF钢水温度预报模型的开发

以钢厂120 t LF精炼过程钢水、炉渣和合金为研究体系,以能量平衡机理模型为基础,建立精炼钢水温度预报模型。根据钢种、钢水质量和温度、目标出钢温度及处理时间、渣料和合金加入量及各种热损失所需投入的电能,确定精炼过程合理的供电曲线。并根据现场供电和工艺参数,预报钢水温度。20炉50RH1钢(%:0.48～0.50C、0.22～0.30Si、0.60～0.70Mn)测试结果表明,模型预报与实测钢水温度误差为±5℃。     

钢水氧含量与钢水处理质量的关系

连铸钢的理化性能，以及成品使用性能，在极大程度上取决于非金属夹杂中的氧浓度。氧浓度首先取决于采用脱氧、变性处理、吹隋气的工艺，及浇铸前钢水炉外处理所有工艺进行的效果。本文以20钢为例，查明了总的氧浓度与夹杂物污染度和炉外处理工艺参数的关系，即与渣和钢水的氧化度(铝浓度)、温度等的关系。     

基于宽度变化机理的铁素体不锈钢板坯宽度控制

对板坯宽度变化的机理进行了分析,浇铸过程中板坯宽度方向上既存在冷却收缩,又由于钢水静压力而向外延展。板坯收缩量受到钢水的成分和温度影响,板坯宽度延展量取决于钢的高温强度和浇铸过程中的坯壳厚度。坯壳厚度被连铸过程中钢水温度、浇铸速度等浇铸参数影响,坯壳的高温强度则取决于钢水中元素的含量。基于以上研究,采用偏最小二乘法建立了铁素体不锈钢板坯宽度的预测模型,并针对连铸生产过程中每炉钢水成分的变化,根据该模型建立了自动化控制方案。     

炭化稻壳作盖罐保温剂的试验研究

用炭化稻壳盖罐保温比焦炭粉盖罐保温平均开始浇铸温度低4℃,浇铸终点钢水少降温11℃,减少热损失13.3％,铸后桶底减少,钢罐级别增加,说明炭化稻壳有良好的绝热保温性能。使用炭化稻壳盖罐后,因桶底大于1.5t 而停止使用的处理罐由每天2～3个减少为1～2个;钢罐工作层砖表面较光滑,有利于提高钢的内在质量;铸中变流减少,浇铸工艺稳定。虽然成本较高,但因浇铸过程中温降小,可降低平炉出钢温度5～10℃,缩短熔炼时间,综合效益可观。     

SPHC钢冶炼生产研究

河北敬业集团采用炉后渣洗钢水和连铸工艺成功开发了SPHC钢。在SPHC钢冶炼过程中,通过控制转炉终点化学成分、钢水温度、提高转炉终点命中率、对钢水进行渣洗、软吹氩促进夹杂物上浮、强化连铸保护浇铸等措施,改善了钢水的流动性,有效避免了连铸过程中的水口结瘤等事故。SPHC钢热卷成品的合格率达到98.5%,为进一步开发低碳低硅系列钢奠定了坚实基础。     

60 t中间包内钢水温度预测模型

根据800炉(300t钢包)样本的多元回归分析,建立了60t中间包内钢水温度-T中间包/℃的预测模型：T中间包=-66.7499+1.03196 T-0.76824x₁-0.00750x₂+0.23253t-0.60624 t²-9.39124×10^-6t³。 式中：T-钢包到达回转台时钢水温度/℃;x₁-钢包浇铸前搁置时间/min;x2-中间包烘烤时间/min;t-钢包钢水浇铸时间/min。对中间包内预测温度统计分析结果表明,中间包钢水预测温度与实测温度之间的误差小于±5℃     

低碳铝镇静钢表面缺陷控制

介绍了低碳铝镇静钢轧后容易出现的几种主要钢质缺陷,并对缺陷的产生原因进行了初步分析,通过改进钢水的化学成份,降低钢水氧化性,适当延长钢水炉外处理时间和降低浇铸时中间包水口吹氩量,可有效减少低碳铝镇静钢的轧后缺陷率.     

210 t RH精炼参数对IF钢洁净度的影响和工艺优化

基于IF钢（/%:≤0.0025C,≤0.005Si,0.01～0.12Mn,≤0.020P,≤0.010S,0.02～0.04Als,0.03～0.05Ti）冶炼过程工艺数据的统计,分析了Ar站钢水氧含量和RH脱碳期加铝量对钢中T[O]的影响,以及合金加入时机,顶渣改质处理和连铸保护浇铸对钢水洁净度的影响。研究结果表明,适当提高转炉终点氧含量和温度、延长加铝和钛铁之间的时间间隔、顶渣改质处理、连铸保护浇铸等方法可有效提高钢水洁净度。生产结果得出,通过RH进站钢水温度平均提高2.4℃,通过控制转炉下渣量,使顶渣厚度由≥80 mm降至60～75 mm,使RH脱碳过程加铝炉次由原36%降至3%,通过顶渣改质,使（FeO+MnO）由原22%降至17%,连浇炉数由8炉提高到10炉,连铸中间包T[O]由37.4×10^-6降低至21.6×10^-6,钢水洁净度得到了显著提高。