提高钢包自开率的摸索与实践

李文博++施进卿

摘要：钢包自开率低，大包烧氧对钢液造成二次氧化，污染钢液，阻碍着纯净钢的开发与生产，通过现场操作的跟踪，数据的统计总结，从引流剂使用原材料要求及成分的调整到现场操作方式及冶炼过程的钢水在包时间等方面进行入手分析，来解决钢包烧氧自开率低烧氧的问题。

关键字：钢包自开率 引流剂 在包时间 烧氧

1、原理简述

钢包在接钢前将引流剂平稳地加入到座砖内，在出钢时钢液与引流剂接触，迅速形成液态的混合体，即液态的融化层，随着钢水热量的传递，在融化层下部形成一层固相的烧结层，固相烧结层下部为散装引流剂。在连铸开浇时，打开滑动水口后，最下端的散装引流剂在自身重力的作用下流下，在钢水静压力大于固相烧结层的承载压力时钢水可以自然流下，否则需用烧氧的方式去破坏引流剂的烧结层，协助钢水流下。

2、引流剂原材料的要求

硅砂使用天然石英砂，SiO2含量≥96%，铬砂使用铬铁矿，加入量在61%-65%，且粒度控制在0.15mm以下占5%、0.15-0.5mm占65%-67%、0.5-1mm占28%-30%。

3、引流剂成分调整

根据冶炼工艺的不同，有针对性的调整设计出专用引流剂，“转炉-精炼炉-连铸”工艺路线使用LF专用引流剂，“转炉-精炼炉-真空脱气炉-连铸”工艺路线使用VD专用引流剂，成分调整如下：

分别对不同成分调整前、后数据进行对比，其中LF专用引流剂跟踪数据1603炉次（调整前854炉，烧氧32炉，自开率96.25%，调整后749炉，烧氧24炉，自开率96.80%），VD专用引流剂跟踪数据819炉次（调整前433炉，烧氧38炉，自开率91.22%，调整后386炉，烧氧30炉，自开率92.23%），通过对比明显可以看出，两种不同工艺的专用引流剂成分优化调整后的自开率较调整前均有所提高。

4、 操作优化

现场引流剂的加入量及引流剂上表面外形的保持，对钢包的自开率有直接的影响，图a引流剂上表面形状保持不好，与钢液接触后熔化层和烧结层的厚度不一致，出现局部烧结层厚，这样承受钢水静压力不均且抵抗钢水静压力的能力增大，导致钢液不能自流，图b引流剂的加入量不足，不能填满座砖内腔，钢水进入后与座砖易形成冷钢，导致钢液不能自流，图c从引流剂的上表面形状及座砖内引流剂的加入量上都有利于钢液的自流。

通过对使用加沙器与手投式两种不同加引流剂的方式进行对比，手投式加沙跟踪137炉次，烧氧33炉，自开率75.91%，加沙器加沙跟踪916炉次，烧氧42炉，自开率95.41%。

手投式加沙方式的特点，操作简单，无需任何设备，在引流剂加入量一定的前提下，加沙位置准确率低（引流剂加入到座砖内），加入后引流剂上表面形状差异较大。

加沙器加沙方式的特点，需要安装加沙管及升降装置，加沙位置准确率高，控制加入量有一定好处，且加完后引流剂上表面形状基本保持一致，呈“馒头状”。

5 钢水在包时间的控制

通过现场数据跟踪，不难发现钢水在包时间越长，钢包自开率越低，其原因为钢水在包时间越长，引流砂在水口内的烧结层越厚，不利于钢水将烧结层冲破。

主要是通过优化生产组织来达到减少钢水在包时间，（1）匹配生产线生产节奏，减少钢包在线周转数量，加快钢包在线周转时间，达到控制钢水在包时间的目的；（2）生产计划工程师严格按照各工序的标准时间，掌控生产节奏，避免造成钢水在包积压时间过长的现象。

6 其他方面

引流剂的干燥，引流剂的包装采用小袋双层密封包装，且使用前将引流剂包装袋打开进行烘干干燥。

钢包的烘烤温度，钢包烘烤温度越高越有利于引流剂的自流，温度低，放钢时容易在包底区域形成冷钢，从而影响钢包自开率，要求新钢包上线温度大于750℃，正常周转钢包温度>700℃。

水口及座砖的清理，钢包机构热修时，分别将水口及座砖周围的残渣逐一吹扫清理干净，且滑板安装完毕后，要将水口外多余的火泥吹扫干净，保证加引流剂前座砖内无杂物。

出钢角度，出钢时钢包与钢流方向的相对位置对钢包自开率影响较大，钢流直接冲刷水口位置，会使引流剂随钢水冲走，破坏引流剂固有的形状及位置，钢流方向应该冲向钢包的迎钢面。

7 结论

引流剂本身的原材料选取的要求及成分的优化调整是提高钢包自开率的外部保障条件，现场操作方式的优化及操作标准化的制定是提高钢包自开率的有效措施，生产节奏紧凑控制是提高钢包自开率的强有力保障，同时关注过程细节控制，最终钢包综合自开率达到98%以上。

参考文献：

[1]祝洪喜，邓承继等，钢包用引流剂材料的特性与控制参数[J]，炼钢，2004

[2]刘宇，刘青，苏庆林，张云鹏，钢包自开率的控制[J]，炼钢，2006

[3]彭攀，关于LF/VD炉钢包用铬质引流砂的探讨[J]，特钢技术，2008

作者简介：

李文博（1988-），男，工程师，从事冶金用耐火材料的使用及性能优化工作。