一种提高双流板坯中间包连浇炉数的方法与流程

本发明涉及连铸领域，具体为一种提高双流板坯中间包连浇炉数的方法。

背景技术：

中间包是钢包与结晶器之间的中间容器，其最主要的作用是贮存钢水，降低钢水静压力，稳定钢流，为多炉连浇连铸创造条件。中间包连浇炉数是衡量炼钢厂生产能与及成本控制的一项重要指标。在保证连铸浇注安全与铸坯质量的前提下，提高中间包连浇炉数可减少中间包消耗，降低连铸耐材成本，同时可减少开机换包次数，减少了钢铁料的损耗，提高了钢水收得率，降低中间包砌筑及拆包工人劳动强度，降低中间包烘烤煤气使用量，减少因开机换包高温引起的铸坯质量缺陷及生产事故。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种提高双流板坯中间包连浇炉数的方法，降低中间包过热度，提高铸机拉速与缓解中间包水口座砖渗钢，保证浇注安全，可使双流板坯普碳钢(q235b)中间包连浇炉数得以提高。

本发明的技术方案是：

一种提高双流板坯中间包连浇炉数的方法，具体如下：

(1)炼钢工序：吹氩前温度＞吹氩后离站温度上限+25℃，吹氩时间≥10分钟；吹氩结束后，加入50～70kg碳化稻壳或100～140kg覆盖剂；

(2)精炼工序：lf炉精炼吹氩时间≥10分钟；吹氩结束后，加入50～70kg碳化稻壳或100～140kg覆盖剂；

(3)将中间包的水口、座砖缝隙间隙从5±1mm调整为2.5±1mm。

所述的提高双流板坯中间包连浇炉数的方法，还包括连铸工序：连铸中间包烘烤，连铸到站1～3分钟内必须加盖；开机炉次中间包液面涨至200～400mm，加入覆盖剂和碳化稻壳；连铸做到全程保护浇注，浇注过程中满包浇注。

所述的提高双流板坯中间包连浇炉数的方法，还包括调度系统：双流板坯正浇注大包钢水≥40t，转炉直供铸机炉次拔氩管至大包开浇时间≤18分钟，保证连铸到站测温及镇静至开浇时间≤10分钟。

所述的提高双流板坯中间包连浇炉数的方法，高铝矾土与水玻璃混合而成接缝泥，其中：按重量百分比计，水玻璃8～10％，其余为高铝矾土。

所述的提高双流板坯中间包连浇炉数的方法，在水口上方砌筑一个压盖，使水口、座砖接缝处不直接接触钢水，通过压盖的环缝改变钢水的流向，从而减缓钢水对接缝的侵蚀，在座砖下部采用捣打料打结40～60mm厚。

所述的提高双流板坯中间包连浇炉数的方法，以板坯断面230mm*1250mm为准，中间包过热度平均27.8℃，平均拉速1.15m/min，单包浇注周期平均29.1分钟。

本发明的优点及有益效果是：

⑴本发明通过全工序降低系统温度，控制中间包过热度，提高铸机拉速，实现了中间包连浇炉数的提高。

⑵本发明通过对比试验，优化砌筑工艺，水口座砖渗钢得到有效控制，提高了中间包连浇炉数。

⑶本发明调整水口、座砖配合尺寸：通过对比试验，将水口、座砖缝隙间隙调整2±1mm时，渗钢长度最短，安全性最高。

⑷本发明改进水口、座砖接缝泥材质：由原有的镁质材料配玻璃水调制改为高铝质材料，缓解了接缝泥高温时熔化、开裂、填充不均匀情况。

⑸本发明改变水口处钢水流场：水口上沿加装压盖，使水口、座砖接缝处不直接接触钢水，通过压盖的环缝改变钢水的流向，从而减缓钢水对接缝的侵蚀。

附图说明

图1为水口座砖配合尺寸与渗钢的关系图。

图2为接缝泥材质与渗钢的关系图。

图3为加装压盖与渗钢的关系图。

图4为接缝泥材质调整前示意图。

图5为接缝泥材质调整后示意图。

具体实施方式

在具体实施过程中，本发明提高双流板坯中间包连浇炉数的方法如下：

(一)炼钢厂工艺流程及双流板坯铸机

1、双流板坯生产工艺路线为：

铁水预处理→120吨转炉→钢包底吹氩站→120吨lf炉精炼→连铸双流板坯铸机中间包→板坯→发运(入库)。

2、双流板坯铸机及中间包主要技术参数

双流板坯连铸机主要技术参数见表1，双流板坯中间包主要工艺技术参数见表2。

表1双流板坯连铸机主要工艺技术参数

表2双流板坯中间包主要工艺技术参数

(二)提高双流板坯连浇炉数技术

1、影响双流板坯中间包连浇炉数的主要原因

影响双流板坯中间包连浇炉数的主要原因有两个方面，一是中间包过热度偏高，铸机拉速较慢导致连浇炉数少。二是中间包水口水口座砖之间渗钢导致浇注安全性差。

2、降低双流板坯中间包过热度的措施

双流板坯普碳钢(q235b)系统温度偏高，中间包过热度平均34.6℃，导致连铸拉速偏低，平均拉速0.95m/min，单包浇注周期较长，以板坯断面230mm*1250mm为准，平均35.2分钟，导致中间包连浇炉数较低。为了改善这一现状，制定实施炼钢厂全工序降低双流板坯系统温度措施。

炼钢工序：

⑴炼钢出钢必须严格执行温度制度，及时掌握包况，并根据包况确定出钢温度，氩站出站温度合格率≥85％。

⑵正常包况：氩前温度＞氩站离站温度上限+25℃；特殊包况：氩前温度＞氩站离站温度上限+35℃。

⑶正常包况离站温度按系统温度中下限执行，吹氩时间≥10分钟；特殊包况炉次按规定温度上浮，吹氩时间≥12分钟。保证吹氩时间及吹氩效果。

⑷直供铸机炉次吹氩结束后，加入50～70kg碳化稻壳或100～140kg覆盖剂。

精炼工序：

⑴lf炉精炼必须严格执行温度制度，及时掌握包况，并根据包况确定出站温度，lf炉出站温度合格率≥85％。

⑵正常包况离站温度按系统温度中下限执行，吹氩时间≥10分钟；特殊包况炉次按规定温度上浮，吹氩时间≥12分钟。保证吹氩时间及吹氩效果。

⑶lf炉精炼离站时加入50～70kg碳化稻壳或100～140kg覆盖剂。

钢包工序：

⑴连铸浇钢结束下线后至再次投用时间＞90分钟必须烘烤，并保证烘烤温度≥800℃方可投用。

⑵小修包必须烘烤16个小时以上，大修包必须烘烤36个小时以上，保证烘烤温度800℃以上方可使用。

⑶保证钢包双塞透气率≥98％。

连铸工序：

⑴连铸中间包烘烤严格执行中间包烘烤制度，保证烘烤效果。

⑵连铸到站2分钟内必须加盖，浇注结束后，天车到位时方可摘包盖。

⑶开机炉次中间包液面涨至300mm左右，加入覆盖剂和碳化稻壳，加入要及时；开机炉中间包覆盖剂不少于20袋；稻壳不小于10袋，连浇炉及时、均匀加入中间包覆盖剂，浇注过程中钢水液面不得裸露。

⑷连铸做到全程保护浇注，浇注过程中，要保证满包浇注。

调度系统：

⑴稳定供钢节奏，杜绝等水控速现象，保证大包到站双流板坯正浇注大包钢水≥40t。并保证转炉直供铸机炉次拔氩管至大包开浇时间≤18分钟，保证连铸到站测温及镇静至开浇时间≤10分钟。

⑵协调炼钢和精炼作业区做好中间包过热度控制工作。

⑶要求调度室保证连铸中间包烘烤时间，组织大包到站不可过于提前或延后，导致中间包烘烤时间过短或过长。

通过降低降低双流板坯系统温度措施的实施及各工序严格的执行，目前中间包过热度平均27.8℃，平均拉速1.15m/min，单包浇注周期平均29.1分钟(以板坯断面230mm*1250mm为准)，以中间包连浇周期700分钟计算，比降系统温度之前中间包每浇次可提高连浇炉数4.2炉。

3、水口座砖渗钢主要原因

中间包连浇炉数较低的另一主要原因是中间包上水口、座砖渗钢，根据不断跟踪双流板坯中间包砌筑、生产、翻包情况，发现水口座砖渗钢主要有以下几点因素导致。

水口座砖配合尺寸：

原始设计中，水口、座砖配合尺寸是间隙配合，间隙5±1mm，设计间隙过大。使用过程中，因间隙过大，接缝泥膨胀系数无法弥补水口、座砖热膨胀缝隙，使接缝处更为薄弱，钢水沿间隙向下侵蚀渗钢。另缝隙过大，导致接缝泥无法填满，使下部无接缝泥，失去防护作用。

接缝泥材质

原有接缝泥为镁质材料配玻璃水调制，高温时存在熔化及裂纹情况，填充不均匀，钢水容易沿裂纹或气孔处向下侵蚀渗钢。

水口处钢水流场

原有砌筑方式仅有座砖与水口配合，座砖上直接由涂抹料砌成碗状，钢水进入水口时直接侵蚀水口座砖缝隙，如钢水发生打旋现象，侵蚀渗钢更加严重。

工艺调整改进措施：

(1)调整水口、座砖配合尺寸

对不同的中间包水口座砖配合尺寸进行对比分析，其对渗钢长度的影响如图1所示。水口渗钢长度越短说明钢水穿透中间包的可能性越小，安全性越高。通过对比试验表明，将水口、座砖缝隙间隙调整≤2mm时，渗钢长度最短，安全性最高。

但间隙过小的话，涂抹接缝泥后无法保证座砖顺利安装。所以将水口、座砖缝隙间隙从5±1mm调整为2.5±1mm，既保证了水口、座砖安装的顺利，又缩小了水口、座砖间隙，减少接缝泥料的填充。使水口、座砖间缝隙更吻合，接缝泥饱满，降低钢水的穿透几率。

(2)改进接缝泥材质

原有接缝泥为镁质材料配玻璃水调制，通过跟踪发现接缝泥高温时存在熔化及裂纹情况，填充不均匀，钢水容易沿裂纹或气孔处向下侵蚀渗钢。通过不断调整试验发现使用高铝质材料配玻璃水调制成的接缝泥无熔化及裂纹情况，膨胀填充均匀，能够充分起到防护作用。

对镁质与高铝质接缝泥进行对比分析，其对渗钢长度的影响如图2所示。通过对比试验表明，高铝质接缝泥比mg质接缝泥渗钢长度平均短40.7mm，高铝质接缝泥安全性好。

(3)改变水口处钢水流场

原有砌筑方式仅有座砖与水口配合，座砖上直接由涂抹料砌成碗状，钢水进入水口时直接侵蚀水口座砖缝隙。通过试验改变原有砌筑方式，在水口上方砌筑一个压盖。使用水口压盖的目的是使水口、座砖接缝处不直接接触钢水，通过压盖的环缝改变钢水的流向，从而减缓钢水对接缝的侵蚀。通过使用，压盖起到了缓解夹钢作用。对不加压盖与加压盖进行对比分析，其对渗钢长度的影响如图3所示。

(4)增加防护措施

原有座砖下部全部采用涂抹料填充，因涂抹料湿度大，经烘烤后出现裂纹，且抗侵蚀能力差。如钢水穿透座砖后，很快就通过裂纹直接穿透中间包，造成事故。在座砖下部采用捣打料打结50mm厚，捣打料耐高温、耐冲刷能力远好于涂抹料。调整后，即使钢水穿过座砖，也不至于漏到中间包外部，起到安全生产的防护作用，如图4、图5所示。

实施例结果表明：

⑴通过科研项目的开展，找到了限制双流板坯普碳钢(q235b)中间包连浇炉数的关键点，即降低中间包过热度，提高铸机拉速与缓解中间包水口座砖渗钢，保证浇注安全，可使双流板坯普碳钢(q235b)中间包连浇炉数得以提高。

⑵通过对比试验，优化了4项关键的连铸中间包砌筑工艺，实现了双流板坯普碳钢(q235b)中间包连浇22炉的目标。

⑶通过提高双流板坯连浇炉数技术研究项目，达到降低成本的目的，为成本控制工作提供新的管理思路及方法。