精煉鋼包綜合包齡提高實踐

精煉鋼包綜合包齡提高實踐夏中領(lǐng)祁躍權(quán)（德龍鋼鐵有限公司，河北邢臺054000）摘要：分析了德龍鋼鐵有限公司煉鋼廠影響精煉鋼包綜合包齡的原因，通過修砌工藝改進(jìn)，底吹系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化等，精煉鋼包綜合包齡有了顯著提高，實現(xiàn)了兩年無鋼包穿包漏包事故，保證了鋼包使用安全，同時大大降低了耐材成本。1、前言1.1鋼包的重要性在煉鋼工藝流程中，鋼包作為承載鋼水周轉(zhuǎn)的容器，其作用十分重要，鋼包耐材材質(zhì)影響著鋼水溫度、鋼水質(zhì)量，鋼包壽命的長短影響生產(chǎn)節(jié)奏。隨著爐外精煉的快速發(fā)展，尤其是LF精煉爐的廣泛應(yīng)用，鋼包的作用越來越引起人們的重視，在LF爐煉鋼過程中，精煉的五大功能均在在鋼包中體現(xiàn)，因此鋼包被稱為真正意義上的精煉“爐”。1.2煉鋼廠2010年鋼包使用情況與其他鋼廠相比，我廠鋼包包殼設(shè)計為細(xì)長型，對底吹壓力、透氣量要求更高，鋼包烘烤使用高爐煤氣，熱值低烘烤效果差，小斷面生產(chǎn)或單流冶煉管線鋼時精煉時間較長。由于以上諸多不利因素影響2010年我廠精煉鋼包，平均綜合包齡只有128次，由于整體包齡較低使得鋼包投甩包次數(shù)較多，對生產(chǎn)節(jié)奏影響較大，耐材成本高，同時存在鋼包使用安全隱患。2、原因分析及改進(jìn)措施2.1原因分析（1）底吹系統(tǒng)影響焊接不當(dāng) 使用不當(dāng)造成管路變細(xì) 造成管路扭曲（2）鋼包透氣磚影響底吹透氣磚是鋼包重要元器件，由于我廠鋼包包殼屬于細(xì)長型，根據(jù)計算公式壓力=密度*系數(shù)*高度鋼包高度的增加對底吹透氣磚透氣性能要求增加，在相同底吹效果情況下普陽、邢鋼鋼廠等底吹氣體壓力約4mpa，而我廠底吹氣體壓力為8mpa。透氣磚使用壽命僅有約20次/塊。透氣磚更換頻繁導(dǎo)致鋼包多次下線，耐材反復(fù)冷卻烘烤，壽命降低。2010年透氣磚斷裂現(xiàn)象十分普遍，導(dǎo)致底吹透氣率較低，非計劃甩包造成生產(chǎn)組織被動，底吹不透導(dǎo)致折包事故時有發(fā)生，對生產(chǎn)節(jié)奏影響明顯，綜合包齡相對較低。（3）鋼包烘烤溫度偏低由于我廠烤包設(shè)備落后，使用的高爐煤氣熱值較低，壓力不穩(wěn)定，導(dǎo)致鋼包烘烤效果較差，同時由于鋼包包殼屬于細(xì)長型，包底耐材烘烤效果較差。對標(biāo)發(fā)現(xiàn)相鄰的邢鋼煉鋼廠80噸鋼包投包時包壁耐材溫度在1000°C以上，而我廠鋼包投包時烘烤較好的鋼包包壁耐材溫度在700C左右，部分鋼包內(nèi)壁耐材溫度僅有500C。較大的溫差造成鋼包初次投入使用時鋼包磚、透氣磚耐材炸裂剝落，影響鋼包整體壽命。判包方法落后之前對于透氣磚透氣性能、鋼包包況判斷主要是依靠人工經(jīng)驗判斷，透氣磚透氣性能依據(jù)試吹氮氣觀察透氣磚表面情況，鋼包耐材侵蝕主要依靠日測經(jīng)驗判斷。對判包人員經(jīng)驗要求較高。發(fā)生誤判幾率較高。鋼包封口工藝落后采用澆注料封口，即：鋼包工作層的鎂碳磚砌筑至距離包口300mm時，改用澆注料澆注，封口料為普通鋼包澆注料，在精煉過程中澆注料被鋼水沖刷、侵蝕變薄，同時冷鋼、鋼渣粘附嚴(yán)重，使用過程中需要多次鉤包沿。同時為為避免發(fā)生穿包事故，包齡超過80次后盡量安排直上，不再過精煉，對生產(chǎn)節(jié)奏有一定影響。3、優(yōu)化方案及技術(shù)改進(jìn)措施針對鋼包從砌筑、烘烤到使用各個環(huán)節(jié)存在的影響因素，有針對性的制定了改進(jìn)措施，取得了明顯的效果。3.1底吹系統(tǒng)優(yōu)化透氣磚尾管與鋼包本體管路連接針對底吹管路采用焊接連接方式容易導(dǎo)致管路變細(xì)，焊渣堵塞管路問題，將鋼包本體與透氣磚尾管連接由焊接改為金屬軟管絲扣式，減少焊接對管路透氣性能的影響，同時新的連接方式安裝更加方便。底吹系統(tǒng)各部分管路排查針對煉鋼過程部分管路使用不當(dāng)，導(dǎo)致的底吹不透，制訂了底吹系統(tǒng)排查制度，對氣源、管路、接口定期進(jìn)行檢查，杜絕管路破損、扭曲、變形導(dǎo)致的漏氣或管路堵塞。3.2小修包透氣磚更換工藝改進(jìn)鋼包在安裝透氣磚后，透氣磚與包底磚之間縫隙有15cm左右，以前使用普通澆注料進(jìn)行灌注，但由于澆注料質(zhì)量較差，在使用過程中透氣磚周圍澆注料很容易被沖刷掉，使得透氣磚失去保護(hù)，使用壽命大大降低。同時由于澆注料與周圍鎂碳磚屬于不同材質(zhì)，膨脹系數(shù)不同，受熱后使得透氣磚受到外力擠壓，容易導(dǎo)致透氣磚斷裂。為解決這一問題，通過摸索試驗，在安裝、更換透氣磚時改用鎂碳磚填充包底磚透氣磚之間的縫隙，然后灌注剛玉自流料，此工藝有效保護(hù)透氣磚，杜絕了透氣磚斷裂，大大增加透氣磚使用壽命。3.3鋼包滑板實現(xiàn)三連滑鋼包周轉(zhuǎn)過程中，熱修的主要內(nèi)容是鋼包滑板的更換，即一包鋼水澆注完畢后，將用于控流的滑板、下水口拆除更換新的。一套滑板水口可以僅使用三次。繼2008年成功實現(xiàn)大包滑板二連滑之后，經(jīng)過耐材材質(zhì)提高，大包機構(gòu)改進(jìn)，操作工人操作技能的提高等準(zhǔn)備，2010年下半年成功實現(xiàn)滑板三連滑，即滑板、下水口可以連續(xù)使用三次不必更換。2011年滑板三連滑技術(shù)已經(jīng)成熟并已納入正常生產(chǎn)。三連滑的成功應(yīng)用，大大縮短了熱修時間，提高鋼包周轉(zhuǎn)速率，為生產(chǎn)順行提供有力保障，鋼包周轉(zhuǎn)速率的提高減小了過程溫降，對鋼包使用壽命的提高十分有益。3.4鋼包封口方式改進(jìn)精煉鋼包工作襯為鎂碳磚整體砌筑，包口部位使用200mm澆注料封口，避免掉磚，但是精煉過程中因底吹氬氣的大氣量攪拌及電弧影響，導(dǎo)致包口澆注料容易剝落，存在穿包危險，同時包口粘附大量冷鋼、鋼渣，使得鉤包沿難度增加，次數(shù)增多，對生產(chǎn)節(jié)奏影響較大，2011年開始，試驗斜面鎂碳磚封口，不使用澆注料，而是鎂碳磚百接砌筑至包口，最上一層砌筑45°斜面磚，包沿均勻分布立式焊接鋼板起到防護(hù)作用，經(jīng)過試驗證明此種工藝改進(jìn)后，包口磚使用壽命與渣線磚同步，基本不會粘附冷鋼或鋼渣，大大減少鉤包沿次數(shù)與難度，減少了鋼包下線次數(shù)。3.5判包方法改進(jìn)以往鋼包使用過程中包況的判斷主要依靠熱修班長經(jīng)驗，由于鋼包周轉(zhuǎn)過程中包襯溫度較高，加之各人經(jīng)驗差異，很容易造成判斷失誤；透氣磚透氣性能的判斷，主要依靠試吹時透氣磚發(fā)黑或有火星冒出，由于此時是空載狀態(tài)，氣源壓力與轉(zhuǎn)爐工序相同，此時對透氣性能的判定只是“透”與“不透”但并不能明確透氣性能程度，到轉(zhuǎn)爐后裝滿鋼水對底吹壓力要求較高，當(dāng)在大包組透但透氣性能小于轉(zhuǎn)爐滿載狀態(tài)下透氣壓力要求時會出現(xiàn)氣小或不透情況。壓力表數(shù)值無法準(zhǔn)確表征底吹磚透氣性能，為此在熱修試吹管路安裝氣體流量計，通過氣體流量大小來判斷底吹磚透氣性能，此項技術(shù)改革更加科學(xué)，判斷準(zhǔn)確性突破性提高。2011-2012年實現(xiàn)鋼包底吹透氣性能100%的好成績。4、效果及效益4.1效果2011年至2012年全年鋼包底吹透氣率達(dá)到100%。精煉鋼包包齡有了明顯提高，實現(xiàn)了2011年2012年兩年無穿包漏包事故。2011年與2010年各月綜合包齡統(tǒng)計年123456789101112平均201115117115123125127135130141132140140128.0201146141143145148147148148154150144.142.146.1201145.146.147.149.145.148.149.146.150.147.147.147.74.2效益分析（1） 安全效益由于一系列工藝改進(jìn)，鋼包使用更加安全，2011年-2012年均實現(xiàn)全年無鋼包穿包漏包事故發(fā)生。（2） 保證生產(chǎn)順行滑板三連滑成功應(yīng)用，鋼包封口工藝改進(jìn)，減少了鉤包沿次數(shù)，縮短了鋼包熱修時間，有利于整個煉鋼