連鑄比

連鑄技術在降低能耗、提高效率、增加生產能力、提高鑄坯質量、改善勞動條件及提供生產連續化、自動化等方面具有很大優勢,鍊鋼廠走連鑄生產路線是降成本求生存的必然要求,而高連鑄比(甚至全連鑄)就是這些優勢的綜合體現之一。縱觀全國,電爐鋼廠已實現全連鑄的有20多家,但他們都是在爐容比較大且爐子座數≤ 3座、或有精煉升温措施、或鑄機台數多於1台的情況下所獲得 ^[1]  。

（1） 設計方面

為了實現3爐連澆,連鑄機配備有鋼包迴轉台、東西兩工位的快速烘烤中間包裝置及兩台中間包車、中間包容量設計為9. 5 t 的貯備空間; 塞棒控制加定徑水口的敞開澆鑄,使方便分流扎引錠的二冷室設置優勢得以發揮,可以實現3流澆注的單獨控制。

（2）設備方面

①機械、電氣設備的運行可靠,保證了拉速的可調和鑄坯的順行。鋼水充足時,正常拉速保持在2. 0 m /min左右, 最高可達2. 55 m /min。而根據出鋼條件,一定時間內拉速為1. 0 m /min也是可行的;

②對生產中出現的各種問題進行了整改,如試產時的結晶器上口漏水問題,改變了O型耐熱密封材料的材質,並在銅管上口開槽以改善密封,解決了結晶器上口漏水影響生產的問題。

（3）工藝方面

① 爐前採用煤氧噴吹和爐門氧槍強化冶煉技術,採用熔氧結合、快速還原操作,縮短了冶煉週期;

② 強調紅包出鋼,出完鋼後立即加保温材料(覆蓋劑、炭化穀殼)。採用鋼包底吹氬,均勻鋼水温度、成分,進一步去夾雜,提高鋼的質量;

③ 強化連鑄操作,依鋼水量、温度決定開澆時間、流數、拉速。解決了漏鋼、塞棒熔斷等典型操作問題,杜絕操作事故的發生;

④ 對漏鋼、脱方進行了攻關;

⑤ 採用快速更換中間包技術,最高連澆達16爐。由於爐子的冶煉週期長而準備澆注的限制性環節--扎引錠時間僅在15 min以內,即停澆到重新開澆時間間隔短,故不過分追求連澆爐數;

⑥ 為搶時間,有時採用補漏操作,即拉鋼中發生漏鋼時立即關閉鋼流、拉速回零並關二冷水,然後往結晶器中加冷鋼,再給鋼水續拉。

（4）管理方面

為了合理控制鋼水流量和鋼水温度以滿足爐機匹配,在各爐座和連鑄平台配備有電話機。強化各種規章制度來協調各工序的配合,保證順行 ^[2]  。

漏鋼多造成處理二冷室殘鋼時間長而延長了檢修時間; 指揮不當造成小爐單爐; 出鋼温度低; 連鑄操作不當造成的問題(如塞棒關不住、水口堵不上)及鑄機狀態問題;結晶器下口漏水嚴重影響操作; 鑄機設備故障;鋼水銅高轉煉Q235等。

連鑄比是鍊鋼生產工藝水平和效益的重要標誌之一,連鑄比的提高是連鑄為中心的重要前提,是連鑄生產效益的直接體現。連鑄比的提高,取決於鋼水流量、鋼水温度和鑄機狀態。

1　連鑄機生產條件分析

(1) 依據生產實踐, 20MnSi的中間包最佳澆注温度範圍為( 1530± 15) ℃。

(2) 30 t 鋼包鋼水量為28 t , 温降速度為1℃ /min; 20 t鋼包鋼水量為18 t ,温降速度為1. 5℃ /min。

2　鋼水流量與鋼水温度匹配

為了保證爐子生產能力的發揮及連鑄的多爐連澆,爐前出鋼量必須適當而且相對穩定。依目前4座爐子的生產條件,爐子出鋼量是可控的,但出鋼時間卻是不完全可控的。這樣就給鋼水流量帶來許多種情況。

(1) 4座爐子在很短時間內都出鋼由於沒有精煉調温措施,為了保證順利澆完鋼水,對待澆時間長的鋼水只有增加出鋼温度,這必然帶來電耗增多、冶煉時間加長、電極和耐火材料消耗增加等。因而快速拉完鋼水使出鋼温度降低是必然的要求。而從中間包水口、絕熱板、塞棒的使用壽命考慮,已規定了中間包使用壽命最多為6爐。因此,這種情況最優先的考慮是4爐開3流快速澆完。此時,鋼水總量為28 t× 2+ 18 t× 2= 92 t ,按設計平均拉速1. 6 m /min計算,需澆注時間102 min,拉速1. 9 m /min對應95 min。這樣,正常情況下澆完到下次來鋼水間隔在38 min以上,對準備澆注及一些事故處理有足夠時間。實踐證明,若鋼包、中間包的準備都良好時,第一爐開澆鋼包到中間包過程温降50～ 60 ℃ ,而連澆爐過程温降30～ 40 ℃。這種情況下,加上鋼包吊運和吹氬温降,則5 t爐出完鋼的爐後温度控制在1 600～ 1610 ℃以上, 15 t 爐則是1 620～ 1630℃。

(2) 4爐出鋼順序按前爐鋼水澆完, 後一爐鋼水恰好到達連鑄並立即開澆,此為爐機時間銜接理想型。若符合開3流澆鋼狀態,即爐子之間的出鋼間隔較短,則考慮4爐快速拉完,然後準備下一澆次的澆注,這樣每爐出完鋼温度控制在1600～ 1 610 ℃就足夠。若符合兩流澆注,就得相應提高出鋼温度,以保證順利澆完和後續的連澆。

(3) 有兩座爐同時出鋼, 另兩座爐在大約1 h後也同時出鋼。前兩爐鋼水的温度要控制高一些( 1620℃以上) , 用兩流拉鋼並等到後續的兩爐出鋼。

(4) 一爐先出鋼,後面的三爐鋼在1 h 後再出。若是15 t爐,則提高出鋼温度在1 630℃以上,使鎮靜時間加長或控制冶煉節奏; 若是5 t爐,就只有控制冶煉節奏。總之, 4座爐正常生產時,以每澆次拉完4爐鋼為最好,既可使爐子的出鋼温度控制趨向低温,又對維護連鑄機有利。

3　鑄機狀態與設備維護

鑄機狀態直接影響着連鑄生產,是穩定、可控、順行的重要前提。實踐操作中有機械、電氣設備故障; 在工藝上包括連鑄起步的拉漏、拉脱,拉鋼過程的拉漏,水口因燒氧過大並遇到塞棒被凝鋼結死或熔損而關不死所致溢漏,都對鑄機狀態影響很大。

這些問題的解決,只有從抓工藝和設備的管理着手。工藝上,首先根據冶煉連鑄的工藝條件提出合理的工藝參數,為生產提供參考; 其次抓好鋼包、中間包、結晶器這三項最直接影響澆注的工作,嚴格按標準化作業; 再次,在顧及連澆的情況下,儘可能使鋼水快速拉完,為工藝的配合、事故的處理及設備更換提供時間保證。設備上,強化檢修質量,向設計標準看齊,加強設備點檢,保證設備完好。

4　其它影響連鑄原因的處理

(1) 鋼水銅高的處理。抓入爐廢鋼料,強化配料,合理搭配電機廢鋼等含銅高的原料。

(2) 解決結晶器下口漏水問題。當工藝和設備有了保證後,就保證了班次的全連鑄,從而實現一日的全連鑄,繼而實現連續幾天全連鑄。以後的工作必須做到檢修週期到檢修週期的全連鑄。對滿足爐子設備能力的充分發揮來説,按設計周檢一次8 h 計算,可估計連鑄比為95. 2%。隨着連鑄比的提高,就可真正以連鑄為中心來組織生產。

5　今後的措施

(1) 繼續保持最少鋼包量熱週轉。

(2) 以工藝、設備的優化來保證匹配,通過高拉速來保證快速澆完鋼水,為兑鐵水等提高冶煉能力的措施創造條件。增加LF精煉並通過計算機仿真來為爐機匹配提供依據 ^[2]  。

(1) 投產兩年來的實踐表明,連鑄生產已取得一定成績,同樣的爐子條件下產量增加,成本降低,連鑄比已達到大於84. 96%的水平。

(2) 連鑄以4爐連澆來組織生產最佳,既可降低爐前出鋼温度,又有利於連鑄機維護。

(3) 鋼水供應連鑄平台的週期和每爐澆注時間大致相等對連澆、降低出鋼温度、提高連鑄比有利,所以必須控制好冶煉節奏。

(4) 加強工藝和設備的管理後,連鑄比可提高到95. 2% 以上 ^[3]  。