CN109434087A - 钢包自开率过程控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于炼钢技术领域,具体涉及一种钢包自开率过程控制方法。本发明包括铬质引流砂的选择、钢包设计工艺、钢包过程烘烤工艺、钢包修包工艺、转炉冶炼工艺、放钢工艺、钢包周转工艺,所述铬质引流砂由铬铁矿和添加剂制成,铬铁矿包括以下重量百分含量的成分:Cr2O335‑45%,FeO 12‑15%,MgO 15‑23%,Al2O38‑15%,SiO22‑12%;添加剂为石墨,石墨的添加质量为铬铁矿质量的6‑9%;所述铬铁矿为五级粒级结构,每级分别占比20%。本发明使得钢包自开率可以达到100%,减少了对生产过程的影响,减少不自开带来的生产事故,安全环保,降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于炼钢技术领域,具体涉及一种钢包自开率过程控制方法。
背景技术
目前,从全国冶金行业来看,全国钢厂钢包自开率普遍在80-96%之间,很难达到100%自开的效果。对于不自开炉次,需要通过烧氧引流操作把它烧开;部分炉次通过引流操作也引不开,带来非计划停浇生产事故。烧氧引流既增加了环境污染也带来钢水污染,影响产品质量;非计划停浇事故会带来生产成本的明显增加。造成钢包不自开的的原因,大部分钢厂是从钢包热修包、转炉冶炼、引流沙质量、加沙质量、钢包等这几个方面考虑问题,抓不住解决问题的重点,往往几个问题杂糅在一起,很难分析是哪方面原因造成的。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种钢包自开率过程控制方法,使得钢包自开率可以达到100%,减少了对生产过程的影响,减少不自开带来的生产事故,安全环保,降低了生产成本。
本发明所述的钢包自开率过程控制方法,包括铬质引流砂的选择、钢包设计工艺、钢包过程烘烤工艺、钢包修包工艺、转炉冶炼工艺、放钢工艺、钢包周转工艺。
(一)所述铬质引流砂由铬铁矿和添加剂制成,铬铁矿包括以下重量百分含量的成分:Cr2O3 35-45%,FeO 12-15%,MgO 15-23%,Al2O3 8-15%,SiO2 2-12%;添加剂为石墨,石墨的添加质量为铬铁矿质量的6-9%;
所述铬铁矿为五级粒级结构,每级分别占比20%。
所述SiO2由原料石英砂提供,石英砂中SiO2含量≥98.6%,石英砂的莫氏硬度为7度,粒度为0.95-1.20mm。
本发明选用的铬质引流砂具有比重大、流动性好、熔点高、不过度烧结等优点。在铬质引流砂中,当铬铁矿的加入量大于60%时,铬铁矿呈连续分布,这种分布有助于形成连续的烧结层。高温下,铬铁矿中FeO反应脱溶并形成二次尖晶石,使烧结层体积发生变化而产生裂纹,这样当滑板打开时,水口下部未烧结的引流砂迅速流出,烧结层裂纹迅速扩展,在钢水的静压力作用下烧结层完全被破坏,从而能达到自动开浇目的。合理的粒级结构会减少引流砂体积的气孔率,减少炉渣渗透的几率,引流砂每增加一个粒级,气孔率减少2-5%;本发明设计的铬质引流砂的配方,当引流砂遇到钢水后,会形成合理的烧结层,既不会造成烧结层厚度过大不利于压破,又不至于烧结层不合理造成渗钢层的形成。
本发明中石墨的添加质量为铬铁矿质量的6-9%,这样有利于石墨与炉渣形成0度浸润角,降低炉渣的渗透,利用石墨平滑层的存在提高引流砂的流动性。石墨作为抗氧化物质,减少了MnO、FeO与引流砂中SiO2形成MnO、SiO2、FeO、SiO2固溶体的几率,提高引流砂自开率。
(二)所述钢包设计工艺中,包底厚度为470±10mm,透气芯厚度为500±10mm;熔池选用无尽衬浇注料,渣线部位采用MT14砖,施工工艺水分含量控制在4-6%,対胎具选用保温膜缠绕表面3层,方便施工完成后脱模。
(三)所述钢包过程烘烤工艺如下:稳定现场煤气压力不低于5KPa;从烘烤器射流孔内部引火,严禁从烘烤器外点火,火焰长度≥3.5m;大修包自然养护时间≥72小时,中修包自然养护时间≥24小时,中、大修烘烤用时60小时,依据生产情况、烘烤效果做出调整。
小修包自然养护时间≥24小时,小修烘烤用时24-36小时,依据生产情况、烘烤效果做出调整。
现场实际操作时可以根据煤气压力、燃烧值的不同进行调整,但升温过程必须循序渐进,烘烤过程中火焰要稳定,在使用前不得停火或减火,以免影响使用寿命。烘烤温度包底温度≥800℃,包壳外壁上部温度≥180℃;包壳外壁中部温度≥180℃;包壳外壁下部温度≥180℃。
(四)所述钢包修包工艺中,包括以下控制点:
(1)清理包口粘渣,包口渣≦100mm;
(2)加强包底检查,减少包底串气造成引流砂渗渣;
(3)包底冲击区部位出现凹坑后,凹坑较其它部位≦50mm及时更换水口坐砖;
(4)水口清理干净,保证水口圆通、光滑,避免中间出现凹坑,无偏斜,保证水口对中度≦5mm;
(5)包内有粘渣时,进行立包控渣操作,避免钢包渣回流水口。
(五)所述转炉冶炼工艺中,提高一次拉碳率,减少钢水过氧化,放钢温度≥1530℃。
(六)所述放钢工艺中,包括以下控制点:
(1)新上钢包由于水口部位冷空气的对流热散失效应,外加过程中需要换滑板、加引流砂等会带走一部分热量,水口周围温度要比包底其他部位低150-200℃;
(2)转炉控制合理的放钢温度,新上与过程停用4小时以上钢包,到氩站钢水测温不低于1580℃;
(3)出钢前出钢口必须加挡渣帽,减少一次渣量对引流砂影响的几率,避免一次接触引流沙;
(4)合金加入时机与合金加入时长要合理控制,既有利于钢包自开,又有利于钢水成分的混匀;
(5)合理控制合金加入时间:出钢1/4开始加入,放钢3/4加完,合金与钢流相匹配,均一稳定。
吹氩过程控制过程如下:
(1)放钢前对准备放钢钢包开启氩气管路进行试气,确保每块透气砖透气量不低于300NL/Min,双透气砖流量相差不超过20NL/Min;
(2)放钢前1分钟打开吹氩管路,流量控制在200-300NL/min;
(3)放钢完毕后开钢调整吹氩方式,按照工艺要求对钢水进行吹氩处理。
(七)所述钢包周转工艺中,包括以下控制点:
(1)钢液在钢包内静止时间越长,引流砂形成的烧结层越厚,在开浇时,钢液静压力就不容易将其压裂自开;反之则越易自开。静止时间不超过10分钟。静止时间超过10分钟每增加5分钟,软吹时间不低于3分钟。
(2)随着钢包内钢水镇静时间的延长,冷钢包结壳的几率逐渐增加,再开率明显降低,减少钢水过程中的压包时间≦10分钟;
(3)加快钢包周转,减少钢包空冷时间,空冷时间控制在30分钟以内;
(4)提高连铸平均拉速在2.3m/min以上,减少钢水压包时间与空冷时间;
(5)随着连铸拉速的降低,减少周转钢包数量;要建立通过稳定软吹达到稳定连铸的思维模式,转炉保精练→精练保软吹→软吹保连铸,连铸抓三恒三稳、保全流。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明通过对铬质引流砂的选择、对钢包设计工艺、钢包过程烘烤工艺、钢包修包工艺、转炉冶炼工艺、放钢工艺、钢包周转工艺的组合控制,使得钢包自开率可以达到100%,减少了对生产过程的影响,减少不自开带来的生产事故,减少因不自开带来钢坯质量的影响,减少因烧氧引流造成的环境污染,减少引流带来的安全隐患,减少优钢产品钢水的污染,减少了钢坯浪费,降低了生产成本。
附图说明
图1是大、中修浇注料包烘烤温度曲线;
图2是浇注料小修包烘烤温度曲线。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
所述的钢包自开率过程控制方法,包括铬质引流砂的选择、钢包设计工艺、钢包过程烘烤工艺、钢包修包工艺、转炉冶炼工艺、放钢工艺、钢包周转工艺。
(一)所述铬质引流砂由铬铁矿和添加剂制成,铬铁矿包括以下重量百分含量的成分:Cr2O3 35%,FeO 15%,MgO 23%,Al2O3 15%,SiO2 12%;添加剂为石墨,石墨的添加质量为铬铁矿质量的6%;
所述铬铁矿为五级粒级结构,每级分别占比20%。
所述SiO2由原料石英砂提供,石英砂中SiO2含量≥98.6%,石英砂的莫氏硬度为7度,粒度为0.95-1.20mm。
(二)所述钢包设计工艺中,包底厚度为470±2mm,透气芯厚度为500±3mm;熔池选用无尽衬浇注料,渣线部位采用MT14砖,施工工艺水分含量控制在4%,対胎具选用保温膜缠绕表面3层,方便施工完成后脱模。
(三)所述钢包过程烘烤工艺如下:稳定现场煤气压力为5KPa;从烘烤器射流孔内部引火,火焰长度≥3.5m;大修包自然养护72小时,中修包自然养护24小时,中、大修烘烤用时60小时。
小修包自然养护24小时,小修烘烤用时24小时。
烘烤温度包底温度为800℃,包壳外壁上部温度为180℃;包壳外壁中部温度为180℃;包壳外壁下部温度为180℃。
(四)所述钢包修包工艺中,包括以下控制点:
(1)清理包口粘渣,包口渣≦100mm;
(2)加强包底检查,减少包底串气造成引流砂渗渣;
(3)包底冲击区部位出现凹坑后,凹坑较其它部位≦50mm及时更换水口坐砖;
(4)水口清理干净,保证水口圆通、光滑,避免中间出现凹坑,无偏斜,保证水口对中度≦5mm;
(5)包内有粘渣时,进行立包控渣操作,避免钢包渣回流水口。
(五)所述转炉冶炼工艺中,提高一次拉碳率,减少钢水过氧化,放钢温度为1530℃。
(六)所述放钢工艺中,包括以下控制点:
(1)新上钢包由于水口部位冷空气的对流热散失效应,外加过程中需要换滑板、加引流砂等会带走一部分热量,水口周围温度要比包底其他部位低160℃;
(2)转炉控制合理的放钢温度,新上与过程停用4小时以上钢包,到氩站钢水测温为1580℃;
(3)出钢前出钢口加挡渣帽,减少一次渣量对引流砂影响的几率,避免一次接触引流沙;
(4)合金加入时机与合金加入时长要合理控制,既有利于钢包自开,又有利于钢水成分的混匀;
(5)合理控制合金加入时间:出钢1/4开始加入,放钢3/4加完,合金与钢流相匹配,均一稳定。
吹氩过程控制过程如下:
(1)放钢前对准备放钢钢包开启氩气管路进行试气,确保每块透气砖透气量不低于300NL/Min,双透气砖流量相差不超过20NL/Min;
(2)放钢前1分钟打开吹氩管路,流量控制在200NL/min;
(3)放钢完毕后开钢调整吹氩方式,按照工艺要求对钢水进行吹氩处理。
(七)所述钢包周转工艺中,包括以下控制点:
(1)钢液在钢包内静止时间为10分钟;
(2)控制压包时间为10分钟;
(3)加快钢包周转,减少钢包空冷时间,空冷时间控制在20分钟;
(4)提高连铸平均拉速在2.5m/min,减少钢水压包时间与空冷时间。
实施例2
所述的钢包自开率过程控制方法,包括铬质引流砂的选择、钢包设计工艺、钢包过程烘烤工艺、钢包修包工艺、转炉冶炼工艺、放钢工艺、钢包周转工艺。
(一)所述铬质引流砂由铬铁矿和添加剂制成,铬铁矿包括以下重量百分含量的成分:Cr2O3 45%,FeO 12%,MgO 20%,Al2O3 12%,SiO2 11%;添加剂为石墨,石墨的添加质量为铬铁矿质量的9%;
所述铬铁矿为五级粒级结构,每级分别占比20%。
所述SiO2由原料石英砂提供,石英砂中SiO2含量≥98.6%,石英砂的莫氏硬度为7度,粒度为0.95-1.20mm。
(二)所述钢包设计工艺中,包底厚度为470±3mm,透气芯厚度为500±5mm;熔池选用无尽衬浇注料,渣线部位采用MT14砖,施工工艺水分含量控制在6%,対胎具选用保温膜缠绕表面3层,方便施工完成后脱模。
(三)所述钢包过程烘烤工艺如下:稳定现场煤气压力为5KPa;从烘烤器射流孔内部引火,火焰长度≥3.5m;大修包自然养护80小时,中修包自然养护30小时,中、大修烘烤用时60小时。
小修包自然养护32小时,小修烘烤用时36小时。
烘烤温度包底温度为850℃,包壳外壁上部温度为200℃;包壳外壁中部温度为190℃;包壳外壁下部温度为190℃。
(四)所述钢包修包工艺中,包括以下控制点:
(1)清理包口粘渣,包口渣≦100mm;
(2)加强包底检查,减少包底串气造成引流砂渗渣;
(3)包底冲击区部位出现凹坑后,凹坑较其它部位≦50mm及时更换水口坐砖;
(4)水口清理干净,保证水口圆通、光滑,避免中间出现凹坑,无偏斜,保证水口对中度≦5mm;
(5)包内有粘渣时,进行立包控渣操作,避免钢包渣回流水口。
(五)所述转炉冶炼工艺中,提高一次拉碳率,减少钢水过氧化,放钢温度为1560℃。
(六)所述放钢工艺中,包括以下控制点:
(1)新上钢包由于水口部位冷空气的对流热散失效应,外加过程中需要换滑板、加引流砂等会带走一部分热量,水口周围温度要比包底其他部位低200℃;
(2)转炉控制合理的放钢温度,新上与过程停用4小时以上钢包,到氩站钢水测温为1620℃;
(3)出钢前出钢口加挡渣帽,减少一次渣量对引流砂影响的几率,避免一次接触引流沙;
(4)合金加入时机与合金加入时长要合理控制,既有利于钢包自开,又有利于钢水成分的混匀;
(5)合理控制合金加入时间:出钢1/4开始加入,放钢3/4加完,合金与钢流相匹配,均一稳定。
吹氩过程控制过程如下:
(1)放钢前对准备放钢钢包开启氩气管路进行试气,确保每块透气砖透气量不低于320NL/Min,双透气砖流量相差不超过18NL/Min;
(2)放钢前1分钟打开吹氩管路,流量控制在300NL/min;
(3)放钢完毕后开钢调整吹氩方式,按照工艺要求对钢水进行吹氩处理。
(七)所述钢包周转工艺中,包括以下控制点:
(1)钢液在钢包内静止时间为8分钟;
(2)控制压包时间为8分钟;
(3)加快钢包周转,减少钢包空冷时间,空冷时间控制在20分钟;
(4)提高连铸平均拉速在2.8m/min,减少钢水压包时间与空冷时间。
实施例3
所述的钢包自开率过程控制方法,包括铬质引流砂的选择、钢包设计工艺、钢包过程烘烤工艺、钢包修包工艺、转炉冶炼工艺、放钢工艺、钢包周转工艺。
(一)所述铬质引流砂由铬铁矿和添加剂制成,铬铁矿包括以下重量百分含量的成分:Cr2O3 40%,FeO 14%,MgO 21%,Al2O3 13%,SiO2 12%;添加剂为石墨,石墨的添加质量为铬铁矿质量的7%;
所述铬铁矿为五级粒级结构,每级分别占比20%。
所述SiO2由原料石英砂提供,石英砂中SiO2含量≥98.6%,石英砂的莫氏硬度为7度,粒度为0.95-1.20mm。
(二)所述钢包设计工艺中,包底厚度为470±5mm,透气芯厚度为500±6mm;熔池选用无尽衬浇注料,渣线部位采用MT14砖,施工工艺水分含量控制在5%,対胎具选用保温膜缠绕表面3层,方便施工完成后脱模。
(三)所述钢包过程烘烤工艺如下:稳定现场煤气压力为5KPa;从烘烤器射流孔内部引火,火焰长度≥3.5m;大修包自然养护75小时,中修包自然养护28小时,中、大修烘烤用时60小时。
小修包自然养护32小时,小修烘烤用时31小时。
烘烤温度包底温度为860℃,包壳外壁上部温度为210℃;包壳外壁中部温度为210℃;包壳外壁下部温度为210℃。
(四)所述钢包修包工艺中,包括以下控制点:
(1)清理包口粘渣,包口渣≦100mm;
(2)加强包底检查,减少包底串气造成引流砂渗渣;
(3)包底冲击区部位出现凹坑后,凹坑较其它部位≦50mm及时更换水口坐砖;
(4)水口清理干净,保证水口圆通、光滑,避免中间出现凹坑,无偏斜,保证水口对中度≦5mm;
(5)包内有粘渣时,进行立包控渣操作,避免钢包渣回流水口。
(五)所述转炉冶炼工艺中,提高一次拉碳率,减少钢水过氧化,放钢温度为1530℃。
(六)所述放钢工艺中,包括以下控制点:
(1)新上钢包由于水口部位冷空气的对流热散失效应,外加过程中需要换滑板、加引流砂等会带走一部分热量,水口周围温度要比包底其他部位低180℃;
(2)转炉控制合理的放钢温度,新上与过程停用4小时以上钢包,到氩站钢水测温为1620℃;
(3)出钢前出钢口加挡渣帽,减少一次渣量对引流砂影响的几率,避免一次接触引流沙;
(4)合金加入时机与合金加入时长要合理控制,既有利于钢包自开,又有利于钢水成分的混匀;
(5)合理控制合金加入时间:出钢1/4开始加入,放钢3/4加完,合金与钢流相匹配,均一稳定。
吹氩过程控制过程如下:
(1)放钢前对准备放钢钢包开启氩气管路进行试气,确保每块透气砖透气量不低于350NL/Min,双透气砖流量相差不超过15NL/Min;
(2)放钢前1分钟打开吹氩管路,流量控制在270NL/min;
(3)放钢完毕后开钢调整吹氩方式,按照工艺要求对钢水进行吹氩处理。
(七)所述钢包周转工艺中,包括以下控制点:
(1)钢液在钢包内静止时间为5分钟;
(2)控制压包时间为5分钟;
(3)加快钢包周转,减少钢包空冷时间,空冷时间控制在20分钟;
(4)提高连铸平均拉速在3.1m/min,减少钢水压包时间与空冷时间。
本发明通过对铬质引流砂的选择、对钢包设计工艺、钢包过程烘烤工艺、钢包修包工艺、转炉冶炼工艺、放钢工艺、钢包周转工艺的组合控制,使得实施例中的钢包自开率均能达到100%。
Claims (9)
1.一种钢包自开率过程控制方法,包括铬质引流砂的选择、钢包设计工艺、钢包过程烘烤工艺、钢包修包工艺、转炉冶炼工艺、放钢工艺、钢包周转工艺,铬质引流砂由铬铁矿和添加剂制成,其特征在于:铬铁矿包括以下重量百分含量的成分:Cr2O3 35-45%,FeO 12-15%,MgO 15-23%,Al2O3 8-15%,SiO2 2-12%;添加剂为石墨,石墨的添加质量为铬铁矿质量的6-9%;
所述铬铁矿为五级粒级结构,每级分别占比20%。
2.根据权利要求1所述的钢包自开率过程控制方法,其特征在于:SiO2由原料石英砂提供,石英砂中SiO2含量≥98.6%,石英砂的莫氏硬度为7度,粒度为0.95-1.20mm。
3.根据权利要求1所述的钢包自开率过程控制方法,其特征在于:钢包设计工艺中,包底厚度为470±10mm,透气芯厚度为500±10mm;熔池选用无尽衬浇注料,渣线部位采用MT14砖,施工工艺水分含量控制在4-6%,対胎具选用保温膜缠绕表面3层。
4.根据权利要求1所述的钢包自开率过程控制方法,其特征在于:钢包过程烘烤工艺如下:稳定现场煤气压力不低于5KPa;从烘烤器射流孔内部引火,火焰长度≥3.5m;大修包自然养护时间≥72小时,中修包自然养护时间≥24小时,中、大修烘烤用时60小时;小修包自然养护时间≥24小时,小修烘烤用时24-36小时;烘烤温度包底温度≥800℃,包壳外壁上部温度≥180℃;包壳外壁中部温度≥180℃;包壳外壁下部温度≥180℃。
5.根据权利要求1所述的钢包自开率过程控制方法,其特征在于:钢包修包工艺中,清理包口粘渣,包口渣≦100mm;包底冲击区部位出现凹坑后,凹坑较其它部位≦50mm时及时更换水口坐砖;水口对中度≦5mm。
6.根据权利要求1所述的钢包自开率过程控制方法,其特征在于:转炉冶炼工艺中,提高一次拉碳率,减少钢水过氧化,放钢温度≥1530℃。
7.根据权利要求1所述的钢包自开率过程控制方法,其特征在于:放钢工艺中,出钢前出钢口加挡渣帽;控制合金加入时间,出钢1/4开始加入,放钢3/4加完,合金与钢流相匹配。
8.根据权利要求1所述的钢包自开率过程控制方法,其特征在于:放钢工艺中,吹氩过程控制过程如下:
(1)放钢前对准备放钢钢包开启氩气管路进行试气,每块透气砖透气量不低于300NL/Min,双透气砖流量相差不超过20NL/Min;
(2)放钢前1分钟打开吹氩管路,流量控制在200-300NL/min;
(3)放钢完毕后开钢调整吹氩方式,按照工艺要求对钢水进行吹氩处理。
9.根据权利要求1所述的钢包自开率过程控制方法,其特征在于:钢包周转工艺中,钢液在钢包内静止时间为10min以内;压包时间≦10分钟;空冷时间控制在30分钟以内;提高连铸平均拉速在2.3m/min以上。
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CN114247862A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-29 | 山东莱钢永锋钢铁有限公司 | 一种提高钢包自开率的方法 |
CN114645110A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-21 | 日照钢铁控股集团有限公司 | 转炉出钢用保护砂及转炉出钢工艺 |
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2018
- 2018-12-27 CN CN201811618664.9A patent/CN109434087A/zh active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114247862A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-29 | 山东莱钢永锋钢铁有限公司 | 一种提高钢包自开率的方法 |
CN114645110A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-21 | 日照钢铁控股集团有限公司 | 转炉出钢用保护砂及转炉出钢工艺 |
CN114645110B (zh) * | 2022-03-25 | 2023-08-22 | 日照钢铁控股集团有限公司 | 转炉出钢用保护砂及转炉出钢工艺 |
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