防止中间包水口堵塞的生产实践和措施.doc

防止中间包水口堵塞的生产实践和措施 徐立山 梁静召 李 玮 高建国 薛启河（河北钢铁集团承钢公司炼钢厂，河北，承德，067002） 【摘 要】通过实际生产中水口结瘤物的取样，。表明，水口结瘤物的主要成分为A12O3通过工艺的优化改进，的发生。钢铁现有机流连铸机台，断面为mm。在生产初期，浸入式水口结瘤物，堵塞水口，打乱正常的生产秩序。—1650)mm 振动方式：正弦振动 振幅：±3mm 振频：0～400C/min 矫直方式：连续弯曲连续矫直 工艺流程：铁水预处理—150t提钒转炉—150t顶底复吹A12O3，同时混有CaO·6Al2O3等，其中A12O3占78%以上，由此可以看出，造成水口堵塞的主要结瘤物是具有高熔点的A12O3。A12O3与钢液间的表面张力很大，微小的Al2O3颗粒在钢水中相互碰撞、聚集成为大尺寸的簇群状夹杂物，结瘤物形成后慢慢的富集在浸入式水口的内表面，随着富集量的增加其中有一部分结瘤物脱落结晶器钢液此类，水口结瘤物的成分组成可以看出，A12O3，其来源如下：???A12O3，由于A12O3夹杂物未及时的上浮排除，造成钢水中大量A12O3的存在。 4.2 钢水二次氧化产物：钢水的二次氧化的来源如图1。 图1 钢水进行脱氧后在出钢或浇注过程中，随着钢水温度的降低，钢水中溶解氧的能力就会下降，Al和O的化学平衡遭到破坏，析出的氧与钢水中的酸溶铝继续发生反应生成高熔点的A12O3；如图1所示在浇注过程中由于保护浇注效果不好，钢水中的酸溶铝与空气中的氧发生反应生成高熔点的A12O3。A12O3具有较高的界面能A12O3与钢水的润湿角为140°，钢水与A12O3的面张力较大，A12O3相互聚群倾向，两个10μm?A12O3夹杂粘结只需003s，粘结力很大且粘附后有足够的强度A12O3的生成：在冶炼铝镇静钢时，后期要进行钙处理，通过钙处理可转变A12O3的存在形式，主要是通过钙处理可以将A12O3转变转变成低熔点的钙铝酸盐 A12O3）A12O3 转变成12CaO·7 A12O3，A12O3与CaO形成高熔点CaO·6A12O3复合物也会附着在浸入式水口内壁赌塞水口；加入的钙线多时会在CaO·A12O3和MnO·A12O3的基体上产生更加难于溶解的高熔点物质CaS；，因此只有添加的Ca量合适才能减少水口的堵塞。当中间包温度为1550度时钢水中的w(Al)控制在0.02%的情况下，要想避免CaS的形成，钢水中的w(S)不可以超过0.025%。 5.防止水口堵塞的措施 5.1工艺上的改进：工艺上由原来的一次铝终脱氧改成两次铝脱氧，第一次将铝合金在出钢过程中随钢流加入到钢包中，钢水运动促进夹杂物聚集上浮同时起到深脱氧的作用；第二次在LF炉加入到钢包中，保证钢水中的铝含量和酸溶铝的含量达到要求。在LF炉出站后采用钙处理将钢水中高熔点的Al2O3夹杂转变为铝钙酸盐，减少钢水中Al2O3的含量，减少水口堵塞现象的发生。 5.2 延长软吹的时间：根据Stokes定律： V= V：夹杂物上浮的速度，m/s g：重力加速度，9.8 m/s ρm:钢水的密度，7×103 kg/m3 ρs:夹杂物的密度，4×103 kg/m3 r：夹杂物直径，m ηm:钢水粘度，0.005 Pa·s 延长钢水的软吹时间有利于夹杂物的上浮，如图2 如图2所示根据夹杂物上浮时间和直径的关系确定了吹氩精炼时间有原来的5min延长到8min，软吹搅拌作用能使钢水中的夹杂物能及时充分的上浮；同时严格控制氩气的流量在80～100Nl/min，氩气流量过大会造成钢液面翻动使钢水裸露；软吹时严禁裸露钢液面，防止二次氧化及大颗粒夹杂物形成进入钢液。 5.3 采用全程保护浇注： 在连铸浇钢过程中采取全程保护浇注措施,减少由于保护不良造成钢水的二次氧化； (1)使用大包保护套管，并在保护套管和钢包滑动水口之间采用密封垫和氩气保护，使钢流与水口之间形成微负压的惰性气氛，防止由于负压吸入空气造成钢水的二次氧化； (2)在中包开浇前向中包吹氩气，用氩气置换出中包内的空气，减少钢水与空气接触的几率，减少钢水的二次氧化； (3)中间包采用塞棒吹氩和上水口吹氩以及采用氩封，使水口周围形成惰性气氛，防止钢水的二次氧化；在塞棒内吹氩，可以将水口内壁上的部分夹杂物吹走，能减轻水口内壁上夹杂物的形成，减少水口堵塞的几率。 (4) 为促进夹杂物的上浮，中间包采用大容量、挡渣墙、挡渣坝和稳流器联合使用，改变钢水在中间包内的流动方向，消除钢水在中间包内的死区，延长钢水在中间包内的停留时间，促进夹杂物的聚集、长大、上浮。 6.结论?? ? (1)浸入式水口结瘤物的成分主要为A12O3，其来源主要为悬