劉海瀾　喬世章　孟軍龍

(中國第一重型機(jī)械股份(集團(tuán))公司煉鋼分廠，黑龍江161042)

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精煉包真空直澆可行性研究

劉海瀾喬世章孟軍龍

(中國第一重型機(jī)械股份(集團(tuán))公司煉鋼分廠，黑龍江161042)

摘要：針對中間包澆注真空鋼錠生產(chǎn)方式的缺陷，進(jìn)行了精煉包真空直澆的試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果證明，產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：精煉包真空直澆；中間包真空澆注；真空鑄錠

提高鋼水純凈度是一個極其復(fù)雜的過程，從電爐冶煉粗煉鋼水，到精煉爐精煉，再到鑄錠澆注，每一道工序都關(guān)系著鋼錠最終質(zhì)量的好壞。尤其是澆注過程中與鋼水直接接觸的中間包對鋼錠質(zhì)量造成的影響很大。中間包主要功能是澆注過程中貯存鋼水防止鋼水?dāng)嗔?，促進(jìn)夾雜物上浮。但在澆注時鋼水對中間包耐材有侵蝕，污染鋼液，這會影響鋼水純凈度，并且使用中間包也增加了大量成本，降低生產(chǎn)效率。

針對中間包真空澆注的缺陷，我們嘗試采用精煉包真空直澆工藝，即取消中間包，將精煉包直接坐到真空蓋上澆注，實(shí)現(xiàn)提高鋼水純凈度的目標(biāo)。

1真空鋼錠生產(chǎn)流程

一重目前有3臺電爐，4臺精煉爐，14個真空室，可一次性提供精煉鋼水800 t，采用真空澆注可澆注鋼錠700 t。鋼鐵料運(yùn)送至電爐進(jìn)行冶煉粗煉鋼水，電爐冶煉結(jié)束后粗煉鋼水轉(zhuǎn)至精煉爐進(jìn)行脫氧合金化及真空脫氣處理，待成分及溫度滿足要求后即出鋼進(jìn)行真空澆注。真空鋼錠生產(chǎn)流程見圖1。

圖1真空鋼錠生產(chǎn)流程

Figure 1Production process of vacuum steel ingot

2中間包真空澆注的缺點(diǎn)

(1)精煉包內(nèi)的鋼水澆入中間包時易二次氧化，使鋼水的純凈度降低。

(2)由于澆注環(huán)節(jié)較多，中間包澆注溫度較難準(zhǔn)確控制，影響鋼錠內(nèi)部質(zhì)量。

(3)中間包內(nèi)襯的粘鋼、粘渣很難徹底清理，澆注時可能進(jìn)入鋼液，影響鋼水的純凈度。此外，鋼水會侵蝕中間包耐材，也會影響鋼水的純凈度。

(4)中間包的準(zhǔn)備是鑄錠生產(chǎn)中影響質(zhì)量和生產(chǎn)的最大瓶頸，生產(chǎn)組織難度大，嚴(yán)重降低生產(chǎn)效率。

(5)用中間包澆注需要消耗大量的耐火材料和人力，生產(chǎn)成本較高。

3精煉包真空直澆的優(yōu)點(diǎn)

3.1鋼錠純凈度高

可避免中間包耐材對鋼水的二次污染以及鋼水往中間包澆注時的二次氧化，使鋼錠更純凈。同時減少環(huán)節(jié)可使生產(chǎn)組織更順暢，澆注溫度更容易控制，保證鋼錠質(zhì)量。

3.2生產(chǎn)成本降低

取消了鋼水倒入中間包環(huán)節(jié)，鋼水溫度損失減少，使精煉爐出鋼溫度大幅降低，節(jié)約大量電能。同時取消了中間包的砌筑、烘烤、清理及制作芯桿環(huán)節(jié)，節(jié)省了耐火材料、天燃?xì)夂腿肆Y源。

3.3生產(chǎn)效率提高

中間包的準(zhǔn)備是鑄錠工序中影響質(zhì)量和生產(chǎn)的最大瓶頸，取消中間包會大幅縮短生產(chǎn)流程，釋放現(xiàn)場場地，減少了周轉(zhuǎn)時間，生產(chǎn)組織更流暢，大大提高生產(chǎn)效率。

4精煉包真空直澆試驗(yàn)

4.1試驗(yàn)方法

改造一個40 t精煉包進(jìn)行精煉包真空直澆試驗(yàn)，制定精煉包出鋼溫度，水口及滑板直徑、吹氬滑板、澆注過程控制等過程參數(shù)。再將統(tǒng)計后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量情況與中間包澆注的產(chǎn)品質(zhì)量情況進(jìn)行對比，根據(jù)對比結(jié)果再優(yōu)化相關(guān)參數(shù)。

將精煉包直接坐在真空蓋上澆注。需要在精煉包底部安裝一個密封法蘭，把精煉包的滑動機(jī)構(gòu)密封在法蘭里面。精煉包法蘭與真空蓋的法蘭進(jìn)行密封既可實(shí)現(xiàn)精煉包真空直澆，也可采用中間包澆注。精煉包真空直澆具體改造見圖2。

圖2　精煉包真空直澆改造示意圖

4.2試驗(yàn)結(jié)果對比

兩種方式澆注的產(chǎn)品質(zhì)量對比見表1。

表1　兩種方式澆注的產(chǎn)品質(zhì)量對比情況

從兩種澆注結(jié)果可以看出，采用精煉包真空直澆生產(chǎn)的鋼錠超聲檢測不合格率為0.93%，而采用中間包澆注的鋼錠超聲檢測不合格率為2.56%，精煉包真空直澆明顯提高了鋼錠純凈度。

5結(jié)語

精煉包真空直澆取消了中間包環(huán)節(jié)，鋼水二次氧化程度減小，容易控制澆注溫度，減少二次污染，使鋼水純凈度提高，產(chǎn)品質(zhì)量大幅提高。同時，精煉包真空直澆取消了中間包從準(zhǔn)備到使用后清理等一系列工作，大幅降低了生產(chǎn)成本，縮短了生產(chǎn)流程，提高了生產(chǎn)效率。

Feasibility Research on Refining Ladle Vacuum Pouring

Liu Hailan, Qiao Shizhang, Meng Junlong

Abstract：For the defect of steel ingot appeared during the tundish vacuum pouring process, the experiment of refining ladle vacuum pouring process has been carried out. It turned out that the quality of steel ingot was improved obviously, the production cost was reduced, and the production efficiency was enhanced.

Key words：refining ladle vacuum pouring; tundish vacuum pouring; vacuum ingot casting

作者簡介：劉海瀾(1965—)，本科，高級工程師，從事鋼鐵冶金行業(yè)。電話：13359520358，E-mail:lhl651128@163.com

收稿日期：2015—10—19

中圖分類號：TF775+.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B