付 鑫 高 陽 張巨鵬

(沈陽鑄鍛工業(yè)有限公司鑄鋼分公司，遼寧110000)

1971年，日本特殊鋼公司(現(xiàn)大同特殊鋼)大森廠研究出LF法鋼水精煉。它是在ASEA-SKF法和VAD的基礎(chǔ)上改進(jìn)研究發(fā)明出來的。它的工作原理主要是采用鋼包底部吹氬氣進(jìn)行鋼水?dāng)嚢瑁捎檬姌O進(jìn)行埋弧加熱。具有良好的冶金精煉功能，LF法主要是通過還原精煉，白渣操作的工藝來達(dá)到合金化、去夾雜、脫氣的目的[1-2]。

我公司目前的冶煉工藝流程為電爐→LF鋼包精煉爐→VOD爐→鋼錠模注，LF爐在生產(chǎn)過程中起到關(guān)鍵的作用，然而在LF精煉過程中鋼包是確保冶煉能夠正常進(jìn)行的關(guān)鍵因素，我公司鋼包在LF爐使用過程中常出現(xiàn)氬氣吹不通，渣線侵蝕嚴(yán)重，透氣磚更換頻率較高等問題，因此需要改進(jìn)鋼包，以達(dá)到降低成本，優(yōu)化冶煉過程的目的。

1 鋼包使用過程常見問題及影響因素分析

1.1 鋼包的主要結(jié)構(gòu)和使用過程常見問題

1.1.1 LF鋼包的主要結(jié)構(gòu)

鋼包主要結(jié)構(gòu)包括3部分，一是由鋼板焊接而成的金屬外殼和耳軸；二是吹氬氣的透氣位置和出鋼口位置；三是鋼包內(nèi)部的3層耐火磚組成的耐火層。

1.1.2 鋼包使用過程中的常見問題

我公司在鋼包使用過程中出現(xiàn)的常見問題有：

(1)常常會遇到氬氣吹不通導(dǎo)致的更換鋼包，更換鋼包不僅會耽誤冶煉時間，更換鋼包的過程也會帶來安全問題，同時也會導(dǎo)致鋼水在倒包過程吸氣并且?guī)胍徊糠謯A雜物，加大了冶煉難度，增加了一定的冶煉成本。

(2)渣線侵蝕嚴(yán)重，渣線的使用率低，頻繁的更換渣線會導(dǎo)致冶煉成本增加，同時也不利于冶煉的正常進(jìn)行，易發(fā)生漏鋼水事故，為生產(chǎn)帶來一定的隱患。

(3)鋼包包齡較短，需要經(jīng)常性的更換耐火磚。

1.2 影響鋼包正常使用因素分析

通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)以及結(jié)合我公司鋼包的實際情況可以分析得出導(dǎo)致氬氣吹通率低以及鋼包渣線侵蝕嚴(yán)重的問題的原因就是透氣磚的使用不當(dāng)。

透氣磚的工作原理是氬氣通過透氣磚的狹縫進(jìn)入到鋼水中，并且以氣泡的形式上浮到鋼水中，然后到達(dá)鋼液頂部時候，向水平方向轉(zhuǎn)向，然后沿鋼包壁處向下返流，使鋼水在鋼包內(nèi)部形成內(nèi)循環(huán)[3]。這樣的往復(fù)循環(huán)攪拌鋼水，氣泡帶著部分夾雜上浮到鋼水表面，達(dá)到精煉的目的。透氣磚工作環(huán)境是非?？量痰?，長時間處于高速高壓氣流的工作環(huán)境中，而且長期受到鋼水靜壓力影響[4]。通過對吹不通氬氣的鋼包分析可以發(fā)現(xiàn)，有的是鋼包透氣磚狹縫鉆進(jìn)了鋼水，長時間情況下鋼水凝結(jié)堵住了狹縫，導(dǎo)致吹通率下降；同時也發(fā)現(xiàn)有部分鋼包是由于鋼水澆注之后剩余的熔渣的侵蝕影響(主要是渣中的CaO、SiO2和Fe2O3等氧化物與磚反應(yīng)使磚侵蝕)，隨著鋼渣黏度不斷的增加，導(dǎo)致狹縫堵塞，吹入的氬氣量減少，影響了吹通率。

針對渣線侵蝕嚴(yán)重，更換次數(shù)多的問題，通過對渣線侵蝕嚴(yán)重的鋼包進(jìn)行分析可以看出，渣線侵蝕部位多集中在同一區(qū)域，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)和研究分析可以得出，我公司目前的透氣磚位置是距離鋼包中心位置較近的區(qū)域[5- 6]，而國內(nèi)相關(guān)研究表明鋼包透氣磚的合理供氣位置應(yīng)該在底部中心距1/2R處。由于我公司的供氣位置不佳，在鋼液攪拌過程中導(dǎo)致鋼水沒有均勻的散開，而是過于集中的沖刷渣線的某一部位，相同部位的多次沖刷，導(dǎo)致了渣線侵蝕嚴(yán)重，不得不重新更換渣線。

針對鋼包包齡過短的這一現(xiàn)象，通過對相關(guān)部位的檢查發(fā)現(xiàn)原來是采用螺旋砌筑方法，這樣的砌筑方法導(dǎo)致了鋼包壽命短的缺陷，同時這種方法不利于挖補(bǔ)。

2 LF鋼包精煉爐改進(jìn)

透氣磚供氣位置由原來的靠近中心位置，改為現(xiàn)在的距鋼包底面中心1/2R處位置，合理選擇透氣磚的狹縫寬度，經(jīng)過多次實踐證明狹縫寬度為0.15 mm時最為合理，當(dāng)小于0.13 mm時不容易吹通，大于0.17 mm時鋼渣易于滲入工作面，同時適當(dāng)?shù)脑黾营M縫長度以及狹縫數(shù)量，增加鋼包熱運轉(zhuǎn)，鋼水澆注后及時回掉澆余，處理鋼包剩余的鋼渣，加強(qiáng)監(jiān)管，對鋼包透氣磚修理安裝前進(jìn)行檢查，不允許使用不合格透氣磚。

鋼包壁首先用5 mm厚的石棉板鋪2層，然后用黏土磚和黏土粉濕砌筑一層，并烘烤8 h，冷卻后用1～3級鎂碳磚或其它抗渣性較好的耐火磚和鎂砂粉平面干砌，立面濕砌一層，要求精細(xì)砌筑，磚縫≤2 mm，最后渣線下可用1～3級鎂碳磚或其它抗渣性比較好的耐火磚。渣線和渣線以上用1級鎂碳磚或其它抗渣性較好的1級耐火磚和特制耐火泥平面干砌、立面濕砌一層，要求特精細(xì)砌筑，磚縫≤1 mm。

3 結(jié)論

將透氣磚的位置改為距離鋼包底部中心1/2R處的位置，透氣磚狹縫寬度改為0.15 mm后，鋼包氬氣的吹通率得到了提高，吹通率達(dá)到95%以上，渣線由原來的3～4次更換，改為8～10次更換。

改變鋼包的砌筑方式之后，鋼包使用壽命延長了20～25次，提高了使用壽命，減少了砌筑次數(shù)，保證了鋼的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉川漢.我國鋼包(LF)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].冶金設(shè)備，2001，22(2)：31-33.

[2] 劉瀏.爐外精煉工藝技術(shù)的發(fā)展[J].煉鋼，2001，17(4)：1-7.

[3] 劉少芹.鋼包底吹氬透氣磚[J].金屬世界，2011(3)：39-41.

[4] 李學(xué)佳.狹縫式透氣磚在110噸鋼包上的應(yīng)用[J].鞍鋼技術(shù)1996(3)：41-42.

[5] 張魯芳.鋼包底吹氬水模型研究[J].河南冶金，2006，14(2)：11-14.

[6] 李碧霞，高文芳，顏正國，等.鋼包包底吹氬水模實驗研究[J].煉鋼，2001，17(4)：44-46.