钢包全程加盖技术的应用

钢水温度是炼钢-连铸工序中需要重点控制的工艺参数之一,对保证连铸生产过程的顺行、提高铸坯质量、降低能耗和辅材的消耗具有重要影响。钢包作为盛放、运输和二次精炼钢水的容器,其周转运行的热状态直接影响到出钢和盛钢过程中钢水温度的变化。为降低钢水在钢包周转过程中的温降、保证连铸的开浇温度,通常采用出钢前强化钢包烘烤、提高钢包热周转、适当提高转炉出钢温度、钢水运输过程加保温剂和连铸过程加盖保温等方法。钢包全程加盖技术的产生,通过提高钢包保温性改变了原有钢包使用工艺流程,为钢铁企业降低吨钢成本、节能减排提供了一种有效手段。     

氧气助燃技术在钢包烘烤器中的应用

以低热值煤气为燃料,富氧(氧浓度>50%)为助燃剂,应用分级卷吸燃烧技术设计的氧气燃烧器,在马钢第一钢轧总厂精炼分厂的钢包烘烤工艺上进行了实践改造。氧气助燃技术的高温、高热效率、低排放的特点,解决了现有钢包烘烤过程中钢包内壁温度低、升温周期长、能耗高、污染排放大等问题。改造后烘烤终点温度提升了36%,燃耗平均节约了48%,升温速率提升79.72%,承接钢水后,每炉钢水温降较改造前减少9.6℃,经济效益显著。同时全集成式系统设计,集成在线红外测温装置,兼顾了安全保护(熄火保护、低压保护、超温保护等)、操作便捷,大大提升生产操作环境。     

中间包钢水连续测温技术分析与应用

为了研究中间包钢水温度变化规律,提高中间包温度合格率,准确指导钢水精炼温度调整操作,依托太钢连铸中间包钢水连续测温系统,通过对比分析传统手动测温与连续测温的优劣,研究了不同工艺路线下典型钢种中间包钢水温度变化规律。结果表明,中间包钢水连续测温系统具有稳定性好、响应速度快等优点,测温准确率达92%;对碳钢而言,仅过LF工艺的Q235钢种炉均温降速率为0.17 ℃/min,过“LF+RH”工艺的Q345钢种炉均温降速率仅0.05 ℃/min;对过“AOD+LF”工艺的不锈钢而言,304和316镍不锈钢炉均温降速率均为0.15 ℃/min,430铬不锈钢温降速率为0.09 ℃/min。中间包钢水连续测温技术对稳定连铸生产和提升连铸坯质量具有重要意义。     

中间罐内钢水温度预测模型

采用多元回归分析建立了60t中间罐内钢水温度-T中间罐/℃的预测模型:T中间罐=-66.7499 1.03196T-0.768236x1-0.00750014x2 0.232252t-0.606243t2-9.39124×10-6t3式中:T代表钢包到达回转台时钢水温度(℃);x1代表钢包浇注前搁置时间(min);x2代表中间罐烘烤时间(min);t代表钢包钢水浇注时间(min).对中间罐内预测温度统计分析结果表明,该模型的钢水温度预测值与实测值非常吻合.     

Ladle Heat Preservation Technique

针对唐钢一钢轧厂钢水温降大的实际情况,从提高钢包保温效果出发,采用保温材料,在不影响钢包容量和钢包永久层寿命的情况下,达到了减少钢水过程温度下降和钢包外壁温度下降的良好效果,为生产顺行提供了保障.钢包作为炼钢生产的主要工具,其保温性能的好坏直接影响转炉出钢温度和和钢水浇注温度的控制水平.钢包内钢水温度的变化对炉外精炼和浇铸过程的影响较大,并最终对产品的质量造成影响.唐钢一钢轧厂一直以来使用无保温层的钢包运输钢水,温度损失较大,因此,如何提高钢包的保温性能,降低钢包周转的过程温降是我们必须解决的问题.     

提高75t钢包自开率的工艺研究

统计分析了06Cr19Ni10不锈钢钢水在钢包内停留时间、出钢温度、引流砂成分等因素对75 t钢包水口自开率的影响,并提出了相应的改进措施,使钢包年自开率稳定在99.2%以上。     

钢包保温技术

针对唐钢一钢轧厂钢水温降大的实际情况,从提高钢包保温效果出发,采用保温材料,在不影响钢包容量和钢包永久层寿命的情况下,达到了减少钢水过程温度下降和钢包外壁温度下降的良好效果,为生产顺行提供了保障。     

水钢100 t转炉出钢过程回磷分析与实践

转炉出钢过程常伴有钢水回磷现象,导致钢水磷含量上升甚至出格,影响钢材成品质量和经济技术指标。为有效控制转炉出钢过程回磷,通过现场取样、数据采集、模拟试验及FactSage软件分析了出钢过程钢水回磷机理,研究探讨了渣中FeO、SiO₂、出钢温度、钢包渣碱度对回磷的影响。研究结果表明,出钢过程下渣,渣中FeO含量与出钢温度过高,钢包渣SiO₂含量与碱度不在合适范围均会增大钢水回磷率,最高达41%。结合水钢生产实践,出钢温度控制为1 625~1 640 ℃、转炉终渣FeO质量分数为15%、钢包渣碱度为3.6~4.1、控制含硅合金加入、控制出钢过程下渣量的条件下,可高效调节出钢过程回磷,将回磷率降低至15%以下。通过控制出钢温度、终渣FeO、碱度等,可有效降低因下渣导致的回磷。     

钢包周转的优化研究

通过对炼钢过程中钢包周转的优化控制,缩短了钢包周转周期,确定了合理的钢包使用数量,并且加快了空包运行速度,基本上能保证红包出钢。钢包周转的优化对降低转炉出钢温度,减少钢包炉衬损耗,减少炉后后吹,特别是稳定钢水温度、保证连铸工艺的顺行、提高钢水质量和降低吨钢成本都有着重要的意义。     

上海各钢厂推广钢包吹氩

钢包吹氩新技术已在上海各钢厂逐步推广,对于均匀钢液成份和温度,提高铸锭浇成率和良锭率取得显着效果,也有利于降低钢中气体和非金属夹杂。上钢五厂二电炉车间全部采用钢包吹氩,使滑动水口浇钢的浇成率稳定在100％。上钢三厂电炉生产不锈钢和上钢二厂电炉生产滚珠钢和炭工钢也全部在钢包中吹氩。对于连续铸锭,钢包吹氩已成为稳定操作,保证正常生产的重要手段。上钢一厂三转炉车间和三厂转炉车间的连铸钢水全部吹氩处理。1980年上海冶金局所属各钢厂吹氩处理钢水共约150万吨。     

异钢种连浇工艺参数对交接坯长度的影响

对梅钢板坯异钢种连浇过程进行水力学模拟,研究进钢量、中间包余钢量和通钢量与铸坯长度方向的无量纲浓度变化关系曲线。结果表明,在梅钢浇铸条件下,降低中间包余钢量和增大通钢量均能显著减少交接坯长度,并且对于进钢量,如果对混合率要求不是很高（90%以下）,增大进钢量也能明显减少交接坯长度。     

小型铁液包的保温设计

国内铸造厂使用的小型铁液包通常使用单层耐火材料包衬,铁液在这种铁液包中温度下降很快。为了减缓铁液在浇注过程中的温降,设计了一种新的小型铁液包包衬结构,使用3种导热系数耐火材料制作包衬。结果表明,3层耐火材料包衬设计,减缓了铁液在浇注过程中的温降,对浇铸温度提高和节能减排效果显著。在相同工况下,3层包衬的铁液最终浇铸温度比单层包衬高29℃。     

钢包智能管理技术在京唐公司的应用与实践

为了实现对京唐公司炼钢厂钢包位置和钢水温度等关键信息的实时调控,通过激光定位技术跟踪台车和天车的位置信息、无线传输技术,实现所有数据采集设备与数据服务器之间的数据传输;通过优化模型,实现了配包、温度等优化管理,从而建立了一整套钢包智能管理系统。系统上线运行一年后,钢包的总周转时间由原来213.0缩短至191.4min,缩短了21.6min,降幅达10%,正常周转包比例从81%逐步上升到86%,转炉出钢温度降低了2℃,并提高了转炉冶炼终点炉后钢水温度命中率。     

大型真空锭浇注过程温度控制分析

以450 t钢锭与340 t钢锭生产为例,分析大型真空锭浇注过程中温度的控制。通过分析与曲线拟合,得出大型钢锭多包合浇过程中各包温降与温降因子的关系式,为优化出钢温度提供较好的理论依据。     

钢包开浇方法浅析及一种新方法的提出

在连续铸钢生产中,钢包开浇是衔接生产重要的一个环节。在介绍钢包开浇方法时,对很少采用或已淘汰的各种开浇方法行了简要分析,尤其对目前广泛使用的引流砂方法进行了详细分析。最后在引流砂的工作机制基础之上,提出了用铁碳合金颗粒替代引流砂,通过铁碳合金在上水口内形成凝固壳来封堵钢水,然后利用安装在水口周围的感应线圈,对凝固钢壳进行感应加热熔化,从而实现钢包开浇新工艺的设想。     

钢包静置过程中传热现象的数值模拟

研究钢包静置过程中温度变化规律对控制钢液温度及后续连铸工艺有重要影响。利用ANSYS软件,建立三维钢包传热模型进行瞬态模拟,讨论了4%、6%和8%精炼渣厚度对钢包速度场、温度场以及钢包耐火材料壁温度分布的影响。计算过程采用两相流(钢液-精炼渣)模型,将精炼渣黏度设置为与温度有关的函数,渣-气自由表面和耐火材料表面施加对流和辐射混合边界条件。结果表明,增加渣层厚度可以有效减缓钢液速度场循环,起到保温作用,但会加剧钢液温度分层。钢液的散热功率主要集中在侧壁及钢渣界面,占总量的90%左右。渣层厚度由4%增加至6%,钢渣界面散热功率降低17.42%,继续增加至8%时,又降低了19.96%。     

结晶器喂钢带连铸坯凝固过程的数学模拟

利用旅行薄片微元体能量守恒原理,引入喂钢带相对速度参量,发展了连铸凝固旅行薄片数学模型.采用有限体积法,用Visual Basic语言独立编制源码模拟程序,并对一典型喂钢带的连铸工艺进行模拟分析,得到了连铸坯温度分布和喂进钢带凝固状态的曲线.结果证明,喂进钢带改变了结晶器内温度场的分布和传统的由表及里凝固方式,钢带在结晶器内先凝固后熔化,降低了钢水过热度和铸坯断面温度梯度,使得温度分布更有利于等轴晶结晶过程的进行,有利于铸坯断面形核率的提高.同时该模型也给出了钢带尺寸、拉速和过热度等参数对连铸坯凝固过程的影响.