夏杰生
2021年11月21日至11月26日,北京结合荣大炼钢奇迹部与河钢唐钢中厚板厂炼钢部连合协作,配合在1#连铸机13#中间包长遏制了110小时中间包长命命实验。其连浇现实开浇时候为21日15时24分,现实停浇时候为26日6时58分,持续浇铸时长算计为111小时34分钟,共浇铸Q355B-2低合金钢钢水179包,现实过钢量为22858吨,铸坯断面为250mm×2100mm,铸坯总长度为5560米,浇铸拉速为0.70m/min~0.95m/min。此举缔造了新的天下记载。

图为持续浇铸时长达111小时34分钟,缔造天下记载的河钢团体唐钢中厚板厂炼钢车间1#连铸机13#中间包正在持续遏制长命命包龄实验。
服膺座右铭研发辟门路
据结合荣大董事长章荣会博士先容:跟着古代钢铁企业逐步大型化和出产的高效化,持续铸钢手艺的首要性日趋闪现,中间包用耐火材料可否知足连浇炉数的请求,对钢铁企业的普通出产次序和企业全体经济效益影响庞大。今朝,国际板坯连铸中间包的寿命较短,普通为20小时~24小时。
是以,耽误连铸机中间包的寿命,对下降连铸用耐火材料耗损,削减中间包浇余及铸坯切头、去尾,进步钢液品德等具备首要意思。
唐山中厚板材无限公司共有3台一机一流板坯连铸机,与之婚配的中间容纳量为40t,钢容纳量为120t,中间包砌筑工艺详细情况为:中间包外钢壳为焊接钢布局,带有增强筋和排气孔,钢壳内侧焊有锚固钩,以跟尾耐火材料做的绝热层和永久层,永久层外部为任务层,接纳镁质干式料振动成型;中间包内设有打击板、稳流器、挡渣墙、挡坝等耐火浇注料预制件,可以或许使钢液中非金属同化物在中间包内上浮,稳定钢流,节制装配四周的钢水流场;中间包内设有下水口和塞棒等功效耐火材料以节制钢液的公道活动,稳定浇钢;每次连浇后,中间包要翻包偏重新遏制修砌,改换上述任务层、预制件和功效耐火材料,以保障连铸现场出产须要。
该板坯中间包首要冶炼钢种为惯例钢种和低碳低硅钢两大类,2020年6月份之前均匀利用寿命约莫为24h,均匀连浇炉数最高约为35炉,连浇炉数一向处于较低程度。颠末两边手艺调研会商发明,现场存在的首要题目是:渣线干式料的耐腐蚀性不稳定、稳流器的侧帮开浇时易局部开裂、挡渣墙不耐腐蚀、塞棒棒头和水口碗部冲洗严峻、塞棒棒头呈现断裂等几种情况,从而致使中间包提早下线,并对钢水纯洁度构成了很是倒霉的影响。
是以,立项研发长命射中间包手艺,对下降耐材本钱和进步钢水品德尤其首要。把“出产中的困难,荣大人研发的课题”永久当着座右铭的荣大人,再一次踏上征程。
荣大的研发方针是供给一种长命射中间包手艺,该手艺可以使板坯中间包全体利用寿命终究到达100h以上,且该手艺可以或许处置今朝中间包各耐火材料全体利用寿命一向不高、包内各耐火材料机能搭配不平衡、中间包浇余和铸坯切头去尾数目多等手艺题目,有益于下降吨钢耐火材料耗损本钱,有益于装备掩护,有益于大幅进步连铸出产功课率。
实行新办法利用新手艺
章荣会说,为完成这一研发名目的预期方针,两边提出并实行了包含中间包布局设想、耐材产物的调剂改良、连铸工艺节制等一系列办法。
详细研发内容首要有以下几项:
一是中间包流场遏制优化及筑衬布局优化;二是研发无混坯连浇手艺,完成多钢种连浇;三是搭建干净钢出产平台,削减钢水对耐材的腐蚀;四是新型渣线干式料的研发,进步任务层渣线料抗腐蚀性和抗冲洗性;五是挡渣墙和稳流器改良;六是塞棒和水口改良调剂;七是奉行连铸中间包窄温度节制,下降耐材腐蚀速度;八是打消钙处置,下降钢渣渗入性对耐材腐蚀;九是利用大包下渣检测手艺,削减中间包下渣量;十是连铸掩护渣渣系调剂,知足保温、同化物上浮及中间包长命请求;最初一项内容是完美和标准施工工艺和烘烤工艺,阐扬材料机能的最好结果。
其研发的关头手艺首要有以下3种:
第一种关头手艺是提出了100h以上延寿实验的中间包流场及包衬布局设想计划;
第二种关头手艺是夸大耐火材料机能改良及进步新手艺:详细内容包含新型渣线干振料的研制,立异地提出加装护板和新型护板的研制;新型稳流器的研制;特别布局高寿命塞棒的研制;锆质复合下水口的研制;中间包包衬施工及烘烤工艺优化等等;
第三种关头手艺是完成了炼钢-连铸全进程工艺优化的立异手艺。
探粉碎机理好有的放矢
章荣会以为,为使研发任务少走弯路,荣大与唐钢科技职员步步为营,砥砺前行。起首当真摸清中间包的粉碎机理。他们以为:中间包内高速活动的钢液与耐火材料壁面之间因为绝对活动而发生剪切应力,频仍的氧化、猛烈冲洗和热剥落景象不时地扯破、剥落外表耐火材料。
渣蚀损毁也是耐火材料粉碎的首要缘由。渣对耐火材料的腐蚀可分为:消融和渗入。同时,耐火材料与渣中的FeO、MnO彼此反映,天生低熔物而熔入钢渣中。渣向耐火材料外部渗入并与耐火材料天生蜕变层,发生布局剥落。
别的,影响耐火材料向渣中消融速度的身分有渣的碱度、黏度和温度等。当温度到达液相线天生温度20℃以上时,渣对耐火材料的腐蚀会加速。
并且,跟着气孔孔径的增添,渣向耐火材料中的渗入速度增大,深度增添,耐火材料的气孔孔径越小,其抗渣的渗入才能越强。渣的黏度越大,其渗入才能越差。
研讨塞棒腐蚀机理时,两边科技职员以为:是碳的氧化引发的腐蚀,致使棒头变小;钢水中同化物与氧化铝构成低熔点的物资,被钢水冲洗。
研讨下水口和浸入式水口腐蚀机理时,科技职员发明:水口碗部受钢水冲洗严峻;水口座砖空隙夹钢,下降出产稳定性;渣线腐蚀致使寿命较短;高频次改换水口致使高低水口板间划伤。
在上述研讨的根本上,科技职员对中间包流场遏制优化及筑衬布局优化:即,为进一步阐扬中间包去同化功效,耽误中间包寿命,他们与西南大学协作,对中间包内控流计划遏制优化,处置原中间包墙坝间距过大、中间包流场不公道、同化物不能充实上浮等题目。优化计划比原计划有更大的活塞区体积分数(Vp)和更小的死区体积分数(Vd),故优化计划有更好的控流结果,更有益于同化物的充实上浮。
针对中间包打击区渣量大,对耐材腐蚀较非打击区严峻很多的情况,两边科技任务者在包衬厚度稳定的条件下,为打击区加装预制护板;渣线研制新型渣线干式料,保障平衡蚀损。
另外,两边还研发了无混坯连浇手艺,完成了多钢种连浇;搭建干净钢出产平台,削减了钢水对耐材的腐蚀。
两边科技职员还采用了以下多种改良办法:比方,对挡渣墙和稳流器改良;改良调剂塞棒和水口;奉行连铸中间包窄温度节制,下降耐材腐蚀速度;打消钙处置,下降钢渣渗入性对耐材腐蚀;利用大包下渣检测手艺,削减中包下渣量;完美和标准施工工艺和烘烤工艺,阐扬材料机能的最好结果。
总之,该课题首要经由过程对现场情况的跟踪领会,体系阐发各耐火材料腐蚀严峻的首要影响身分,会商并肯定工艺研讨所采用的办法,提出并肯定100h以上提寿实验布局设想计划,同时,经由过程采用渣线干式料的调剂、加装护板、挡渣墙和稳流器的改良和塞棒和水口的改良调剂等办法,终究完成了课题的预期方针。
近几年来,国际一些板坯中间包炼钢厂受一局部方坯中间包延寿的影响,起头将板坯中间包长命化提上日程,但因各类身分的限制,但以后板坯中间包的利用寿命仍然不长,据业内查询拜访统计闪现,均匀寿命普通为约莫20h~24h。
外洋板坯连铸中间包近年鲜有耽误命命相干的情况报道,大抵利用寿命与国际情况根基相称。
章荣会奖饰唐钢中厚板厂一向高度正视冶金新手艺利用来晋升出产效力与效益。结合荣大持久对峙耐材手艺立异并引领市场,此次实验获得如斯骄人事迹,标明了协作两边的珠联璧合,并完成了进步前辈冶金办理理念与进步前辈耐材料立异理念的杰出对接。
章荣会以为,两边攻坚克难的步调永不遏制,下一个方针或许是让中间包寿命到达120小时、150小时,乃至200小时。节能减排增效,尽力完成碳达峰碳中和方针,结合荣大一向在尽力。