1、提高鋼包上部?jī)艨崭叨?/p> 原鋼包包壁工作層厚度為230mm,在轉(zhuǎn)爐爐役中后期,轉(zhuǎn)爐出鋼量增大。當(dāng)出鋼量達(dá)到15~120t時(shí),鋼包上部?jī)艨罩挥?00~300mm,容易產(chǎn)生噴濺和溢出鋼渣,也不符合鋼包爐使用的凈空要求(鋼 包 爐 上 部 凈 空 要 求 400~600mm),迫切需要增加鋼包上部?jī)艨铡?a href='http://kkk889.cn' target='' title='豐滿鋼包耐材' >豐滿鋼包耐材 增加鋼包上部的凈空有以下幾種方案: 1)增加鋼包上部的高度; 2)擴(kuò)大鋼包熔池直徑; 3)減薄鋼包包襯厚度,擴(kuò)大熔池直徑。 經(jīng)過綜合分析認(rèn)為: 1)方案1:增加鋼包上部的高度需要改造鋼包、精煉爐、連鑄鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)以及與鋼包相關(guān)設(shè)備;該方案增加投資少,但對(duì)生產(chǎn)有一定的影響,而且還增加鋼包總重,對(duì)安全生產(chǎn)不利。 2)方案2:擴(kuò)大鋼包直徑需要重新制作鋼包、改造精煉爐、連鑄鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)以及與鋼包相關(guān)設(shè)備;該方案需要增加大量的投資,而且還增加鋼包總重,對(duì)安全生產(chǎn)不利。 3)方案3:由于鋼包壽命提高到平均157爐,因此可以減薄包襯厚度,犧牲部分鋼包壽命,滿足精煉爐對(duì)上部?jī)艨盏囊?。方?投資省、運(yùn)行成本低、安全可靠、對(duì)生產(chǎn)無(wú)影響。因此,特鋼公司決定鋼包包壁的工作層厚度由230mm 減至200mm;在鋼包出鋼量達(dá)到120t/爐時(shí),上部?jī)艨漳軌蜻_(dá)到450mm,這樣既滿足鋼包爐對(duì)上部?jī)艨盏囊螅纸档土髓T造吊車的起吊重量,生產(chǎn)更加安全,而且還降低了耐材消耗。 3)經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐證明,鋼包耐材減薄后,耐材壽命仍然達(dá)到120~130爐,平均127爐,鋼包包襯的侵蝕速率為1.1mm/爐。
使用過程中發(fā)現(xiàn)在鋼包后期時(shí),鋼殼外壁溫度偏高達(dá)到300℃左右,甚至達(dá)到300℃以上,接近鋼材的蠕變溫度,存在一定的安全隱患,為此對(duì)耐材進(jìn)行了優(yōu)化改造。
2.1包壁溫度
原鋼包層使用高鋁澆注料,比重和導(dǎo)熱系數(shù)均偏高,其理化性能指標(biāo)見表1。為了降低鋼殼外壁溫度,將層材質(zhì)由高鋁澆注料改成鋁鎂澆注料,密度和導(dǎo)熱系數(shù)均有所降低。隨著工作層厚度的減少,包壁溫度均呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。優(yōu)化前,包殼外表面溫度更低280℃,更高292℃。優(yōu)化后,包壁溫度更低252℃,更高262℃。從理論計(jì)算和實(shí)測(cè)結(jié)果說明,優(yōu)化后鋼包包殼外表面溫度大幅降低,遠(yuǎn)低于鋼包蠕變溫度,更加安全可靠。
2.2鋼包散熱
根據(jù)傳熱學(xué)理論分別計(jì)算了鋼包耐材優(yōu)化前后鋼包包壁散熱量隨工作層厚度變化的情況。隨著工作層厚度的減少,鋼包沿著包壁方向的散熱量逐漸增加。改進(jìn)前新修鋼包工作層厚度230mm,下線鋼包工作層厚度60mm,包壁散熱量為212266~227658W,改進(jìn)后新修鋼包工作層厚度200mm,下線鋼包工作層厚度60mm,包壁散熱量179624.3~188309W,雖然工作層厚度減薄30mm,但改進(jìn)后沿包壁方向的散熱量低于改進(jìn)前。經(jīng)計(jì)算,改進(jìn)后沿包壁方向的散熱量較改進(jìn)前平均減少37312W,減少了精煉爐的加熱時(shí)間,也減少了精煉電耗和電極消耗。
隨著鋼水精煉比例的提高(高達(dá)98%),鋼包包襯的侵蝕速率明顯加快。鋼包工作層的壽命由80~90爐降至60~70爐,平均67爐。新包工作層厚度為230mm,舊包工作層厚度為60mm時(shí)下線更換,鋼包包襯的侵蝕速率為2.5mm/爐,耐材壽命偏低,耐材消耗偏高,耐材成本居高不下。
為解決上述問題采取了如下改進(jìn)措施:
1)優(yōu)化精煉爐的渣系,減少對(duì)包襯的侵蝕;
2)調(diào)整合金化配方,減少對(duì)耐材的損壞;
3)加強(qiáng)鋼包的熱周轉(zhuǎn),減少耐材的急冷急熱;
4)改進(jìn)鋼包耐材材質(zhì)和砌筑質(zhì)量。