钢包浇注料永久层的设计与应用
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2()2()年12 月•78 •第36卷第6期炼钢SteelmakingDec.2020Vol.36 No.6钢包包型的研究与应用张孝兴\陈林权2(1.铭达科冶金科技(上海)有限公司,上海210019;2.天津达亿冶金技术研究院,天津301500)摘要:通过对钢包耐材消耗、钢结构重量、投资、钢包散热、运行成本、冶金效果等多个方面,对比了两种8(U钢包的优缺点,论述了8(K钢包在包内钢水熔池直径与熔池深度的比值接近1时,具有如下优势:1)钢包设备重量轻,设备投资可节省(52〜62. 4)万元;2)耐材消耗低,年可节省6. 8万元;3)运行成本低,年可节省25万元;4)钢包散热少,能耗低,年可节省42. 1万元;5)可以减少钢水的死区,有利于除去夹杂物;6)可减少涡流卷渣,提高钢水的纯净度。
关键词:钢包;优化设计;高径比;冶金效果中图分类号:T F764文献标识码:A文章编号:1(繼-1043(2020)06-0078-04Study and application of ladle shape for liquid steelZHANG Xiaoxing1 ,CHEN Linquan21. MDC Sub-lance Probe Technology (Shanghai) Co. , Ltd. ,Shanghai 210019, China2. Tianjin Dayi Metallurgical Technical Institute,Tianjin 301500,ChinaAbstract:In this paper, the advantages and disadvantages of two kinds of 80 t steel ladle were compared from the aspects of refractory consumption, steel structure weight, equipment investment, ladle heat dissipation, operation cost and metallurgical effect. When the ratio of diameter to height of liquid steel bath in the 80 t steel ladle is close to K it has the advantages, 1)Ladle has a lower weight and equipment investment is saved by ¥520000—624 000;2)The refractory are consumed less and cost is saved by ¥ 68 000 every year;3)Operation cost is lower and saved by ¥ 250 000 every year;4)Ladle heat dissipation is less and cost is saved by ¥421 ()()(} every year;5)Blind spots are reduced and is better for inclusion floating;6)The slag drawn into by vortex is reduced and the purity of liquid steel is heightened .Key words:steel ladle;optimization design;the ratio of height to diameter;metallurgical effect随着钢铁工业的发展,钢铁工业已经从初期 的生产普钢逐步发展到生产优钢、特钢,中国的钢 材产量已经跃居世界第一,品种规格基本实现全 覆盖。
洛阳理工学院学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计及学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
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作者签名:指导教师签名:年月日I洛阳理工学院毕业设计(论文)钢包用耐火材料现状与发展摘要。
随着转炉寿命的提高,连铸比的增加和炉外钢包是炼钢工艺所需设备之一精炼技术的进步,钢包处于容量大、钢种多、温度高、时间长等日益苛刻的使用条件,对钢包用耐火材料的要求也不断提高。
世界各国为提高钢包寿命,降低耐火材料消耗,提高现有耐火材料的质量,开发研制了各种新型耐火材料,特别是不定形耐火材料的出现,它不但改进了传统砌筑方法, 而且对钢包寿命也有明显的改善.生产实践表明,包侧壁采用高铝质加20%镁铝尖晶石的浇注料,包底使用高铝砖,渣线使用镁碳砖使用效果最好。
本文总结了近几十年来国内外钢包用耐火材料的使用现状和发展过程。
20世纪50~60年代,我国钢包使用的耐火材料主要是各种粘土砖,由于使用费用低,直到80年代还有一些钢厂的钢包仍使用粘土砖。
20世纪60年代末,我国有些钢厂的钢包开始使用各种高铝质衬砖,使钢包寿命大幅度提高。
20世纪70年代初,蜡石钢包砖,在钢铁企业不同类型的钢包上进行了试用。
20世纪90年代,是我国连铸技术快速发展时期,高效连铸技术成为其发展的重心。
谈转炉炼钢厂钢包全程加盖技术开发与应用刘辉摘要:在炼钢生产中,钢包是盛装、运输钢水并进行相应二次冶金的容器。
钢包在周转使用过程中加上钢包盖后,对于钢包的散热可起到很好的保护作用,也可使钢包周转过程中的热状态更加趋于稳定,可为准确控制钢包温度和温降创造有利条件,同时也可进一步降低钢包在周转过程中的热量损失,具有一定的节能降耗作用。
关键词:钢包;全程加盖工艺;实施;运用;炼钢生产中钢包全程加盖技术与发展,通过现场钢包盖使用前后数据的对比,为适应目前钢铁企业节能减排的要求,实现高效、低成本、低排放、绿色炼钢生产目标提供有益借鉴。
一、概述钢包作为炼钢工序与连铸工序之间的盛钢容器,为了确保连铸钢坯的正常生产及产品质量,钢水浇筑温度必须严格控制在可浇范围内,通过减少钢包运输过程中的热损失,降低转炉出钢温度,达到节能降耗及环境污染的目的。
钢包在运输过程中,热量损失主要有三种途径:一是直接与空气之间的热传导和热辐射(特别是空包);二是通过钢包外壁与空气之间的热交换;三是耐材自身吸收储存钢水热量。
目前国内钢厂为了确保连铸钢水温度,主要改善钢水出钢工序的温度控制,对运输过程温度控制较少,一般采取钢包在线烘烤、缩短钢包热周转期、优化耐材结构、钢水表面加保温剂和浇增加大包回转台包盖等手段来减少钢水温降。
虽采取以上手段,但炼钢过程钢水温度控制精确能力非常有限,并耗费大量能源。
对国内某钢厂钢包温度数据统计分析:当钢液面裸露时,150 t钢水从转炉后测温运输到连铸回转台,时间3-4 min,钢水温度从1610℃降到1 595.7℃;而钢水表面被覆盖剂完全覆盖时,钢水温度降低仅为5.2℃,由此看出钢液表面热损失是导致钢水温度降低的主要原因。
150t钢包浇铸完后,前20 min内由包衬向空气的辐射热损失将导致下一炉钢水温度损失达15℃,而这种热损失的40%发生在空包开始后的前 5 min。
通过在钢包上加盖,热交换和热辐射损失可显著减少。
钢包浇注料包壁与镁碳砖渣线工艺一、运输与保存1、浇注料在发运途中及仓库存储过程中,要注意防潮防水,淋水结块的浇注料破碎后只能按包口料处理。
浇注料保存期为6个月。
2、钢包浇注料在仓库中宜把包口料、包壁料及包底料分开保存,各个料的功能不同,不得混合使用及用错部位。
二、拆包工艺3、拆包时,先将渣线镁碳砖拆除,在拆除包壁时,一定要将包内黑色的渣皮子拆除干净,风镐应尽量垂直于包壁使用,以减少松散料的形成,拆除厚度为能插入振动棒为宜,且要照顾大局把包壁拆圆,以利于放正包胎。
4、拆透气砖和座砖时,孔径要足够大,孔四周距透气砖或座砖边缘应大于50mm小于70mm(尽量使用35mm振动棒振动)。
5、钢包中有夹钢现象时,要把夹钢拆除干净消除隐患。
三、包底及包壁打结工艺1、打包前必须用清水润湿搅拌机料仓。
2、浇注前应将包内残留的松散料彻底清除干净并用水润湿,但不得有积水。
3、先在座砖安装底板上及透气砖安装板上均匀涂上一层火泥,然后安装好座砖、透气砖,安装必须把孔对正(座砖不能安倒),并垂直于包底,透气砖安装时应向远壁端稍倾斜20度左右以减少对近壁端渣线的侵蚀。
然后找一堵锥把座砖孔和透气砖芯保护起来(以免进入泥料或其它杂物)。
4、搅拌加水要用洁净自来水,加水量为料重的3.5~4%(重量比)。
5、每次搅拌时间在3~5分钟,根据浇注料干的快慢(与气候有关)可适当调节。
料的干湿程度以手抓成团,轻掂三下出光为宜。
6、包胎上应均匀涂一层机油(或黄油),尽量使用塑料薄膜包裹包胎,以利于脱模。
7、浇注时每次布料厚度不能大于300mm,振动时,拖拽振动棒缓慢移动,尽量振动均匀,较窄的地方(振动棒拖拽无法通过),振动宽度应在控制在300mm以内。
振动要完全密实,以物料出浆,不再沉降,不再大量冒气泡为度。
在振动新布的料时振动棒不应触及下面已振动好的料层。
一个振动动作完成时,振动棒应慢慢拨出,以免留下棒孔。
8、包底厚度为高出座砖40mm~50mm最佳。
钢水浇注基本操作规程目录1主题内容与适用范围 11.1主要内容: (1)1.2适用范围: (1)2基本工艺模型 1 3真空铸锭工艺流程 2 4生产准备 44.1精炼包的准备 (4)4.2中间包准备 (4)4.3钢锭模准备 (4)4.4底盘准备 (5)4.5加高圈准备 (5)4.6保温冒的准备及烘烤 (5)4.7导流管准备及烘烤 (5)4.8真空室的清理 (6)4.9中间包盖的清理 (6)4.10发热剂和保温剂准备 (6)5真空浇注操作 65.1钢锭模装配 (6)5.2座钢锭模 (6)5.3安装导流套 (6)5.4座中间包 (7)5.5中间包测温及吸风 (7)5.6精炼包吊出 (7)5.7真空浇注 (7)5.8浇后 (8)5.9钢锭脱模 (8)5.10冒口欠浇高度判定 (8)5.11钢锭热送 (8)附件1各种钢种的钢锭浇注温度表: 9 附件2钢锭验收标准 9 附件3钢包砌筑施工操作要领10 附件4钢包烘烤制度 12 附件5精炼钢包水口及滑板安装操作规程14 附件6钢包透气砖安装工艺技术操作规程19 附件7中间包砌筑施工要领 20 附件8中间包水口、塞杆组装及安装操作规程21 附件9帽口、钢锭模、加高圈及底盘验收标准23 附件10保温帽、钢锭模、加高圈及底盘报废标准2480~240t钢锭真空浇注基本操作规程1主题内容与适用范围1.1主要内容:本规程规定了80~240t钢锭真空浇注生产准备,真空浇注的技术操作要求。
1.2适用范围:本规程适用于我公司80~240t钢锭的真空浇注操作。
2基本工艺模型2.12.22.32.42.53真空铸锭工艺流程4生产准备4.1精炼包的准备4.1.1钢包的砌筑,详见附件3《精炼钢包砌筑施工要求》。
4.1.2钢包烘烤要求,详见附件4《钢包烘烤制度》。
4.1.3钢包水口及滑板安装,详见附件5《精炼钢包水口及滑板安装操作规程》。
4.1.4钢包透气砖安装,详见附件6《钢包透气砖安装工艺技术操作规程》。
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钢包浇注料永久层的设计与应用
安钢第二炼钢厂钢包工作衬用浇注料的浇注方式为整体浇注,使用完后残余工作村全部拆除。
但钢包在使用过程中工作村不同部位的损毁程度不同,损毁最快的部位一般为上渣线处。
当工作衬因局部损坏而停用时.残余工作衬尤其是上渣线以下的包壁残余厚度仍较太,还可使用一段时间.而整个残余工作衬的拆除,既造成了浇注料的浪费,又增加了炼钢成本。
针对这一状况,我们在钢包内壁设计了永久层,用高强度浇注料浇注而成,每次拆包时保留永久层,使之重复使用,效果较好。
I浇注料永久层的设计
l1钢包衬的工作环境
钢包内钢水温度为1600—170。
c,熔渣的主要成分为caO、Mgo、Fe0、s-02、P2q、Fe203、MD01等,故钢包在使用过程中工作环境十分恶劣,上渣线、迎钢面等处的浇注料受钢藏及熔渣中多种成分的化学侵蚀或机械冲刷,损毁很快。
25l钢包工作衬浇注料的厚度为:包壁上部166mm,下部210mm.包底210—250mm。
每次拆包时.上渣线以下部位的残余厚度一般在70mm以上,全部拆除,造成浪费。
12浇注科永久层的设计方案
根据铜包工作衬厚度及残村的特点,要求所设计的永久层厚度适中。
太厚,则工作衬厚度变薄,影响使用寿命;太薄,则施工强度低。
综合考虑钢包使用的安全性和施工性,确定永久层厚度为60mm,高度为】910mm(,5L包底到上渣线)。
包底有需经常更换的透气砖,不能设永久层;上渣线以上的部位(高400mm)若设永久层,则工作衬较薄,钢包在使用时包口常有渣壳,挂渣时易将工作衬带出.影响使用寿命,故上渣线以上不设永九层。
2永久层的浇注施工与烘烤
2l胎模的制作
根据设计的永久层尺寸及钢包包壳的形状大小来确定永九层胎模的尺寸。
其锥度与包壳的相同,外径比包壳内壁直径小120mm,为便于浇注,胎模高度比包壳高出100mnt。
胎摸钢板的焊鞋应光滑平整,其内部设有支撑板防止胎摸变形,上部焊有链条,便于起吊。
22永久层的浇注施工
浇注永久层时,先将胎横放人包壳内,注意检查两者
口李军希周兆保
安阳钢铁集团公司安阳455004
的中心是否重台,使胎横与包壳之间各处等距后,再开始浇注。
每批浇注料在搅拌机内要充分搅拌,加水量要严格控制。
搅拌均匀的浇注料放^包壳与胎模之间.用蛇5mm的振动棒四周均匀振动,使浇注料坯体密实。
当浇注到距包口400mm时停止加料,自然放置24h后,脱去胎模,再自然养护24b,最后进行烘烤。
2.3烘烤
浇注完的永久层需经烘烤后才能使用,其目的是为了排出永久层浇注料中的水分,同时也使基质中物辩发生一系列的物理化学反应,以增加永A层的强度。
烘烤时先小火,后中火再太火,才不易炸裂。
总烘烤时间不得少于72h。
烘烤按图1所示的烘烤曲线进行。
图l永久层浇注料的烘烤曲线
3使用效果
安钢第二炼钢厂目前已有】0十钢包采用了浇注料永久层。
在一年多的使用过程中.采用永九层的钢包没有出现一次包壁漏铜事故,且钢包使用的平均包龄在80炉左右,单包综合炉龄最高选】11炉,比没有永九衬的稍高。
每个永久层的平均寿命为3个月,使用次数平均为10次,则每个带永久层的钢包在3十月内与不带永久层的相比.可节约4炉永久层所用的浇注料。
每炉永久层用浇注料2l,则每个钢包每月可节约26了t挠注料。
如果第二炼钢厂每月所用的601、钢包全部采用永九层,则每月可节约浇注料160【,大大降低了成本。
4存在的问题及改进措施
钢包在工作衬的施工、运输、使用和拆包过程中不可避免地受到碰撞,尤其是拆包时的多次翻包和拉包内废钢.碰撞更激烈,往往会造成浇注料永久层的裂纹或与包
301
万方数据万方数据
稳豢篱辍
壳分褒,使永久层的寿命鞍短。
戈瓣安这一目题,霹在龟壳内壁焊些铆钉.并在永久屡的上沿焊一圈钢板来增强其牢髫性,可壤步拆包对蛉破坏。
另外,拆包辩为缳扩巍注料永九层不璺破坏,不能采用普通的拆包方法,只就^工将残余工作挝甩尾壤一点点的拆下,工A的劳动强度犬,搏包难度轻j:。
教避赘撬是采爨专门翦掭包撬攘亲嚣敷不但能降低劳动强度,趣能大大提高工作救率。
孛军希:并,1969牛生,工程师
管理王肆。
从事耐戈材料技术皿生产
袭辑:柴剑玲
万方数据万方数据
钢包浇注料永久层的设计与应用
作者:李军希, 周兆保
作者单位:安阳钢铁集团公司,安阳,455004
刊名:
耐火材料
英文刊名:REFRACTORIES
年,卷(期):2000,34(5)
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本文链接:/Periodical_nhcl200005019.aspx。