欢迎光临郑州平顺耐火材料有限公司官方网站!联系热线:15903999911
行业新闻 case
您现在的位置:首页 > 行业新闻 > 钢包粘渣的原因分析

钢包粘渣的原因分析

发布时间:2021/01/26 行业新闻 标签:耐火砖浏览次数:64

随着高品质钢生产比例的增加,钢包已成为炉外精炼的重要设备之一,担负起越来越多的炉外精炼任务,然而钢包粘渣增重现象在各炼钢厂出现比较多,这个问题困扰了越来越多的炼钢厂,钢包粘渣主要出现在包壁、包底以及满包盖,钢包粘渣严重后,会引发许多问题,钢包包底粘渣后,造成钢包透气砖在热修时清理困难,严重影响了钢包底吹效果,对钢水质量造成严重的威胁;钢包粘渣严重时使包口结渣、结冷钢,影响钢包翻渣;钢包粘渣造成钢包重量增加,减低炉后钢水量;由于粘渣物与钢包衬结合比较牢固, 造成钢包修理时去除十分困难,延长了钢包修理时间,造成钢包周转紧张。因此,有必要对钢包粘渣的 原因进行研究,以便采取措施减轻钢包粘渣,降低钢包重量。

钢包粘渣问题

宝钢湛江炼钢厂投产初期出现钢包粘渣严重,严重影响生产正常运行。钢包粘渣严重时,平均钢包重量 为 152t,超重比例达50%以上。在湛江炼钢厂目前正常使用的条件下,平均钢包重量为142t,钢包超过150t为超重包,目前钢包超重比例为2%~3%之间。从现场观察发现,钢包粘渣主要出现在包壁与包底、满包盖。

钢包粘渣增重原因分析

钢包渣成分对钢包粘渣影响很大,钢渣成分主要影响到钢渣的熔点与粘度,为了研究钢渣的熔点,现场 取转炉终点渣成分与精炼处理前、后钢渣成分。

钢渣经过精炼处理(LATS、RH)后,钢渣中Al₂O₃含量急剧增加,处理后渣中Al₂O₃范围在35%~50.2%;CaO含量比转炉终渣含量低约一半,范围在21.5%~37.4%;SiO₂含量波动不大;RH或LATS 处理后,T.Fe、MgO、与 MnO 含量几乎稳定不变,对炉渣物性(熔点与粘度)影响不大,渣中主要 变化组元为CaO、SiO₂、Al₂O₃,因此钢渣的物性(熔点与粘度)主要由其决定。

精炼后的钢渣内主要为高熔点尖晶石(spinel其熔点波动在1550℃~1700℃范 围内,其中有四个点的落在1650~1700℃范围内,占比66.7%这些高熔点物质主要为CA2(CaO·2Al₂O₃,1780℃)、CA6(CaO·6Al₂O₃,1880℃)及 C2AS(2CaO·Al₂O₃·SiO₂,1590℃)和 MA(MgO·Al₂O₃,2130℃),这些高熔点物质都是以固体形式存在于钢渣中,增加了钢渣 粘度和熔点,使钢渣容易粘附在钢包壁上,从而在翻包时不 容易掉落,致使钢包粘渣。

为了降低钢渣熔点与粘度,需使钢渣成分由图2红色区 域中向灰色区域转移,灰色区域对应熔渣熔点在1500℃以 下,在连铸浇注过程中熔渣始终液态,翻包时容易倒出,钢包不易粘渣。欲使熔渣成分落在灰色区域内,需要满足两个条件,CaO/Al₂O₃比在0.7~2 范围之间,碱度(CaO/SiO₂)需要达到2.3以上。

精炼处理前、后钢渣中Al₂O₃ 含量、钢水中酸溶铝变化和精炼处理过程中铝合金加入量计算钢包渣量。

为了提高碱度(CAO/SiO₂)与CaO/Al₂O₃比,使得熔渣成分落在灰色区域内,需提高钢包渣中CaO 含 量。现设计转炉出钢过程中加石灰 800kg,600kg,400kg,试样号a~f精炼后主要成分(SiO₂、CaO、MgO、Al₂O₃)在 SiO₂-CaO-Al₂O₃-7%MgO 四元系相图中的位置变化。

在连铸浇注过程中随温度的降低,会析出高熔点物质 MA。图3中粉色点为试样c钢渣(钢渣总量为1700kg)加石灰改性后成分在四元相图中的位置,钢渣熔点均大于 1500℃,最高大于 1800℃,主要是因为 加入石灰量过多,使得钢渣中CaO含量达到饱和状态,从而有CaO固体析出,增加钢渣的熔点。

根据以上分析可得出结论,为了减少钢包粘渣,出钢过程中加入400~800kg的石灰,提高钢渣碱度与CaO/Al₂O₃ 比,从而降低钢渣的熔点至 1500℃以下。

除了以上提到的原因外,影响钢包粘渣的因素主要还有耐火材料材质、转炉渣的成分、钢包保温剂、冶炼钢种、钢包周转速度、钢包维护及保温方法等。

减轻钢包重量的对策与措施

为了降低钢包重量,同时考虑到出钢过程中加石灰造成的温降,石灰不宜加入过多,转炉单元出钢过程中加入400~800kg石灰,并且根据不同钢种制定相应的炉后石灰加入量。

(1)汽车板钢种要求炉后加800kg 石灰

(2)普通低碳钢种要求炉后加800kg 石灰

(3)其他钢种炉后加400~600kg石灰。

采取措施后,可知,转炉在出钢过程中加入400~800kg 石灰后,精炼渣熔点主要集中在低熔点范围内,只有很少一部分在高熔点区域,这与理论计算结果相符。

为改善钢包粘渣严重的状况,还可以采取以下措施:

(1) 要严格控制周转钢包的个数,提高红热钢包周转速度。

(2) 加强钢包的维护操作及时清理钢包包沿结渣,防止包沿口结圈后钢包渣倒不尽。对包壁明显熔损和剥落部位及时进行修补,以免渣和熔钢渗入而加剧粘渣;

(3) 在浇钢结束后尽快倒渣。加强炉后行车的生产组织,降低钢包从浇完到翻罐的时间,避免钢包粘渣现象的发生。

(4) 提高转炉出钢档渣操作水平,减少转炉渣进入钢包,炉后和精炼时加石灰,使钢包渣充分熔化。

(5) 控制使用中的钢包数量;减少钢包等待时间;受钢前钢包加热;使用中采用钢包盖;钢包永久层采用隔热层,包壁采用低导热耐火材料;

(6)采用有效的钢包覆盖剂:改善钢包覆盖剂的铺展性提高其保温性能;降低覆盖剂中SiO2含量,减低其黏度,减少钢包粘渣。