120吨钢包管理实践

120吨钢包管理实践
【摘要】三钢炼钢厂120t转炉系统钢包周转状况、底吹优质率、和钢包自开率等关键指标对保障整个炼钢生产顺行有着极其重要的作用。

为此从不同方面展开关于钢包的使用管理研究，采取多种有效措施，基本保证了钢包红包周转，钢包自开率提高到99.4%以上，底吹优质率提高到99.5%以上，有效的保障了炼钢区的生产顺行。

【关键词】钢包周转;热负荷时间;钢包自开率;底吹优质率
0.前言
三钢炼钢厂二转炉车间,现有2座120t顶底复吹转炉，1座LF精炼和2台7流连铸机，自2010年3月份投产至今。

由于二炼钢技改和生产同时进行整个生产组织难度较大、炉机不匹配，钢包运行整体情况不佳，造成连铸断浇的事故多次发生。

为此车间从2010年10月进行钢包使用管理的工艺研究活动并深化现场管理，为钢包的生产管理创造了有利条件，解决了影响生产的限制性环节。

1.现状调查
自三钢二炼钢转炉120吨转炉投产以来，受技改期间场地限制，烘烤设备限制及副跨工艺布局不顺畅，造成钢包管理系统长期处于不正常运行状态。

统计反应钢包正常使用的几个关键指标：钢包热负荷时间137分、钢包自开率98.3%、底吹合格率90.5%和钢包渣线包龄36炉。

2.原因分析
从整体来看，影响钢包正常周转的原因：一是技改现场工艺布局的不利，二是各种原材料质量波动，三是内部协调和职工操作存在问题。

2.1钢包热负荷时间
钢包热负荷时间。

直观反应钢包整体运行情况，钢包热负荷时间增加造成钢包使用效率降低，钢包烘烤保温时间减少，且增加精炼电耗等能源消耗，影响钢包自开率和钢包底吹优质率，影响钢包寿命及耐材消耗，对整个炼钢区生产顺行及成本有很大影响。

造成热负荷时间增加主要因素有：
（1）120吨转炉低温生产事故偏多，事故状态下重包积压较多，造成钢包热负荷时间过长。

（2）新包和备用包且钢包保温时间不合理，需要上精炼炉，故常提前冶炼，造成热负荷时间较长。

（3）副跨行车磨合期故障多且运行速度慢，影响钢包上下连铸机。

2.2钢包自开率
钢包实现滑动水口自动开浇引流，对于稳定连铸生产工艺，同时也是连铸生产实现全保护浇注的重要前提，提高连铸连浇率，保证钢水质量有着重要作用。

三钢120t 钢包使用苏嘉WKS-SN滑动水口，开浇方式采用铬质引流砂引流。

分析影响自开的主要因素：
（1）引流砂质量对自开的影响：根据引流开浇原理和对引流砂的要求，引流砂应具有良好的流动性及化学稳定性、适中的粒度、较好的压实性、合理的高温性能[1]。

引流砂在高温下具有适当的液相量和较薄的烧结固相层是自动开浇的前提。

研究表明：铬质引流砂在1400℃时，在铬铁矿与硅石颗粒之间的部分间歇才开始出现液相，且铬铁矿颗粒之间烧结不明显，因此更容易自开[2]。

受到成本因素影响，引流砂厂家改变引流砂配方，降低了铬铁矿的含量，造成引流
砂使用效果下降，容易影响钢包自开。

（2）现场操作对自开的影响：水口及座砖冷钢、渣清理不彻底，就会导致钢水渗入引流砂，引流砂漂浮于渣层，烧结层加厚，最终导致不能自动开浇；水口座砖多次使用后，侵蚀加剧，引流砂添加量不足，不利于自开。

（3）钢包热负荷时间对自开的影响：钢包热负荷时间过长，造成引流砂烧结层加厚，引起不自开。

（4）钢包状况对自开的影响：冷包，有包底的包容易在水口座砖处结冷钢，造成不自开；部分新换上水口由于含焦油量大或水汽，将引流砂流动性变差，造成不自开等。

2.3钢包底吹氩
钢包底吹氩具有均匀钢水成分、温度，促进夹杂物上浮、优化冶金反应动力学条件等作用。

透气砖在包底位置的不同将直接影响透气砖的吹气效果[3]。

三钢120t钢包包底布置两块透气砖，使用狭缝式整体透气砖，本次工艺研究活动重点解决现场操作对钢包底吹的影响。

（1）清理透气砖表面冷钢：在烧透气砖时，没能完全清理透气砖表面冷钢和透气砖烧结层，再次使用时影响底吹效果；在处理透气砖时操作不规范，导致钢渣返渗，影响底吹效果。

（2）吹氩操作：出钢前氩站打开底吹时间过早，透气砖狭缝因长时间冷却而收缩，易造成狭缝处碎裂；影响底吹效果；吊包前快速关闭底吹阀门，在透气砖气室中瞬间形成负压，钢水反渗进入狭缝，影响底吹效果。

2.4钢包寿命
三钢120t钢包内衬耐材修砌，采取厂家承包方式，渣线采用镁碳砖，工作层采用铝镁碳砖。

设计渣线寿命≥50炉。

（1）耐材质量对寿命的影响：精炼用钢包耐材由于使用条件十分恶劣，因此，要求耐材与现场生产工艺相适应，保证合理的物理化学性能，具有高的抗冲刷强度、高的耐热性能、良好的抗渣性和热震稳定性[4]，才能提高钢包的使用寿命。

受到成本因素影响，钢包厂家对耐材进行调整，造成钢包寿命降低。

（2）热负荷时间对寿命的影响：钢包热负荷时间长，包衬耐材接触钢渣时间长，受钢渣化学侵蚀和物理溶解作用加剧，导致钢包寿命降低。

3.采取的措施
该车间将钢包使用管理纳入炼钢工艺研究体系中，从优化整个炼钢区生产出发，着力解决影响生产的关键环节，针对查明的影响钢包周转的原因，制定专项的措施，努力缩短钢包热负荷时间，保证钢包红包出钢，提高钢包周转效率。

（1）通过调整转炉装入量，优化炼钢工艺路线，合理控制行车运行和匹配，合理安排钢包周转匹配，并优化MES信息管理，优化炼钢生产计划管理，不断优化炉机匹配工作，缩短钢包热负荷时间，从而全面理顺钢包周转。

（2）在大的工艺布局不可改变的状况下，通过增加80吨行车和冷修工位，解决钢包周转和冷修及副跨生产吊料等物流不畅的弊病。

（3）提高耐材质量：提高引流砂质量，提高钢包自开率；提高钢包耐材质量，提高钢包包龄。

（4）推行标准化作业，规范职工操作：要求钢包透气砖煤气试气工作标准化作业，钢包热修岗位加大透气砖清理力度，要求钢包热修岗位加强钢包烘烤操作，确保钢包烘烤质量；要求钢包热修岗位，加大水口座砖处冷钢、渣的清理力度，引流砂添加饱满成锥形。

（5）加强冷修监督验收，要求厂家冷修钢包加强对砖缝的控制，务必做到泥料饱满、背紧靠实、砖面平整、砖缝错开。

4.取得的效果
随着本次工艺研究活动的深入开展，制定并落实了针对性措施，钢包使用环境得到优化，因钢包使用原因造成的事故得到有效遏制，钢包热负荷时间直线下降，钢包周转效率逐步提高，基本实现了红包周转，钢包使用的关键技术指标明显改善，对炼钢区生产提供了有效保障，其中：钢包热负荷时间101分钟，平均降低36分钟，钢包自开率为99.4%,提高1.1%，底吹合格率99.5%,提高9%，钢包渣线寿命55.1炉次，平均提高19.1次。

5.结语
钢包的系统管理，在炼钢区的生产质量管理体系中占据十分重要的地位。

通过本次工艺研究活动，做好进厂原材料质量把关和验收，重点抓好现场职工的规范操作和生产协调，使得钢包周转逐步走向正轨，有力地保障了炼钢区正常生产秩序，也为今后进一步优化钢包使用管理积累了宝贵的经验。

[科] 【参考文献】
［１］张明华,汪婷.盛钢桶滑动水口填充料.钢铁研究,1994(2):35-39.
［２］刘维铭,王玉铎,程治通.钢包水口用开浇引流剂性能的改进.耐火材料,1995(4):242.
［３］成国光,萧忠敏，姜周华.新编钢水精炼暨铁水预处理1500问.北京：中国科学技术出版社,2007:158.
［４］许晓海,冯改山.耐火材料技术手册[M].北京:冶金工业出版社,2000:661-662.。