影响钢包自开率的原因浅析及改正措施
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收稿日期：2019- 05- 20 第一作者简介：苏有权（1970—），男，毕业于华北理工大学钢 铁冶金专业，学士学位，工程师，现在河钢集团唐钢公司检修 分公司从事耐材管理工作。
层厚度增加。此外，引流砂中含有脉石和添加的石英 砂，在高温环境下，脉石和石英砂自身发生物理—化 学变化，还与铬铁矿发生反应，形成二次尖晶石。钢 水温度越高，引流砂烧结速度越快，导致烧结层变 厚，不利于钢水静压力冲破烧结层［２］。 1.4 钢包上水口的影响
表 1 镐质引流砂成分表
பைடு நூலகம்
%
w（ZrO2）
w（Cr2O3）
w（SiO2）
w（Fe2O3）
27.43
17.91
28.27
11.31
2.1.3 每批次进厂前抽检 对每一批次引流砂进厂前抽检送公司化验室化
验，由唐钢一钢轧技术科、炉窑中心、厂家共同到库 房取样，不合格不使用。今年共检查 28 个批次，其中 7 个批次不合格重新取样复检，有一个批次复检不 合格判定为不合格品。 2.1.4 包装运输管理
总第 180 期 2019 年第4 期
生 产 实 践·应 用 技 术
山西冶金 SHANXI METALLURGY
Total 180 No.4，2019
DOI : 10.16525/j 14- 1167/tf.2019.04.62
影响钢包自开率的原因浅析及改正措施
苏有权 1， 刘少芹 1， 张 波 1， 朱长栓 2
（1.河钢集团唐钢公司， 河北 唐山 063016； 2.郑州振东科技有限公司， 河南 郑州 452370）
摘 要：钢包自开率是炼钢生产的重要指标，对钢水的质量和生产节奏影响较大。为解决自开率低的问题，对造
成不自开烧眼的原因从钢包状况、盛钢时间、钢水温度和成分、引流砂的材质等方面进行分析，找出影响因素，
在现实生产中，备用包的自开率远低于周转连 用包。备用包是指从烘烤器吊出投入使用的钢包，因 为需要安装滑动机构、上水口等工序，热修换包操作 时间长、温降大，钢包内衬温度降低，尤其是包底，温 降能达到 100 ℃以上，造成出钢后包底结冷钢，钢包 自开率降低。据统计，2017 年 2 月—6 月备用包自开 率只有 96%，明显低于周转包 99.4%。 1.2 钢水在钢包中的停留时间
目前使用的上水口是经过油侵工艺的，焦油通 过气孔渗透到上水口。安装到水口座砖内的上水口 必须通过烘烤，烤红后才能安装滑板。但上水口经过 烘烤后焦油渗出，加上烘烤时间短烤不透，加入的引 流砂黏附在上水口内壁，内壁不光滑势必造成引流 砂下降产生阻力，下流不顺畅造成不自开。 1.5 引流砂质量的影响
引流砂作为炼钢生产的原辅材料，虽然用量少 但在生产中起着非常关键的作用。不自开烧眼不但 影响生产的节奏，而且钢水裸露浇铸造成钢水吸氧 吸氮，杂质增多对钢水质量影响较大，对后期钢材的 性能造成无法弥补的缺陷。一方面要求引流砂有较高 的耐火度，烧结层不能过厚；另一方面要求引流砂流 动性好，热膨胀系数小，打开滑板后能够自动下流。 1.6 热修操作的影响
针对雨季引流砂易受潮的特点，召开专题会议 研究包装、运输和存储的问题，并制定相应措施。
1）包装。除吨袋内有防潮包装外，小袋也要求有 防潮包装。
2）运输。运输车辆备苫布，阴雨天气必须苫盖好。 3）外库存储。地面铺一层隔潮的托盘，不能直接 放地面上，存放位置不靠近门窗。 2.2 现场改进措施 2.2.1 出钢控制 出钢前对炉身的粘渣用炮车进行清理，规范钢 包加料时间和顺序，严禁早加料。 2.2.2 备用包操作 1）对钢包烘烤器改造，提高加热效率，确保投入 备用包烘烤包底到红热状态（吊离烤包器时有效温 度保持 1 000 ℃以上），连用钢包使用前包底温度应保
钢水在钢包内的停留时间是指从转炉出钢到 连铸开浇的时间，一般在 60~120 min，钢水随停留时 间延长逐渐降低，尤其是经过 LF+RH 双联的钢水 停留时间超过 120 min，引流砂烧结层厚不自开的几 率大［１］。 1.3 钢水温度
钢包自开率随钢水温度的升高不断降低，其原 因为引流砂中的 Fe203 固熔体发生还原反应，此反应 引起体积膨胀，致使烧结层脆而多孔钢液渗人烧结
制定相应措施，以减少烧眼炉次提高钢包自开率，为实现无氧化浇注、开发洁净钢奠定了基础。
关键词：钢包 自开率 引流砂
中图分类号：TF729.5
文献标识码：A
文章编号：1672-1152（2019）04-0160-02
河钢集团唐钢公司（以下简称唐钢）一炼钢厂自 开率一直在 98.5%左右，自开率低烧眼炉次多不但 影响钢水质量，还影响生产节奏，特别是烧不开停浇 的事故给生产和成本造成重大损失。通过对造成不 自开烧眼原因的多方面进行分析，找出影响因素，制 定相应措施，以减少烧眼炉次提高钢包自开率，保证 产品质量和稳定生产。 1 影响钢包自开率的原因分析 1.1 钢包包况
通过对影响钢包自开率的原因进行分析，唐钢 检修分公司对一钢轧厂生产现状进行了梳理，各部
2019 年第 4 期
苏有权，刘少芹，张 波，等：影响钢包自开率的原因浅析及改正措施
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门积极配合，制定出提高钢包自开率相关措施。 2.1 引流砂质量改进措施 2.1.1 引流砂成分调整
以前只要求 Cr2O3 的含量，对 SiO2 含量没做严 格要求，参考相关的文献 SiO2 在 1 200 ℃以上因为 相变引起较大的体积膨胀，导致填砂与水口内壁的 附着力增加，不利于开浇时填砂的自由下落，甚至出 现架桥现象，不利于钢包自开。所以合理控制 SiO2 的含量，根据化验结果并参照其他公司的标准，对 SiO2 含量下调，要求 w（SiO2）≤26%。
调整后引流砂成分为：w（Cr2O3）≥30%，w（SiO2） ≤26%，w（H2O）≤0.5% 2.1.2 引进新材质引流砂
针对经 LF+RH 双联钢种时间长导致的引流砂 烧结程度增大，引进镐质引流砂。具体成分见表 1。
前期试验 44 炉全自开，然后批量使用，到 2017 年 11 月份共生产双联钢 527 炉，两炉烧眼自开率 99.62%。
首先是回浇余未回干净，造成钢渣回流渣子灌 眼，加砂后钢渣与引流砂烧结不自开。其次是上水口 未清理干净，水口内有钢渣或毛刺，影响引流砂下 流。还有换完滑板后水口内的残余滑板泥未清理干 净。再就是摇包加砂时包底的渣块滚入水口，或者引 流砂未加满。上述几种情况都有可能造成不自开。 2 提高钢包自开率的措施
层厚度增加。此外，引流砂中含有脉石和添加的石英 砂，在高温环境下，脉石和石英砂自身发生物理—化 学变化，还与铬铁矿发生反应，形成二次尖晶石。钢 水温度越高，引流砂烧结速度越快，导致烧结层变 厚，不利于钢水静压力冲破烧结层［２］。 1.4 钢包上水口的影响
表 1 镐质引流砂成分表
பைடு நூலகம்
%
w（ZrO2）
w（Cr2O3）
w（SiO2）
w（Fe2O3）
27.43
17.91
28.27
11.31
2.1.3 每批次进厂前抽检 对每一批次引流砂进厂前抽检送公司化验室化
验，由唐钢一钢轧技术科、炉窑中心、厂家共同到库 房取样，不合格不使用。今年共检查 28 个批次，其中 7 个批次不合格重新取样复检，有一个批次复检不 合格判定为不合格品。 2.1.4 包装运输管理
总第 180 期 2019 年第4 期
生 产 实 践·应 用 技 术
山西冶金 SHANXI METALLURGY
Total 180 No.4，2019
DOI : 10.16525/j 14- 1167/tf.2019.04.62
影响钢包自开率的原因浅析及改正措施
苏有权 1， 刘少芹 1， 张 波 1， 朱长栓 2
（1.河钢集团唐钢公司， 河北 唐山 063016； 2.郑州振东科技有限公司， 河南 郑州 452370）
摘 要：钢包自开率是炼钢生产的重要指标，对钢水的质量和生产节奏影响较大。为解决自开率低的问题，对造
成不自开烧眼的原因从钢包状况、盛钢时间、钢水温度和成分、引流砂的材质等方面进行分析，找出影响因素，
在现实生产中，备用包的自开率远低于周转连 用包。备用包是指从烘烤器吊出投入使用的钢包，因 为需要安装滑动机构、上水口等工序，热修换包操作 时间长、温降大，钢包内衬温度降低，尤其是包底，温 降能达到 100 ℃以上，造成出钢后包底结冷钢，钢包 自开率降低。据统计，2017 年 2 月—6 月备用包自开 率只有 96%，明显低于周转包 99.4%。 1.2 钢水在钢包中的停留时间
目前使用的上水口是经过油侵工艺的，焦油通 过气孔渗透到上水口。安装到水口座砖内的上水口 必须通过烘烤，烤红后才能安装滑板。但上水口经过 烘烤后焦油渗出，加上烘烤时间短烤不透，加入的引 流砂黏附在上水口内壁，内壁不光滑势必造成引流 砂下降产生阻力，下流不顺畅造成不自开。 1.5 引流砂质量的影响
引流砂作为炼钢生产的原辅材料，虽然用量少 但在生产中起着非常关键的作用。不自开烧眼不但 影响生产的节奏，而且钢水裸露浇铸造成钢水吸氧 吸氮，杂质增多对钢水质量影响较大，对后期钢材的 性能造成无法弥补的缺陷。一方面要求引流砂有较高 的耐火度，烧结层不能过厚；另一方面要求引流砂流 动性好，热膨胀系数小，打开滑板后能够自动下流。 1.6 热修操作的影响
针对雨季引流砂易受潮的特点，召开专题会议 研究包装、运输和存储的问题，并制定相应措施。
1）包装。除吨袋内有防潮包装外，小袋也要求有 防潮包装。
2）运输。运输车辆备苫布，阴雨天气必须苫盖好。 3）外库存储。地面铺一层隔潮的托盘，不能直接 放地面上，存放位置不靠近门窗。 2.2 现场改进措施 2.2.1 出钢控制 出钢前对炉身的粘渣用炮车进行清理，规范钢 包加料时间和顺序，严禁早加料。 2.2.2 备用包操作 1）对钢包烘烤器改造，提高加热效率，确保投入 备用包烘烤包底到红热状态（吊离烤包器时有效温 度保持 1 000 ℃以上），连用钢包使用前包底温度应保
钢水在钢包内的停留时间是指从转炉出钢到 连铸开浇的时间，一般在 60~120 min，钢水随停留时 间延长逐渐降低，尤其是经过 LF+RH 双联的钢水 停留时间超过 120 min，引流砂烧结层厚不自开的几 率大［１］。 1.3 钢水温度
钢包自开率随钢水温度的升高不断降低，其原 因为引流砂中的 Fe203 固熔体发生还原反应，此反应 引起体积膨胀，致使烧结层脆而多孔钢液渗人烧结
制定相应措施，以减少烧眼炉次提高钢包自开率，为实现无氧化浇注、开发洁净钢奠定了基础。
关键词：钢包 自开率 引流砂
中图分类号：TF729.5
文献标识码：A
文章编号：1672-1152（2019）04-0160-02
河钢集团唐钢公司（以下简称唐钢）一炼钢厂自 开率一直在 98.5%左右，自开率低烧眼炉次多不但 影响钢水质量，还影响生产节奏，特别是烧不开停浇 的事故给生产和成本造成重大损失。通过对造成不 自开烧眼原因的多方面进行分析，找出影响因素，制 定相应措施，以减少烧眼炉次提高钢包自开率，保证 产品质量和稳定生产。 1 影响钢包自开率的原因分析 1.1 钢包包况
通过对影响钢包自开率的原因进行分析，唐钢 检修分公司对一钢轧厂生产现状进行了梳理，各部
2019 年第 4 期
苏有权，刘少芹，张 波，等：影响钢包自开率的原因浅析及改正措施
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门积极配合，制定出提高钢包自开率相关措施。 2.1 引流砂质量改进措施 2.1.1 引流砂成分调整
以前只要求 Cr2O3 的含量，对 SiO2 含量没做严 格要求，参考相关的文献 SiO2 在 1 200 ℃以上因为 相变引起较大的体积膨胀，导致填砂与水口内壁的 附着力增加，不利于开浇时填砂的自由下落，甚至出 现架桥现象，不利于钢包自开。所以合理控制 SiO2 的含量，根据化验结果并参照其他公司的标准，对 SiO2 含量下调，要求 w（SiO2）≤26%。
调整后引流砂成分为：w（Cr2O3）≥30%，w（SiO2） ≤26%，w（H2O）≤0.5% 2.1.2 引进新材质引流砂
针对经 LF+RH 双联钢种时间长导致的引流砂 烧结程度增大，引进镐质引流砂。具体成分见表 1。
前期试验 44 炉全自开，然后批量使用，到 2017 年 11 月份共生产双联钢 527 炉，两炉烧眼自开率 99.62%。
首先是回浇余未回干净，造成钢渣回流渣子灌 眼，加砂后钢渣与引流砂烧结不自开。其次是上水口 未清理干净，水口内有钢渣或毛刺，影响引流砂下 流。还有换完滑板后水口内的残余滑板泥未清理干 净。再就是摇包加砂时包底的渣块滚入水口，或者引 流砂未加满。上述几种情况都有可能造成不自开。 2 提高钢包自开率的措施