隨著高品質(zhì)鋼生產(chǎn)比例的增加，鋼包已成為爐外精煉的重要設(shè)備之一，擔(dān)負(fù)起越來越多的爐外精煉任務(wù)，然而鋼包粘渣增重現(xiàn)象在各煉鋼廠出現(xiàn)比較多，這個(gè)問題困擾了越來越多的煉鋼廠，鋼包粘渣主要出現(xiàn)在包壁、包底以及滿包蓋，鋼包粘渣嚴(yán)重后，會(huì)引發(fā)許多問題，鋼包包底粘渣后，造成鋼包透氣磚在熱修時(shí)清理困難，嚴(yán)重影響了鋼包底吹效果，對鋼水質(zhì)量造成嚴(yán)重的威脅;鋼包粘渣嚴(yán)重時(shí)使包口結(jié)渣、結(jié)冷鋼，影響鋼包翻渣;鋼包粘渣造成鋼包重量增加，減低爐后鋼水量;由于粘渣物與鋼包襯結(jié)合比較牢固， 造成鋼包修理時(shí)去除十分困難，延長了鋼包修理時(shí)間，造成鋼包周轉(zhuǎn)緊張。因此，有必要對鋼包粘渣的 原因進(jìn)行研究，以便采取措施減輕鋼包粘渣，降低鋼包重量。

鋼包粘渣問題

寶鋼湛江煉鋼廠投產(chǎn)初期出現(xiàn)鋼包粘渣嚴(yán)重，嚴(yán)重影響生產(chǎn)正常運(yùn)行。鋼包粘渣嚴(yán)重時(shí)，平均鋼包重量 為 152t，超重比例達(dá)50%以上。在湛江煉鋼廠目前正常使用的條件下，平均鋼包重量為142t，鋼包超過150t為超重包，目前鋼包超重比例為2%~3%之間。從現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，鋼包粘渣主要出現(xiàn)在包壁與包底、滿包蓋。

鋼包粘渣增重原因分析

鋼包渣成分對鋼包粘渣影響很大，鋼渣成分主要影響到鋼渣的熔點(diǎn)與粘度，為了研究鋼渣的熔點(diǎn)，現(xiàn)場 取轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)渣成分與精煉處理前、后鋼渣成分。

鋼渣經(jīng)過精煉處理(LATS、RH)后，鋼渣中Al?O?含量急劇增加，處理后渣中Al?O?范圍在35%～50.2%;CaO含量比轉(zhuǎn)爐終渣含量低約一半，范圍在21.5%～37.4%;SiO?含量波動(dòng)不大;RH或LATS 處理后，T.Fe、MgO、與 MnO 含量幾乎穩(wěn)定不變，對爐渣物性(熔點(diǎn)與粘度)影響不大，渣中主要 變化組元為CaO、SiO?、Al?O?，因此鋼渣的物性(熔點(diǎn)與粘度)主要由其決定。

精煉后的鋼渣內(nèi)主要為高熔點(diǎn)尖晶石(spinel其熔點(diǎn)波動(dòng)在1550℃～1700℃范 圍內(nèi)，其中有四個(gè)點(diǎn)的落在1650~1700℃范圍內(nèi)，占比66.7%這些高熔點(diǎn)物質(zhì)主要為CA2(CaO·2Al?O?，1780℃)、CA6(CaO·6Al?O?，1880℃)及 C2AS(2CaO·Al?O?·SiO?，1590℃)和 MA(MgO·Al?O?，2130℃)，這些高熔點(diǎn)物質(zhì)都是以固體形式存在于鋼渣中，增加了鋼渣 粘度和熔點(diǎn)，使鋼渣容易粘附在鋼包壁上，從而在翻包時(shí)不 容易掉落，致使鋼包粘渣。

為了降低鋼渣熔點(diǎn)與粘度，需使鋼渣成分由圖2紅色區(qū) 域中向灰色區(qū)域轉(zhuǎn)移，灰色區(qū)域?qū)?yīng)熔渣熔點(diǎn)在1500℃以 下，在連鑄澆注過程中熔渣始終液態(tài)，翻包時(shí)容易倒出，鋼包不易粘渣。欲使熔渣成分落在灰色區(qū)域內(nèi)，需要滿足兩個(gè)條件，CaO/Al?O?比在0.7～2 范圍之間，堿度(CaO/SiO?)需要達(dá)到2.3以上。

精煉處理前、后鋼渣中Al?O? 含量、鋼水中酸溶鋁變化和精煉處理過程中鋁合金加入量計(jì)算鋼包渣量。

為了提高堿度(CAO/SiO?)與CaO/Al?O?比，使得熔渣成分落在灰色區(qū)域內(nèi)，需提高鋼包渣中CaO 含 量?，F(xiàn)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)爐出鋼過程中加石灰 800kg，600kg，400kg，試樣號(hào)a～f精煉后主要成分(SiO?、CaO、MgO、Al?O?)在 SiO?-CaO-Al?O?-7%MgO 四元系相圖中的位置變化。

在連鑄澆注過程中隨溫度的降低，會(huì)析出高熔點(diǎn)物質(zhì) MA。圖3中粉色點(diǎn)為試樣c鋼渣(鋼渣總量為1700kg)加石灰改性后成分在四元相圖中的位置，鋼渣熔點(diǎn)均大于 1500℃，最高大于 1800℃，主要是因?yàn)?加入石灰量過多，使得鋼渣中CaO含量達(dá)到飽和狀態(tài)，從而有CaO固體析出，增加鋼渣的熔點(diǎn)。

根據(jù)以上分析可得出結(jié)論，為了減少鋼包粘渣，出鋼過程中加入400～800kg的石灰，提高鋼渣堿度與CaO/Al?O? 比，從而降低鋼渣的熔點(diǎn)至 1500℃以下。

除了以上提到的原因外，影響鋼包粘渣的因素主要還有耐火材料材質(zhì)、轉(zhuǎn)爐渣的成分、鋼包保溫劑、冶煉鋼種、鋼包周轉(zhuǎn)速度、鋼包維護(hù)及保溫方法等。

減輕鋼包重量的對策與措施

為了降低鋼包重量，同時(shí)考慮到出鋼過程中加石灰造成的溫降，石灰不宜加入過多，轉(zhuǎn)爐單元出鋼過程中加入400～800kg石灰，并且根據(jù)不同鋼種制定相應(yīng)的爐后石灰加入量。

(1)汽車板鋼種要求爐后加800kg 石灰

(2)普通低碳鋼種要求爐后加800kg 石灰

(3)其他鋼種爐后加400～600kg石灰。

采取措施后，可知，轉(zhuǎn)爐在出鋼過程中加入400~800kg 石灰后，精煉渣熔點(diǎn)主要集中在低熔點(diǎn)范圍內(nèi)，只有很少一部分在高熔點(diǎn)區(qū)域，這與理論計(jì)算結(jié)果相符。

為改善鋼包粘渣嚴(yán)重的狀況,還可以采取以下措施:

(1) 要嚴(yán)格控制周轉(zhuǎn)鋼包的個(gè)數(shù),提高紅熱鋼包周轉(zhuǎn)速度。

(2) 加強(qiáng)鋼包的維護(hù)操作及時(shí)清理鋼包包沿結(jié)渣,防止包沿口結(jié)圈后鋼包渣倒不盡。對包壁明顯熔損和剝落部位及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，以免渣和熔鋼滲入而加劇粘渣;

(3) 在澆鋼結(jié)束后盡快倒渣。加強(qiáng)爐后行車的生產(chǎn)組織，降低鋼包從澆完到翻罐的時(shí)間，避免鋼包粘渣現(xiàn)象的發(fā)生。

(4) 提高轉(zhuǎn)爐出鋼檔渣操作水平，減少轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)入鋼包，爐后和精煉時(shí)加石灰，使鋼包渣充分熔化。

(5) 控制使用中的鋼包數(shù)量;減少鋼包等待時(shí)間;受鋼前鋼包加熱;使用中采用鋼包蓋;鋼包永久層采用隔熱層，包壁采用低導(dǎo)熱耐火材料;

（6）采用有效的鋼包覆蓋劑：改善鋼包覆蓋劑的鋪展性提高其保溫性能;降低覆蓋劑中SiO2含量，減低其黏度，減少鋼包粘渣。