LF爐精煉鋼水連鑄定徑水口截流的實踐原因分析

馬永福，韓小強，葉高旗，馬云飛

（河北津西鋼鐵股份有限公司，河北，唐山，064300）

摘  要：介紹了LF爐精煉不同的脫氧方式優(yōu)劣和連鑄定徑水口截流的危害，深入分析了水口截流物的化學(xué)成分、LF爐渣系組分和水口截流的原因，從而選擇最優(yōu)的脫氧方式。通過調(diào)整LF爐渣料堿度、優(yōu)化LF爐造渣制度和生產(chǎn)工藝，制定了防止連鑄定徑水口截流的有效措施，不僅滿足產(chǎn)品質(zhì)量控制要求，而且徹底地解決了連鑄定徑水口截流的難題。

關(guān)鍵詞：水口截流；渣系組分；渣料堿度；造渣制度

Analysis of practical reasons for closure of sizing NOZZLE IN LF refining liquid steel continuous casting

Ma Yongfu, Han Xiaoqiang, Ye Gaoqi, Ma Yunfei

(Hebei Jinxi Iron & Steel Co. , Ltd. , Hebei, Tangshan, 064300)

Summary:The advantages and disadvantages of different deoxidization modes in LF refining and the harm of intercepting flow at the sizing nozzle of continuous casting are introduced. The chemical composition of the intercepting flow at the nozzle, the composition of slag system of LF and the reasons of intercepting flow at water gap are analyzed in depth so as to select the best deoxidization mode. By adjusting the basicity of LF slag, optimizing the slag-making system and production process, effective measures are worked out to prevent the water closure at the sizing nozzle of continuous casting, which not only meet the requirements of product quality control, furthermore, the problem of water closure at the sizing nozzle of continuous casting is thoroughly solved.

Key words:Nozzle closure，Slag Component，Basicity of slag，Slagging system

1前言

爐外精煉LF爐處理鋼水一般采用鋁脫氧或是硅脫氧兩種方式。轉(zhuǎn)爐鋼水采用鋁前期脫氧，LF爐采用鋁終脫氧的方式，脫硫效率較高，均在80%以上，但是連鑄定經(jīng)水口截流嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)因水口截流而造成停機的現(xiàn)象^［1］，打亂了正常的生產(chǎn)秩序，增加了生產(chǎn)成本。

采用硅弱脫氧的方式，脫氧效果相比鋁脫氧比較弱，精煉效果一般，雖然大大降低了因連鑄定徑水口截流導(dǎo)致的停機現(xiàn)事故，但是連鑄定徑水口截流的現(xiàn)象也時有發(fā)生。為了徹底解決連鑄定徑水口截流的問題，技術(shù)人員從水口截流物的化學(xué)成分、LF爐渣系組分、水口截流的原因等幾個方面進行了深入的分析，制定有效的防范措施，從根本上解決連鑄定徑水口截流的問題。

2連鑄定徑水口截流的危害

2.1連鑄定徑水口截流是由于鋼水中的夾雜物附著在連鑄定徑水口內(nèi)壁造成的。

2.2連鑄定徑水口截流以后會使鋼流變形出現(xiàn)散流現(xiàn)象，這樣就增

大鋼流的比表面積，增加了卷入氣體的機率，惡化鋼水的質(zhì)量。散流過程中還會使散流鋼水，散濺到結(jié)晶器水口或是結(jié)晶器內(nèi)壁和蓋板上，造成結(jié)晶器掛鋼的危險。

連鑄定徑水口截流會影響連鑄正常澆鑄周期，打亂了正常的生產(chǎn)秩序，壓鋼或等鋼現(xiàn)象頻繁的發(fā)生，造成中包溫度波動增大，頻繁出現(xiàn)中包低溫打氧和大包剩鋼現(xiàn)象，對產(chǎn)品質(zhì)量非常有害。另外，拉速波動增大，大大增加工藝事故的機率。

連鑄定徑水口截流后，會在水口下端形成不同程度的結(jié)塊，一旦結(jié)塊掉入結(jié)晶器內(nèi)，就有可能卷入坯殼或粘在結(jié)晶器壁上造成漏鋼事故的發(fā)生。

總之，連鑄定徑水口截流現(xiàn)象對生產(chǎn)和工藝的穩(wěn)定，對生產(chǎn)成本的控制都存在很大的危害。

3連鑄定徑水口截流物的形貌和成分

3.1將連鑄定徑水口截流嚴(yán)重的水口切開，發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁上附著一層致密的淺黃色或暗灰色物質(zhì)，如圖1所示。

圖1水口內(nèi)壁附著物

3.2將連鑄定徑水口截流物進行化學(xué)成分分析，分析表明連鑄定徑水口截流物成分主要是（CaO、MgO、SiO2、Al2O3）這些高熔點的夾雜物組成的［2］如表1所示。為進一步分析連鑄定徑水口截流現(xiàn)象提供參考。

表1水口截流物的化學(xué)成分%

LF精煉爐的白渣工藝主要體現(xiàn)在脫硫效果和去除夾雜物的能力。整體造渣控制理念就是早成渣增加白渣精煉的時間，大渣量、高堿度提高脫硫和去夾雜的效果，配加精煉渣改質(zhì)劑，提高前期化渣效果，完全成渣后，進行大氬氣攪拌進行渣洗，后期進行鈣處理夾雜物改質(zhì)，進行軟吹時間不小于10分鐘，保證鋼水表面不裸露，防止二次氧化。4LF爐渣系組分分析

實際生產(chǎn)過程中采用高堿度白渣，如表2所示，精煉效果良好，但是連鑄定徑水口截流現(xiàn)象非常頻繁，因此對精煉的造渣制度和渣系結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化調(diào)整如表3所示，調(diào)整之后精煉渣中的硫含量有所下降，但鋼水脫硫效果依然能滿足各鋼種的工藝要求，連鑄定徑水口截流現(xiàn)象大大降低了。

表2調(diào)整前精煉渣系

表3調(diào)整后精煉渣系

5連鑄定徑水口截流的原因分析

5.1采用鋁脫氧鋼水時，連鑄澆鑄過程定徑水口截流，主要原因是鋼水中的酸溶鋁與鋼水中自由氧及澆鑄過程保護不當(dāng)吸人的空氣一起生成的A1203類夾雜物在水口壁上聚集造成。［3］

實際生產(chǎn)過程：轉(zhuǎn)爐出鋼過程加入硅鋁鐵初步脫氧，為了有效控制鋼水的磷含量，轉(zhuǎn)爐采用終點低溫控制，精煉前短時間吹氬保證溫度，因此初脫氧生成的A1203上浮不充分，精煉過程中采用鋁粒進行擴散脫氧保證精煉效果。精煉完成后雖然進行鈣處理減緩Al2O3出現(xiàn)鋼水截流現(xiàn)象。

5.2采用硅脫氧鋼水時，連鑄澆鑄過程中鋼水截流主要原因是鋼水中的氧含量低，全程采用無鋁脫氧的方式，難以形成液態(tài)夾雜物而析出SiO2造成連鑄鋼水截流現(xiàn)象。

5.3現(xiàn)場工藝環(huán)節(jié)控制因素：轉(zhuǎn)爐下渣，鋼包底吹效果差，吹氬時間不達標(biāo)，連鑄保護澆鑄效果差等因素都能影響，鋼水中的夾雜物去除和鋼水的二次氧化，最終都會影響連鑄的正常澆鑄，產(chǎn)生鋼水截流現(xiàn)象。

6連鑄定徑水口截流的防范措施

6.1采用硅脫氧的方式代替鋁脫氧方式，同時LF精煉爐嚴(yán)格白渣操作，確保鋼水質(zhì)量滿足工藝要求。

6.2減少轉(zhuǎn)爐下渣量降低精煉成渣難度，增加純粹的精煉時間，出站前進行渣洗和鈣處理，保證軟吹時間10分鐘以上，使夾雜物有充足的上浮時間，優(yōu)化精煉的造渣制度［4］，添加爐渣改質(zhì)劑，提高爐渣熔化效果，有利于精煉渣吸附夾雜，增加精煉效果。

6.3提高鋼包的底吹效果，有利于夾雜物的上浮，鋼水的成分和溫度比較均勻。鋼包效果不好會造成鋼包成分偏差增大，溫度不均勻精煉提溫困難，無法正常渣洗失去了精煉的作用。

6.4強化連鑄的保護澆鑄的措施，在大包套管加上氬封，并保證插入中包液面深度80-120mm以防止卷渣。中包鋼水表面采用覆蓋劑黑液面操作防止二次氧化。

7結(jié)論

7.1綜合考慮可以用硅脫氧取代鋁脫氧方式，［5］確保生產(chǎn)和質(zhì)量的穩(wěn)定。

7.2調(diào)整精煉爐精煉渣堿度，控制在2.4-2.6之間。

7.3連鑄采用全保護澆鑄，減少鋼水的二次氧化機率。

7.4保證生產(chǎn)節(jié)奏穩(wěn)定和工藝標(biāo)準(zhǔn)達標(biāo)，連鑄水口截流問題徹底解決。

參考文獻

［1］王冬梅。改善鋼水可澆性的生產(chǎn)實踐［J］。河北冶金，2013.12（216）:35-37

［2］費三林，周立新，潘明旭等。軸承鋼GCrl5連鑄鋼水流動性差的原因和改進措施［J］。特殊鋼，2011,2（32）:41-43

［3］豐年。120 t轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)42CrMoA合結(jié)鋼水口結(jié)瘤分析及改善措施［J］。特殊鋼，2018,5（39）:36-39 

［4］高長益，張毅，謝詳?shù)取?/span>SWRCH22A冷鐓鋼100 t LF精煉造渣制度的分析和工藝優(yōu)化 ［J］。特殊鋼，2016,3（37）:35-38

［5］盧盛意。用硅代替鋁脫氧來消除連鑄水口堵塞［J］。煉鋼，2004.6（20）:32-36