双透气砖钢包吹氩技术

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1、双透气砖钢包吹氮技术的应用摘要：通过应用钢包双透气砖吹制技术，提高了钢包底吹率，减少了钢包底吹氮死区，使钢水成分和温度更加均匀，并降低钢中夹杂、减少铸坯成分偏析，因而提高了钢水质量及轧材性能的稳定。1冃IJS莱芜钢铁股份有限公司炼钢厂（简称莱钢炼钢厂）为了保证钢水成分合格率及均匀性，采取精炼平台氟后取样快速反馈措施，应用精炼在线成分微调技术工艺，实现成分的预知预控，以适应转炉快节奏生产的需要。但是在钢包底吹氮方面，由于单透气砖钢包吹氮存在死区，搅拌不均匀，易造成成分偏析，从而影响轧材质量，或者钢包底吹不开，对生产组织带来了较

2、大的影响。为此，通过对吹氮工艺进行研究与分析，提出了双透气砖钢包吹氮技术工艺。2双透气砖钢包吹氟工艺2.1双透气砖在钢包中的位置在双透气砖钢包中，两块透气砖的位置如图1所示。图中，水口和原透气砖安装位置不变（半径中心处）；新透气孔位置在钢包中心线到内衬距离的1/2处；电极外接鬪直径为钢包内衬直径的1/30水口■<<耳轴原透气砖孔新透气砖孔图1钢包双透气砖安装位置示意图2.2双透气砖钢包吹氮分析根据单透气砖吹氮搅拌的特征，氮气泡引起钢液的循环流动大体可以分为气-液卷流区、水平流区、熔池壁附近的向下流区、熔池下部的向心流区。通过

3、氟气泡群所产生的浮力驱动钢液向上流动，从而带动各区域的钢水进行循环流动,达到均匀成分及温度的廿的。由于单透气砖位置在钢包内衬到钢包屮心线1/2处，钢包另一侧水口周围则成为死区，钢水搅拌能力较弱，成分、温度及脱氧均匀性较差，夹杂物上浮能力也比较弱（如图2所示），当氟气流股较弱时，不能带动整个钢包内钢水的循环流动，这种表现尤为突出。在生产中发现，大包开浇取样时，钢样冒碳花现象严重；开浇3n）in时取样（约浇7〜8t钢）没冇出现这种现象；另外，在中包烘烤较好的情况下，第一炉多次出现少量皮下气泡。这充分说明在钢包水口周围存在死区，开

4、浇后，这部分钢水先通过水口流出，由于未能充分均匀搅拌，导致这部分钢水脱氧程度弱，钢屮氧含量平均在145X10-6左右，致使轧材出现皮下气泡、性能不合等质量问题。莱钢炼钢厂也曾增大底吹氮压力，但对夹杂物去除效果较差。°00°死区LLLLLLLLLLLLLLLLSLLLLlX•nDvLLLLLIALLLLLULLLLLLLLLLLLLLLLLLDLLLLLUULLL^CLL图2单透气砖钢液流动为此，在设计中增加了1个透气砖，利用两个透气砖使钢包内的钢水充分搅拌均匀，特别是在氮气压力较小的情况下，其搅样能力与单透气砖相比要好得多。

5、这不仅加快了钢水均匀速度，缩短了吹氮时间，使钢水的取样更具有代表性，精炼成分微调的命屮率捉高；同时，钢水夹杂物去除效呆更好，钢包底吹率也逐渐提高。双透气砖钢液流动见图3o图3双透气砖钢液流动2.3吹氮压力及标准判定单透气砖吹氮时，氨气压力的调整以钢水液面裸露面积的直径30cm为标准;双透气砖吹氟时，氟气压力调整以钢水液面轻微翻动或裸霜面积的直径10cm为准，具体压力参数调整根据钢包渣况确定。3双透气砖吹氮效果分析3.1双透气砖吹氨对钢水成分的影响由表1对比可以看出：使用双透气砖钢包后，成分均匀性得到了提高，尤其是碳含量。原单

6、透气砖普碳钢碳含量平均偏差（炉后和大包样）0.013%左右，改用双透气砖吹氟碳偏差0.002%,说明使用双透气砖钢包炉次的成分均匀性得到提高。另外，通过跟踪观察，双透气砖吹氮钢水搅拌能力增强，比单透气砖吹氮效果好。表1单透气砖吹氨与双透气砖吹氮钢中C成分均匀性对比%吹氮工艺精炼初样精炼出站大包平均炉后化验大包与炉后偏差单透气砖吹fi0.1630.1600.1750.1630.013双透气砖吹氮0.1620.1640.1630.1620.0023.2双透气砖吹氮对钢水温降的影响由表2可以看岀，采用双透气砖钢包吹氮制度后，温降基

7、本上等同于单透气砖。表2单透气砖吹氮与双透气砖吹氮钢水温降对比吹氮工艺吹氮时间/min温降/°c温降速度/°C.min1双透气砖吹氟5.07min214.1单透气砖吹氮5.16min203.873.3双透气砖吹氮对钢包底吹率的影响由于钢包采用双透气砖吹氮技术，底吹率由单透气砖钢包的92%提高到100%,保证了生产组织的顺行。同时，去除了原冇的顶吹鼠设施，降低了吹氟成木。3.4双透气砖吹氮对钢坯金相组织的影响(b)非金属夹杂物单透气砖钢包由于搅拌不均匀，气体及夹杂物上浮不充分，生产的铸坯易存在非金屈夹杂物及有害气体等杂质，单透

8、气砖钢包铸坯低倍组织见图4。图中夹杂物直径约为4mmo(a)连铸坏夹杂图4单透气砖钢包铸坯低倍图片图5为双透气砖吹氮连铸坯的边部金相组织。由图5看出，铸坯珠光体和铁索体多呈条状形态，非金属夹杂物少，铸坯质量良好，所取样品没有气孑L、夹杂、表面裂纹、内裂、缩孔等缺陷。由于铸坯冷却快，定向凝固