唐前進
( 煉鋼廠)
摘要: 對影響煉鋼轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)線精煉鋼水溫降的因素進行了分析，發(fā)現(xiàn)測溫設備、員工操作、員工對溫度重要程度的認識、工藝制度、生產(chǎn)組織、鋼包溫降等因素影響了精煉連鑄溫度控制的穩(wěn)定性，出現(xiàn)了中間包鋼液過熱度偏高、鋼液溫降大等現(xiàn)象。通過優(yōu)化相關工藝制度，改進設備，加強管理，保證連鑄鋼液溫度的穩(wěn)定，中間包溫度合格率由2014 年的88． 76%提高到目前的94． 35%。
關鍵詞: 鋼水溫度 過熱度 過程控制
1 煉鋼現(xiàn)狀
煉鋼廠轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)線擁有3 座100 t 頂吹轉(zhuǎn)爐、3 座100 t 雙工位LF 精煉爐、1 座100 t 雙工位ＲH 精煉爐、1 臺5 機5 流矩坯連鑄機、1 臺7 機7 流方坯連鑄機、1 臺7 機7 流矩坯連鑄機，年設計產(chǎn)鋼300 萬t左右。目前煉鋼廠轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)線主要生產(chǎn)42CrMoA 、35CrMoA、20CrMoA、30CrMnTi 合金結(jié)構(gòu)鋼、LT － B2、LT － B3、FFB2 球磨鋼、40CrV － 1、50CrVA 工具鋼、HＲB400E － 7 高級螺紋鋼、Q345C、Q345D 高強板、CCSAM3 錨鏈鋼、15SiCr、GCr15 軸承鋼、60Mn2SiAZL彈簧鋼等鋼種，平均出鋼溫度在1661 ℃ 左右，國內(nèi)大多數(shù)鋼廠的轉(zhuǎn)爐平均出鋼溫度在1640 ～ 1700 ℃左右。經(jīng)過系統(tǒng)分析，從主要工序控制著手，在降低出鋼溫度方面取得了一定的成效。
2 精煉鋼水出站溫度的影響因素分析
出鋼溫度取決于公式( 1) :
T 出= T 液相+ ΔT 過熱度+ ΔT 過程1 + ΔT 過程2 ( 1)
式中: T 出—出站溫度，T 液相－ 液相線溫度，ΔT 過熱度—過熱度，ΔT 過程1—從精煉出站到開始澆注時的過程溫降，ΔT 過程2—中間包澆注過程中的溫降。
從公式( 1) 可見，出站溫度與鋼種的液相線溫度、過熱度、2 個過程溫降4 個因素有關。
2． 1 液相線溫度
液相線溫度取決于合金和伴生元素的含量，由鋼種成分計算得到公式( 2) 。
2． 2 過熱度
過熱度是開澆時由中間包水口注入結(jié)晶器內(nèi)的鋼水溫度與所澆鋼種液相線溫度的差值。目前尚不能進行理論測算，只能根據(jù)經(jīng)驗和實測值確定。目前我廠過熱度基本要求控制在15 ～ 30 ℃。
2． 3 從出鋼到開始澆注時的過程溫降
出鋼溫度的控制重點在于過程溫降的控制。過程溫降主要分為軟吹時的溫降、鋼水運輸過程溫降、澆注過程溫降等。軟吹時溫降與鋼包狀況、吹氬時間、方式等有關; 鋼水運輸過程溫降與生產(chǎn)組織、連澆爐數(shù)及鋼包保溫等有關; 澆注過程溫降與澆注速度、中間包保溫等有關。
2． 4 影響因素
生產(chǎn)實際過程中影響中間包鋼水溫度因素很多，結(jié)合煉鋼廠轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)線的自身特點，主要因素有: 員工對溫度重要性認識不到位、員工過程溫度控制能力不夠、測溫設備對測溫代表性的影響、溫度制度不完善對溫度造成的影響、生產(chǎn)組織不合理對溫度的影響。
3 優(yōu)化方案及實施
3． 1 管理措施
3． 1． 1 做好中包溫度合格率重要性的宣傳和教育，讓全員參與中包溫度合格率控制。
3． 1． 2 要求全員樹立爐爐控制最佳出鋼溫度的理念，并將以往僅以出鋼溫度合格率為依據(jù)改為連同出鋼溫度、鋼包溫度、中包溫度合格率一起作為考核工長、機長、爐長的重要依據(jù)，有效杜絕了測溫過程中的作弊行為。
3． 2 提高過程溫度控制能力
3． 2． 1 進行員工測溫插入深度、測溫位置、測溫氬氣大小等方面培訓，提高測溫水平，確保測出溫度具有代表性。
( 1) 針對員工測溫手法:
①保證測溫偶頭插入鋼水30 cm 以上;
②插入鋼水角度要大于45°。
( 2) 針對測溫時，氬氣大小。
測溫前要將氬氣流量調(diào)到30 NL /min，具體大小
以實際鋼水吹開面積大小為準，渣層蠕動即可。
( 3) 針對測溫位置。
①不要在吹氬的正上方測溫;
②不要靠著鋼包壁測溫。
3． 2． 2 提高LF 爐爐長過程溫度控制水平方面培訓，避免通電結(jié)束溫度過高。避免一次加渣料或合金量過大，渣料每批次不得大于250 kg，爐前出鋼要求配合金接近成份下限，LF 鋼水溫度升高液相線30 ℃ 以上才能補加合金，避免溫度過低時加大量合金，影響后期溫度均勻;氬氣不正常爐次，先送電升溫，溫度穩(wěn)定后才能造渣、加合金調(diào)成份; 根據(jù)鋼包在外的等待時間，綜合判斷上鋼溫度，規(guī)定空包時間大于2 h，上鋼溫度可適當降低5 ～ 10 ℃等。鋼水離站時必須加夠碳化稻殼保溫。
3． 3 完善工藝技術(shù)
3． 3． 1 現(xiàn)場跟蹤各種鋼包溫降，統(tǒng)計第一手數(shù)據(jù)提供給爐長參考。
3． 3． 2 操作規(guī)程提供的首爐吊包溫度偏高，因此將首爐吊包溫度范圍下限下移，提高中包溫度合格率。
3． 3． 3 合理控制鋼包使用個數(shù)，減少壓鋼包現(xiàn)象，造成溫度可控能力低。
①加強鋼包烘烤制度管理，尤其是對新包等非正常周轉(zhuǎn)包的管理; 根據(jù)生產(chǎn)組織合理安排周轉(zhuǎn)包個數(shù)，縮短鋼包周轉(zhuǎn)時間; 鋼包長時間空置的加蓋保溫、短時間等待的在線烘烤等。
②鋼包區(qū)域制作了鋼包狀態(tài)流轉(zhuǎn)記錄單，列明了鋼包包襯壽命、裝包時間、鋼包紅熱狀態(tài)、出鋼溫度等項目，使精煉操作工及時有效地掌握鋼包狀態(tài)，便于更準確地進行過程溫度控制和調(diào)整上臺溫度。
3． 3． 4 認真做好各工序間的保溫工作，應用全程加鋼包蓋技術(shù)，要求爐后鋼包做到100% 紅包出鋼，減少了鋼包過程降溫; 連鑄保證做好中包開澆前有4小時以上的烘烤，烘烤溫度大于1100 ℃，從而進一步減少了溫度波動范圍和過程熱損失。
3． 4 確保設備良好運行
3． 4． 1 把好進廠測溫偶頭的質(zhì)量關，避免因測溫偶頭質(zhì)量差造成測溫誤差大。
3． 4． 2 測溫表移到室內(nèi)，避免環(huán)境溫度對測溫溫度造成影響。
3． 4． 3 做好大包清渣、覆蓋劑加入量、保證喂絲機運行穩(wěn)定等輔助工作，從而確保了過程溫度和出鋼溫度完全在控制范圍之內(nèi)，穩(wěn)步地促進了精煉鋼水中包溫度合格率的穩(wěn)步提升。
4 優(yōu)化效果
通過對以上環(huán)節(jié)的優(yōu)化，得到了很好的生產(chǎn)效果:
( 1) 中包溫度合格率由原來的88． 76% 提高到現(xiàn)在的94． 35%;
( 2) 鑄坯實物質(zhì)量提高，退廢率降低0． 02%，熱頂鍛合格率也明顯提高。
5 結(jié)語
過程溫度優(yōu)化控制直接體現(xiàn)整個生產(chǎn)線的管理控制水平，必須在原材料、初煉爐、精煉、鋼包、連鑄、生產(chǎn)組織等每個環(huán)節(jié)推行實施標準化操作，上道工序主動為下道工序創(chuàng)造條件，以降低生產(chǎn)成本、提高實物產(chǎn)品質(zhì)量。
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