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當(dāng)前位置:首頁(yè) > 新聞中心 > 產(chǎn)品知識(shí) > 正文保溫耐材技術(shù)的應(yīng)用旨在降低鋼包工作層熱損失,從而減少盛放鋼水熱損失。在現(xiàn)有鋼包上實(shí)施有關(guān)保溫耐材技術(shù)改造,需要考慮將鋼包空間和重量的變化控制到小,且不能影響原有的砌筑工藝。通過(guò)改造,減小鋼水溫降以及鋼包殼對(duì)外熱輻射,提高鋼水溫度穩(wěn)定性和連鑄澆鑄效率,同時(shí)減輕相關(guān)設(shè)備的高溫輻射損害。
1鋼包熱量損失模型分析
鋼包熱量損失模型見(jiàn)圖1。從圖中可以看出,鋼水在鋼包中的熱損失分為鋼水渣面熱輻射、鋼包殼熱輻射和鋼包耐材熱儲(chǔ)存三部分。高效保溫層一方面降低鋼包溫度,減少鋼包殼對(duì)外熱輻射產(chǎn)生的熱量損失,另一方面增加鋼包耐材的熱儲(chǔ)存,達(dá)到減少鋼水溫降的目的,同時(shí)減小耐材溫度波動(dòng),延長(zhǎng)耐材使用壽命。
鋼包熱量損失模型圖
圖1 鋼包熱量損失模型圖
2保溫耐材砌筑
鋼包的普通砌筑方式和保溫耐材砌筑方式對(duì)比見(jiàn)圖2。砌筑時(shí)應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)特點(diǎn),不影響現(xiàn)有的工作層和整體空包重量,確保行車不超重和重包凈空高度。
鋼包砌筑對(duì)比圖
圖2 鋼包砌筑對(duì)比圖
3過(guò)程對(duì)比分析
3.1過(guò)程溫度測(cè)量
3.1.1鋼包殼溫度變化
選取鋼種Q235B、SPHD,按鋼種和工藝路徑進(jìn)行對(duì)比,一方面對(duì)比同工藝路徑鋼種條件下不同耐材鋼包的包殼溫度,另一方面對(duì)比不同工藝路徑條件下兩種耐材鋼包殼不同區(qū)域的溫度變化差異。鋼包殼不同部位平均溫度及差值見(jiàn)表1。
從表1可以看出,同鋼種路徑條件下,使用保溫耐材鋼包比普通耐材鋼包的包殼溫度低52℃;不同鋼種路徑條件下,保溫耐材鋼包的包殼溫度變化比普通耐材鋼包小;從不同鋼種路徑對(duì)比數(shù)據(jù)看,鋼包殼溫降程度不同,說(shuō)明保溫耐材的使用影響了鋼包內(nèi)熱損失模型。
不同鋼種和工藝路徑條件下鋼包殼測(cè)溫對(duì)比
表1不同鋼種和工藝路徑條件下鋼包殼測(cè)溫對(duì)比
3.1.2鋼水過(guò)程溫降變化
選擇工藝路徑為“轉(zhuǎn)爐→氬站→連鑄”的鋼種Q235B和工藝路徑為“轉(zhuǎn)爐→氬站→RH真空→連鑄”的鋼種SPHD,分析保溫耐材鋼包對(duì)鋼水過(guò)程溫降的影響。Q235B和SPHD鋼不同耐材鋼包鋼水過(guò)程溫度分別見(jiàn)表2。
Q235B和SPHD鋼不同耐材鋼包鋼水冶煉過(guò)程溫降
表2 Q235B和SPHD鋼不同耐材鋼包鋼水冶煉過(guò)程溫降
從表2數(shù)據(jù)看,在滿足連鑄中間包溫度的前提下,冶煉Q235B鋼的轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度在使用不同鋼包時(shí)沒(méi)有明顯差異;冶煉SPHD時(shí)使用保溫耐材鋼包的轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度降低10℃。
3.2鋼水溫度變化情況及原因分析
3.2.1Q235B鋼水溫降
對(duì)于“轉(zhuǎn)爐→氬站→連鑄”工藝路徑鋼種Q235B,從轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)到連鑄中間包約產(chǎn)生100℃的溫降,主要有以下3個(gè)降溫點(diǎn)。
、黉撍?dāng)嚢?/p>
包括轉(zhuǎn)爐放鋼吹氬攪拌和氬站處理吹氬攪拌在內(nèi),在氬站不同吹氬強(qiáng)度情況下,溫降相差約1℃,是鋼水過(guò)程溫降的決定性因素。
、阡摪鼰釗p失及生產(chǎn)節(jié)奏
在鋼水不吹氬情況下,普通耐材鋼包每分鐘溫降約0.5℃,正常的周期誤差10min,溫降變化5℃。
③合金化
包括合金量和合金化時(shí)機(jī),同鋼種合金量相同情況下,合金化時(shí)機(jī)對(duì)鋼水溫降的影響較小。
3.2.2SPHD鋼溫降
對(duì)于“轉(zhuǎn)爐→氬站→RH真空→連鑄”工藝路徑鋼種SPHD,從轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)到連鑄中間包溫降約為125℃,主要有以下4個(gè)降溫點(diǎn)。
、黉撍禋鍞嚢
指從轉(zhuǎn)爐放鋼開(kāi)始到氬站處理結(jié)束,此過(guò)程期間鋼水在鋼包中攪拌引起的鋼水溫降。
②RH真空處理溫降
指在RH真空處理過(guò)程中由于真空槽吸熱、環(huán)流氣體攪拌引起的鋼水溫降。
③鋼包熱損失及生產(chǎn)節(jié)奏
普通耐材鋼包在鋼水不吹氬情況下的溫降約0.5℃min。正常周期誤差10min,溫降變化5℃。
④合金化
包括合金量和合金化時(shí)機(jī),鋼種及合金量相同情況下,合金化時(shí)機(jī)對(duì)鋼水溫降的影響較小。
3.2.3原因分析
從降溫點(diǎn)分析可以看出,對(duì)于“轉(zhuǎn)爐→氬站→連鑄”工藝路徑鋼種鋼水,吹氬站吹氬強(qiáng)度對(duì)鋼水溫降的影響較大,掩蓋了不同鋼包對(duì)鋼水溫降的影響。“轉(zhuǎn)爐→氬站→RH真空→連鑄”工藝路徑鋼種鋼水的溫降影響因素穩(wěn)定,使用不同鋼包所導(dǎo)致的鋼水溫度變化明顯。
3.3不同耐材鋼包對(duì)連鑄中包鋼水溫度的影響
分析連鑄中間包鋼水溫度變化,從連鑄中間包鋼水溫度差值(連鑄中間包鋼水溫度差值ΔT=連鑄中間包鋼水溫度T-連鑄中間包鋼水溫度平均值T平)來(lái)看,不同工藝路徑的連鑄中間包鋼水溫度差值變化不同,如圖3所示。
使用不同耐火材料中間包鋼水溫度差值對(duì)比圖
圖3使用不同耐材鋼包連鑄Q235B和SPHD鋼時(shí)的中間包鋼水溫度差值對(duì)比
從圖3可以看出,保溫耐材鋼包同普通耐材鋼包相比,來(lái)自前者的鋼水在連鑄中間包的溫度波動(dòng)小,更加有利于連鑄過(guò)程中的鋼水溫度穩(wěn)定性。
結(jié)語(yǔ)
在冶煉過(guò)程中,采用保溫耐材技術(shù)的鋼包,一方面鋼水熱損失可降低10℃,另一方面鋼包外殼溫度可降低50℃,起到了降低轉(zhuǎn)爐出鋼溫度、節(jié)能降耗以及穩(wěn)定鋼水澆鑄溫度、提高連鑄效率的作用,同時(shí)也減輕了對(duì)鋼包關(guān)聯(lián)設(shè)備的熱輻射損害。