[科普中国]-多功能钢包处理站

简介

多功能钢包处理站是指在钢包内完成多种炉外精炼功能的专用工艺与设备的组合。现代钢包处理站配备有进行钢液真空处理、钢包吹氩处理、钢液合成渣处理、喷射冶金处理、喂线法处理、钢包顶渣控制等多种工艺所需设备系统。它们包括：真空系统，吹氩系统，喂线机，喷吹设备，加热设备(电弧加热、喂铝线吹氧加热、等离子弧加热等)以及加渣料和添加合金设备(运送、贮存、称量等)。

“多功能炉外处理设备及技术研究”是“七·五”国家重点科技攻关项目，公司组织科研、设计翻造与生产部门联合进行了攻关。1985年转炉车间建成吹氲喷粉系统，1988年增建了块状材料加料系统，1990年引进装备了DV41000型直读光谱分析仪、DEs一3型单线喂线机和气动挡渣器等设备，联合组成了先进的炉后多功能钢包处理站。各项功能可单一，可多项配合，都是在线使用。经生产试验，现已实现对钢水测温、取样、吹氩、喷粉、废钢调温，合成渣渣洗、覆盖保温、成分微调、喂线等处理的多项功能。它是冶炼手段的延续，可简化炉前工艺、缩短冶炼时间、理顺生产流程，是保证钢质、净化钢液的手段，特别是提供合格钢水对稳定连铸生产、提高拉成率和连铸连连比已成为不可缺少的手段1。

多功能钢包处理站设备1．加料系统

该套装备设在2号、3号转炉出钢线后方，两座转炉共用。

2．Des-3型单线喂线机

由导管、主机和附机(包括线盘)组成。安装在3号转炉炉后距钢包上口3.1m的上方专用小平台上。

3．吹氩喷粉系统设备

组成如图2所示，主要技术参数见表2。

4．快速分析显示系统

DV41000型直读光谱分析仪安装在转炉车间 完成炉前及处理过程中的成分分析，分析结果快速传送，可显示于多功能处理站电视屏幕上。

5．控制系统

加料(成分徽调台金、保温荆、小废钢、合成渣等)、吹氩、喷粉、喂线等各硬处理功能的操作控翻身成俸系，互不干扰。加料系统为按钮操作，整个加料过程的运转状况可通过模拟显示盘进行显示和观察。吹氩系统分室内和室外两地操作。由切换开关控制。喷粉系统可实现身动操作。其它控制，诸如吹氲枪、喷耪枪、钢包盖升降，钢包车行走，枪架旋转荨均为手动或点动操作。

多功能铜包处理的工艺技术1．工艺流程（见图3）

2．原材料(见表3)

3．工艺要点(见表4)

处理站的工艺布置原则(1)保证整个工艺流程通畅，各工序的设备顺序布置，避免钢包的往返运送；

(2)尽量缩短各工序间的距离，兼顾操作和维修的方便；

(3)真空设备的喷射泵、管道、阀门等是个庞大体系，为节省投资一般不设在主厂房内，而是安装在紧挨着主厂房的副跨内的10m高平台上，真空系统管道的安装必须便于维修和清理。多功能处理站通常为三层高架结构，地面部分放钢包车或设放置钢包车的大坑；二层为操作平台，与炼钢操作平台相接或在炼钢炉斜对面，平台上有操作控制室，各种控制、检测和显示仪表、显示屏等均设于此;最高一层平台设置加料系统(包括真空加料仓)2。

处理效果及其分析1．测温、取样

多功能处理站接收钢水后，吹氩一分钟再测温、取样。以连测两次温度的差值≤5℃时作为炉后温度。采用快速取样器取钢样--是决定连铸是否开包，以保证连铸钢成分合格和稳定；二是配合科研工作。温度测成率和取样成功率均已稳定在98% 以上。炉后吹氩及其它处理结束后测得的温度作为铸钢温度，同时测量渣层厚度。渣样按不同要求勺取。

2．吹氩

钢包吹氩的主要作用是均匀钢水成分和温度，去除钢中夹杂物以及氢、氧、碳。经1990年对硅钢调查，吹氩去除夹杂率达76．32% ，平均夹杂含量为63ppm。同时，吹氩是实麓钢包处理站各项处理功能的必需配合手段，吹氩技术直接影响各项功能的处理效果。1991年吹氩率达98．35% ，其中连铸为100%。平均每炉吹氩时间为3．15min。

3．温度调整

钢水温度调整采用两种方式，即调温幅度20℃时采用加小废钢吹氩搅拌复合调温。

4．钢水保温

炉外处理结束，把保温剂(炭化稻壳)散加在钢包内，正常加入量为0．4kg/t钢，当钢水温度偏低或等浇铸线路时加入量为0．6kg/t钢，以减少钢水热损失，稳定过程温度，保持顶渣流动性，减少低温废品和回炉。

5．钢水硅、锰成分微调

该工艺对准确控制钢中硅 锰含量，减少废品及改判品，简化炉前台金化操作，节约铁合金有重要作用。当调si剂(75Fe—Si)、调锰剂(高碳Fe—Mn)加入量为0．50～ 2．00kg/t钢时，可使钢水分别增硅、增锰0．01～0．13% 和0．01～0．12%，经常使用的调整范围为si≤0．06% ，Mn≤0．08% ，要求吹氩站钢样[Si]、[Mn]含量低于规格下限加0．04% 的炉次须进行调硅和/或调锰处理。

6．喂线工艺

喂线工艺的主要冶金特点之一是合金元素在钢液内部进行化学反应和熔化，而使其有较高的和稳定的利用率和回收率。

喂铝线处理钢种以铝静钢为主。可节铝0．65kg/t·钢，除硅铜不进行喂铝线处理外，其余钢种喂Al在0.01～0.O4%内可调。可完全取代出钢加铝，并可节铝0．5kg/t钢。

7．吹氩喷粉脱硫

使用硅钙粉和石灰粉对硅钢、GCr15、20g等钢种进行了喷粉脱硫处理。重点对硅钢进行了加覆盖合成渣吹氩喷粉处理，达到了脱氧、脱硫的目的，脱硫率最高可达76．47% ，平均为66．84% ，成品磕含量最低达到0．004% ，平均为0．0063% 从而提高了硅钢的洁净度和电磁性能。

8．合成渣渣洗

钢包加固体粒状钙基合成渣吹氩工艺的优点是成本低，工艺简单，具有较好的脱硫效果。钢水原始硗含量[So]、钢水温度及吹氩时间、合成渣加入量及覆盖渣渣量和组成是影响脱硫效果的主要工艺因素。

总结1．转炉炉后多功能钢包处理站的优点是设备简单、布置紧凑、操作方便、运转稳定．集多功能与一体。保证了现代化炼钢技术发展的需要。

2．各项功能可单一、可多项配合，都是在线使用，工艺技术实用性强。可对转炉目前生产的优质碳结钢和低台金钢进行多种功能的在线处理。包括测温、取样、吹氩、废钢调温和钢水保温等项处理技术已纳入大生产，成为转炉炼钢生产流程中不可缺少的工序环节。

3．多功能钢包处理的吹氩喷粉脱硫率平均为66．84% ，钢水Si、Mn的在0．10%内可调，Si和Mn的回收率平均为52．2O% 和78．2O% ，喂铝线在0．01～ 0．04%内可调．铝的回收率为52．20% ，比包内加， 铝提高一倍i喂碳线在0．01～0．05% 内可调，碳的回收率平均为86．80% ，废钢吹氩调温在30℃范围内可调；合成渣脱硫率平均为40．13% 。

4．运用多功能钢包处理站工艺技术有利于简化炉前工艺、缩短冶炼时间 充分发挥转炉大量生产优质钢的设备能力。并能提高钢水质量、减少成分不合格品、提高内控率、扩大品种、降低消耗．为后部工序提供台格钢水、配台连铸生产，具有一定的直接经济效益和社会效益3。