轉(zhuǎn)爐出鋼溫降探討第1頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日1前言三鋼煉鋼廠自1999年6月進行1＃連鑄機高效化改造以來，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度大幅度下降。由數(shù)據(jù)統(tǒng)計知道，平均出鋼溫度（不包括補吹后出鋼的實際溫度），由1998年1706℃、1999年的1683℃、2000年的1676℃，降至2001年的1667℃，并且一直穩(wěn)定在1666℃保持在現(xiàn)在。出鋼溫度降低，帶來了鋼鐵料耗和合金消耗的下降，以及爐齡、鋼包齡、中間包齡、鋼水質(zhì)量和鑄坯質(zhì)量大幅度的提高。本次調(diào)查從目前工藝條件出發(fā)，對鋼水從出鋼到吹氬5min后，以及鋼包管理等方面的因素對鋼水溫降的影響進行探討。

第2頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日2研究鋼種

三鋼煉鋼廠目前常澆的主要鋼種是普碳鋼（Q235系列）和低合金鋼（HRB335系列）。由于HRB335加入的合金用量遠比Q235多，因此，本文主要研究HRB335出鋼至吹氬5min結(jié)束后的鋼水溫降。

第3頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日3出鋼過程HRB335鋼水溫降規(guī)律的研究

3.1出鋼溫度、鋼水溫降的分布3.1.1出鋼溫度分布這里出鋼溫度是指補吹后，爐內(nèi)熔池的實際溫度。溫度分布如圖1所示，出鋼溫度處于1668℃~1711℃之間。N=50爐，Tmax=1711℃，Tmin=1668℃，R=43℃，T平均=1685.24℃，S=9.61℃第4頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日圖1出鋼溫度分布直方圖

第5頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日從圖1可知，出鋼溫度大部分處于1668℃~1687℃，占統(tǒng)計爐數(shù)的64％。

3.1.2鋼水溫降的分布出鋼溫降分布如圖2所示，出鋼溫降處于81℃~125℃之間。N=50爐，△Tmax=125℃，△Tmin=81℃，R=44℃，△T平均=93.06℃，S=9.33℃。

第6頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日圖2鋼水溫降分布直方圖

從圖2可知，出鋼鋼水溫降大部分處于81℃~100℃之間，占統(tǒng)計爐數(shù)的82％。

第7頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日3.2影響鋼水出鋼過程溫降因素的分析

有關的測試研究指出［1］，鋼水在鋼包內(nèi)的熱損失比例大概是：包襯蓄熱(包襯接受鋼水后包襯升溫而所需熱量)占鋼水在包中總熱損失的45%~50%；包壁的散熱占20%；鋼水表面輻射散熱占20%~30%。有關測定數(shù)據(jù)指出［1］：鋼包包襯蓄熱引起鋼水降溫主要在最初的6min內(nèi)，在一個小時內(nèi)基本飽和。鋼水表面的散熱，如果鋼包內(nèi)鋼水表面加覆蓋劑保溫，澆鑄過程中鋼包加蓋，將使鋼水熱損失減少35%~40%，比僅有鋼渣覆蓋的熱損失減少13.3%，對鋼水終點的溫降減少約11~12℃［1］。

第8頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日由以上分析可以看出，影響鋼水出鋼溫降的主要因素是出鋼溫度、出鋼時間、鋼包包壁內(nèi)襯溫度等。

3.2.1出鋼溫度的影響將50爐HRB335鋼的實測數(shù)據(jù)進行一元回歸分析得出，出鋼過程鋼水溫降△T(℃)與出鋼溫度T出(℃)的關系式(1)與圖3。

△T＝－764.727＋0.509T出┄(1)r＝0.5238s＝1196.2782

第9頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日圖3鋼水溫降與出鋼溫度的關系

由式(1)看出，出鋼過程鋼水溫降△T隨出鋼溫度T出的升高而增大。如將出鋼溫度控制在1670℃以下，則出鋼過程溫降可降低至85℃。

第10頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日3.2.2出鋼時間的影響將50爐HRB335鋼的實測數(shù)據(jù)進行一元回歸分析得出，出鋼過程溫降△T(℃)與出鋼時間t出(s)的關系式(2)與圖4?！鱐＝79.736＋0.0947t出┄┄(2)r＝0.443s＝855.022

第11頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日圖4鋼水溫降與出鋼時間的關系由(2)式可知，出鋼時間延長，出鋼過程鋼水溫降增大。因此，為減少出鋼過程鋼水溫降，應盡可能地縮短出鋼時間。

第12頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日3.2.3鋼包內(nèi)襯溫度的影響對HRB335鋼的實測數(shù)據(jù)進行一元回歸分析，得出出鋼過程鋼水溫降△T(℃)與出鋼前鋼包內(nèi)襯溫度T包(℃)的關系式為(3)與圖5?！鱐＝94.184－0.0024T包┄(3)r＝－0.024s＝1.384

第13頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日圖5鋼水溫降與鋼包內(nèi)襯溫度的關系

第14頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日由式(3)可知，出鋼過程鋼水溫降△T隨鋼包內(nèi)襯溫度T包的升高而降低。但是降低的幅度不是很大，主要是鋼包內(nèi)襯的厚度變化，鋼包壁與內(nèi)襯無絕熱纖維層影響鋼包壁的散熱，鋼包保溫效果不好，鋼水溫降就大。如6月26日，甲2＃爐第二爐，出鋼時間109秒，而出鋼溫降125℃。通過分析是，此爐鋼包無烘烤，鋼包為“黑”包，且鋼包齡已經(jīng)達到80爐以上，鋼包內(nèi)襯的耐材比較薄，鋼包壁與內(nèi)襯之間又無絕熱纖維層，鋼包保溫性能就差，鋼包壁散熱大，鋼水溫降也就大。這次統(tǒng)計鋼包內(nèi)襯溫度700℃~850℃之間占統(tǒng)計爐數(shù)的70％，占絕大多數(shù)。有關的測試研究指出［1］，對90t鋼包，包襯溫度由400℃提高到1200℃，鋼水總溫降可減少25℃。所以說鋼包的烘烤、烘烤溫度、烘烤時間以及減少出鋼前的等待時間，對減少鋼水降溫起主要作用。

第15頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日4今后需做工作

4.1在線烘烤目前鋼包在線烘烤，鋼包內(nèi)襯溫度不高于800℃~900℃，在線烘烤器罩離鋼包上口間隙偏大，造成對流散熱大，若改為活動升降罩，減少熱損失效果會更好些。目前在線烘烤位置離出鋼位距離長，存在當爐前倒爐測溫、取樣時，就停止在線烘烤，開到出鋼位，等待鋼水出鋼時間3~4min，造成鋼包內(nèi)襯輻射散熱損失。若把在線烘烤位置改到吹氬站，就可縮短鋼包行進距離。

第16頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日4.2鋼包在線烘烤前的等待時間轉(zhuǎn)爐若因鐵水供應不足，就可能出現(xiàn)三座爐生產(chǎn)或兩座爐生產(chǎn)的局面。由于信息溝通不暢，沒有使用的鋼包個數(shù)就增多，鋼包使用循環(huán)時間就延長。還有存在處理好的鋼包，因行車工無及時吊上鋼包車，也就延長鋼包的等待時間，這種現(xiàn)象還比較多，鋼包等待的時間大都為20~40min，有時等待時間還更長。所以，應盡可能縮短鋼包循環(huán)使用過程中的空間等待時間，否則包襯深部溫度下降太多，盛鋼后鋼水降溫多。

第17頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日4.3合金烘烤下表1［2］出鋼過程合金加入量及其溫降值表中每噸鋼增加1kg硅錳，鋼水溫降值大約為2.21℃；每噸鋼增加1kg硅鐵，鋼水升溫大約為1.1℃。目前轉(zhuǎn)爐冶煉鋼種HRB335，加硅錳約600kg，硅鐵約60kg?？梢姡琀RB335鋼水加合金的溫降約為42℃。如果采用合金烘烤，估計加入合金溫降可以大大降低。

合金名稱硅鐵硅錳鋼水溫降/℃·kg－1·t鋼－1－1.1＋2.21第18頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日4.4試驗使用SN型滑動水口機構鋼包用SN滑板［3］，內(nèi)襯溫度降低小，裝包時間縮短，鋼包周轉(zhuǎn)速度加快，在線周轉(zhuǎn)的鋼包數(shù)量可減少20％左右，促使了生產(chǎn)組織的順行。目前四座轉(zhuǎn)爐對四臺連鑄機的生產(chǎn)組織，使用周轉(zhuǎn)鋼包數(shù)量為11~12個，若采用SN滑板，鋼包周轉(zhuǎn)數(shù)可減至9~10個。這樣，可以大大減輕工人勞動強度。采用SN滑板可使鋼包內(nèi)襯始終處于高溫狀態(tài)，達到降低出鋼溫度的目的，有利于提高爐襯的壽命，改善鋼水質(zhì)量，降低成本。

第19頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日5結(jié)論5.1鋼水出鋼溫降平均值為93.06℃；5.2通過技術改造，可以降低出鋼溫度，提高鋼水質(zhì)量，降低成本；5.3在保證連鑄澆注順行的情況下，降低出鋼溫度、縮短出鋼時間和提高鋼包內(nèi)襯溫度，可以達到鋼水出鋼過程的溫降；5.4嚴格管理，出臺相應的考核措施，出鋼溫度還可以繼續(xù)降低。

第20頁，共22頁，2023年，2月20