提高LF一连铸钢液温度稳定性的分析与实践

1影响钢液温降因素的分析

1.1影响LF钢液温降的因素

1.1.1钢包包衬温度

钢包包衬温度是影响LF钢水温降的主要因素。包衬温度随空包时间的增加而降低。空包开始阶段内表面温降迅速，过一段时间后降速变慢，约50min温降更为平缓。测量数据表明，渣线处温度约低于包底温度100℃；移去加盖保温钢包的包盖后，开始时温降可高达l_8～2℃/min。

　　尽管空包后期钢包内表面仍维持在较高的温度，但其相对钢液温度而言，还有很大的温度梯度。空包时间大于10h以上且经1h烘烤后的钢包出钢钢水温降仍达6℃/min。在精炼初期，氩气搅拌小，钢液的温降主要是钢液与包衬间的热传递所致。

1.1.2钢液镇静温降

钢液镇静温降主要决定于钢包的状况和镇静时间，150t钢包出钢35min后包衬吸热才能达到平衡，150t钢包一般镇静温降为0.5℃/min。

1.1.3吹氩引起的温降

吹氩搅拌过程中氩气吸热对钢液温降的影响很小，统计珠钢150tLF冶炼数据表明，使用旁通大氩气搅拌比小氩气搅拌所产生的钢液温降要大1℃/min

1.1.5渣面辐射散热

研究表明，随渣层厚度的增加，则渣面辐射散热效果下降。由上至下曲线分别是渣厚30，40，50，100，150，200mm时热损失与时间的关系。

1.2中间包内钢水温降影响因素

中间包温降主要受中包内衬蓄热和渣面散热的影响。开浇第1炉的中包温降主要是中间包衬的蓄热所致。如果中间包烘烤不好或大包钢液温度偏低，就很可能导致开浇失败。到浇注中期，中间包包衬蓄热稳定后，中间包钢液温降主要受渣面散热的影响。

2LF投产初期上台钢液状况分析

2.1钢液温降情况

通过对3个钢包1个使用周期(新包上线到下线重新砌包)过程的调查表明，120t和40t时大包钢液平均温降分别为31.6℃和35.6℃，温差为4℃。对于全新钢包或是新渣线钢包，冶炼时间小于60min，浇注时钢液温度下降很快，尤其是烘烤温度不够高的新包，钢液温降下降更快，温差最大达15℃。对不同钢包第1次使用时的温降统计表明平均最大温降为41.7℃。新包与热周转包的温降差值高达10℃。

2.2中间包钢水温降特点

处于中期的正常热周转包，钢液温度基本上呈现出“低—高—低”的规律，但新包钢液温度一般为“高—低—低”，大包在80t时中间包钢液温度最高。在正常情况下，中间包内钢液温度之所以呈现出“低—高—低”的规律，主要是精炼末期因钢液内部的对流换热使钢液温度分层，在连铸台等待连铸开浇时的钢液镇静会加剧温度分层，造成大包底的钢液温度较低。刚开浇时，首先流人中间包的是包底的钢液，由于受中间包包衬吸热的影响，则中间包内钢液温度会较低。随时间的延长，中间包包衬与钢液温度的温度梯度进一步缩小，蓄热量减少；同时，钢包中部温度较高的钢液也逐渐进人中包，中间包钢液温度开始升高。在浇注的同时，钢包内钢液也在通过渣面散热，故浇注后期钢液温度呈下降趋势。对于全新钢包，如果冶炼时间较短或烘烤效果不好，那么在浇注过程中钢包内衬继续大量蓄热，导致大包钢液在进人中间包前就已降低了很多，到中间包后钢液就呈现“高—低—低”的趋势。使用新钢包时的这种降温规律对浇注很不利，如果连铸时的钢液温度不够高，就会使其温度低至停浇温度而严重扰乱生产秩序。

2.3中间包钢液过热度

投产初期，由于没有相关的上台温度制度可参考，操作中为避免中包钢水温度低而提前终止浇注，不是实时根据钢包状态和精炼节奏来调节上台温度，而是有意提高上台温度，则导致中间包钢液过热度通常在30～40℃，从而引起了一些炉次因钢液温度过高而漏钢、被迫停浇或降低拉速，这些都不利于连铸的顺利进行。

3改进措施和LF温度控制现状

3.1工艺改进措施

为提高上台钢水温度的稳定性和减少温度波动对连铸的不良影响，根据调查得到的大包钢液温降特点和中间包过热度过高的情况，制定了合适的钢液上台温度制度，且针对全新包、新渣线、冷包等异常情况给出了特殊规定。

3.2其他管理措施

其他管理措施包括：①加强钢包烘烤制度管理，尤其是对新包等非正常周转包的管理；根据生产组织合理安排周转包个数，缩短钢包周转时间；钢包长时间空置的加盖保温、短时间等待的在线烘烤等。②钢包区域制作了钢包状态流转记录单，列明了钢包包衬寿命、吹扫时间、钢包红热状态、出钢温度等项目，使精炼操作工及时有效地掌握钢包状态，便于更准确地进行过程温度控制和调整上台温度，其具体流转过程为钢包—电炉—精炼。

3.3LF钢水温度控制效果

采用现行温度控制制度和其他管理措施后取得了明显的控制效果：①中间包钢液过热度由原来的30～40℃下降到现在的20～30℃；②测得120t和40t时大包钢液平均温差由原来的4℃降为2℃，中间包钢液温度更加稳定；

4结语

通过制定合理的LF上台温度控制工艺措施、加强钢包管理、投入连铸状态实时监控系统，可提高中包钢液温度的稳定性，降低中间包钢液过热度，提升连铸拉速，减少漏钢几率。

(来源：炼钢)