煉鋼連鑄大包在向中間包澆注鋼水的過程，主要依靠鋼包的滑動水口開關控制鋼液流出。鋼包的滑動水口位于鋼包的外部，起鋼水流量控制調節作用，操作比較方便。滑動水口在開澆時，能否自動流出鋼水（自動開澆），成為能否順利澆注和安全澆注至關重要的問題。目前滑動水口開澆的方式有填料法、吹氣法和燒氧法等。鋼廠最常用的是填料法，即在水口中填入引流劑（砂）。

  出鋼前，當鋼包停止烘烤，關閉滑動水口后，利用投擲法或加砂器向上水口內加入引流劑，主要是防止鋼水進入上水口內部而凝結，當滑板開啟，引流劑下落后鋼水隨之流下，達到“自動開澆”的目的。引流劑應該具備的條件如下：一是引流劑密度大，熔點高、顆粒間不易燒結，高溫下體積穩定；二是引流劑外形為球形，顆粒度力求一致，粒度適中均勻，細粉含量越少越好；三是自然堆角越小越好，流動性能良好，表面光滑便于充填和散落；四是引流劑有較大的界面張力，防止鋼液滲透；五是引流劑在高溫下對鋼水和熔渣具有良好的抗侵蝕性；六是引流劑使用前要求水分在0.5%，現場需要進行烘干，在鋼包容量不同時，引流劑的品種也不同，有時也受到冶煉時間和鋼種的成分影響，所以自開率也有所不同。有的廠家使用1410℃煅燒的鉻礦顆粒、軟質黏土粉配置的鉻質引流劑；有的使用碳化硅和石英作為引流劑。

生產現狀

  某鋼廠鋼包自開率在85%~90%之間，低于正常要求的95%標準。鋼包自開率低，不自開時必須燒眼，但這種方式對水口的損毀比較嚴重，且在澆注過程中易使鋼流發散，使鋼水氧化，增加了金屬氧化物，影響了鋼水質量，亦妨礙了多爐連澆及異鋼種連澆間的順利銜接，不利于連澆爐數的提高，中間包的正常使用也受到影響，有時中間包處于低液面澆鑄時，容易造成安全隱患。

  引流劑是以南非鉻礦、河沙和外加劑均勻混合而成，分為鋯質、鉻質、硅質等多種型號的系列產品，主要應用于鋼包、精煉包。根據各鋼廠不同工藝工況選用適當產品。

問題研究

  對于自開率低的現狀，該廠技術人員一方面積極和供應商進行聯系共同分析原因，同時結合其他鋼廠的現狀，找出具體的整改措施。經過1個月的探討和分析，總結出主要是以下原因造成自開率低：

  一是引流劑的質量不好，主要有以下幾個方面：

（1）燒結層厚度過大，強度過高，鋼水的靜壓力不能使其破碎。

（2）引流劑粒度和耐火度配合不好，鋼水滲透進入引流劑顆粒中，使引流劑部分熔化和燒結，在水口中形成強度很大的鋼-砂混合凝固層，堵塞水口無法自開。

（3）引流劑的顆粒本身有棱角，在水口中形成“架橋”現象，其流動性差，打開滑板后不能自然墜落。

  二是鋼包澆鋼完畢需進行翻包倒渣操作，但是生產中發現鋼包內仍有渣（渣鋼、渣塊）殘留。由于包口處溫降較大，殘渣易硬結，當包口殘渣處理不及時，多次使用導致包口處硬結大量鋼渣，給翻包倒渣操作帶來困難，致使包內殘渣余量過大，同時鋼包側立面熱修后，在從側立面翻轉到正立面的過程中，由于振動較大，包口渣塊易滾入水口中 ，堵塞水口。所以，鋼包包口維護得好壞對翻包倒渣影響較大，即對自開率的影響較大。

  三是大包每次下線都對滑板進行檢查，利用氧槍進行吹掃，有時吹掃不干凈時，水口內壁就會掛渣，導致自流率不高，需要進行捅眼或燒眼。

  四是目前采用人工投擲引流劑（人工投包法），每次的準確率不一致，導致引流劑不能準確地投到水口中，添加量也有所不同。

  人工投包法雖然具有操作簡便的優點，但同時存在以下缺點：由于引流劑投到包底的具體位置由投擲力的大小和方向決定，操作者投包全憑經驗，用力具有隨意性，故命中水口率不高，在生產中存在投包不到位的情況，更不能保證水口內引流劑填實灌滿。若水口內引流劑量不足，則出鋼時水口內空位處進入鋼液；由于水口孔位置低于包底，故即使在鋼包吹氬過程中，水口內鋼液亦不能參與大包內鋼水的循環對流，仍滯留于水口，被引流劑吸熱，溫度逐漸降低，導致鋼液與砂粒黏結冷凝成塊，使引流劑流動性變差；當滑板打開后，引流劑自然下落極為困難，導致鋼包自開失敗。

  五是引流劑的顆粒不穩定。

  六是影響自動開澆的其他因素如下：

（1）鋼種、鋼水黏稠度、出鋼溫度、時序等。

（2）水口座磚材質。高鋁質優于鎂碳質，碳質材料導熱性強，引流劑受熱就多，影響流動性。

（3）透氣磚性能。吹氬不達標會讓罐底形成鐵殼。

（4）滑板及機構性能。

對策實施

  原料的對比選擇

  原料的選擇應滿足以下4點要求：

(1）由于引流劑在鋼包水口中長時間處于高溫狀態，要求燒結層的耐火度要高，因此原料選用鉻鐵礦。

(2）由于引流劑填入水口后直接受鋼，起始燒結溫度不宜過高，因此原料中需要添加助燒劑。

(3）引流劑在使用過程中承受較大的鋼水靜壓力，為防止棚料，需加入潤滑劑，以降低引流劑顆粒之間的摩擦力。

(4）在高溫作用下，鉻鐵礦脫熔后能在還原劑的作用下形成二次尖晶石，產生體積膨脹，有利于自開率的提高，因此原料需要加入還原劑。

  對目前使用的供應商的產品進行使用持續跟蹤，同時引進新的供應商作為備用供應商，對不同的產品首先進行外觀檢驗，選用表面比較光滑，有光澤，顆粒較均勻，表面炭黑較少的引流劑，此引流劑Cr2O3含量為25.49%，SiO2含量為29.90%，同時做好使用記錄。

操作方法持續改進

鋼包準備

  從連鑄下線的鋼包必須將殘渣傾倒干凈，以防進入水口內部。

清理水口內部的殘渣

  空包從鑄機上周轉回來時由大包工將包壁四周及水口座磚處的殘鋼或殘渣清理干凈，包壁四周的殘鋼如不清理干凈，在轉爐出鋼座罐時會出現震落，掉入水口中無法加砂。水口座磚滑板下水口處殘鋼必須全部燒洗干凈，不能燒洗或使用壽命到期的部件需及時更換。在燒洗殘鋼時應做到從鋼包口上方及下水口方向雙向燒洗，以保證水口處通透。透氣磚吹風口必須燒洗出來，所有燒洗工作結束后滑板工關閉滑板并應該多試幾次滑板。最后翻轉鋼包倒掉鋼包內所有殘鋼。

加砂投料工作

  用導管罐裝加引流劑，其操作方法是：先將下料管插入待灌砂水口孔內，將引流劑倒入料管上端的漏斗內，引流劑在自身重力的作用下沿料管內壁落入水口內。此法確保了灌砂準確到位和水口填充飽滿，為鋼包自開創造了條件。

  根據水口座磚大小加量，加完后砂堆應該高于鋼包底磚5cm~10cm形成山包狀。加砂工在加砂前應仔細觀察水口情況，如有異物一律要求吊車翻轉鋼包倒掉，一旦水口有殘鋼，鑄機燒氧很難燒開。

  就目前引流劑的情況，必須使用灌砂設備，主要作用：（1）提高灌砂的準確性；（2）減少每次的使用量，目前投擲2袋~3袋（10千克/袋），使用灌砂設備后，需要量在1.5袋；（3）減少水口內壁的掛渣，提高自流率。

轉爐出鋼

（1）合金投放應避開水口處，特別是含鋁合金，鋁的置換性極強，鋁和引流劑中的氧化物又最易發生反應，形成流動性極差的氧化鋁影響開澆。（2）轉爐出鋼時，出鋼口方向應避開水口引流劑位置，防止鋼水沖刷到引流劑。

鑄機大包工操作

  目前的操作是不一次性打開滑板或打開速度緩慢，一般出于以下2點考慮：（1）試探液壓機構及滑板，擔心一次打開后無法控制出鋼流速。（2）擔心長水口下鋼不流暢返鋼。處理辦法如下：大包準備工在燒洗完水口后多試幾次液壓機構及滑板，必要時更換。鑄機開澆前應燒洗干凈長水口，避免長水口有異物堵塞造成返鋼。長水口下方應高出中間包液面，待開澆順利后再下降鋼包回轉臺手臂。

  大包工在開澆時應做到下滑板一次性打開到位。一次性完全打開，引流劑完全流下，鋼水才有可能壓破引流劑和鋼水結合部位形成的熔融層，實現順利開澆。如果試探一次滑板，部分砂子流下破壞了熔融層，熔融層又和鋼水及砂子重新混合，會形成一些大的塊狀物堵塞上水口，難以自動開澆。

效果跟蹤

  通過采取一系列有效可行的措施，經過2個月的實際運行，鋼包自開率由85%左右上升至95%，取得了較好的運行效果。但還存在一些問題需要加以整改和完善，減少可能造成斷澆事故的隱患。

  影響鋼包自開率的因素很多，具體造成不自開或斷澆事故時要確定哪個因素起決定作用，需具體情況具體分析，不斷地研究并解決存在的問題。這需要技術人員現場跟蹤和分析，找出問題的關鍵，從各個環節上采取有效措施，提高自開率，減少和避免斷澆事故。

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