为了解窄长中间包钢液温度的均匀稳定性控制情况,同时验证模型计算结果,在实际生产中进行中间包温度检测。中间包容量40 t, 通过采取中间包烘烤温度≥1050 ℃、中间包两侧烘烤温度均匀、缩短中间包停止烘烤到钢包开浇时间≤8 min、边流先开浇、碱性覆盖渣加碳化稻壳双层渣等措施,有效降低并稳定了中间包过热度。中间包用碱性耐材
浇注200 mm×200 mm方坯,钢种20CrMnTiH,第1炉精炼离站温度1610 ℃,拉速1.1 m/min; 第2炉精炼离站温度1573 ℃,拉速1.2 m/min。采用手持热电偶从包盖加渣孔插入钢液进行测温,对第1、2炉中间包钢液进行测温(见表2),第1炉中部(3/4流间)、窄侧(1/2流间)温度相差2 ℃;第2炉中部(3/4流间)、窄侧(1/2流间)温度相差4 ℃,3/4流、5/6流之间温度相差1 ℃,说明中间包内钢液温度均匀,第2炉温度场模拟计算结果显示热电偶测试位置温差为4 ℃,见图3(b、c),温度实测结果与模拟计算结果趋势一致。
表2 40 t中间包不同位置20CrMnTiH钢液温度
(1)中间包包衬烘烤阶段升温缓慢,开浇后中间包包衬温度随钢液注入而升高较快,第3炉结束时外壁温度397 ℃,趋于平稳。
(2)第1炉开浇后,中间包钢液角部温度迅速降低,随后窄边温度逐步升高,中间包内钢液均匀性逐渐提高,第1炉结束时中部和窄边温差42 ℃;第2炉浇注结束时中部和窄边温差38.2 ℃,窄边温度比第1炉窄边高5.2 ℃,中间包中部温度较第1炉中部高1.5 ℃。
(3)中间包耐材蓄热在第3炉接近平衡,而中间包内钢液在第2炉末期温度基本趋于稳定,模拟计算边流与中心流温差4.8 ℃,边流间(1/2流间)与中部流(3/4流间)间温度实测相差4 ℃,计算与实测趋势一致。
(4)烤包温度提高时,第1炉中间包钢液温降减慢,水口出钢温度略增,各流间温差减少。
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