單流板坯連鑄中間包主要由鋼殼、保溫層、永久層、工作層等組成,在連鑄生產使用過程中,包殼溫度是評價中間包能否繼續使用的重要應用指標。因此,關注包殼溫度變化至關重要。
單流板坯連鑄中間包是目前國內板坯中間包領域里最常見的、使用最為廣泛的包型,它屬于矩形包。其內部結構特點是:內部安裝預制件擋渣墻,擋渣墻將其內部結構分為沖擊區和非沖擊區兩部分。在澆鑄使用過程中,沖擊區持續受到鋼包套管內鋼水的沖擊、侵蝕。沖擊區包殼溫度作為重點關注部位,如果該部位溫度變化過高、過快,那么該包就有被迫下線的危險,導致異常下線,進而影響連鑄機正常生產運行。
以某鋼廠為例,板坯生產線年產值約100萬噸,屬于單流板坯連鑄中間包,使用時間要求24小時。在近期生產時,頻繁發生包殼溫度過高現象,影響連鑄生產作業連續性,被迫下線。為此,有必要采取措施解決此類問題。
引起矩形中間包包殼溫度過高的原因有很多,主要因素包括鋼殼厚度、錨固鉤設計、隔熱層材料設計、永久層澆注料材質選擇、以及工作層厚度等。
為解決上述包殼溫度過高問題,北京聯合榮大技術專家提出了一系列改進措施方案,主要措施為:
一是改進永久層澆注料材質:通過調整澆注料的顆粒配比、添加優質高效分散劑,改善澆注料作業的流動性和加水量。同時,選取體密低、強度高的顆粒骨料,來提高澆注料的整體導熱系數。
二是在現場施工時:針對包殼重點特殊部位,如沖擊區渣線部位,在施工新永久層時,需要對其進行適當加厚處理,厚度范圍在2-3厘米。
三是調整工作層干式料材質:中間包在澆鑄使用過程中,工作層渣線部位如果滲透、侵蝕較快,會導致包殼溫度短期間內急劇上升,嚴重時,包殼會發生變紅現象,有穿包、穿鋼的風險。為此,在調整干式料材質方面,選取抗侵蝕、抗滲透較強、品位高的、優質的燒結或者大結晶鎂砂作為原料,通過調整細顆粒配比,提高工作層整體的抗侵蝕、抗滲透能力。
四是正確選用保溫板:選取低體密、抗折強度較高、導熱率較低的納米鋁箔反射保溫板,現場安裝時,針對特殊部位,沖擊區渣線部位,對其進行適當加厚處理,厚度范圍0.5-1厘米。同時,安裝保溫板時,保溫板之間盡可能多的預留出散熱孔位置,確保永久層澆注料烘烤過程中,充分的排除水汽。
五是錨固鉤長度、分叉角度,以及對其排列方式進行調整。錨固鉤作用是用來加固永久層澆注料整體結構強度,所以,其長度要統一標準,過長、過短都影響其整體結構的穩定性。分叉角度統一120°,用來加大與永久層澆注料的接觸面積,同時,錨固鉤統一橫向排列。
采用要主降溫措施后,經現場使用驗證,持續使用觀察,澆鑄24小時,包殼溫度由原先的380℃降低至310℃,溫度明顯降低,整體使用情況良好。同時,也有利于提高整個中間包的使用壽命,具有廣闊的市場應用前景。(北京聯合榮大專家組)
圖為保溫板現場施工
圖為 錨固鉤與包殼散熱孔
圖為現場使用
圖為 使用后(翻包)的永久層澆注料