A等離子加熱鋼水

中國科技大學等單位共同開發(fā)研制的國產第一臺IMW連鑄中間包等離子加熱系統(tǒng)，1994年安裝在馬鋼第二煉鋼2號連鑄機上，用于連鑄中間包的鉬水加熱。由于采用等離子體加熱鋼水，彌補了澆鋼過程中鋼水自然降溫損失，因而可將目前供給連鑄中間包鋼水溫度上限1560~1570℃限制到不大于1540℃。

加熱功率可在0.5~1.0MW間自動調節(jié)，加熱效率為70%，通過調節(jié)加熱功率，連鑄中間包鋼水溫度可控制在1530~1540℃進行澆鋼，基本上接近恒溫澆鋼。

由于澆鋼上限溫度的降低，可使出鋼溫度相應降低20~30℃。同時，可將目前的拉速由0.9~1.2m/min提高到1. 2~I.6m/min，增加了每小時的拉鋼量。

采用等離子體加熱系統(tǒng)，對其鑄坯理化指標分析結果表明，鑄坯化學成分除磷略有增加外，其他成分基本在分析偏差范圍之內，鑄坯屈服強度可提高15?20MPa。而抗拉強度及伸長率與未加熱濤坯相當;鋼中氮含量略有增加，平均為29X10-6；鋼中全氧含量多數(shù)爐次是降低的，非金屬夾雜物屮的球狀夾雜和條狀氧化物金相級別均有所降低；經等離子體加熱的鑄坯低倍質量優(yōu)于未經加熱鑄坯。

B綜合凈化鋼水新技術

攀鋼在國內外首創(chuàng)稀土、堿土金屬綜合凈化鋼水新技術。這項新技術使攀鋼具備了大批量生產高附加值優(yōu)質合金結構鋼和板材的能力，成為我國目前第二大稀土處理鋼生產廠家。

脫氧，脫硫是凈化鋼水提高鋼材質量的關鍵環(huán)節(jié)。稀土具有極強的脫氧、脫硫能力，對改善鋼材性能很有好處，但在含氧髙的鋼水中，稀土作用不能發(fā)揮，并且形成大量稀土氧化物污染鋼水，惡化澆注性能，鈣、鋇、鎂等堿土金屬也具有極強的脫氧、脫硫能力，但鈣對硫化物變性效果不明顯。這項研究使這兩者結合起來，互相取長補短。在開發(fā)以兩項發(fā)明專利為核心的4種稀土堿金屬凈化技術的基礎上，形成了3組綜合(復合)凈化新工藝，以滿足不同鋼種對凈化工藝的不同要求。近年來，攀鋼利用這項專利技術，開發(fā)出十多個有競爭能力的優(yōu)質合金鋼和板材新品種。如2OCrMnTi齒輪鋼質量躋身國際先進水平。國內首創(chuàng)O9SiVL汽車大梁板的轉爐、連鑄，熱連軋生產工藝，其帶狀組織、冷彎性能、成型性能及同卷性能均優(yōu)于國內同類產品。

C中間包鋼水流動控制技術

中間包的鈳水流動十分激烈，很容易把渣系夾雜物卷入鋼水中。因此，為了提高鋼的純潔度，為了有效地脫除中間包中渣系夾雜物，就開發(fā)了一種將銅水中渣系夾雜物離心分離的所謂離心流動中間包，簡稱CF中間包。因為鋼水與渣系夾雜物密度不同，在離心作用下容易分離。CF中間包是圓筒型的，在電磁力作用下，鋼水的夾雜物集中到旋轉中心，凈化了的鋼水從CF中間包底部周邊的出鋼口排出。鋼水的夾雜物隨著鋼水回轉流動時間的延長而減少?；剞D處理720S可使夾雜物減少2/3。另外，CF中間包還能促進鉬水脫氧，因為鋼水承受的混合能很大，有助于提高鋼水脫氧速度。實驗結果證明，采用CF中間包后鋼中的全氧濃度大約減少了一半。說明電磁力控制鋼水流動的電磁冶金學，對鋼質量的提高將會發(fā)揮重大作用。

D無氧化加熱技術

為使連鑄中間包在無氧化狀態(tài)下加熱，開發(fā)了應用蓄熱式熱交換器原理的“高溫Nz噴射加熱器”并在實際中應用。1993年應用于連鑄鋼板坯。板坯直接進加熱爐。采用2個中間包，中間包為自動交換方式。用后的中間包準備再使用需保持一定溫度(約900℃)。

過去為保持中間包內部溫度，通常采用燒嘴加熱，此時附著在中間包內壁上的渣和鋼被氧化，當再使用時對鋼水質量產生壞影響。為此，日本川崎公司開發(fā)了無氧化狀態(tài)下的加熱方式。

新加熱方式是采用2個持有蓄熱體(孔狀耐火材料)的加熱器，將N2加熱到1500℃，然后將高溫Ns噴入中間包內再進行加熱。 2個加熱器中，當一個用燃燒氣體加熱蓄熱體時，另一個是N2通過蓄熱體，約IOOs交換操作一次，采用此法加熱中間包，中間包內的氧濃度從過去的3%降到0.05%以下，進而防止中間包內產生氧氣(使鑄坯缺陷發(fā)生率減半)，在8h后溫度可保持在約1100℃。

髙溫N2噴射加熱裝置除了用于中間包加熱外，還可用于鋼坯加熱。

E調螯化學成分

新日鐵公司室蘭廠的連鑄中間包內調整化學成分的技術，該廠用的基礎鋼水是經270t 轉爐和爐外精煉工序，用通常的工藝生產的鋼水。因此，這種小批量生產工藝同時也享有一般大規(guī)模生產工藝的優(yōu)越性，在進行小批量品種鋼的生產時，用鋼包將20?30t的基礎鋼水澆鑄到一個中間包內，通過添加合金調整化學成分后再進行澆注。

為了保證添加的合金能迅速熔化并在中間包內均勻地分布，就在中間包上設置了電磁感應加熱裝置。這種裝置不但可以補償熔化合金所需的熱量，而且有攪拌功能，可迅速均勻鋼液的化學成分和使脫氧夾雜物上浮。從工業(yè)性試驗的結果表明，鐵合金加入中間包后，短時間內就能完全熔化，并在3min內就能使鋼液的化學成分達到均勻。從向中間包內澆鑄鋼液至中間包開澆的整個鋼液成分的調整操作在I0min內即可完成。