目录
第一部分 转炉部分 ..................................................... - 1 -
1 引言................................................................................................................ - 1 - 2 炼钢用原材料................................................................................................ - 1 -
2.1 主原料.................................................................................................. - 1 - 2.2 辅原料.................................................................................................. - 4 - 2.3 铁合金.................................................................................................. - 5 - 3 转炉炉体特征................................................................................................ - 5 - 4 冶炼工艺........................................................................................................ - 7 -
4.1 装入制度.............................................................................................. - 7 - 4.2 供氧制度.............................................................................................. - 8 - 4.3 造渣制度............................................................................................ - 12 - 4.4 温度制度............................................................................................ - 12 - 4.5 终点控制及脱氧合金化制度............................................................ - 12 - 4.6 副枪.................................................................................................... - 13 - 4.7 转炉操作十三不准............................................................................ - 15 - 5 转炉炉衬及炉衬寿命.................................................................................. - 15 -
5.1 转炉炉衬............................................................................................ - 15 - 5.2 炉衬损坏的原因................................................................................ - 15 - 5.3 溅渣护炉技术.................................................................................... - 16 - 6 环境保护...................................................................................................... - 16 -
6.1 烟气、烟尘的特征............................................................................ - 17 - 6.2 烟气烟尘净化回收系统主要设备.................................................... - 17 - 6.3 烟气及烟尘的综合利用.................................................................... - 18 - 7 问题及建议.................................................................................................. - 18 -
7.1 入炉铁水温度不稳定........................................................................ - 18 - 7.2 氧枪的粘枪率较高............................................................................ - 19 - 7.3 枪位操作没有固定模式.................................................................... - 20 - 7.4 底吹气体全程吹氮............................................................................ - 20 - 7.5 喷溅.................................................................................................... - 21 -
I
实习报告
7.6 一次拉碳成功率不是太高................................................................ - 22 - 7.7 脱氧合金化方面存在的问题............................................................ - 22 - 7.8 挡渣命中率还不是太高.................................................................... - 23 - 7.9 炉口粘渣............................................................................................ - 23 - 7.10 副枪探头的运送不够便捷.............................................................. - 23 - 8 结论.............................................................................................................. - 24 - 9 附录.............................................................................................................. - 25 -
9.1. LG420CL试制工艺操作要点 .......................................................... - 25 - 9.2 S275JR试制工艺操作要点 ............................................................... - 26 - 9.3供中宽带Q235C操作要点 ............................................................... - 28 - 9.4 SPHC操作要点.................................................................................. - 29 -
第二部分 精炼部分 .................................................... - 31 - 一 LF精炼 ............................................................ - 31 -
1 引言.............................................................................................................. - 31 - 2 钢水入站准备.............................................................................................. - 31 -
2.1 钢包准备............................................................................................ - 31 - 2.2 渣洗.................................................................................................... - 31 - 3 LF设备构成 ................................................................................................. - 32 -
3.1 钢包.................................................................................................... - 32 - 3.2 水冷炉盖............................................................................................ - 33 - 3.3 电极.................................................................................................... - 33 - 3.4 吹氩装置............................................................................................ - 33 - 3.5 上料系统............................................................................................ - 34 - 3.6 除尘系统............................................................................................ - 34 - 3.7 喂丝机................................................................................................ - 34 - 4 LF精炼工艺 ................................................................................................. - 34 -
4.1 吹氩搅拌............................................................................................ - 35 - 4.2 白渣操作............................................................................................ - 36 - 4.3 埋弧加热............................................................................................ - 38 - 4.4 调整成分............................................................................................ - 39 - 4.5 钙法处理............................................................................................ - 39 -
II
实习报告
4.6 测温取样............................................................................................ - 40 - 4.7 钢包出站............................................................................................ - 41 - 4.8 工艺小结............................................................................................ - 41 - 5 LF与转炉和连铸的关系 ............................................................................. - 42 -
5.1 LF在转炉和连铸之间所起的作用 ................................................... - 42 - 5.2 LF与转炉之间的联系 ....................................................................... - 42 - 5.3 LF与连铸之间的联系 ....................................................................... - 43 - 6 总结.............................................................................................................. - 43 - 二 RH精炼 ............................................................ - 44 -
1 引言.............................................................................................................. - 44 - 2 RH设备组成 ................................................................................................ - 44 -
2.1 真空室及附属设备............................................................................ - 44 - 2.2 真空排气装置.................................................................................... - 46 - 2.3 气体冷却器........................................................................................ - 46 - 2.4 钢包和钢包车及液压站.................................................................... - 47 - 2.5 合金加料系统.................................................................................... - 47 - 3 RH精炼工艺 ................................................................................................ - 47 -
3.1 真空循环原理.................................................................................... - 48 - 3.2 真空处理前的准备............................................................................ - 49 - 3.3 真空度................................................................................................ - 49 - 3.4 温度补偿............................................................................................ - 50 - 3.5 测温取样............................................................................................ - 51 - 3.6 其他.................................................................................................... - 51 - 4 RH法的精炼效果 ........................................................................................ - 53 - 5 存在的问题及原因分析.............................................................................. - 53 - 6 总结.............................................................................................................. - 54 - 第三部分 连铸部分 .................................................... - 55 -
1 前言.............................................................................................................. - 55 - 2 设备组成...................................................................................................... - 56 -
2.1 钢包及钢包回转台............................................................................ - 56 - 2.2 中间包及中间包车............................................................................ - 57 -
III
实习报告
2.3 结晶器................................................................................................ - 60 - 2.4 二次冷却系统.................................................................................... - 61 - 2.5 拉坯矫直装置.................................................................................... - 63 - 2.6 引锭装置............................................................................................ - 63 - 2.7 铸坯切割装置.................................................................................... - 64 - 2.8 去毛刺装置........................................................................................ - 64 - 3 连铸工艺与操作.......................................................................................... - 65 -
3.1 连铸钢液成分的控制........................................................................ - 65 - 3.2 连铸钢液纯净度及脱氧的控制........................................................ - 66 - 3.3 连铸钢液温度控制............................................................................ - 67 - 3.4 中间包冶金和结晶器冶金................................................................ - 69 - 3.5 连铸拉速的控制................................................................................ - 70 - 3.6 保护浇注............................................................................................ - 70 - 3.7 二次冷却............................................................................................ - 72 - 4 总结.............................................................................................................. - 73 - 5 附录.............................................................................................................. - 73 -
5.1 1#连铸机............................................................................................. - 73 - 5.2 3#连铸机的主要工艺参数................................................................. - 76 -
IV
实习报告
银山型钢炼钢厂实习报告
技术研发中心
本实习报告将主要对过去一年时间里的实习结果进行总结，对转炉、精炼和
连铸的设备和工艺加以阐述。本文主要分为三部分来进行阐述，转炉部分、精炼部分、连铸部分，其中精炼部分又分为LF精炼和RH精炼。这三部分也是一个炼钢厂的核心部分，转炉、精炼和连铸的设备和工艺水平反映了一个炼钢厂的综合实力。下面将分别介绍我实习中对这三部分的认识。
第一部分 转炉部分
1 引言
银山型钢炼钢厂有三个120t的顶底复吹转炉。复合吹炼法利用底吹气流克服
顶吹氧流对熔池搅拌不足的弱点，可使炉内反应接近平衡，铁损失减少；同时又保留了顶吹氧气容易控制造渣过程的优点。因而具有比顶吹和底吹都好的经济技术指标，成为氧气转炉炼钢的发展方向。
同时，银山型钢炼钢厂的三个转炉均采用了溅渣护炉技术，使炉龄大大提高。
我在银山型钢炼钢厂实习了将近两个月了。在这两个月内，我对转炉炼钢的整个工艺流程有了十分清晰的认识。通过向工人师傅们的学习，我也了解到了炼钢的关键所在和应该注意的事项。
本实习报告主要从炼钢用原料、炉体、冶炼工艺、转炉炉衬及炉衬寿命、环
境保护、目前存在的问题和解决问题的建议等方面加以阐述，同时本文也将附上与转炉炼钢有关的一些附件以供参考。
2 炼钢用原材料
炼钢用原材料一般分为主原料、辅原料和各种铁合金。
2.1 主原料
炼钢用主原料为铁水和废钢。
2.1.1 铁水
铁水一般占转炉装入量的70%～100%。银山型钢炼钢厂2#炉一般铁水加入
量为120吨，废钢装入量为25吨。其铁水装入量占总装入量的82.76%，废钢占17.24%。铁水的物理热和化学热是转炉炼钢的基本热源。因此，对入炉铁水的温度和化学成分有一定的要求。
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实习报告
我国规定，入炉铁水的温度应大于12500C，且要稳定，以利于转炉的热行，
成渣迅速，减少喷溅。为了保证铁水在输送过程中温降不致于太大，应用混铁车或混铁炉供应铁水。
银山型钢炼钢厂的三个转炉均采用混铁炉来供应铁水。
入炉铁水的化学成分主要是指Si、Mn、P、S的成分，对其要求如下：
① 硅（Si）
硅是炼钢过程的重要发热元素之一，硅含量高，热来源增多，能够提高废钢
比。有关资料认为，铁水中Si每增加0.1%，废钢比可提高1.3%。铁水硅含量视具体情况而定。
Si氧化生成的SiO2是炉渣的主要酸性成分。因此铁水的硅含量是石灰消耗
量的决定因素。
目前我国的废钢资源有限，铁水中Si=0.50%～0.80%为宜。通常大中型转炉
用铁水硅含量可以偏下限；而对于热量不富余的小型转炉用铁水的硅含量可以偏上限。过高的硅含量，会给冶炼带来不良后果，主要有以下几个方面：
⑪ 增加渣料消耗，渣量大。过大的渣量容易引起喷溅，喷溅带走热量，并
加大金属损失。
⑫ 加剧对炉衬的冲蚀。
⑬ 初期渣中SiO2超过一定数值时，影响石灰的渣化，从而影响着成渣速度，
也影响着P、S的脱除，延长了冶炼时间。 ② 锰（Mn）
铁水锰含量对冶炼有益，促进初期渣早化，改善熔渣流动性，利于脱硫和提
高炉衬寿命；减少氧枪粘钢；还利于提高金属收得率；同时终点钢中余锰高，能够减少合金用量等。当前使用较多的为低锰铁水， 一般铁水中Mn=0.20%～0.40%。
银山型钢炼钢厂转炉入炉铁水的Mn含量基本上维持在0.32%左右。
③ 磷（P）
磷是强发热元素， 通常是冶炼过程要去除的有害元素。转炉的脱磷效率在
85%～95%，铁水中磷的含量越低，转炉工艺操作越简化，并有利于提高各项技术经济指标。
铁水中磷来源于铁矿石，根据磷含量的多少，铁水可以分为以下三类：
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实习报告
P＜0.30% 低磷铁水； P=0.30%～1.00% 中磷铁水； P＞1.50% 高磷铁水。
银山型钢炼钢厂转炉用铁水的磷含量为0.80%左右，属于中磷铁水。
④ 硫（S）
除了含硫易切钢（要求S=0.08%～0.30%）以外，绝大多数钢中硫是有害元
素。转炉中硫主要来自于金属料和熔剂材料等，而其中铁水的硫是主要来源。在转炉内氧化气氛中脱硫是有限的，脱硫效率有35%～45%。
近些年来由于低硫S＜0.01%的的优质钢的需求量急剧增长，因此用于转炉
炼钢的铁水要求S＜0.02%，有的要求甚至更低。
银山型钢炼钢厂转炉用铁水硫含量为0.025%左右。 同时要求铁水入炉之前应扒渣，渣厚不能过厚。 银山型钢炼厂将入炉铁水的渣厚控制在100mm左右。 下面将银山型钢炼钢厂入炉铁水的基本情况列于表1。
表1 银山型钢炼钢厂入炉铁水基本情况
铁水量/t 121 121 121 121.4 121 121 121 121 120.8 121 温度/C 1371 1324 1270 1338 1263 1360 1342 1379 1260 1310 0
化学成分/% Si 0.70 0.63 0.46 0.63 0.56 0.73 0.67 0.69 0.73 0.69 Mn 0.34 0.34 0.34 0.32 0.33 0.34 0.30 0.33 0.33 0.34 P 0.87 0.69 0.77 0.80 0.76 0.82 0.83 0.77 0.90 0.84 S 0.036 0.029 0.035 0.026 0.024 0.033 0.009 0.024 0.028 0.018 渣厚/mm 95 95 90 100 100 95 100 120 95 100 - 3 -
实习报告
从表中可以看出，铁水的装入量稳定在121吨左右，温度稳定在13000C左右，
波动较大。Si含量波动在0.60%左右，Mn含量波动在0.32%左右，P含量波动在0.80%左右，硫含量含量波动0.025%左右，基本符合入炉铁水的要求。 2.1.2 废钢
废钢是转炉炼钢的主原料之一，是冷却效果稳定的冷却剂。通常占装入量的
30%以下。适当地增加废钢比，可以降低转炉钢消耗和成本。银山型钢炼钢厂入炉废钢维持在17.24%左右。
废钢的外观形状尺寸、质量和入炉数量对炼钢的正常操作、产品质量，甚至
炉衬寿命都有重要影响。所以，对转炉炼钢用废钢应有一定要求。其要求如下：
⑪ 废钢的外形尺寸和块度应保证能从炉口顺利加入转炉。废钢单重不能过
重，以便减轻对炉衬的冲击。同时在各吹炼期必须全部熔化。轻型废钢和重型废钢合理搭配使用。
⑫ 废钢中不得混有铁合金。严禁混入铜、锌、铅、锡等有色金属和橡胶，
不得混有封闭器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。废钢中的硫、磷含量均不得大于0.050%。
⑬ 废钢应清洁干燥，不得混有泥沙、水泥、耐火材料、油物、珐琅等，不
能带水。
⑭ 废钢中不能夹带放射性废物，严禁混有医疗临床废物。
⑮ 废钢中禁止混有其浸出液中pH值大于等于12.5或小于等于2.0的危险
废物。
⑯ 不同性质的废钢应分类存放，以免混杂，如低硫废钢，超低硫废钢，普
通废钢等。 2.2 辅原料 2.2.1 石灰
石灰的主要成分CaO，是炼钢的主要造渣材料，具有脱P、脱S能力，也是
用量最多的造渣材料。其质量好坏对冶炼工艺操作，产品质量和炉衬寿命有着重要影响。
石灰的渣化速度是转炉炼钢过程成渣速度的关键。所以炼钢用石灰除了有效
CaO含量要高，SiO2和S含量低，适当的块度要求外，对其活性度也提出要求。活性度大的石灰反应的能力强，成渣速度快。 2.2.2 萤石
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实习报告
萤石的主要成分是CaF2。纯CaF2熔点在14180C，萤石中还有其他杂质。因
此熔点还要低些。造渣加入萤石可以加速石灰的熔解，萤石的助熔作用是在很短时间内能够改善渣的流动性。但过多的萤石用量，会产生严重的泡沫渣，导致喷溅，同时加剧炉衬的损坏，并污染环境。
转炉炼钢用萤石的CaF2应大于85%；块度在5～SiO2≤5.0%，S≤0.10%，
40mm，并要干燥清洁。 2.2.3 生白云石
生白云石即天然白云石，主要成分是CaMg(CO3)2。焙烧后为熟白云石，其
主要成分为CaO和MgO。自20世纪60年代初开始应用白云石代替部分石灰造渣技术，其目的是保持渣中有一定的MgO含量，以减轻初期酸性渣对炉衬的侵蚀，提高炉衬寿命。实践证明效果很好。生白云石也是溅渣护炉的调渣剂。
银山型钢炼钢厂就是用白云石来调节渣中的MgO含量的，其溅渣护炉用的
渣中MgO含量通常为8%左右。 2.2.4 污泥块
污泥块作为辅助原料其加入量并不大，它在炼钢中起的作用主要是冷却作
用。其成分主要是铁的氧化物和CaO。它是转炉炼钢的烟尘收集后再加入石灰经烧结压制而制成的，主要来原于炼钢的烟尘。 2.3 铁合金
吹炼终点要脱除钢中多余的氧，并调整成分达到钢种规格，需要加入铁合金
以脱氧合金化。转炉常用的合金有Fe-Mn、Fe-Si、Mn-Si合金、Ca-Si合金、铝、Fe-Al、Ca-Al-Ba合金、Al-Ba-Si合金等。
此外，还有其他一些材料，如增碳剂、焦炭、氧气、氮气等。其中增碳剂用
来调整钢中碳含量，使其达到要求；焦炭主要用于开新炉时烘烤炉衬；氧气是炼钢吹炼的主要氧化剂；氮气是底部供气的主要气体和溅渣护炉用气体
3 转炉炉体特征
① 公称容量：120t。同时允许一定的过装量，其实际装入量可以达到146t左右（其中废钢和生铁25吨左右，铁水121吨左右）。
② 炉膛：直径4.8m。理想状态下炉膛直径为4.8m，但在平常状态下其直径要大于4.8m，以4.83m居多。
③ 炉底：理想状态下是7.6m,但工作后炉底会有所改变。目前炉底为7.57m。
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实习报告
④ 吹炼工艺：采用顶底复吹的吹炼工艺。顶部吹氧气，底部吹氮气。吹炼时氧气的压力小于1.0MPa,采用变压变枪操作。氧气流量在吹炼时为13558Nm3/h（在吹炼过程会有所变化）。
⑤ 吹炼时间：我记录的一个原始数据是17分11秒。通过我的观察，吹炼时间基本上维持在17分左右，少的可到15分甚至14分多，多的可到19分甚至可到20分还多。这与物料情况和冶炼的钢种有关。
⑥ 氧枪：银山型钢炼钢厂的三个转炉均配置了两个氧枪，南枪和北枪。氧枪喷嘴是拉瓦尔管型结构，有五个喷孔，均匀分布于喷嘴的四周。氧枪直径270mm。
⑦ 底部供气元件：采用环缝管结构的喷嘴，有六个喷孔。 炉体的结构特征如图1所示：
1 697284534
1-氧枪；2-气体控制板；3-气体分配站；4-储存罐； 5-底部供气喷孔；6-炉帽；7炉身；8-炉底；9 –出钢口
图1转炉炉型示意图
银山型钢炼钢厂的三个转炉都是顶底复吹转炉，且炉型结构属于锥球型。银
山型钢炼钢厂的2#炉的标准熔池深度为1.3m，炉容比为0.90m3/t左右。炉子底部全程吹氮。虽然银山型钢炼钢厂的三个炉子都通有氩气，但是由于氩气的成本较高，因而氩气阀始终关闭，炉子底部全程吹氮进行搅拌。表2是底吹气体各模式条件下各阶段的流量的设定值，由计算机自动控制。
表2 各模式各阶段流量设定值(单位：m3)
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实习报告
阶段 模式 A B C D E F 底吹气种
兑铁装料 测温取样 测温取样 吹炼期（顶枪吹氧） 1 2 3 4 点吹 出钢 溅渣 倒炉 等待 220 348 348 261 348 261 480 261 348 480 261 261 220 300 400 400 580 400 580 400 480 220 220 220 300 300 400 500 400 300 480 300 220 220 261 348 261 480 261 261 696 261 800 261 261 480 261 261 261 348 348 348 522 261 580 261 261 480 261 261 261 348 348 261 348 261 480 261 261 480 261 261 N2 N2 N2 Ar Ar Ar Ar Ar Ar N2 N2 N2 底吹模式一般采用D模式。从表中可以看出，底部设定值中是有Ar的，但在实际中全部吹的都是氮气。
同时，还要补充说明的是，吹炼和溅渣护炉用的是同一支喷枪（氧枪），氧
气和氮气之间可以相互切换。
9月20日，银山型钢炼钢厂2#炉开始大修。至此，银山型钢2#炉共冶炼了
26668炉钢，其炉龄达到26668炉。
4 冶炼工艺
炼钢的基本任务是：脱碳、脱磷、脱硫；去除有害气体和夹杂；提高温度；
调整成分。炼钢过程通过供氧、造渣，加合金搅拌、升温等手段完成炼钢的基本任务。
为了顺利完成转炉炼钢的基本任务，转炉炼钢冶炼通常采用五大制度：装入
制度、供氧制度、造渣制度、温度制度、终点控制及脱氧合金化制度。同时本部分也将对副枪作一简单的阐述。 4.1 装入制度
装入制度就是确定转炉合理的装入量，合适的铁水废钢比。转炉的装入量是
指主原料的装入数量，它包括铁水和废钢。
实践证明每座转炉都必须有个合适的装入量，装入量过大或过小都不能得到
良好的技术经济指标。若装入量过大，将导致吹炼过程的严重喷溅，造渣困难，延长冶炼时间，吹损增加，炉衬寿命降低。装入量过小时，不仅产量下降，由于装入量少，熔池变浅，控制不当，炉底容易受氧气流股的冲击作用而被损坏，甚
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实习报告
至使炉底烧穿，进而造成漏钢事故，对钢的质量也有不良影响。
银山大型2#转炉的装入量为146t左右，其中废钢25t左右，铁水121t左右。
在正常冶炼时废钢和铁水的加入顺序是先加废钢再兑铁水。但补炉后的第一炉钢采用先兑铁水再加废钢的装入顺序。同时，在冶炼时为了通过测液面来确定枪位也采用先兑铁水后加废钢的的装入顺序。铁水和废钢的具体装入量见表3。
表3 铁水和废钢的装入情况
铁水/t 120.8 121 121 120.8 120.2 121.4 120.8 121 废钢/生铁（t） 25.88/18.38 23.1/17.8 25.7/19.5 26.6/19.6 26.6/19.6 25.5/19 26/18.7 25.3/18.1 铁水温度/C 1382 1333 1284 1345 1332 1351 1253 1364 0从表3可以看出，铁水和废钢的总装入量维持在146吨左右，其中生铁121左右，废钢25吨左右，铁水温度大于12500C，满足装入要求。而其中的25吨左右的废钢中包括18吨左右的生铁，废钢的实际装入量只有7吨左右。 4.2 供氧制度
供氧制度就是使氧气流股最合理地供给熔池，创造良好的物理化学反应条
件。因此供氧制度内容包括确定合理的喷嘴结构、供氧强度、氧压和枪位操作。 4.2.1 喷嘴结构
合理的喷嘴结构应使压力能最大限度地转换成速度能。同时，喷出的氧流应
该满足吹炼的要求。在工艺操作上的反映是化渣的速度快、不喷溅，不粘枪，不烧枪，枪位稳定，便于控制。所以选择合理的喷嘴结构是氧气顶吹转炉炼钢的关键之一。
银山型钢炼钢厂的三个转炉的氧枪喷嘴均采用拉瓦尔管型结构，且喷孔为五
孔。拉瓦尔管型结构喷嘴能够最大限度地把压力能（势能）转换成速度能（动能），获得最大流速的氧射流，因而被被广泛应用。
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实习报告
4.2.2 枪位的影响
枪位在适当的范围内变动，可以调节熔池表面和内部的化学反应速度，尤其
是碳氧反应速度，从而也起到调节熔池的搅拌作用。如果短时间内采用高低枪位交替操作，还有利于消除炉内液面上出现的“死角”。
枪位与渣中TFe含量也有关系。可以说在某种程度上，氧气顶吹转炉的氧枪
操作，就是通过改变枪位来调节和控制熔渣中有合适的TFe的含量，以满足吹炼各期的需要。
同时枪位也对熔池的温度有影响。采用低枪位操作，氧气、熔渣、金属液的
接触密切，化学业反应速度快，结果熔池升温速度加快，吹炼时间短，热损失部分减少，炉温升高。枪位高，反应速度缓慢，因而熔池升温速度缓慢，吹炼时间延长，热损失部分增多，温度偏低。 4.2.3 枪位的确定
在确定合适的枪位时，主要考虑两个因素：一是要有一定的冲击面积；二是
在保证炉底不被损坏的条件下，有一定的冲击深度。
①开吹枪位的确定原则是早化渣，多去磷。
②过程枪位的控制原则是化好渣，不喷溅，快速脱碳，熔池均匀升温。在碳
的激烈氧化期间，尤其要控制好枪位，枪位过低，会产生炉渣“返干”，造成严重的金属喷溅，有时甚至粘枪而损坏喷嘴。枪位过高，渣中TFe含量较高，又加上脱碳速度快，同样会造成大喷溅或连续喷溅。
③吹炼后期枪位操作要保证达到出钢温度，拉准碳。
银山型钢炼厂2#转炉枪位操作采用变压变枪操作。其枪位一般是开吹1.5m，
基本枪位1.8m，终点枪位1.2m，氧压一般在0.78-0.92Mpa变化。 4.2.4 供氧强度和氧压
银山型钢炼钢厂2#转炉吹炼时氧气压力为小于1.0MPa，在0.32-0.92Mpa之
3
间变化；氧气流量为13558Nm/h（在吹炼过程有变化）。吹炼时间基本维持在17分左右。
4.2.5 枪位及枪位图
在银山型钢炼钢厂2#炉实习的第二个月，我特别关注了一下枪位的变化，并学会了如何通过标尺来看枪位。现阐述如下。
要看枪位就要学会看标尺，标尺分为内标尺和外标尺。实际上内标尺是不存
在的，因为内标尺指的是测液面时从氧枪喷嘴到液面的铝条的长度。通常测液面
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实习报告
时将外标尺的游标放到1m处，测氧枪喷嘴到液面的铝条长度，进而可确定出枪位。这么说还有点模糊，下面我举例说明。
例如当标尺读数为1m时，测得的铝条长为1.1m,那么当标尺读数为1.2m时，
喷嘴到液面的高度，即枪位就是： (1.2－1)＋1.1＝1.3m
且已知熔池深度为1.3m,那么此时喷嘴到炉底的高度为：
1.3＋1.3＝2.6m
同时在计算枪位时还要考虑加入废钢后液面上升的高度，通常要在液得液面
的基础上再加上0.2m。
还要注意的是，标尺上“1”到“2”之间的真实距离不是1m，而是0.5m，
即标尺上的每一小格代表的是0.05m而不是0.1m。
另外，电脑画面上显示的枪位和实际枪位也不太一致。下面我将我记录的电
脑上的数据和标尺上枪位数据列成表，并绘出枪位图。
表4 电脑操作画面显示的数据
时间 0～5分30秒 1.9 ～9分50秒 2.0 ～11分50秒 2.1 ～15分 16分30秒 2.4 ～17分 ～17分20秒 1.7 ～18分35秒 1.5 枪位/m 2.2 2.0 枪位/3213451415161718时/间
图2根据电脑的显示的数据绘制的枪位图
在吹炼过程中，氧压变化范围为：0.32～0.85～0.92Mpa.
下面是从标尺上读取的枪位数据，(液面1.3m)。
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表5 时间 读数/m 0～6分 1.4 ～9分30秒 1.5 ～12分10秒 1.6 ～13分10秒 1.7 ～14分40秒 1.8 ～16分30秒 1.9 ～17分30秒 1.4 ～19分10秒 1.0 表6 时间 读数/m 0～6分 1.4 ～9分30秒 1.5 ～17分40秒 1.6 ～18分 1.2 ～19分5秒 1.0 将表5和表6标尺上的读数换算成枪位数据，可以得到表7和表8的枪位数据。
表7 时间 0～6分 ～9分30秒 1.55 ～12分10秒 1.6 ～13分10秒 1.65 ～14分40秒 1.7 ～16分30秒 1.75 ～17分30秒 1.5 ～19分10秒 1.3 枪位/m 1.5 表8
时间 枪位/m 0～6分 1.5 ～9分30秒 1.55 ～17分40秒 1.6 ～18分 1.4 ～19分5秒 1.3 根据表7和表8的枪位数绘制成的枪位图见图3和图4。
枪位21时间51015
图3
枪位2151015时间
图4
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图中，枪位的单位是m，时间的单位是min。
从图中可以看出，枪位在一定范围内变化，变化幅度不是太大。银山型钢炼
钢厂2#炉的一般枪位操作要求是，开吹枪位１.5m，基本枪位1.8m，终点枪位1.2m。由此可知标尺上的读数更接近操作实际枪位。 4.3 造渣制度
造渣制度就是要确定合适的造渣方法，渣料的加入时间，以及如何加速成渣。 转炉炼钢造渣的目的是：去除磷硫，减少喷溅，保护炉衬，减少终点氧。 造渣的方法有单渣操作、双渣操作、留渣操作等。
银山型钢炼钢厂2#转炉采用单渣操作。同时同于采有了溅渣护炉技术，也间
接地采用了留渣操作（可以看作留渣操作的特例）。
渣料的加入量要根据铁水成分及碱度等情况来确定。银山型钢炼钢厂的三个
转炉均采用溅渣护炉技术，这要求熔渣中有适量的MgO含量。一般控制MgO含量在8%左右。MgO在银山型钢炼钢厂主要是通过加入的白云石来获得，因此应确定合理的白云石加入量。 4.4 温度制度
温度制度主要是指过程温度控制和终点温度控制。吹炼任何钢种，对其出钢
温度都有要求。如果出钢温度过低，可能造成短锭，水口套眼、钢包粘钢、甚至要回炉处理如果出钢温度过高，不仅会增加钢液夹杂和气体含量，影响钢的质量，而且还会增加铁的烧损，降低合金元素的吸收率，降低炉衬寿命，造成连铸坯多种缺陷甚至浇注漏钢。因此，控制好终点温度也是转炉吹炼工艺的重要环节之一。
终点钢水温度即出钢温度，它的确定要考虑钢种的凝固温度，还要考虑浇注
钢水的过热度，以及从出钢到开始浇注过程中各阶段的温降。银山型钢炼钢厂2#转炉冶炼Q235B和Q345B时的出钢温度一般控制在16700C左右。 4.5 终点控制及脱氧合金化制度 4.5.1 终点控制
出钢时机的主要根据是钢水的碳含量和温度，所以终点也称作“拉碳”。 银山型钢炼钢厂终点控制采用一次拉碳法。这种方法要求终点碳和温度同时
达到要求，否则需要补吹或增碳。
银山型钢炼钢厂出钢操作采用挡渣操作，其目的是有利于准确控制钢水成
分，有效地减少回磷，提高合金元素吸收率，减少合金消耗。同时，也提高了转
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炉出钢口的耐火材料的寿命。
挡渣的方法有挡渣球法、挡渣棒法、挡渣塞法、挡渣帽法、挡渣料法、气动挡渣器法等多种方法。银山型钢炼钢厂常用的挡渣方法是挡渣球法、挡渣塞法和挡渣棒法。
4.5.2 脱氧合金化制度
常用的脱氧方法有：沉淀脱氧、扩散脱氧、和真空脱氧等。
银山型钢炼钢厂2#炉采用沉淀脱氧法。沉淀脱氧时，铁合金直接加入到钢水
中，脱除钢水中的氧。这种脱氧方法效率比较高，耗时短，合金消耗较少，但脱氧产物容易残留在钢中会造成内生夹杂物。
常用的脱氧元素有Mn、Si、Al、Ca等。由这些元素组成的合金作为脱氧剂，
如Fe-Mn，Mn-Si合金、Fe-Si、Ca-Si合金、Fe-Al合金等。
银山型钢炼钢厂采用钢包内脱氧，即在出钢过程中，将全部合金加到钢包内。
这种方法简便，大大缩短了冶炼时间，而且能提高合金元素的吸收率。 4.5.3 合金加入量的确定
吹炼终了，在出钢的过程中要加入合金进行脱氧合金化。各种铁合金的加入量可按下列公式计算：
合金加入量钢种规格中限%终点残余成分%1000（kg/t）
铁合金中合金元素的含量%合金元素吸收率%钢种规格中限%钢种规格上限%钢种规格下限%
2合金增碳量合金加入量合金碳量%碳吸收率%100%
1000这几个公式，很清楚地说明了合金加入量的确定方法。一旦各种参数确定，便可算出合金加入量。因此，不再详细阐述。
由于合金的的回收率不是太稳定，因此合金的加入量也不太稳定，主要是根
据经验来估算的。 4.6 副枪
4.6.1 副枪的总体特点
采用副枪的目的是为了提高控制的准确性，获取吹炼过程的中间数据，实现
计算机控制。一般副枪和氧枪是并列插入炉内的，副枪有测试副枪和操作副枪之
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分。银山型钢炼钢厂的副枪属于测试副枪。
测试副枪可以在不倒炉的情况下快速检测转炉熔池钢水温度、碳含量和氧含
量以及液面高度，它还用以获得钢样和渣样。
测试副枪在吹炼过程和终点均能进行测温、取样、定碳定氧和测液面高度等，
并留有开发其他功能的余地。
副枪具有完整的操作系统，但其功能主要是通过副枪探头来实现的。所以本
文将主要介绍副枪探头的特点。 4.6.2 副枪探头的特点
银山型钢炼钢厂的副枪探头主要有五大类，分别是：T、TSC、TSO、L、TCO。
它们各自的功能及特点介绍如下：
T：单测温探头，可在后吹后只需测温时使用。
TSC：用于测定冶炼过程温度、定碳、取样。采用高精度的定碳盒，通过测
定钢水中的凝固温度，计算出钢水中的碳含量，以决定后吹的时间及供氧量。同时取出一个双厚度样，可做光谱和气体分析。可用在温度和碳的动态控制。
TSO：用于测定冶炼终点温度、氧活度、取样。采用氧电池精确测定钢的氧
活度，根据转炉钢水的碳氧平衡计算钢水中的碳含量，以决定出钢时的配碳量以及脱氧剂和合金的加入量，并可测定熔池的液面高度。同时取出一个双厚度样，可做光谱和气体分析。
L：测定熔池液位。 TCO：测温、定碳、定氧。
银山型钢炼钢厂副枪探头的测量范围和精度见表9。
表9 副枪探头的测量范围和精度 项目 温度 范围 400～1800C 0精度 热电偶精度0～4C（在1554C钯熔点温度时） 液相线测量热电偶精度在±0.5%C(在1554C钯熔点温度时) 氧电势精度为3mV。 0000碳含量 0.04～1.0% 氧含量 25～1500ppm 32³60³12/4mm双厚度钢水样，可同时作光谱和气体分析。 试样S - 14 -
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4.7 转炉操作十三不准
⑪ 终点压枪时间不准小于30秒，08Al系列不准小于1分钟。
⑫ 拉碳后补吹10秒以上以及加冷料炉次放钢前必须测温，不测温不允许放钢。
⑬ 终点炉渣化不透不准放钢。 ⑭ 吹炼13分钟后不准加入矿石。 ⑮ 合金溜槽对不准钢溜不准加入合金。 ⑯ 放钢不到1/4不准加入合金。 ⑰ 放钢4/5后不准补加脱氧剂。
⑱ 放钢过程要及时压渣，不准大炉口下渣。 ⑲ 放钢要放净，不准炉内存钢。
⑳ 溅渣时间不准低于5分钟，08Al系列不准低于8分钟。 ⑴ 出钢口要及时修补或更换，放钢时间不准小于3分钟。 ⑵ 要及时处理出钢口胡子，胡子长度不准超过20厘米 。 ⑶ 要及时清理炉口，大炉口直径不准低于2米。
5 转炉炉衬及炉衬寿命
5.1 转炉炉衬
目前转炉炉衬的工作层多用镁碳砖砌筑。镁碳砖兼备了镁质和碳质耐火材料
的优点，克服了传统碱性耐火材料的缺点。其抗渣性强。导热性能好，耐火度高。
顶吹转炉的内衬是由绝热层、永久层和工作层组成。绝热层一般用石棉板或
耐火纤维砌筑；永久层用焦油白云石砖或者低档镁碳砖砌筑；工作层是用镁碳砖砌筑。转炉的工作层与高温钢水和熔池直接接触，受高温熔渣的化学侵蚀，受高温钢水、熔池和炉气的冲刷，还受到加废钢时的机械冲撞等，工作环境十分恶劣。在冶炼过程中同于各个部位工作条件不同，因而工作层各部位蚀损情况也不一样，针对这一情况，视其损坏程度砌筑不同的耐火砖，容易损坏的部位砌筑高档镁碳砖，损坏较轻的部位可以砌筑中档或低档镁碳砖，这样整个炉衬的蚀损情况较为均匀，这就是所谓的综合砌炉。 5.2 炉衬损坏的原因
炉衬与高温钢水和熔池直接接触，工作条件十分恶劣，损坏的原因不外乎以
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下几个方面。
⑪加废钢和兑铁水时对炉衬的机械冲撞和冲刷； ⑫熔池、钢水、炉气对炉衬的冲刷作用； ⑬熔池对炉衬的化学侵蚀； ⑭温度骤变引起的剥落；
⑮由于炉衬砖本身的矿物组成的分解引起的层裂等。 这些因素的综合作用导致炉衬砖的损坏。 5.3 溅渣护炉技术
银山型钢炼钢厂的三个转炉均采用了溅渣护炉技术。溅渣护炉技术的基本原
理是，利用MgO含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣，通过高压氮气的吹溅，在炉衬表面形成一层高熔点的溅渣层，并与炉衬很好地烧结附着。这个溅渣层耐腐蚀性较好，从而保护了炉衬砖，减缓其损坏程度，炉衬寿命得到提高。
转炉采用溅渣护炉技术后，吹炼过程要注意调整熔渣成分，要做到“初期渣
早化，过程渣化透，终点渣做黏”；出钢后熔渣能“溅得起，粘得住，耐腐蚀”。为此应控制合理的MgO含量，使终点渣适合于溅渣护炉的要求。
终点渣的成分决定了熔渣的耐火度和黏度。影响终点渣耐火度的主要组成是MgO、TFe和碱度m(CaO)/m(SiO2)； 其中TFe含量波动较大，一般在10%～30%范围内。为了使溅渣层有足够的耐火度，主要应调整MgO含量。
银山型钢2#炉溅渣护炉熔池的MgO含量为8%左右。
由于采用了溅渣护炉技术，使转炉的炉龄大为提高。9月20日，银山型钢炼钢厂2#炉开始大修。至此，银山型钢2#炉共冶炼了26668炉钢，其炉龄达到26668炉。这个数字也是相当可观的。
6 环境保护
转炉吹炼过程中，可观察到在炉口排出大量红棕色的浓烟，这就是烟气。烟
气的温度很高，可以回收利用。烟气是含有大量CO和少量CO2及微量其他成分的气体，其中还夹杂着大量氧化铁、金属颗粒和其他细小颗粒的固体尘埃，这股高温含尘气流冲出炉口进入烟罩和净化系统。炉内原生气体叫炉气，炉气冲出炉口以后叫烟气。转炉烟气的特点是温度高、含尘量大，气体具有毒性和爆炸性，任其放散会污染环境。所以要对转炉烟气进行净化处理并回收利用。
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6.1 烟气、烟尘的特征
在不同的条件下，转炉烟气和烟尘具有不同的特征。根据所采用的处理方式
不同，所得的烟气的性质也不同。目前的处理方式有燃烧法和未燃法两种，简述如下。
⑪ 燃烧法。炉气从炉口进入烟罩时，令其与足够的空气混合，使其可燃成
分燃烧形成高温废气，经过冷却、净化后，通过风机抽引并放散到大气中。
⑫ 未燃法。炉气从炉口排出进入烟罩时，通过某种方法，使空气尽量少的
进入炉口，因此，炉气中可燃成分CO只有少量燃烧。经过冷却、净化后，通过风机抽入回收系统中贮存起来，加以利用。
银山型钢炼钢厂对炉气的处理采用未燃法。未燃法与燃烧法相比，未燃法烟气未燃烧，其体积小，温度低，烟尘的颗粒大，易于净化，烟气可回收利用，投资少。
6.1.1 烟气的特征
烟气的特征如下：
① 未燃法烟气的主要成分是CO和CO2。
② 未燃法烟气温度一般为1400～16000C。因此，转炉烟气净化系统中必须
设置冷却设备。
③ 未燃法平均吨钢烟气量（标态）为60～80m3/t。
④ 未燃法烟气中CO在60%～80%时，其发热量波动在7745.95～
10048.8kj/m3。
6.1.2 烟尘的特征
未燃法烟尘呈黑色，主要成分是FeO，其含量在60%以上；燃烧法的烟尘呈
红棕色，主要成分是Fe2O3，其含量在90%以上。可见，转炉烟尘是含铁很高的精矿粉，可作为高炉原料或转炉自身的冷却剂和造渣剂。 6.2 烟气烟尘净化回收系统主要设备
转炉烟气净化系统可概括为烟气的收集与输导、降温与净化、抽引与放散等
三部分。烟气的收集有活动烟罩和固定烟罩。烟气的输导管道称为烟道。烟气的降温装置主要是烟道和溢流文氏管。烟气的净化装置主要有文氏管脱水器，以及布袋除尘器和电除尘器等。回收煤气时，系统还必须设置煤气柜和回火防止器等设备。
转炉烟气净化方式有全湿法、干湿结合法和全干法三种形式。
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银山型钢炼钢厂采用静电除尘，这属于全干法除尘。全干法净化可以得到干
烟尘，勿需设置污水、泥浆处理设备。这样可以降低吨钢耗水量。
至于具体设备的构造和工作原理，由于不是炼钢所要研究的重点，本文不予
阐述。
6.3 烟气及烟尘的综合利用
3
转炉每生产1t钢可回收CO60%的煤气（标态）为60～120m（我国为60～
70m3）,铁含量约为60%的氧化铁粉约10～12kg，蒸汽60～70L，可回收利用。
转炉煤气的应用较广，可做燃料或化工原料。煤气用作化工原料，可以用来
制造甲酸钠和合成氨。
烟尘经回收后可以成为烧结矿和球团矿的原料，烧结矿为高炉的原料；球团
矿可作为转炉的冷却剂；还可以与石灰制成合成渣，用于转炉造渣，能提高金属收得率。回收的蒸汽可用于汽化冷却和冬天的取暖。
7 问题及建议
在本部分，我主要针对入炉原料和冶炼工艺中存在的一些问题加以简单阐
述，并分析问题存在的原因，进而提出我个人的看法和建议。根据我在银山型钢炼钢厂实习两个月中的观察，我发现其存在的问题主要有：
① 入炉铁水温度不稳定； ② 氧枪粘枪率较高； ③ 氧枪操作没有固定模式； ④ 底吹气体全程吹氮； ⑤ 喷溅率还较高；
⑥ 一次拉碳成功率不是太高；
⑦ 脱氧合金化方面存在问题，合金加入顺序不合理，加入量不稳定，回收率波动较大；
⑧ 挡渣命中率还不是太高； ⑨ 炉口粘渣；
⑩ 副枪探头的运送不够便捷。 7.1 入炉铁水温度不稳定 7.1.1 问题简述
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根据我在转炉实习记录的数据可以看出，入炉铁水的温度波动较大。最高入
炉温度高达13820C，而最低入炉温度低至12340C，相差1480C。而12340C是不符合最低入炉铁水温度12500C的要求的。具体入炉铁水温度见表10。
表10 入炉铁水温度 铁水装入量/t 120.8 121 121 120.8 120.2 121.4 120.3
铁水温度/C 1382 1333 1284 1345 1332 1351 1285 0铁水装入量/t 120.8 121 122.6 120.4 121 120.7 120.2 铁水温度/C 1253 1364 1312 1257 1234 1280 1306 0转炉炼钢用铁水，要求入炉铁水温度大于12500C。银山型钢炼钢厂的入炉铁
水温度，绝大多数情况下是符合要求的，只有几个别的情况入炉铁水温度小天12500C。但铁水温度的波动较大。 7.1.2 原因分析及建议
高炉铁水温度波动大，可能是因为高炉的出铁温度波动较大，也可能是因为
在运送过程中的保温措施做得不够好，或者是两种原因兼而有之。
鉴于此，可以从两方面来采取措施。一方面，稳定高炉温度；另一方面，铁
水的采用混铁炉输送，并且在输送过程中要加覆盖剂保温，减少温降。而高炉的出铁温度通常在13500C～14500C，我们可以缩小这个范围以稳定出铁温度，进百稳定入炉铁水温度。银山型钢炼钢厂的入炉铁水已全部采用混铁炉的方式来输送，在这方面主要是加强和规范输送过程中的保温措施。 7.2 氧枪的粘枪率较高 7.2.1 问题简述
我在实习过程中发现，氧枪的粘钢几乎是不可避免的。在较好的情况下，氧
枪粘钢较少，在提枪时用刮渣器即可把氧枪上的粘钢涮掉。但在大多情况下，氧枪上的粘钢是较多的，很难用刮渣器涮干净，而是氧枪上的粘钢越来越多，最后不得不停炉用氧气烧枪，以清除氧枪上的粘钢。这样不仅影响生产效率，而且氧枪粘钢后，氧枪喷嘴和枪身的散热条件恶化，很容易被烧坏，降低氧枪的寿命。因此，应尽量使氧枪上少粘钢或不粘钢。 7.2.2 原因分析及建议
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氧枪粘钢的主要原因是由于吹炼过程中炉渣没有化好化透，流动性差，金属
喷溅严重，或者是由于枪位过低等造成的。另外与采用氧压的高低也有一定关系。
据此，可能从以下方面来采取措施：
① 在吹炼过程中，选择合适的枪位和氧压，保证炉渣化好化透； ② 在吹炼过程中不采用过低的枪位操作；
③ 适时地调整枪位和氧压，防止出现过强的泡沫性喷溅或金属喷溅。
7.3 枪位操作没有固定模式 7.3.1 问题简述
目前，转炉一助手对于枪位的操作，随意性较大。冶炼同种钢种，不同的炉
次枪位不一样；而且不同的一助，对于枪位的操作也不相同。枪位操作不统一，没有固定的模式。在这样的情况下，经验较丰富的一助，能够根据炉况的实际情况，及时调整枪位和氧压，使冶炼过程平稳，喷溅和粘枪的较轻；而有些经验不太丰富的一助，不能及时地根据炉况来调整枪位和氧压，造成吹炼过程中的喷溅或返干，粘枪率也较高。 7.3.2 原因分析及建议
银山型钢炼钢厂三个转炉的一助，主要是根据自己的经验来控制辅助料的加
入量和加入时间，也同样是根据经验来进行枪位操作的。而不同的一助的经验不同，有的经验丰富些，有的则相对较少些，因则根据不同的经验进行操作，导致的结果相差也较大。
银山型钢炼厂的三个炉子的枪位操作要求是，开吹枪位1.5m，基本枪位1.8m，
终点枪位1.2m。但允许一助在实际的操作中有所浮动，根据炉况适时合理地调整枪位。这样可以将经验较丰富的一助操作比较成功的炉次所采用的枪位，绘成枪位图，并在内部推广，以供其他一助参考。以此来逐步稳定枪位操作,统一枪位操作模式.
7.4 底吹气体全程吹氮 7.4.1 问题简述
银山型钢炼钢厂的三个转炉都是顶底复吹转炉，其底吹气体可以是氮气也可
以是氩气。但考虑到成本问题，现在底吹气种采用全程吹氮的模式，而将氩气阀关闭。全程吹氮会使钢中增[N]，影响钢的质量，不适合冶炼对氮含量要求较高的钢种。
7.4.2 原因分析及建议
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底部供气的主要目的是搅拌熔池，加快反应速度，均匀钢液的成分和温度。
对于冶炼对氮要求不太严格的钢种，全程吹是经济可行的。但是，现在社会对钢材的质量要求越来越严格，我们如果要用转炉冶炼一些优质钢，则全程吹氮会影响钢的质量。这时我们就要考虑在冶炼的合适阶段采用吹氩操作，以提高钢材的质量。
当然，考虑到氩气的成本昂贵，对于是否进行吹氩操作，我们可以在底氩和
RH脱气之间做出最优选择。如果底吹氩的成本低于RH脱气的成本，则进行底吹氩操作；反之，则采用底吹氮，出钢后进RH精炼脱气，以降低钢中的[N]。 7.5 喷溅 7.5.1 问题简述
在银山型钢炼钢厂转炉实习期间，经常可以看到喷溅的发生。有的是爆发性
喷溅，一般在加入二批冷料时发生；有的属于泡沫性喷溅，可以看到红红的乳状的熔渣夹带着金属液从炉口慢慢涨起来，并溢出炉外；有的属于金属喷溅，可以看到有大量的火星从炉口飞奔而出。喷溅带出了大量金属液，使钢水的收得率降低。此外，喷溅还会造成氧枪粘钢和炉口粘渣。 7.5.2 原因分析及建议
爆发性喷溅和泡沫性喷溅的共同原因是熔池内的碳氧反应的不均衡发展，瞬
时产生大量的CO气体。由于覆盖的熔渣对CO的排出具有阻碍作用，而使CO产生的巨大能量将熔渣和钢液推出炉口产生喷溅。金属喷溅产生的原因是，渣中TFe过低，熔渣流动性不好，氧气流直接接触金属液面，由于碳氧反应生成的CO气体的排出时，带动金属液滴飞出炉外而产生金属喷溅。 预防爆发性喷溅的措施如下：
⑪控制好熔池温度。前期温度不过低，中后期温度不过高，均匀升温，严禁突然冷却熔池，碳氧反应得以均匀地进行，消除爆发性的碳氧反应。
⑫控制好熔渣中TFe含量，保证TFe不出现积聚现象，以避免造成炉渣过分发泡或引起爆发性的碳氧反应； 预防泡沫性喷溅的措施如下：
⑪ 控制好铁水中的Si、P含量，采用铁水预处理进行三脱。
⑫ 控制好熔渣中TFe含量，不出现TFe积聚现象，以免熔渣过分发泡。 预防金属喷溅的措施是：控制好枪位，化好渣，避免枪位过低，TFe含量过低。
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7.6 一次拉碳成功率不是太高 7.6.1 问题简述
根据我在银山型钢炼钢厂实习中的观察，我发现一次拉碳的成功率还不是太
高。主要表现为温度偏低，需要进行点吹提温。这样既延长了冶炼时间，又增加了能源消耗，是应该尽量避免的。 7.6.2 原困分及建议
一次拉碳成功的前提是能够准确判断终点。目前，银山型钢炼钢厂的终点控
制方法还主要是人工判断。人工判断终点主要是看火焰、看火花等。这种判断方法，波动很大不够准确，因而也就导致一次拉碳的成功率不是太高。
目前，1#炉已经采用了副枪装置，采用副枪可以较准确地测知钢液的温度和
成分，也就可以提高一次拉碳的成功率。2#、3#炉也即将上副枪。如果采用副枪来判断终点就可以提高一次拉碳的成功率。不过，目前的副枪操作水平还不是太高，有待进一步提高。 7.7 脱氧合金化方面存在的问题 7.7.1 问题简述
目前，三个炉子脱氧合金化的准确备工作都是一样的，都是在出钢之前，将
待加入的合金准备好，以便在出钢时加入到钢包内。在这方面存在的问题是，合金的加入量不够准确，加入顺序不够合理，合金回收率不稳定。这样就不能够准确地控制钢液的成分，甚至还会使成分超出规定的要求。 7.7.2 原因分析及建议
脱氧合金化方面存在的三个问题是相互影响的。因为合金的回收率不稳定，
所以使合金工只能根据经验来估计合金的加入量；而合金的回收率不稳定，是因为合金的加入顺序不合理有关。
一般情况下合金的加入顺序应按以下原则：
⑪ 以脱氧为目的元素先加，合金化元素后加； ⑫ 易氧化的贵重合金应在脱氧良好的情况下加入；
⑬ 难熔的，不易氧化的合金如Fe-Cr、Fe-W、Fe-Mo、Fe-Ni等应加热后加
在炉内。
只有确定了正确的合金加入顺序，同时挡好渣，才能使稳定合金的回收率；
有了稳定的合金回收率，才能计算出较准确的合金加入量。
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7.8 挡渣命中率还不是太高 7.8.1 问题简述
银山型钢炼钢厂的三个转炉常用挡渣球的方法进行挡渣操作。我在实习期间
时常见到夹带着挡渣球的挡渣机不能很好地挡住渣，或者是挡渣的位置不够准确，总之是没有挡住渣，挡渣的命中率低。在挡渣机没有挡住渣的情况下不得不用人工的方法往炉子扔挡渣球来挡渣。这样的挡渣效果也不甚理想。 7.8.2 原因分析及建议
挡渣命中率低主要是由于挡渣时机的判断不准确，或者是由于挡渣机械方面
存在有问题。挡渣球的加入时机一般在出钢量达1/2～2/3时，此时投入挡渣球，命中率高。熔渣过黏，可能影响挡渣球的挡渣效果。熔渣黏度大适当提前投入挡渣球，可提高挡渣命中率。对于挡渣机，一旦发现问题要及时通知检修人员进行调试和检修，以免影响挡渣效果。 7.9 炉口粘渣 7.9.1 问题简述
我在实习期间，见到过不少次炉口粘渣的情况。炉口粘渣会使炉口变小，也
影响炉壳的散热和冷却，严重时必须在倒完渣后停炉以清除炉口的粘渣。这样就影响了生产效率，同时也增加了能耗和工作量。 7.9.2 原因分及建议
炉口粘渣主要是由于冶炼过程中的泡沫性喷溅或其他喷溅带出的炉渣粘附
在炉口形成的。冶炼终点熔渣的黏度过大，在倒渣时也会使熔渣粘在炉口，使炉口粘渣严重，必须用机械来加以清除。
炉口粘渣如果是由喷溅形成的那么可以参考前面已经讨论过的预防喷溅的
方法来加以预防。如果是由于终点渣过黏造成的，那么可能在溅渣护炉后，加入石灰和萤石化渣，增加渣的流动性，以免造成炉口粘渣。 7.10 副枪探头的运送不够便捷 7.10.1 问题简述
银山型钢炼钢厂1#炉已经上了副枪，并投入了使用。但据工人师傅们反映，上了副枪不但没有减轻劳动强度反而加大了劳动量。造成这种情况的原因是，副枪探头的运送不够便捷。炉前工的人数没有变，而他们除了完成以前的工作外，又增加了搬运探头的工作。目前副枪探头的运送基本上是靠人工运到23米平台的。副枪探头的运送不够便捷，也给副枪的使用带来了不便。
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实习报告
7.10.2 原因分析及建议
副枪探险头的运送不够便捷，其主要原因是没有专门的高备来调运副枪探
头。或者是有可以利用的高备，但不属于同一个车间，存在调度和协调和问题，因而致使副枪探头的运送只能靠人工搬运。
要解决副枪探头运送不便的问题，可以根据车间的实际布置情况，添加新的
调运设备；或者利用其他车间可以利用的调运设备，以减少投资。不过后者需要做好协调工作。
8 结论
顶底复吹转炉具有氧气顶吹转炉的全部优势；同时底部吹入氮气进行搅拌，加快了反应速度，并使钢液温度和成份都较均匀。具体说来氧气顶底复吹转炉炼钢的特点有：吹炼速度快，生产率高；品种多，质量好；原材料消耗少，热效率高，成本低；基建投资省，建高速度快；容易与连续铸钢相匹配等。
综上所述，我主要从转炉炼钢用原料、炉体特征、冶炼工艺和炉衬及炉衬寿命、环境保护及存在的问题和解决问的建议等几个方面阐述了我对转炉炼钢的认识。
原料的优劣，尤其是主原料铁水和废钢的优劣，影响着造渣料和其他辅助料
的消耗量，也影响着冶炼钢种的化学成分和质量。炉体是炼钢的容器，是炼钢过程各种化学反应进行的场所。没有炉子，炼钢无从谈起。炉体的内部结构影响着化学反应的速度和强度；此外合适的炉容比，对加快化学反应速度，减少喷溅也有一定作用。冶炼工艺是炼钢过程所遵循的各种规章制度，这些制度到目前为止已相当成熟。严格遵守冶炼制度，确定合适的枪位和合适的造渣料加入量和加入时间，是确保冶炼顺利进行并减少喷溅，提高钢水收得率的，确保冶炼出合格钢种的重要保证。炉衬是保证炉子正常工作不可缺少的物质。合理地选择耐用火材料，综合砌筑炉衬，再加以一定的保护措施（如采用溅渣护炉技术），是确保炉衬正常工作和提高炉衬寿命的必要条件。在生产的同时，搞好环保，对烟气、烟尘进行净化并加以回收利用，是工业发展的大势所趋。同时，做好环保也是响应国家提出的绿色生产和清洁生产的号召，具有一定的社会与环幸境效应。当然，在生产的同时搞好环保，这也是我们所应当承担的社会责任！
当然，目前炼钢厂在技术和操作上还存有一些问题和不足。认识研究和解决
这些问题，对于提高工艺水平和冶炼出优质钢以及节能降耗方面都是大有益处的。
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实习报告
9 附录
由于我的实习报告不可能把写得那么丰富和完善，在这里附上一些我在报告
中写得不太多或没有提到的一些内容，以供参考。 9.1. LG420CL试制工艺操作要点 一、工艺流程：
铁水预处理－混铁炉－复吹转炉－LF精炼－板坯连铸机 二、成分控制范围 标准 化学成分％ C Si ≤0.30 Mn 0.60～1.20 P S Al Nb -- 0.005～ 0.015 0.005～ 0.015 用户要求 ≤0.15 ≤0.030 ≤0.025 ≥0.020 0.05～ 0.08～ 0.70～0.02～转炉 ≤0.020 ≤0.030 0.90 0.06 0.09 0.18 内控 0.06～ 0.10～ 0.70～ 0.02～精炼 ≤0.020 ≤0.015 0.06 0.10 0.20 0.90 三、温度制度（0C） 温度 连铸第一炉 中包 1555～1570 1555～1570 精炼前 1575～1605 1590～1620 连浇炉次 精炼后 1580～1590 1595～1605 中包 1545～1560 1545～1560 钢水去向 2#机 3#机 钢种 精炼前 精炼后 1595～LG420C1625 L 1610～1640 1600～1610 1615～1635 注：成分中限时液相线温度为1523.8度。 四、转炉冶炼
1、入炉原料必须满足转炉工艺技术要求，根据生产情况尽量采用低硫铁水，铁水含硫量≤0.020％；严格装入量，误差小于±0.5吨。 2、终渣碱度控制在3.5～4.5范围内。 3、底吹模式采用自动D模式。
4、采用高拉补吹，渣料必须于终点前3分钟加完，全程渣子化好、化透,终点压枪时间≦1分钟。
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实习报告
5、脱氧合金化
5.1采用硅锰、中锰合金进行合金化，合金工放钢前称量好合金，合金成分按中限控制。
5.2合金加入：当钢水出至1/4时开始均匀加入，钢水出至3/4时加完，合金对准钢流冲击区加入。
5.3采用铝锰钛脱氧，铝锰钛加入量为2.5kg/t钢；若出现脱氧效果差，可视情况补加铝锰钛。
6、严格执行挡渣操作，挡渣球（挡渣棒）在放钢3/5～4/5加入，确保渣厚≤150mm。 五、精炼操作按SPHC/08Al操作要点执行。 六、连铸操作
连铸操作按SPHC/08Al操作要点执行。
9.2 S275JR试制工艺操作要点 一、工艺流程
铁水预处理----（混铁炉）----复吹转炉-----LF精炼----板坯连铸机 二、转炉冶炼
1、入炉原料必须满足转炉工艺技术要求，脱硫操作人员采用脱硫扒渣后铁水直供转炉，同时铁水包也要进行扒渣，铁水含硫量≤0.020％；严格装入量，误差小于±1吨。
2、终渣碱度控制在2.8～3.2范围内。 3、底吹模式采用自动E模式。
4、渣料必须于终点前3分钟加完，全程渣子化好、化透，终点压枪时间确保大于1min。
6、加强出钢口检查，扩径严重的要及时更换，确保出钢时间t3.0min，采用挡渣塞、挡渣球双挡渣方式(用挡渣塞挡住一次渣)，挡渣球在放钢4/5加入，确保渣厚≤150mm。 7、必须使用红净钢包。 8、成分控制
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实习报告
成份控制范围% C ≤0.21 0.14～0.19 Si 0.10～0.20 0.08～0.18 0.10～0.20 Mn ≤1.50 1.35～1.50 1.35～1.50 P ≤0.030 S ≤0.030 Al ≥0.02 0.02～0.05 0.02～0.05 S275JR 用户 要求 转炉 控制 ≤0.025 ≤0.025 ≤0.030 ≤0.020 精炼 0.15～控制 0.20 9、脱氧合金化：
（1）采用中碳锰铁、硅锰调整钢水硅、锰成分。
（2）采用铝锰钛脱氧，铝锰钛加入量2.0kg/t钢。如脱氧效果差可根据情况补加。
10、温度控制： 温度 钢种 S275JR S275JR 精炼前 1580～ 1610 1585～1615 连铸第一炉 精炼后 1585 ～1595 1590 ～1600 中包 1540～ 1555 1540～1555 精炼前 1560～1590 1565～ 1595 连浇炉次 精炼后 1565～1575 1570～1580 钢水 中包 去向 1530～ 2#连 1545 铸机 1530～ 3#连 1545 铸机 注：液相线温度：1511.8度
11、合成渣600kg，在放钢过程中随钢流加到钢包内。 三、精炼操作
精炼按现有08Al/SPHC操作。 四、连铸操作
1、 全程保护浇注。保护渣选用中碳钢保护渣。
2、 二冷冷却沿用2#/3#机现有配水模型，根据现场情况进行调整。 3、 振动曲线沿用现有模型。 4、中间包渣厚小于60mm。
5、 其他未尽事宜按相应操作规程执行。
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实习报告
9.3供中宽带Q235C操作要点 一、工艺流程：
铁水预处理－混铁炉－复吹转炉－LF精炼－板坯连铸机 二、成分控制范围 标准 化学成分％ C Si ≤0.35 Mn ≤0.1.40 P S Cu / / / / Cr / / / / Ni / / / / GB/T700-200≤0.17 6 公司内 控要求 ≤≤0.040 0.040 ≤≤0.025 0.025 ≤≤0.025 0.030 ≤≤0.025 0.020 0.06-0.12 ≤0.20 0.30-0.60 转炉 0.06-0.12 0.10-0.18 0.40-0.55 内控 精炼 0.06-0.12 0.12-0.20 0.40-0.55 三、温度制度 温度 钢种 Q235C 精炼前 连铸第一炉 精炼后 中包 连浇炉次 精炼前 精炼后 中包 钢水 去向 1595-1625 1600-1610 1555-1570 1575-1605 1580-1590 1545-1560 2#机 1610-1630 1615-1625 1555-1570 1590-1620 1595-1605 1545-1560 3#机 注：成分中限时液相线温度为1525度。 四、转炉冶炼
1、入炉原料必须满足转炉工艺技术要求，根据生产情况尽量采用低硫铁水，铁水含硫量≤0.020％；严格装入量，误差小于±0.5吨。 2、终渣碱度控制在3.0～3.2范围内。 3、底吹模式采用自动E模式。
4、采用高拉补吹，渣料必须于终点前3分钟加完，全程渣子化好、化透,终点压枪时间≦1分钟。 5、脱氧合金化
5.1采用Si-Mn、SiFe合金进行合金化，合金工放钢前称量好合金，合金成分按中限控制。
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实习报告
5.2合金加入：当钢水出至1/4时开始均匀加入，钢水出至3/4时加完，合金对准钢流冲击区加入。
5.3采用钡系、钢芯铝脱氧，钡系加入量1.5kg/t，钢芯铝1.0kg/炉；若出现钢水过氧化，炉长视情况可补加钡系或钢芯铝。
6、严格执行挡渣操作，挡渣球在放钢3/5～4/5加入，确保渣厚≤150mm。 五、精炼操作按Q235B操作要点执行，并根据脱氧情况适当调整喂线量。 六、连铸操作
连铸操作按低碳Q235B操作要点执行。
9.4 SPHC操作要点 ⑪ 炉前控制要点
1、冶炼SPHC/08Al钢种时，确保一次拉碳，终点碳>5个，减少倒炉次数，减少后吹时间，以降低钢中氧含量。
2、为降低钢种氧含量，确保终点压枪时间≥1´30\"，终点枪位不能低于其它钢种正常吹炼时的枪位。
3、脱氧过程要严格执行工艺技术规程，脱氧剂加入必须对准钢流。放钢过程严格控制下渣，转炉做好挡渣操作。
4、转炉继续保持在炉后平台取样分析硅的做法，必须炉炉取样，将终点硅及时反馈精炼，给精炼操作提供依据。
5、当操作异常，终点碳低时，铝锰钛加入量执行现有规定2.6kg/t钢；当过程化渣良好，终点碳（≥6）较高时，铝锰钛加入量可执行2.2kg/t钢，如出现下渣等其它异常情况及时通知精炼。 ⑫ 精炼控制要点：
1、情况判断：钢水进站操作工测量渣厚和定氧，渣厚<100mm、氧含量<50ppm视为正常情况；精炼配电工将炉前光谱钢水硅情况报给炉长，Si<3个视为正常情况。
2、正常情况下，减少铝锰钛和金属铝的加入量，按30kg/炉用于脱氧，碳化钙加入量根据渣况进行调整。
3、进站成分铝含量低于内控的，使用铝线增铝，而不是采用加铝粒或铝锰钛的方法调整铝成份；如喂丝机出现故障，使用铝粒增铝。
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实习报告
4、精炼进站定氧后按如下规定进行操作（以下数值作为参考值）
进站氧含量（ppm） 氧含量≤30 30 ≤氧含量≤80 80<氧含量≤160 氧含量>160 铝锰钛（kg） ≤30 ≤60 ≤120 ≤160 铝粒（kg） 30 50 50 50 5、精炼加铝对准氩气口，精炼全过程用碳化钙进行调渣。 附表:
铝线喂入量参考值 含铝量% 0.02% 0.025% 0.030% 0.035% 0.040% 0.045% 0.050% 铝线喂入量m 177.23 229.35 281.48 333.60 385.73 437.85 489.98 备注 铝线直径：φ12mm ，每10m增铝0.001%； 铝线回收率：40％～60％，在此取40％
铝线直径：φ9mm，每17m增铝0.001%
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实习报告
第二部分 精炼部分
一 LF精炼
1 引言
银山型钢炼钢厂精炼车间有三座LF精炼炉。三座LF对转炉出来的钢水进行
精炼，并分别为三台连铸机提供成分和温度合适的钢水。在LF炉内可以完成脱氧、脱硫、脱气、排除夹杂、合金化、温度控制及调整成分等操作。其在炼钢整个工艺流程中起着承上启下的作用，既可以稳定转炉生产，提高钢水质量，又可以控制温度和成分，为连铸提供满足要求的钢水，确保生产顺行。LF精炼在转炉和连铸之间起着起着重要的协调和缓冲作用。
本文将重点介绍LF的炉体特征和精炼工艺，并对与LF精炼有关的其他环节
加以简单介绍。
2 钢水入站准备
2.1 钢包准备
钢包在用于放钢之前，要检查透气砖、渣线位置是否完好，透气砖上面不准
覆盖残钢，清理钢包沿。
同时，为了减小放钢过程的温降，要对钢包进行烘烤。目前用于钢包烘烤的
方法主要是燃料加热法。常用的燃料有液体燃料（如重油等）和气体燃料（如煤气等）。银山型钢炼钢厂采用燃烧煤气的方法对钢包进行烘烤。
用于钢包烘烤的设备是一个简单的钢包盖，盖上接有两根管道，一根管道通钢包烘烤温度应大于8000C，或者更高。过低的温度容易出透气砖吹不开的
煤气，另一根管道通空气。煤气和空气在出口处混合而燃烧来加热钢包。
现象，在放钢过程中也易产生喷溅。
钢包烘烤完毕，待出钢时将钢包座到钢包车上。同时接好氩气管，开至转炉
放钢工位，打开氩气，以待放钢。 2.2 渣洗
钢包开至出钢工位后，在出钢之前或放入少量钢水后（一般为1/4）将合成
渣加入到钢包内，通过钢流对合成渣的冲击搅拌，降低钢中的硫、氧和非金属夹杂物含量，进一步提高钢水质量。
加合成渣的目的就是对钢水进行渣洗，以提高钢水质量。渣洗是一种比较简
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实习报告
单的炉外精炼方法。用于渣洗的合成渣有固态渣和液态渣之分，一般转炉钢水多用固态合成渣。固态合成渣操作简单。合成渣中一般配有发热材料铝，以补偿渣洗过程中钢水的温降。但加铝又会增加钢中的Al2O3夹杂，如果处理不好会造成连铸中间包水口套眼。
合成渣中的主要成分是CaO,一般占合成渣总量的45%～60%。在渣洗过程中，钢水中的硫与渣中的CaO作用生成CaS而脱除，夹杂物与乳化的渣滴碰撞被渣滴吸附、同化而随渣滴上浮排除。同时，由于钢包底部进行吹氩搅拌，增大了钢渣界面积，促进了渣滴从钢水中上浮排除，提高了纯净度。
目前，银山型钢炼钢厂对合成渣加入量的规定是每炉钢加600kg合成渣。
3 LF设备构成
LF是Ladle furnace(钢包炉)的缩写，由日本大同钢铁公司大森钢厂于1971
年开发的。
LF的设备构成包括：钢包、钢包车、水冷炉盖、电极、电极升降系统、上料装置、吹氩装置等组成。此外，与LF配套使用的设备还有喂丝机。
LF的结构示意图如图5所示。
123567ArAr
1-电极；2-料仓；3-炉盖；4-喂线插孔；
5-钢包；6-透气砖；7-钢包车
图5 LF炉型结构示意图
3.1 钢包
钢包底部有两个透气砖、一个滑动水口。透气砖与吹氩管道相连，在钢包上
设有快速接头；当钢包座入钢包车后，由人工将钢包车上的快速接头与钢包上的
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实习报告
快速接头相连结，以进行吹氩操作。滑动水口用于在浇注时控制钢水的流速和流量，进而调节中间包内的钢液面。
银山型钢炼钢厂精炼车间的LF炉的公称容量是150t，但通常装入的钢水量
在120t左右，钢液面上方有一定的净空。而钢包上方的这一定净空也是非常必要的。因为LF炉精炼采用适当的钢-渣混合和有效的氩气搅拌，通过大功率的电极加弧设备进行埋弧加热，依赖惰性气体的搅拌以加大钢-渣的界面反应，此时往会有翻溅产生。所以钢包上方有一定净空是很必要的。
银山型钢炼钢厂的钢包高4.5m,钢包上口直径2.3m。
3.2 水冷炉盖
LF炉的炉盖是水冷炉盖。在现场可以看到有许多水冷管道环绕在炉盖的周
围。
水冷炉盖上有几个孔，其中三个大孔是电极孔，直径大约为450mm，一个小
孔是喂丝机喂线的插孔。在炉盖的侧面还有一个出口，那是烟气出口，工作时其与除尘设备相连接。此外，炉盖上有炉门，用以加入各种造渣材料及测温、定氧、取样和沾渣。
炉盖的直径比钢包的上口直径稍大一些，其目的是使炉能够盖住钢包，以便
在炼钢过程中防止空气进入而引起钢液的氧化。 3.3 电极
银山型钢炼钢厂精炼车间LF炉的电极全部都是石墨电极，电极直径为
450mm。用石墨电极进行埋弧加热，石墨在高温下与氧反应，生成CO营造了炉内的还原性气氛，防止钢液的氧化，有利于脱氧和脱硫。
石墨电极在使用过程中不断消耗，当消耗到一定程度时，就要放电极，再度
消耗需要进行接电极操作。这就是所谓的接放电极。总之，电极的长度要能够确保起弧并进行埋弧操作。
当然，石墨电极的消耗会使钢中增碳，不适合冶炼超低碳钢。
3.4 吹氩装置
LF炉炉前有氩气调节阀，其管道连接到钢包车上，并在钢包车上设置快速接
头。当钢包座入钢包车后，由人工将钢包车上的快速接头与钢包上的快速接头相连接，开始进行吹氩操作。当精炼完毕时，关闭氩气阀，钢包车开出后由人工拔掉快速接头。
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实习报告
3.5 上料系统
上料系统由称量装置和皮带传送装置组成。称量装置就是称量漏斗，称好料，
将料振落到皮带上；由皮带传送装置将料送至LF炉的料仓，进而加入到炉内。
上料系统采用自动化控制，精确度较高。
银山型钢炼钢厂1#、2#LF炉各有一套上料装置，3#LF炉与RH共有一个上料
系统。 3.6 除尘系统
除尘系统由烟道、除尘设备和风机组成。其中除尘设备是布袋除尘器。布袋
除尘属于干法除尘方法，可以得到干烟尘，勿需设置污水、泥浆处理设备，节省投资。风机的作用就是将烟气从烟道中抽出，从而促使炉内的烟气不断地从炉内排出而进入烟道，进行除尘使其净化。 3.7 喂丝机
银山型钢炼钢厂精炼车间，1#、2#、3#LF炉的喂丝机均是双线喂丝机。其中
1#LF炉配有两台喂丝机，2#、3#LF炉各配备了一台喂丝机。
虽然，喂丝机都是双线的，但目前常用的还是单线喂入法（同时喂入一根丝）。
喂线的速度一般是3.2～4.8m/s。
银山型钢炼钢厂精炼车间要求的喂线速度如表11所示。
表11不同包芯线的喂线速度
类别 硅钙线 钛铁线 铝线 钙铁线
线速（m/s） 3-6 3-6 3-6 2-5（视喷溅情况调节） 从表中可以看出，喂线速度基本上都在3～6m/s，钙铁线的喂入速度要根据
具体情况来确定。银山型钢炼钢厂最常用的线是硅钙线，其喂入速度在4.2m/s左右。
4 LF精炼工艺
LF的精炼任务是在转炉初炼的基础上进一步脱氧、脱硫、去除夹杂、微调合金、均匀成分和温度。精炼操作工艺流程如图6所示：
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实习报告
钢包进站 根据初样成份调整钢水成份至合适范围 大氩气搅拌 取终点样、测温、定氧 测温、定氧 喂线 通电化渣（同时脱除钢中氧） 软吹 取样 调整（维持）顶渣黄白渣或白渣（等待成份） 钢包出站 图6 LF精炼工艺流程图
以下将从LF精炼操作的几个方面来阐述LF精炼工艺。 4.1 吹氩搅拌 4.1.1 搅拌的作用
钢包座入钢包车后，由人工将钢包上的氩气管道快速接头与精炼站的吹氩管道的快速接头连接上。当确认连接好后，开始进持吹氩操作。
吹氩搅拌在LF精炼中发挥着至关重要的作用。但是并不是搅拌强度越大越好，强烈的搅拌对夹杂的上浮不一定是有利的。悬浮于钢液中的夹杂可能含随钢流循环而仍保留于钢液中。此外运动中的钢流还有可能从顶渣中卷入渣滴和冲刷炉衬耐火材料，造成新的夹杂来源。所以不应用过大的氩气压强和流量来进行搅拌操作。
银山型钢炼钢厂精炼车间的吹氩操作是，氩气吹开后，调整氩气压力约为1.0~1.2MPa，搅拌1min后，把氩气压力调整至0.3~0.5MPa进行测温（定氧）。氩气压力的控制以钢水翻动裸露面直径100-250mm为宜，进站炉渣粘的、合金结坨的大氩气搅拌时间应适当延长1-2min。
银山型钢炼钢厂精炼车间的钢包，其底部有两个透气砖，氩气就是通过底部的两个透砖而吹入钢包中进行搅拌的。通过氩气搅拌加速了钢-渣之间的物质传递速率，有利于脱氧、脱硫反应的进行，并促进夹杂物的上浮去除，特别是对Al2O3类型的夹杂物上浮去除更为有利。同时，通过吹氩搅拌还加速了钢水温度和成分的均匀，达到精确地调整钢水成分的效果。
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实习报告
4.1.2 氩气的作用
首先，氩气是一种惰性气体，采用氩气进行搅拌不会对钢水造成二次污染，
不会带入新的杂质，有利于提高钢水的纯净度。同时，氩气通过透气砖进入钢包，它会在透气砖的上方产生一系列的小气泡，这一系列的小气泡相当于一个个小小的真空室，可以吸收钢液中的[H]、[N]，使[H]、[N]的含量降低；还可以进一步脱除钢中的[O]。此即氩气的脱气作用或称作气洗作用。
其次，Ar气形成的一系列小气泡在上浮过程中还会粘附悬浮于钢液中的夹
杂，把这些夹杂带至钢液表面，被渣层吸收，有利于钢水的净化，提高钢水的纯净度。
再者，氩气的密度为1.78kg/m3，比空气重（空气的密度为1.29kg/m3）。由于
氩气的密度比空气上，当氩气从钢水中逸出后，就覆盖在钢液的表面，避免钢液的的二次氧化，对钢液起保护作用。 4.2 白渣操作
从转炉出来的钢水，由于加脱氧剂、加合成渣或由于转炉挡渣不太成功等原
因，其上覆盖着一层渣，用肉眼看其颜色为黑红色。用钢棒沾渣来看，其颜色为黑色。这说明钢渣中的氧含量较高。
而LF精炼需要的是高碱度低氧化势的渣。那么，很显然，从转炉出来的钢
水其上覆盖的渣是不能满足精炼的要求的，所以要加料造精炼还原渣（高碱度低氧化势）。
要造高碱度的渣，就要加石灰；要造低氧化势的渣，就要脱氧；要脱氧，就
要加碳化硅、碳化钙。同时为使加入的能够更好地熔化，还要加入一定量的萤石。
白渣操作就是要将渣调成黄白色或白色，并保持一定的时间。在精炼过程中，
炉长要勤沾渣来看，保证白渣操作。
本部分将主要从加入的料方面来简单阐述白渣操作。
4.2.1 加石灰、萤石
石灰应尽量早加，有利于石灰融化、保证炉渣的碱度，萤石应采取分批加入的方式，且以0.5kg/t钢每批为宜，石灰加入量最多不得超过300kg/炉（品种钢除外）；萤石在第一次取样前应尽量少加或不加，如进站钢水顶渣较粘，且冶炼时间小于25min的炉次，可加入萤石调渣，一批料应小于40kg，总量应不超过80kg，严禁萤石一批料大批量加入，如渣子粘度较大，应分批加入萤石，同时需勤沾渣观察渣况，发现碱度偏低时，应立即加入适当石灰以提高碱度。中后期尽量不加萤石。
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实习报告
LF精炼要求白渣操作，其造渣材料石灰、萤石的加入量只是一个大概范围
而没有一个确定的数值，主要是根据渣的颜色来确定造渣料的加入量。石灰是主要的造渣材料，其加入量占整个造渣料加入量的比重较大。加入大量的石灰可以保证较高的碱度，但同时也会使渣量加大。过大的渣量虽然对脱氧、脱硫有利，但也有一些不利因素，主要表现在：渣量过大，而化渣需要热量，增加了电耗；对钢包侵蚀严重，影响钢包使用寿命；过大的渣量，使炉渣过黏，影响钢-渣间的传质，降低反应效率。银山型钢炼钢厂精炼车间技术科规定碱度应控制在2.2～2.7。目前，三个炉子的碱度一般都控制在2.4左右。 4.2.2 加碳化钙、碳化硅
加碳化钙、碳化硅的主要目的是脱氧、脱硫，促进精炼白渣的及早形成。 碳化钙、碳化硅的加入是分批加入的，采用散料的方式加入。根据钢包顶渣的粘度、颜色及泡沫化程度，初步判断钢水氧化性，用碳化硅、碳化钙（复脱）等脱氧剂调整炉渣。其中碳化硅及碳化钙均需散料加入，将碳化硅、碳化钙破袋后，采用漂入方式脱氧，这样既节约了脱氧剂又能动态控制顶渣渣况。漂入量每次不得超过60kg，沾渣时间间隔控制在1.5分钟左右，在漂入脱氧剂的同时勤沾渣观察渣况，决定是否继续深脱氧。一般地，进站10-12分钟之后即应将顶渣处理至黄白渣或白渣。 4.2.3脱氧、脱硫原理
石灰、碳化钙可以脱硫，碳化钙和碳化硅可以脱氧，其反应的化学反应式为：
(CaO）+[FeS]=(CaS)+(FeO) ⑪ (CaC2)+[FeS]=(CaS)+[Fe]+2[C] ⑫ (CaC2)+3[O]=(CaO)+2CO(g) ⑬ (SiC)+2[O]=SiO(g)+CO(g) ⑭
从反应式（1）可以看出，（CaO）的含量增大或（FeO）的含量减小，都有
利于脱氧反应的进行，即高碱度低氧化势有利于脱硫反应的进行。
脱氧反应主要通过（3）、（4）进行。通过反应式（3）、（4）使钢中的[O]含
量降低，进而使钢中的[C]与渣中的（FeO）反应而降低渣中的（FeO），进而降低渣的氧化势。反应如下：
[C]+(FeO)=[Fe]+CO(g) (5)
(FeO)的降低，又有利于脱氧反应的进行。所以，脱氧对脱硫有促进作用。
因而精炼要求白渣操作，因为白渣是氧含量低的标志。
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4.3 埋弧加热
LF精炼的一大特色就是具有加热功能，其加热是通过三根石墨电极插入渣层中进行埋弧加热的。由于是埋弧加热。辐射热小，减小了对包衬的损坏，热效率高。同时，浸入渣中的石墨电极与渣中的氧化物发生反应：
C +（FeO =[Fe]+{CO}
C + (MnO)=[Mn]+{CO}
上述反应不仅提高了熔渣的还原性，降低了熔渣的氧化势，有利于脱氧、脱
硫，而且提高了合金吸收率。同时，生成的CO气体使LF炉内具有还原性气氛。 4.3.1 埋弧加热的作用
埋弧加热的作用有：
① 温度补偿。补偿精炼过程中由于加入渣料，吹氩搅拌等而引起的温降。 ② 化渣。当加入渣料时，降下电极进行埋弧加热，可以加速熔渣的熔化，
加速反应的进行。
4.3.2 埋弧加热对电压电流的控制
银山型钢炼钢厂精炼车间对埋弧加热电压和电流的控制如下：
当钢包顶渣渣厚＜100mm时，钢水进站温度符合控制要求的采用短弧进行埋
弧操作。电压225-255V，电流30000-39000A。
钢包顶渣渣厚≥100mm时，且存在炉渣结壳或未熔合金、脱氧剂情况下可采用长弧、较大功率操作,电压225-315V，电流30000-40000A，以电弧稳定，噪音较小为原则调整功率。
如前期温度较低（低于规定下限0-20度以内），可采用高电压、大电流，电压可控制在240～285V，电流为35000～39000A。如温度很低的（低于规定下限20-40度），可采用电压255～300v，电流36000～39000kA。最大输入为39695A，270V后每提高一级电压，应降低相应电流，防止变压器过载。
第一次通电化渣期间，适当调节氩气压力在0.3-0.6MPa之间，避免钢水裸露过大，应确保裸露面小于100mm，减少钢水吸氮，污染钢水。以通电过程中弧稳为原则。
连续大功率通电时间超过十五分钟时，测温前应进行大氩气搅拌1.5分钟后再测温。
保温：采用低级电压，中小电流。当炉渣化好后，如温度合适，则采用保温
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状态，电压为195～210V，电流14000～16000A；如钢包不正常（喷补、离烘、新包等），保温应采用电压195～225V，电流14000～16000A；同时，保温效果的好坏还与氩气的调节大小有关。
提温：采用较高电压，较大电流。一般可采用电压为240～285v，电流35000～37000kA；如温度较低的，可采用电压255～300v，电流36000～39000kA。最大输入为39695A，270V后每提高一级电压，应降低相应电流，防止变压器过载。 4.4 调整成分
精炼对合金成分的控制主要是进行合金成分的微调。钢种的五大合金元素是
C、Si、Mn、P、S，而脱磷的任务主要是在转炉内完成的，精炼不能脱磷，因而不能对P进行调整。精炼在高碱度低氧化势及还原性气氛的条件下可以有效地脱硫，可以将硫控制在规定的范围内。同时，精炼还可以对Mn含量低于控制要求的钢水，加入Mn合金调整Mn含量达到要求。对碳含量低于要求的钢水，可以加入增碳剂，调整C含量到要求的范围。精炼对Si含量一般不作调整。
银山型钢炼钢厂精炼车间增碳的方法有两种。一种是直接加入增碳剂，另一
种是喂碳线。其中1#LF炉用喂碳线的方法来增碳；2#lLF炉和3#LF炉可以根据情况用加增碳剂或喂线的方法来增碳。
当确定需要增碳时，要先根据钢水成份确定增碳剂加入量，加入后大氩气搅
拌1-2分钟，氩气压力以0.5~0.7Mpa为宜。通电时间不小于3分钟，5分钟后方能取样，禁止通电化渣时分析钢液成份。
一包增碳剂为16kg，每加一包增碳剂可以增一个碳，即0.01%。喂碳线时，
每喂入100m线可以增一个碳，即0.01%。 4.5 钙法处理
4.5.1 进行钙法处理的原因
转炉出钢过程中加铝脱氧， 以及加合成渣，都会在钢液中产生Al2O3夹杂。氧化铝夹杂物的熔点很高，在连铸温度下呈固态，很容易在中间包水口处聚集而引起堵塞。同时，钢中成簇的Al2O3在轧制过程中会被分散，沿轧制方向连续分布，造成严重的缺陷。
钙法处理后会使Al2O3夹杂形成mCaO²n Al2O3的铝酸钙类夹杂。这类夹杂
物的熔点较低，密度也较小，在连铸中间包中易于排除。同时，mCaO²n Al2O3类夹杂物的粒径小，只有15um以下，轧制过程中不易变形呈分散分布，对提高钢材横向冲击性能十分有利。
鉴于以上原因，精炼上需要对钢水进行钙法处理。
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4.5.2 钙法处理的手段
钙法处理就是利用钙的变性作用，使Al2O3夹杂改变其性状，而变为mCaO²n
Al2O3的铝酸钙类夹杂。
在炼钢温度下该很难溶解在钢液内，但在含有其他元素，如硅、碳、铝等条
件下，该在钢液中的溶解度大大提高。因此，为了对铝的氧化物进行变性处理，加入的是硅钙及其他钙的合金。
银山型钢炼钢厂精炼车间钙法处理加入的是硅钙合金，其采用的手段是用喂
丝机喂硅钙线，喂线速度一般为4.2m/s左右。喂入量可以根据钢中Al2O3含量的多少来决定。3#LF炉的喂入量一般为200m。 4.6 测温取样
精炼需要准确控制温度和成分，而要准确控制温度就要测温；要准确控制成
分，就要取样。 4.6.1 测温
钢水进站接通氩气管线，先进行大氩气搅拌，调整氩气压力约为1.0~1.2MPa，
搅拌1min后，把氩气压力调整至0.3~0.5MPa进行测温（定氧）。根据温度高低来合理配电，以保证电极埋弧加热熔化渣料时，不使温度过高或过低。
当加入渣料调整钢包顶渣至黄白渣时，即可进行测温操作，以初步确定钢水温度是否在要求范围内，根据渣况及上钢温度判断是否进行保温或提温操作。
当钢水成分调整完毕，准备出站时需要再测温一次，一判断钢水温度是否满足连铸的要求。若不满足连铸需要，则要根据情况及早进行温度调整。
银山型钢炼钢厂精炼车间对测温操作的要求是： ①每次停电且电极提起后，待1min后进行测量。
②测量深度：要求测温探头插入钢液面300～400mm以下。
③测量位置：应避开电极加热区，选择靠近透气砖且离包壁250mm的位置进行测量。
④测温枪的使用：测温枪枪体在受热后，易出现测量误差，因此要求每次测量后应立即将使用过的测温探头取下，插入新探头或进行空冷。 4.6.2 取样
为了使钢水成分达到控制要求，需要取样，已通过化验来判断成分是否符合要求。当钢包顶渣处理至黄白渣时，再测温之后即可进行取样操作，以初步确定
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钢水成份是否在要求范围内，在等待钢水成份的同时，同时粘渣观察其颜色是否变色。
LF精炼的取样操作和转炉相似，只是LF取样后需要冷却，并用专门的切样设备将取出的样切割成圆台形状。然后将做好的样装入送样瓶，通过专门的送样系统（高压泵）将其送达化验室。化验结果通过计算机发送给精炼站。 LF精炼站可以根据化验结果，来判断如何进行成分的调整。
LF精炼需要取两次样，即初次样和终点样。根据初次取样的结果来进行成
分的调整，并在成分调整完毕后取终点样。终点样可作为精炼操作达到要求与否的一个评判依据。 4.7 钢包出站
当精炼完毕后，钢包车开出精炼站。同时，关闭氩气阀。在钢包车开出的过
程中需要向钢包中加覆盖剂。覆盖剂的加入量已能够完全覆盖钢-渣表面为准。银山型钢炼钢厂精炼车间覆盖剂的加入量一般为130kg。
钢包开出过程中加覆盖剂的目的是，防止钢水的二次氧化；同时还具有保温
作用。 4.8 工艺小结
LF精炼过程中始终伴随着吹氩搅拌。LF精炼的大多数功能都是由于吹氩搅
拌的促进作用而完成的。虽然，本文将LF精炼工艺分成了几个部分来写，但吹氩搅拌是贯穿始终的。可以说吹氩搅拌是LF工艺的核心。无论是脱氧、脱硫，还是去除夹杂、均匀成分和温度，都离不开吹氩搅拌。
白渣操作是LF的关键工艺，也是可以直观判断操作正确与否的一道工艺。
工人师傅们可以根据渣的颜色来判断精炼操作是否到位，造渣料的加入量是否合适。也只有提前造白渣或黄白渣，并保持一定的时间，才能达到良好的精炼效果。
埋弧加热LF精炼的特色工艺。通过埋弧加热，可以熔化渣料，可以补偿温
降，还可以营造还原性气氛。而它的这些功能也是LF精炼非常需要的。同时，它的加热功能，使LF具有了盛放钢水的缓冲器的作用。它可以根据需要把钢水提高到合适的温度以满足连铸的需要。
此外，LF精炼的其他工艺操作如钙法处理、测温取样、微调合金成分、增
碳、加覆盖剂等都是为了更好地完成精炼操作，达到精炼的要求，满足生产的顺行所不可缺少的工艺操作。
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5 LF与转炉和连铸的关系
LF与转炉和连铸之间的关系如图7所示。
转炉 LF精炼 精炼炉
连铸 浇铸成坯
初炼炉
图7 LF与转炉和连铸之间关系示意图
从图中可以看出，转炉只是个初炼炉，其主要完成脱碳、脱磷、脱硅等任务，
并调整钢水温度为后续工艺节省时间和成本。LF是精炼炉，它要完成转炉所不能完成的脱硫任务，同时要对钢水成分和温度作最后的调整，保证钢水成分达到标准要求，满足连铸需求，确保生产顺行。 5.1 LF在转炉和连铸之间所起的作用
LF精炼在转炉和连铸之间起着承上启下的作用，LF炉是转炉和连铸之间的
缓冲器，主要表现在LF精炼对温度、成分和时间的控制上。
首先，LF精炼可以调整温度和成分。他将转炉运来的钢水经过白渣精炼，
通过喂线处理，可以使其成分达到要求。同时，LF还具有电弧加热功能，电弧加热除了可以化渣外，还可以提高钢水的温度，使钢水温度达到连铸的要求。
其次，LF精炼站还可以控制精炼时间的长短。它可以根据连铸机的情况来
调整精炼时间的长短。当连铸机拉速快时，LF精炼站可以压缩精炼时间，在保证温度和成分合格的条件下，提前出站。当连铸机拉速慢时，LF精炼可以适当延长精炼时间。LF炉在转炉和连铸之间的缓冲作用，就是体现在它对时间的控制上。
5.2 LF与转炉之间的联系
LF承接转炉的钢水将其精炼至温度和成分合适的精炼钢水。转炉为LF提供
初炼钢水，是LF的上道工序。它们之间是前承后续的关系。
但是，转炉内是氧化性气氛，炉渣是高碱度、高氧化势的。转炉内的这种条
件决定了它对脱磷是有利的，而脱硫效率则很低。同时，由于转炉炉渣以及钢水的高氧化势，在出钢过程中要加脱氧剂，并需要加合成渣进行渣洗。
转炉的这种情况及出钢操作，对LF的操作是有影响的。LF除了要完成转炉
不能完成的脱氧、脱硫、脱气任务外，还要对转炉出钢加脱氧剂以及加合成渣引
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起的夹杂进行钙法处理，避免中间包水口套眼，保证生产的顺行！ 5.3 LF与连铸之间的联系
LF为连铸机提供温度和成分合适的钢水。LF可以根据连铸的情况与连铸之
间做好协调，可以对精炼的时间及钢水的温度作适当的调整。从整个工艺流程来看，精炼就是为连铸服务的。精炼效果的优劣影响着连铸机工作情况及连铸坯的质量，而要确保连铸机工作稳定、生产顺行、连铸坯的质量良好，就要求精炼脱气良好、去除夹杂良好、夹杂物的变性处理良好。
从整个炼钢流程也可以看出，LF精炼是可以对钢水成分和温度作调整的最
后一道工序。LF精炼效果的优劣，最终决定了连铸坯以及成材的质量和性能。所以可以说，LF精炼是保证连铸生产顺行的关键环节，同时也是提高后续产品质量和性能的重要工序。
6 总结
本文主要围绕着LF精炼工艺，对钢水入站前的准备、LF的设备构成、LF
精炼工艺及LF与转炉和连铸之间的关系作了简单阐述。
钢包的烘烤温度对转炉放钢过程中的温降以及LF精炼的电耗有影响；转炉
放钢过程中加入合成渣的成分，对钢水中夹杂物的形态，以及LF的精炼效果也会有影响。LF设备是进行精炼的硬件条件，合理地利用设备，对于提高精炼效果，减轻劳动强度是非常必要的。LF工艺是LF精炼技术的核心，其关键工艺是吹氩搅拌、白渣操作和埋弧加热，这三方面操作的好坏，对LF精炼效果有很大影响。最后，LF在转炉和连铸之间起着重要的协调作用，它对稳定转炉生产，保证生产顺行起着重要作用。
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二 RH精炼
1 引言
RH法是德国鲁尔钢铁公司（Ruhrstahl A.G）和海拉斯公司（Heraeus A.G）
两家公司57年共同发明的，故简称RH法。在现代化钢铁生产工艺流程中，炉外精炼已成为不可缺少的重要环节，高炉—铁水预处理—转炉顶底复合吹炼—RH真空精炼—或CAS-OB精炼—连铸连轧或连铸—铸坯热送—直接轧制，被认为是现代化转炉炼钢的最佳工艺流程。银山型钢炼钢厂精炼车间有一座RH处理站，拥有A、B两个处理工位。其RH法采用的是发展后的RH-MFB多功能喷嘴技术。RH-MFB的主要功能是在真空状态下的强吹氧脱碳、铝化学加热钢液，在大气状态下吹氧或天然气加热烘烤真空及清除真空室内壁形成的结瘤物，真空状态下吹天然气或氧气燃烧加热钢液及防止真空室顶部形成结瘤物。
本文将从RH设备组成、RH精炼工艺、RH在炼钢生产中的作用及存在的问题等方面来阐述我的RH的一些认识。
2 RH设备组成
银山型钢炼钢厂精炼车间的RH设备属于发展后的RH-MFB装置。其设备组成
主要有真空室、真空室移动台车、真空排气装置、气体冷却器、预热枪、顶枪、钢包、钢包车、液压站等。 2.1 真空室及附属设备
真空室是RH处理的反应容器，在RH真空室内要完成脱气、脱碳、调整成分
等操作。它的设备组成包括真空室、排气口切断阀以及回转式窥视窗等。真空室安放在真空室移送台车上。
RH真空室形状如图8所示。真空室外壳为钢板围焊成的圆筒状结构，内衬耐
火材料。真空室下部为两根用耐火材料制成的可以插入钢液中的的浸渍管，也称上升管，其中一根为上升管，另一根为下降管,浸渍管的外侧为钢管结构。真空处理时，钢液沿上升管进入真空室，沿下降管返回钢包。
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1—顶枪或预热枪插孔；2—移动弯管；
3—合金加料孔；4—真空槽；5—浸渍管
图8 真空室结构示意图
银山型钢炼钢厂精炼车间的真空槽直径为2.48～2.50m左右，高度为7～8m。 真空槽上部有连接真空泵的抽气孔，银山型钢精炼车间是通过移动弯管使真
空室和真空泵的抽气孔相连接的。银山型钢精炼车间有两个真空循环处理工位，热移动变管可以在两个工位之间移动，是连接真空室和真空泵的重要设备。顶枪和预热枪分别在处理工位和预热工位。真空槽在使用之前要进行预热，其目的是为了减少钢液循环过程中的温降和避免喷溅粘钢使真空槽寿命降低。银山型钢炼钢厂精炼车间的真空槽预热时间通常需要两三天，预热温度最高可以达到12000C。银山型钢炼钢厂精炼车间真空槽的的预热温度一般在8000C～11000C之间，有时也会低于8000C，只有600多度的温度，这样就造成了较大的温降，而且由于温度低易引起喷溅，对真空槽的寿命也是不利的。
合金加料孔用于在真空循环时向真空槽内加入所需要的合金。
浸渍管在真空循环时插入钢液中，使钢液通过上升管进入真空槽通过下降管回到钢包避免了与空气的接触，有利于提高钢液的纯净度，避免钢液的二次氧化。浸渍管的上升管与氩气管道相连，为钢液的循环提供动力。上升管上氩气的吹入位置在上升管下部约三分之一处。氩气的喷嘴结构采用在上升管的衬砖内埋设钢管的结构，围绕上升管布置单层或多层若干个喷嘴。喷嘴在上升管高度方向上的位置对钢液的循环量有较大的影响，喷嘴位置越低，钢液循环量就越大。如果喷嘴位于上升管的中间，则钢液的循环量公为喷嘴位于液面时的三分之二。因此，喷嘴应尽量布置在靠近钢液的一侧，让上升管充分得到利用，这样少量的驱动气体就可以得到较大的循环量，但由于耐火材料方面的原因，不能将喷嘴布置得太
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低。所以一般情况下喷嘴应布置在上升管底部的三分之一处。
银山型钢炼钢厂精炼车间RH设备的浸渍管上升管的驱动气体进气孔采用在上升管的衬砖内埋设钢管的结构，围绕上升布置了两层喷嘴，每层有6个喷孔，两层共12个喷孔。
此外，真空室移动台车用于移动真空室使真空室在预热位和真空处理位之间
的转换。窥视窗用于监视真空室内钢液的环流状态及合金的投入情况。一般用摄像头来进行监视。排气口切断阀的作是为了防止真空室移动时真空室内热气向外扩散。
2.2 真空排气装置
真空排气装置主要有蒸汽增压泵、蒸汽喷射泵，并附带启动用蒸汽喷射泵、
冷凝器雾滴分离器、密封水槽组成。蒸汽通过增压喷射泵的喷嘴的时候，即将蒸汽的压力能转变为动能，从而高速喷射的蒸汽抽吸在真空室内所产生的排气，依靠冷凝器将真空蒸汽进行压缩，然后被下一级喷射泵再次吸入，反复多次后用雾滴分离器除去水分后排入大气。在冷凝器里使用的冷却水汇集在密封的水槽内，再用返送泵送往水处理设备。另外，混入在冷却水中的排气可以从密封水槽通过排气配管排入大气中。
银山型钢炼钢厂精炼车间RH处理设备有五级真空泵。其中前三级B1、B2、B3、是串联的，后两级S4a、S4b,S5a、S5b是并联的。串联是为了提高抽气速度，并联是为了加大抽气量。 2.3 气体冷却器
气体冷却器有作用是用来冷却气体，减少真空泵的排气负担。因为气体中含有大量的蒸汽，当气体冷却后，其中的水蒸汽就液化为水滴而汇集在密封的水槽里被排出，这样就大减轻了下一级真空泵的排气负担。银山型钢炼钢厂的气体冷却器就是冷凝器，其布置在真空泵之后。前三级真空泵之后有一个冷凝器，冷却后的气体进进第四级真空泵，第四级后也有一个冷凝器，冷却后进入第五级真空泵，其后还有一个冷凝器，冷却后排入大气。其具体布置如图9所示。
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B1 B2 B3 C1
S4a C2 S4b S5a C3
S5b 图9 真空泵和冷凝器布置图
2.4 钢包和钢包车及液压站
钢包就是转炉（LD）出钢用的钢包，RH精炼所用钢包和LF炉所用钢包都
是一样的。钢包在放钢前都要进行烘烤，而且要烘烤到一定温度（8000C以上），且钢包底部有两个透气砖和一个滑动水口。所不同的是RH在精炼过程中不需用从钢包底部进行吹氩操作，而是靠真空室的高真空度来完成循环脱气任务的。
银山型钢炼钢厂精炼车间RH所用钢包车和LF精炼所用的钢包车是不太一
样的。因为银山型钢炼钢厂精炼车间RH真空室的支撑装置采的是真空室不动钢包升降的形式。因而RH所用的钢包车上装有液压升降装置。处理时用钢包车运输钢包到处理工位后用液压缸奖钢包升起，使真空室的浸渍管插入到钢包，进而完成真空循环处理。
在RH处理工位，设有液压站，用于将钢包顶升到合适的位置以满足RH精
炼工艺的要求。 2.5 合金加料系统
RH处理站和3#LF精炼站共用一套合金加料系统。RH真空精炼过程中钢液
在真空室和钢包中得到强烈搅拌，对合金加料和混匀非常有利。为了完成脱氧合金化及对某些成分进行微调，要求合金加料系统能够准确、迅速、均匀地将合金加入到钢液中。合金加料系统主要由高位料仓、合金切出装置、合金称量装置以及合金加料装置所组成。
RH处理站调整成分所要加入的合金主要有：LC—FeMn、Fe-Ti、Al、FeNi、
C、MC—FeCr、Fe、HC—FeMn、FeSi、FeP。
3 RH精炼工艺
RH法具有脱氢、脱碳、脱氧、成分控制等功能。银山型钢炼钢厂精炼车间
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的RH处理工艺属于发展后的RH-MFB工艺，即“RH多功能喷嘴”真空顶吹氧技术。RH-MFB的主要功能是在真空状态下的强吹氧脱碳、铝化学加热钢液，在大气状态下吹氧和天然气加热烘烤真空及清除真空室内壁形成的结瘤物，真空状态下吹天然气或氧气燃烧加热钢液及防止真空室顶部形成结瘤物。MFB的“多功能烧嘴技术”主要表现在顶枪在真空循环时吹氧脱碳，并使铝氧化加热钢液；同时在RH精炼的间歇时间可以吹煤气和氧的混合气体，对真空室起到烘烤作用，以保障真空槽的温度维持在一定范围。
RH—MFB是从RH发展而来的，它具有RH和MFB各自的功能。但RH是真空循
环处理的主体工艺，因而本文也将主要从RH的工艺方面来简单阐述RH—MFB的精炼工艺。 3.1 真空循环原理
钢液真空循环原理类似于“气泡泵”的作用。如图10所示。当进行真空脱
气处理时，将真空下部的两根浸渍管插入钢液内100～150mm的深度后，启动真空泵将真空室抽成真空，于是真空室内外形成压差，钢液从两根浸渍管中上升到相等的高度（所谓的循环高度）。此时钢液并不循环，为了使钢液循环，与此同时从上升管下部约三分之一处吹入驱动气体，该气体进入上升管内的钢液以后由于受热膨胀和压力降低，引起等温膨胀，在上升管内瞬间产生大量的气泡核，由于该气泡受膨胀和压力降低而使体积成百倍地增大，钢液比重变小；又由于氩气泡内的氢气和氮气的分压力为零，所以钢液内溶解的气体向氩气泡内扩散，膨胀的气体驱动钢液以5m/s的速度上升，成喷泉状喷入真空室内。气泡进入真空室后破裂,钢液被破碎成小的液滴,使脱气表面积大大增加(20～30倍),加速了脱气过程,气体自钢液内析出被真空泵抽出,大大加速了脱气过程。而脱气后的钢液汇集到真空室底部，由于重量的差异，经下降管以1～2m/s的速度返回到钢包内。未经脱气的钢液又不断从上升管进入真空室脱气，周而复始，从而形成连续循环过程。如此反复循环n(2～4)次后达到脱气的目的，脱气过程结束。
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图10 RH循环脱气原理示意图
3.2 真空处理前的准备
和LF精炼用的钢包准备一样，RH处理用的钢包也要进行烘烤。用煤气作燃
料同时吹氧气助燃对钢包进行烘烤，烘烤温度要达到8000C左右。
此外在进行真空处理前要先对真空空槽进行烘烤，真空空室的烘烤在预热工
位进行。用预热枪对真空室进行烘烤。对真空室烘烤所用的燃料是煤气。真空室烘烤要达到的温度为12000C左右。但由于时间关系以及保温或者是燃烧强度的原因，银山型钢炼钢厂精炼车间RH真空空槽的温度一般在11000C左右，有时只能维持在8000C左右。真空槽的预热时间较长，通常需要两三天。
在RH处理的间歇时间需要用顶枪吹煤气和氧气来对钢包进行烘烤以维持真
空槽的温度在合适的范围内。RH—MFB的多功能烧嘴也表现在此功能上。 3.3 真空度
真空度是指处理时真空室内可以达到并保持的最小压力。对于一般钢种（对
于气体含量要求不太高的）并不需要太高的真空度，通常控制在几百帕范围内。经验表明，如果能把钢中氢降低到1.5³10-4%以下，也就是低于铁素体中的溶解度极限，即可完全排除引起白点的敏感性。真空度是RH精炼的一个重要参数，也是RH真空循环的一个根本动力。真空循环只所以能够进行，也就是利用了真空槽内外的压力差才使钢液能够沿着浸渍管上升，同时在上升管吹入驱动气体使上升管中的钢液密度变小而上升得更高，进而形成一边上升一边下降的循环现象。同时真空度也是影响脱气效果的一个重要参数。银山型钢炼钢厂精炼车间RH处理站的最高真空度可以达到几帕。见表11。
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表11 真空循环部分参数
钢种 真空环流时间 纯脱气时间 处理周期 最高真空度 Q235B 15 5 21 5.9 Q235B 15 5 21 6 Q235B 12 5 17 6 Q235B 15 5 20 6.6 Q235B 21 5 26 124 Q235B 14 5 19 6.8 Q235B 16 5 22 261 Q235B 14 5 23 6.5 从表中可以看出，银山型钢炼钢厂的最大真空度可以达到5.9帕。这个真空
度是可以满足冶炼更高级钢种（对气体较敏感）的要求的。 3.4 温度补偿
RH真空处理过程中要有大量的温度损失,为了补偿温度损失,需要采用相应
的方法和手段。自RH产生以来就先后出现了许多不同的温度补偿方法，主要表现在RH法的发展上。RH自产生以来它的发展经历了RH-O真空吹氧技术、RH-OB真空吹氧技术、RH-IJ喷粉技术、RH-PB喷粉技术、RH-KTB真空吹氧技术、RH-KPB真空顶吹氧技术和RH-MFB多功能喷嘴技术。
银山型钢炼钢厂精炼车间的RH法属于RH-MFB多功能喷嘴技术，MFB即
Multi Function Burner（多功能烧嘴）的意思。MFB本身就是一种温度补偿技术，以补偿RH处理过程中钢水的温度损失。它也是提高RH精炼法适应性的一种重要手段。有效的温度补偿可以适当降低转炉的出钢温度，减少能耗，提高炼钢的生产效率。同时也可以提高真空转炉炉衬和RH真空室的寿命，提高RH的作业率。因此可以说温度补偿是RH法不可缺少的一种重要手段。
银山型钢炼钢厂精炼车间的RH处理法，采用MFB温度补偿技术，并采用
加铝和吹氧相结合的方法来进行有效的温度补偿。根据现场师傅的经验，加铝吹氧对提高温度的效果是，每吹入30m3氧可以提高温度100C，只是吹氧的同时要配合加铝才能达到这个效果。至于加铝量可以根据铝氧比来计算出。
根据车间师傅们的经验，结合具体的钢包容量等情况，普碳钢的铝氧比为0.8，SPHC等特种钢的铝氧比为1.2。即冶炼普碳钢时，吹氧30m3，加铝30×0.8＝24kg，可以提高温度100C；冶炼SPHC时，铝氧比为1.2，则吹氧30m3,需加铝为：30×1.2＝36kg,在此情况下可以提高钢水温度100C。需要补充说明的是银山型钢炼钢厂的钢包容量为150t，转炉出钢量可以达到135t左右，也就是说在此情况下可以使钢水提高100C。如果不把氧气考虑在内的话可以简单的估算出每加入1kg铝可以使普碳钢提高10/24度，即0.420C，可以使SPHC等特种钢的
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温度提高10/36度，即0.280C。同样可以算出使吨钢提高10C时的加铝量。只是要注意的是在实操作中加铝和吹氧是配合使用的，单独考虑加铝能升高多少温度是不太准确的。同时也只有吹氧时加铝才会有更明显的加热效果，通常在RH真空吹氧时由于铝的氧化放热，能使钢液获得40C/min的升温效果。 3.5 测温取样
测温取样取样虽然不是RH精炼工艺的主要部分，但却是不可缺少一道工序。
一般在真空循环开始3分钟后，进行测温取样操作。测温取样只是一个代表性的说法，它实际上不只是只测温和取样，它还可以测出氧含量以及碳含量等。根椐测温取样的结果，可以判断下一步要进行的操作，包括加铝吹氧调温、加合金调成分等。 3.6 其他
3.6.1 RH法处理的几个工艺参数
RH法精炼有几个工艺参数是需要了解的。这几个工艺参数是处理容量、处
理时间、循环因数、循环流量等。下面就分别介绍这几个参数。
① 处理容量：处理容量是指被处理的钢液量，RH处理容量的上限在理论上
说是无限的。银山型钢炼钢厂精炼车间RH处理站的处理容量为135吨左右。
② 处理时间：从上文表1中可以看出，RH处理时间基本上维持在21分钟左
右。处理时间包括真空环流时间和纯脱气时间，其中纯脱气时间一般控制在5分钟，从上文表1中也可以看出来。
③ 循环因数：循环因数是指处理过程中循环钢液的当量次数，即通过真空
wtV
空室的钢液总量与处理容量之比。
式中W——循环流量，t/min； T——脱气处理时间，min； V——钢包容量，t。
其中钢包容量指的是钢包中所装钢水的重量，在银山型钢炼钢厂其重量一般
为135吨左右。
银山型钢炼钢厂精炼炼乳车间RH处理站的真空循环因数一般为3～5次。 ④ 循环流量：根据银山型钢炼钢厂精炼车间RH处理站的实际操作，可以计
算出循环流量。
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已知条件：处理量：V=135吨；处理时间：t=21分钟；循环因数：=3～5
V135532.1(t/min) t21次，取5次。则 W
即循环流量为32.1t/min。
3.6.2 本处理和轻处理
RH法真空处理分为本处理和轻处理，本处理是指在高真空度（气压不大于
0.27kPa）下，以去除钢液中氢、氧（脱氧产物）为目的的真空脱气处理。RH轻处理工艺就是利用RH的搅拌、脱碳功能，在低真空条件下，对未脱氧钢液进行短时间处理，同时将钢液温度、成分调整到适于连续铸钢的工艺要求。银山型钢炼钢厂精炼车间RH处理站对不同钢种的轻处理和本处理工艺流程如下： A 已脱氧钢（Q235B、SPHC系列）轻处理工艺流程：
到位量渣厚→顶升钢包→脱气开始（开后二级泵）环流→环流3分钟测温、
定氧、取样①→根据温度：
⑪ 若温度高→加小废钢降温→纯脱气3分钟测温、定氧→温度正常，调整
成分（根据样①）→纯脱气3分钟测温、取样②→真空复压出站。
⑫ 若温度低→吹氧加铝升温→纯脱气3分钟测温、定氧→温度正常，调整成分（根据样①）纯脱气3分钟测温、取样②→真空复压出站。 B 带氢钢如SPHC轻处理工艺流程：
到位量渣厚→顶升钢包→脱气开始（开后二级泵）环流→环流3分钟测温、
定氧、取样①→加铝脱氧合金化→纯脱气2分钟测温、定铝→根据温度：
⑪ 若温度低→吹氧加铝升温（包括配铝量）、称量合金→吹氧毕加入合金→
纯脱气3分钟定铝→根据样①成分微调→温度正常，纯脱气3分钟→真空复压出站。
⑫ 若温度高→加小废钢降温、称量合金并加入→纯脱气3分钟，测温、定
铝→根据样①成分微调→温度正常，纯脱气3分钟→真空复压出站。 C 本处理钢种（已脱氧钢）工艺流程：
环流开始（模式四）→3分钟测温、定氧、取样→调整温度至目标温度→（模
式一）脱气→调整成分→纯脱气5分钟测温取样复压出站。
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4 RH法的精炼效果
RH法具有优越的脱气、脱氧、脱碳和合金化条件，精炼效果明显。下面分
别介绍RH法对于脱氢、脱碳、脱氧、脱氮和成分控制方面的冶金效果。
脱氢：效果明显，由于从上升管吹入驱动气体，在上升管内生成大量气泡核，
进入真空室的钢液又被喷射成极细小的液滴，大大增加了钢液脱气的表面积，有利于脱气的进行。通常RH法的脱氢率H可达50%～80%。脱氧钢H约65%，未脱氧钢H约70%，处理20min后，钢液中的氢含量可降至2³10-4%以下。如果延长时间提高钢液的循环速度可降至1×10-4%以下。
脱碳：RH真空脱碳，能使钢中的含碳量降到0.0015%以下，满足生产超低碳
钢的要求。
脱氧：RH处理时，碳有一定的脱氧作用，钢液中溶解的氧主要依靠真空下
碳的脱氧作用。用RH处理未脱氧的超低碳钢，氧含量可由（200～500）×10-4%降到（80～300）×10-4%。处理含碳镇静钢，氧含量可由（60～250）³10-4%降到（20～60）³10-4%。RH真空精炼后（有渣精炼）T[O]含量可不高于0.002%，如和LF法配合，钢液T[O]可降到0.001%以下。
脱氮：像其他真空脱氮方法一样，RH真空精炼时脱氮比较困难，脱氮率比
较低。当原始含氮量较低时，如氮含量小于50×10-4%，处理前后几乎没有变化，当含氮量大于100×10-4%时，脱氮率N只有10%～20%。但在强脱氮，大氩气流量，确保真空度条件下，也能使钢液中的含氮量降低20%左右。
成分控制：为改善碳、锰、硅对低合金钢淬火均匀性的影响，向真空室内多
次加入合金，可将碳、锰、硅的成分精度控制在±0.15%的水平。对低碳钢中的含碳量也可通过RH的电子计算机综合控制使[C]≤0.003%。
RH法的上述精炼效果，可以大地改善钢的性能，提高钢的品质。同时
RH-MFB还具有升温功能，这对于降低转炉出钢温度，并满足连续铸钢的要求也是十分有利的。银山型钢炼钢厂RH法有时与LF配合使用，这可以将RH法的脱气功能与LF的脱氧搅拌、升温、喂丝等功能结合起来，也可以起到良好的精炼效果。
5 存在的问题及原因分析
银山型钢炼钢厂精炼车间的RH处理设备是非常先进的，它是发展后的
RH-MFB法。但是它在生产中还存在着一些问题，主要表现它的生产率较低、直上率低两方面。
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生产率低主要表现在RH处理站平均每班的处理炉数较少。一个班8个小时
平均处理的炉数也就是四五炉，有时一个班只处理1～3炉，而最多一个班也就处理11～13炉（不过这种情况很少出现）。生产率低的原因是有两方面，从设备方面来说是由于银山型钢炼钢厂精炼车间RH处理站的真空槽允许的处理炉数有限，一个真空槽能用于处理的炉数只有80～90炉，就按90炉来说，一个班若处理10炉，一天三个班就是30炉，那么90炉也就只能撑三天。三天只后就要换真空槽，而一个真空槽在用于处理之前是要预热的，预热时间通常也要两三天，那么在快节凑下真空槽是供不上使用的。当然这不是生产率低的根本原因。如果多备上几个真空槽，在一个真空槽需要维修时就换上一个预热好的真空槽，那真空槽就不会成为制约生产低的原因。但在目前的情况下，真空槽允许的处理炉数就是阻碍RH生产率的一个主要原因。从技术方面来说，导致生产率低的原因是有些钢种RH站目前还不能处理。这就要是由于RH处理站的有些技术还不够成熟，还没有找到处理某些特殊钢种的有效方法。这也是导致生产率低的一个原因。
直上率低就要表现在RH处理完的钢液好多还不能直接进行浇铸，而是要经
过LF处理后才能上连铸进行浇铸。而导致直上率低的原因是RH法处理后的钢液温度不够高，若是强制进行吹氧加铝升温的话，会导致钢液中的Al2O3夹杂增多。而Al2O3夹杂的增多会造成水口套眼，这就导致了RH处理的直上率较低。
6 总结
本文主要从RH的设备组成、精炼工艺、精炼效果、存在的问题几方面简单
阐述了我对RH精炼方法的认识。设备组成是进行RH处理的物质载体，是保证RH处理效果的重要条件。设备的优劣，在一定程度上也就决定了RH处理效果的优劣。银山型钢炼钢厂精炼车间RH的设备是十分先进的，是可以保证冶炼优质钢种的。RH精炼工艺是RH处理的原理和操作依据，是保证RH处理优质高效运行的技术保证。目前，银山型钢炼钢厂的RH处理技术已基本成熟，但是还是需要不断提高的。要想处理更高级的钢种，并达到良好的精炼效果，确保生产的顺利，RH的精炼工艺还是有待提高的。精炼效果，我主要从理论上来浅谈了一下RH处理所可以达到的良好精炼效果。当然RH法是目前公认的真空循环处理的最好方法，其可以达到良好的精炼效果也是不言而喻的。银山型钢炼钢厂精炼车间RH处理站，目前还存在着一定的问题。这些问题影响着RH处理的生产率和精炼效果，是需要我们不断研究和解决的。
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第三部分 连铸部分
1 前言
连铸是把液态钢用连铸机浇注、冷凝、切割而直接得到铸坯的工艺。它是连接炼钢和轧钢的中间环节，是炼钢生产的重要组成部分。连铸生产的正常与否，不但影响到炼钢生产任务的完成，而且也影响到轧材的质量和成材率。此外，连铸连铸自身的发展也会带动冶金系统其他行业的发展，它对企业结构和产品结构的简化和优化，有着重要的促进作用。
连铸是在模铸的基础上发展起来的新型铸钢方法，连铸与模铸的差别在于模铸是在间断的情况下，把一炉钢水浇注成许多根钢锭，脱模之后经初轧开坯得到钢坯的；而连铸是把一炉或多炉（目前多为多炉）钢水连续地注入结晶器，得到无限长的铸坯，经切割后直接得到铸坯的。因而连铸与模铸相比，具有很大的优越性。主要表现在：简化生产工序，缩短工艺流程；提高综合成材率；降低能耗；易于实现机械化自动化；扩大钢种，提高产品质量。
从上世纪50年代连铸用于钢铁工业开始，连铸机机型发展至今，经历了一个由立式、产弯式到弧型的演变过程。按铸机的结构外形可把连铸机分为立式连铸机、立弯式连铸机、直结晶器多点弯曲连铸机、直结晶器弧形连铸机、弧形连铸机、多半径弧形连铸机、水平式连铸机；按断面形状还可连铸机分为方坯连铸机、圆坯连铸机、板坯连铸机、异形坯连铸机、方/板坯兼用型连铸机等；按钢水的静压头可分为高头型、低头型和超低头型连铸机等。
银山型钢炼钢厂连铸车间有三台连铸机，目前正在上4#连铸机，并即将投入生产。本实习报告主要介1#、2#、3#连铸机的一些特点。1#连铸机是三机三流的异形坯连铸机，2#机是二机二流的板坯连铸机，3#连铸机是一机一流的板坯连铸机。三个连铸机的一些基本特点如表12所示。
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表12 三个连铸机的一些基本特点
特点 连铸机 机型 坯形 振频 振幅 1#连铸机 弧形连铸机 异形坯（H型） ——————— ——————— 2#连铸机 直结晶器弧形连铸机 板坯 136 3～4 3#连铸机 直结晶器弧形连铸机 板坯 设定值85，实际值116 4 拉速与振频关系 ——————— f=150－10V fkVg10002h(k=1.30) 表1是三个连铸机的一些基本特点。同时三个连铸机在工艺操作上也具有一些共性，如都采用保护浇铸等。下面将从三个连铸机的设备及工艺等方面来分别阐述三个连铸机的特点。
2 设备组成
连铸设备是连铸得以进行的载体，连铸设备在一定程度上影响着连铸的顺利
和连铸坯的质量。一台连铸机主要由钢包运载装置、中间包、中间包车、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却装置、拉坯矫直装置、切割装置和铸坯运出装置等部分组成。本部分将对连铸机的主要设备做一些基本介绍。 2.1 钢包及钢包回转台
钢包又称盛钢桶、钢水包、大包等；它是用于盛装、运载钢液并进行浇注的
设备，也是钢液炉外精炼的容器。
在炼钢工艺流程中，钢包是连接转炉、精炼和连铸的设备。转炉将钢水放入
钢包，然后钢包又作为精炼容器运至精炼站，精炼结束后，钢包被吊运至连铸的钢包回转台，进行浇注。
银山型钢炼钢厂所用的钢包容量为150t。从转炉出钢到精炼再到连铸用的是同一个钢包。也就是说一个钢包要走完从出钢到精炼再到连铸的整个工艺流程。其钢包是倒锥形的，在钢包底部有三个“口”，呈正三角形分布。其中两个为透气砖，供转炉出钢和精炼吹氩所用，另一个是滑动水口，用于在连铸时控制大包的钢水流量。钢包在使用前要进行烘烤，其烘烤温度一般为8000C～12000C。 2.1.1 滑动水口
钢包通过滑动水口开启、关闭来调节钢液注流。
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滑动水口由上水口、上滑板、下滑板、下水口组成，上水口和上滑板固定在机构里，下滑板和下水口安装在拖板里可水平移动。其工作原理是：通过下滑板带动下水口移动调节上、下注孔间的重合程度控制注流大小。下滑板与上滑板由机构的弹簧压紧，使移动过程中滑板间不产生间隙，以免发生滑板漏钢。滑动水口可液压或人工驱动。 2.1.2 长水口
长水口又称作护套管，用于钢包和中间包之间保护注流不被二次氧化， 同
时也避免了注流的吸气、飞溅以及敞开浇注的卷渣问题。
目前常用的长水口有熔融石英质和铝炭质两种。
银山型钢炼钢厂连铸车间使用的长水口是铝碳质长水口。并且这种水口是不
经过烘烤就可以使用的，水口长度为1170mm。 2.1.3 钢包回转台
钢包回转台是现代连铸中应用最普遍的运载和承托钢包进行浇注的设备，通
常设置于钢水接受跨与浇注跨柱列线之间。
钢包回转台上能同时承放两个钢包，一个用于浇注，另一个处于待浇状态。
浇注前用钢水接受跨内的吊车将钢包放在回转台上，通过回转台使钢包停在中间包上方供应钢水。浇注完的空包则通过回转台回转运回到钢水接受跨，从而实现钢液的异跨运输。回转台可以减少换包时间，有利于实现多炉连浇，对连铸生产进程的干扰少，占地面积小。
钢包回转台主要有直臂式和双臂式两种。银山型号钢炼钢厂1#和2#连铸机
的钢包回转台是直臂式的，3#连铸机的钢包回转台是双臂式的。3#连铸机的钢包回台的双臂可以单独升降，同时也具有钢包加盖功能。1#和2#连铸机的钢包回转台也同样具有钢包加盖功能。 2.2 中间包及中间包车 2.2.1 中间包简介
中间包又叫中包、中间罐。中间包是位于钢包与结晶器之间用于钢液浇注的
过渡装置，其主要作用有：
⑪ 中间包可减少钢液静压力，稳定注流； ⑫ 中间包有利于来杂物上浮，净化钢液；
⑬ 在多流连铸机上，中间包将钢液分配给每个结晶器；
⑭ 在多炉连浇时，中包贮存一定量的钢液，更换钢包时不会停浇；
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⑮ 根据连铸对钢质量的要求，也可将部分精炼手段转移到中间包内进行，
即中间包冶金。
中间包容量是钢包容量的20%～40%。在通常条件下，钢液在中间包内应停留
8～10min，才能起到使夹杂物上浮和稳定注浇的作用；为此，中间包有向大容量和深熔池方向发展的趋势。中间包容量应大于更换钢包期间连铸机所必需的钢水量，保证足够的更换钢包时间。
中间包内型尺寸主要有：
⑪ 中间包高度。中间包高度主要取决于钢水在钢包内的深度要求。钢水在
钢包内最佳停留时间为8～10min，一般中间包钢水的深度为600～1200mm。板坯连铸机中间包可浇液面深度应不小于400mm，小方坯连铸机中间包可浇液面深度应不小于200mm,以防止钢液在水口上方形成涡流卷渣，影响钢的质量。此外，中间包高度应在液面以上留有200mm的净空。
⑫ 中间包长度。中间包长度主要取决于中间包的水口位置，水口距包壁端
部200mm以上。单流连铸机中间包长度取决于钢包的水口位置与中间包水口位置之间的距离；多流连铸机则与铸机流数、水口间距有关。
⑬ 中间包内壁倾角。中间包的内壁是上大下小的，端墙有倾角。利于保证
耐火材料砌筑的稳定性，便于清除残钢、残渣，便于观察结晶器液面，倾角在90～130为宜。
⑭中间包宽度。中间包宽度与中间包容量、高度、和长度等有关。确定中间
包宽度时应保证：1）钢液注入位置与水口间距应有利于钢液的分配，钢液在中间包内不致形成死角；2）注流的冲击点到最近水口中心距离应大于500mm；3）水口中心距端墙应在400～600mm，以免卷渣和对端墙过分的冲蚀。但过宽会增加散热。降低保温性能，还会影响中间包车的轨距等。
银山型钢炼钢厂连铸车间的中间容量在溢流状态是35t，正常状态下中间内的钢水量一般维持在28t左右。中间包的使用寿命为24小时左右，在更换中间包时需要提前3小时对中间包进行烘烤。 2.2.2 中间包包盖
中间包包盖的作用是保温、保护钢包包底不致过分受烘烤而变形等。在包盖
上开有注入孔和塞棒孔。中间包包盖用钢板焊接而成，内衬砌耐火材料，或用耐热铸铁铸造而成。
中间包上还设有溢流槽，当钢包注流失控时，可使多余的钢液流出。为促使
非金属夹杂物上浮，在中间包内砌有挡渣墙和挡渣坝，还可安装过滤器。
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2.2.3 塞棒和水口
A 中间包塞棒
为了防止断棒和掉塞头事故的发生，目前中间包多使用整体塞棒，经过高压
整体成型，依靠塞棒与水口相配合来控制注流。由于长时间在高温钢液中浸泡，容易软化、变形，甚至断裂。为提高塞棒使用寿命，一般用厚壁钢管作棒芯，浇注时在芯管内插入直径稍小的钢管引入压缩空气进行冷却，这对提高塞棒寿命有一定效果。也可将塞棒作为中间包吹氩棒，这样不仅可以控制注流，还可以起到防止水口结瘤、净化钢液的作用。
银山型钢炼钢厂连铸车间使用的塞棒为整体塞棒。 B 浸入式水口
除极少数小方坯连铸机外，目前大都采用浸入式水口和加保护渣的保护浇
注。浸入式水口的形状和尺寸直接影响结晶器内钢液的流动状况，因而也直接关系到铸坯表面和内部质量。
目前使用较多的浸入式水口有单孔直筒形和双侧孔形两种。双侧孔形浸入式
水口其侧孔有向上倾斜、向下倾斜和水平三类。2#和3#连铸机的浸入式水口属于双侧孔向下倾斜形的，1#连铸机采用的是半敞口浇注，没有用浸入式水口而用的是保护套管。浸入式水口在使用前也要进行烘烤，其烘烤温度一般为800～12000C。 2.2.4 中间包车
中间包车设置在连铸浇注平台上，一般每台连铸机配备两台中间包车，互为
备用，当一台浇注时，另一台处于加热烘烤工位置。利于快速更换中间包，提高连铸机作业效率。
中间包车的作用是用来支承、运输、更换中间包的设备；车的结构要有利于
浇注、捞渣和烧氧等操作；同时还应具有横移、升降调节和称量等功能。
中间包车按中间包水口、中间包车的主梁和轨道的位置，分为悬吊式和门式
两种。悬吊式又分为悬臂型和悬挂型两种。悬臂型中间包车，中间包水口伸出车体之外，浇注时中间包车位于结晶器的外弧侧；其结构是一根轨道在高架梁上，另一根轨道在地面上。小车行走迅速，同时结晶器上面供操作的空间和视线范围大，便于观察结晶器内钢液面，操作方便；为保证中间包车的稳定性，应在中间包车上设置平衡装置或在外弧侧车轮上增设护轨。悬挂型中间包车的特点是两根轨道都在高架梁上，对浇注平台的影响最小，操作方便。
门式又分为门型和半门型。门型中间包车的轨道布置在结晶器的两侧，重心
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处于车框中，安全可靠。门型中间包用于大型连铸机。半门型中间包车与门型中间包车的最大区别是布置在靠近结晶器内弧侧，浇注平台上方的钢结构轨道上。
银山型钢炼钢厂连铸车间的1#和3#连铸机的中间包车属于悬臂型中间包车，
2#连铸机的中间包车属于门型中间包车。 2.3 结晶器
结晶器是一个水冷的钢锭模，是连铸机的核心部件，称之为连铸设备的心脏。 结晶器的作用：钢液在结晶器内冷却、初步凝固成型，且均匀形成具有一定
厚度的坯壳。结晶器采用冷却水冷却，通常称为一次冷却。结晶器的要求：凝固过程是在坯壳与结晶器连续、相对运动进行的。为此，结晶器应具有良好的导热性和刚性，不易变形；重量要轻，以减少振动时的惯性力；内表面耐磨性要好，以提高寿命；结晶器结构要简单，便于制造和维护。
结晶器按外形可以分为直结晶器和弧形结晶器。从其结构上来看，有管式结
晶器和组合结晶器。1#、2#和3#连铸机的结晶器属于组合式直结晶器。 2.3.1 结晶器内壁材质
正确选择结晶器材质是保证铸坯质量的关键。由于结晶器内壁直接与高温钢
液接触，要求其内壁材质导热系数要高，膨胀系数要低，在高温下具有足够的强度和耐磨性；塑性还要好，易于加工。
目前使用的结晶器材质主要有两大类：
⑪ 铜合金。在铜中加入含量为0.08%～0.12%的银，就能提高结晶器内壁的
高温强度和耐磨性。在铜中加入含量为0.5%的铬或一定量的磷，可显著提高结晶器的使用寿命。还可以使用铜-铬-锆-砷合金或铜-锆-镁合金制作结晶器内壁，效果都不错。
⑫ 铜板镀层。在结晶器的铜板上镀0.1～0.15mm厚的镀层，能提高耐磨性；
目前单一镀层主要用铬或镍，复合镀层用镍、镍合金和铬三层镀层，比单独镀镍寿命要提高5～7倍；还有镍、钨、铁镀层，由于钨和铁的加入，其强度和硬度都适合高拉速连铸机使用。
另外，在结晶器弯月面镶嵌低导热性材料，减少传热速度，可以改善铸坯表
面质量，称为热顶结晶器。镶嵌的材料有镍、碳铬化合物和不锈钢。 2.3.2 结晶器断面调宽
2#和3#连铸机的结晶器是可以调整宽度的，但目前还不能在线调宽。当需要
改变断面时，需要把结晶器从连铸机卸下来进行调宽。1#连铸机的结晶器不能调
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宽，若需改变断面则要换结晶器。目前，1#连铸机可以浇铸的断面为：555³440³90，750³370³90，1023.8³390³90；2#连铸机可以浇铸的断面尺寸为：1250³175、1150³175、1030³175；3#连铸机可心浇注的断面为：160³1260，160³1360，160³1270，160³1370。 2.3.3 结晶器振动装置
结晶器的振动装置用于支撑结晶器，并使其上下往复振动以防止坯壳与结晶
粘结而被拉裂；且有利于保护渣在结晶器壁的渗透，保证结晶器润滑和顺利脱模。
目前，结晶器的振动方式主要有正弦振动和非正弦振动两种方式。正弦振动
通过偏心轮就可实现。利于提高振动频率、减小振痕，改善铸坯质量。因此正弦振动方式就用广泛。随着高速铸机的开发，拉坯速度越来越快，造成结晶器向上振动时与铸坯间的相对运动速度加大特别是高频振动后，此速度更大。由于拉速提高后结晶器保护渣用量相对减少，坯壳与结晶器壁之间发生粘结而导致漏钢的可能性增加。为了解决这一问题，除了使用新型保护渣外另一个措施就是采用非正弦振动，使得结晶器向上振动时间大于向下振动时间，以缩小铸坯与结晶器向上振动之间的相对运动速度。 2.4 二次冷却系统
坯壳出结晶器后进入二次冷却装置受到的冷却称为二次冷却，二次冷却系统
装置又称为二次冷却段或二次冷却区，简称二冷区。 2.4.1 二次冷却的作用
二次冷却的作用有：
⑪ 带液芯片的铸坯从结晶器拉出后，需喷水或喷气水直接冷却，使铸坯快
速凝固，以进入拉矫区；
⑫ 对未完全凝固的铸坯起支撑、导向作用，防止铸坯的变形； ⑬ 在上引锭杆时对引锭杆起支撑、导向作用；
⑭ 倘若是采用直结晶器的弧形连铸机，二冷区的的第一段还要把直坯弯成
弧形坯；
⑮ 如果采用多辊矫直机时，二冷的部分夹辊本身又是驱动辊，起到拉坯作
用；
⑯ 对于椭圆形连铸机，二冷区本身又是分段矫区。
弧形连铸机的二次冷却装置的重要性不亚于结晶器，它直接影响到铸坯的质
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量、设备的操作和铸机的作业率。 2.4.2 二次冷却装置的结构
二次冷却装置的主要结构分为箱式和房式两大类。银山型钢炼钢车间三个连
铸机的二次冷却装置都是房式结构的。房式结构的夹辊全部布置在敞开的牌坊结构的支架上，整个二冷区是由一段或若干段开式机架组成。在二冷区四周用钢板构成封闭的房室，故称为房式结构。房式结构具有结构简单，观察设备和铸坯方便等一系列优点。但风机容量和占地面积较大。目前新设计的连铸机均采用房式结构。
在实习中我观察到三个连铸机的二冷段的布置是相似的，铸坯出结晶器后进
入零段，然后进入扇形段，再进入多段矫直段。铸坯在零段、扇形段、和矫直段受到二次冷却的作用。 2.4.3 二次冷却喷嘴及布置
在结晶器内只有20%的钢液凝固，铸坯仅仅形成8～15mm的薄坯壳，从结晶
器拉出后，带液心的铸坯在二冷区内边运行边凝固。需要控制铸坯表面温度沿浇注方向均匀下降，使之逐渐完全凝固，保证铸坯的质量。
二次冷却有用水喷雾冷却和气喷雾冷却两种方法。主要根据铸坯断面和形
状，冷却部位的不同要求，选择喷嘴类型。
银山型钢连铸车间一般在铸坯刚出结晶器的零段采用喷水冷却，采用高压喷
嘴将水呈雾状喷出对铸坯进行冷却。在扇形段采用的是气水冷却，气和水在喷嘴之前混合，出喷嘴后形成高压的气雾。这种气雾对铸坯冷却均匀，冷却效果也较好。当铸坯进入矫直段后，又采用喷水冷却。2#连铸机和3#连铸机的扇形段构造相似，1#连铸机的扇形段与2#和3#的有所差别。其差别主要表现在1#连铸机的扇形段在腹板处和两侧处都有导辊支撑以防止变形，而2#和3#连铸机的扇形段只在宽度方向上有导辊支撑。此外，1#连铸机扇形段的末端还有吹水装置，以防止冷却水在内弧侧积聚，而2#和3#连铸机的扇形段没有吹水装置。其扇形段的差别主要是由铸坯的断面形状不同所决定的。
二次冷区的铸坯厚度是随时间的平方根而增加，而冷却强度则随坯壳厚度的
增加而降低。当拉坯速度一定时，各冷却段的给水量应与各段距钢液面的距离成反比，也就是离结晶器液面越远，给水量越少。生产中应根据机型、浇注断面、钢种、拉速等因素加以调整。
喷嘴的布置就以铸坯受到均匀冷却为原则，喷嘴的数量沿铸坯长度方向由多
到少。
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2.5 拉坯矫直装置
弧形连铸机的拉坯矫直装置由拉坯矫直机和引锭杆两部分组。拉坯矫直机由
辊子或夹辊组成，有驱动力的辊子，称为拉坯辊。这些辊子即有拉坯作用，也有矫直作用，连铸机的拉坯和矫直这两个工序，通常由一个机组来完成，故称为拉坯矫直机，简称拉矫机。引锭杆部分由引锭杆及其存放装置、脱引锭杆装置组成。引锭杆部分将在下一部分单独介绍。
拉坯矫直机的作用：拉坯、矫直、送引锭杆、处理事故（如冻坯）以及配合
板坯连铸机由辊缝检测二冷段的装配工作状态。
对拉坯矫直的要求有：
1）应具有足够的拉坯力，以在浇注过程中能够克服结晶器、二次冷却区、
矫直辊、切割小车等一系列阻力，将铸坯拉出。
2）能够在较大范围内调节拉速，适应改变断面和钢种的工艺要求，快速送
引锭杆的要求；拉坯系统应与结晶器振动、液面自动控制、二次冷却区配水实现计算机闭环控制。
3）应具有足够的矫直力，以适应可浇注的最大断面和最低温度铸坯的矫直，
并保证在矫直过程中不影响铸坯质量。
4）在结构上除了适应铸坯断面变化和输送引锭杆的要求外，还要考虑使未
矫直的冷铸坯通过，以及多流连铸机结构布置的特殊要求，结构简单，安装调整要方便。
小方坯和小矩形坯的铸坯厚度较薄，凝固速度较快，液相深度也较短，当铸
坯进入矫直区已完全凝固，通常采用一点矫直。而对大方坯、大板坯来说，铸坯较厚，等铸坯完全凝固后再矫直，就会增加连铸机的高度和长度，因而采用带液心多点矫直。银山型钢厂连铸车间的三个连铸机均采用带液心多点矫直。
目前板坯连铸机采用的矫直方式有多点矫直、连续矫直、渐近矫直。其矫直
效果越来越好。 2.6 引锭装置
引锭杆是结晶器的“活底”，开浇前用它堵住结晶器的下口，浇铸开始后，
结晶器内的钢液与引锭杆凝结在一起，通过拉矫机的牵引，铸坯随引锭杆连续地从结晶器下口拉出，直到铸坯通过拉矫机，与引锭杆脱钩为止，引锭装置完成任务，铸坯进入正常拉坯状态。引锭杆运至存放处，留待下次浇注时使用。
引锭杆由引锭头及引锭杆本体两部分组成。引锭头送入结晶器内，不能擦伤
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内壁，所以引锭头断面尺寸要稍小于结晶器下口，每边约小2～5mm。引锭头的结构类型有燕尾槽式和钩头式两种。燕尾槽式引锭头与铸坯脱开时，需人工拆卸；钩头式引锭头头部成钩子形，钢水注入结晶器凝固后，与引锭头之间成为挂钩式连接，脱锭时引锭头与铸坯之间实现自动脱开。
引锭杆的长度按其头部进入结晶器下口150～200mm，尾部留在拉坯辊外
300～500mm来计算。
引锭杆有挠性和刚性两种结构。挠性引锭杆一般制成链式结构，链式引锭杆
又有长节矩和短节矩之分。长节矩引锭杆由若干节弧形板铰接而成。引锭头和弧形链板的外弧半径等于连铸机的曲率半径。节矩长度一般为800～1200mm。短节矩链式引锭杆的节矩较小，约200mm左右。适用于多辊拉矫机。由于节矩短，加工方便，使用不易变形。刚性引锭杆实际上是一根带钩头的实心弧形钢棒，适用于小方坯连铸机。
银山型钢炼钢厂连铸车间的三个连铸机所用的引锭杆都是短节矩的挠性引
锭杆。
引锭杆的装入方式有两种，即上装式和下装式。银山型钢炼钢厂连铸车间的
引锭杆装入方式全部采用下装式。 2.7 铸坯切割装置
连铸坯需按照轧钢的要求切割成定尺或倍尺长度，以便于输出和存放。铸坯
是在连续运行中完成切割，因此切割必须与铸坯同步运动。
连铸机所用切割装置有火焰切割和机械剪切割两种类型，目前主要采用火焰
切割。银山型钢炼厂连铸车间的三个连铸机全部采用同步火焰切割机。火焰切割机的同步机构是为了切坯过程与铸坯同步运动以保证铸坯切缝整齐。同步机构一般有夹钳式、压紧式、坐骑式和背负式四种。银山型钢厂连铸车间的同步火焰切割机的同步机构是压紧式的。
此外，铸坯要切割成定尺需要定尺自动测量装置。铸坯定尺测量装置的作用
是从行进中铸坯取得信号，准确地控制切割机自动剪切。常用的定尺装置有机械式、脉冲式和光电式三种。银山型钢炼钢厂连铸车间的定尺装置采用的是脉冲式。 2.8 去毛刺装置
为了改善铸坯的表面质量，在连铸的输送辊道的末端装有去毛装置，以去除铸坯表面的氧化铁皮和夹渣等。
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3 连铸工艺与操作
连续铸钢是在钢水处于运动状态下，采用强制冷却的措施成型并连续生产铸
坯的过程。连铸的工艺特点决定了它对钢水质量——温度、成分、脱氧程度和洁净度等都有极为严格的要求。提供合乎要求的钢液，既可以保证连铸工艺操作的顺行，又可以确保铸坯的质量。本部分将就连铸对钢水的成分、温度及脱氧程度和纯净度的要求及连铸工艺操作等方面来介绍连铸工艺特点。 3.1 连铸钢液成分的控制
为了获得质量优良的铸坯并能顺利进行浇注，要求连铸用钢水的化学成分应
符合钢种的规定，并在较窄的范围内变化，还要根据不同钢种对连铸过程影响铸坯的主要成分进行控制，对各元素的具体要求如下。 3.1.1 碳成分的控制
碳是钢中最基本的对钢的组织性能影响最大的元素，特别是直接影响铸坯的
热裂倾向性，因此钢液含碳量必须精确控制。多炉连浇时，要求各炉、包次之间的钢水碳含量的差别小于0.02%。当ω[C]在0.08%～0.12%时，铸坯热裂纹敏感性大增加。这是因为在凝固过程中，当δ铁向γ铁转变时，会发生体积突然缩小，使凝固壳纵向厚度不均匀，从而产生应力导致裂纹的形成。这也是通常所说的包晶反应。对于这种钢减少裂纹主要途径是降低拉速，调整好保护渣，在符合标准的前提下，对碳含量进行微调。 3.1.2 硅、锰成分的控制
硅、锰既能控制脱氧程度、又影响钢的机械性能和钢水的可浇性。连铸的多
炉连浇首先要求钢水硅、锰相对稳定，并能控制在较窄的范围内。从提高连铸钢水的可浇性出发，要求尽量提高ω[Mn]/ω[Si]＞2.5，个别钢种要求ω[Mn]/ω[Si]＞3.0，以减少脱氧产物（SiO2），并得到液态的硅酸锰脱氧产物，使钢水有良好的流动性。
3.1.3 硫、磷成分控制
硫和磷是影响钢的裂纹敏感性的重要元素，这主要是硫、磷在结晶过程中偏
析倾向大，使钢的晶界脆化，特别是连铸坯成型过程中，一方面受到强制冷却产生的热应力，另一方面又受到拉坯和矫直产生的机械应力，从而使硫、磷的有害作用更加突出。连铸工艺要求硫、磷的含量应往下控制，尽量提高ω[Mn]/ω[S]比，一般ω[Mn]/ω[S]比至少要大于25。 3.1.4 残留元素的控制
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钢中的Cu、Sn、As、Sb等元素不是有意加入的，而是随炼钢原材料带入的，
在炼钢过程中又不能去除，成为残留元素。这些元素控制不好，会在连铸或热轧时造成表面或内部裂纹。残留元素中影响最大的是铜和锡，由于这些元素的综合作用比较复杂，通常以钢当量来计算：
[Cu']%[Cu]%10[Sn]%[Ni]%2[S]%0.2 式中，[Cu']为铜当量，%。
残留元素的控制主要是严格要求原材料准备工序，通过精选废钢以及配料
（用较高纯度的料如生铁等），采用稀释的方法控制残留元素。 3.2 连铸钢液纯净度及脱氧的控制
钢液的纯净度主要是指钢中气体氮、氢、氧和非金属夹杂物的数量、形态、
分布。由于夹杂物的存在不仅影响钢液的可浇性，连铸操作也难于顺行；而且夹杂物还破坏了钢基体的连续性、致密性，危害钢质量。钢水中非金属夹杂按生成方式可分为两大类，第一类是内生夹杂物，主要是指脱氧产物，以氧化物为主；第二类是外来夹杂物，主要是指浇注过程中钢水发生的二次氧化产生的非金属夹杂物，以及钢水与钢包耐材、中间耐材、塞棒、水口等连铸耐材所发生的物理和化学变化而生成的各种夹杂物以及卷入的钢包渣、中间包渣、结晶器保护渣。外来夹杂颗粒粗大，内生夹杂颗粒细小。按夹杂物的组成又可分为氧化铝系、硅酸盐系、铝酸盐系和硫化物等四大类。为了确保最终产品质量，根据钢种和产品质量，把钢中的氧含量及非金属夹杂物降到所要求的水平。 3.2.1 脱氧的控制
A 硅和锰脱氧
硅和锰是钢中常见元素之一，在炼钢过程的脱氧中，它被广泛地采用，但脱
氧产物的形态与ω[Mn]/ω[Si]比值有关，当ω[Mn]/ω[Si]＞3时，脱氧产物是液态硅酸锰，当ω[Mn]/ω[Si]≤3时，脱氧产物为固态的二氧化硅，（SiO2）析出会增加钢水的黏度而恶化钢水的可浇性。此外，通过平衡计算得到，在含[Si]相同的条件下，随着ω[Mn]/ω[Si]的提高，铝的脱氧能力明显提高。所以在生产实践中，根据不同钢种的情况，尽量控制ω[Mn]/ω[Si]在3～6范围。
B 铝脱氧
铝是脱氧能力很强的脱氧剂，用铝终脱氧，在16000C时与0.005%铝平衡的氧
含量仅0.0023%。但实际炼钢生产中很少单独用铝脱氧，主要是因为用铝脱氧生成固体的（Al2O3）脱氧产物，使钢水流动性变坏，并且极易造成水口的堵塞和
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造成成品钢被Al2O3夹杂污染程度增加。为此必须采用Al-Si、钡和钙的合金代替铝脱氧，使脱氧产物的活度和熔点降低，有利于提高钢的纯净度。在连铸生产纯净钢时，一般应控制酸溶铝/总铝量在95%以上，这必须优化脱氧工艺并在浇注过程做好保护浇注措施。
C 钙脱氧
钙同氧和硫有很强的亲和力，但金属钙在铁液中的溶解度小，且沸点很低（仅
12400C），在炼钢温度下钙的蒸汽压大于0.1Mpa,因而不能有效地作为脱硫和脱氧剂单独使用。而是与其他元素（如碳、硅等）形成合金的形式用于钢的脱氧。目前，钙合金在炼钢中得到越来越广泛的应用，主要用于钢中Al2O3夹杂变性，将其变为易于上浮的液态夹杂，从而避免水口结瘤和堵塞，并且已经成为小方坯连铸改善钢水的可浇性、防止水口堵塞的重要措施；同时还可以使钢中氧化物和硫化物夹杂球化，起到变性处理作用。但用钙脱氧时必须注意控制钢中的 ω[Ca]/ω[Al]，当0.07＜ω[Ca]/ω[Al]＜0.1时，生成的夹杂物主要为CaO²7Al2O3，水口会产生结瘤现象；ω[Ca]/ω[Al]=0.1～0.15时，生成的夹杂物主要为12CaO²7Al2O3或CaO²2Al2O3，大大改善钢水流动性，可完全避免水口结瘤。 3.2.2 少渣或无渣出钢
少渣或无渣出钢工艺是改善钢水质量，提高和稳定合金收得率，减轻炉外精
炼负担的有效措施。为此转炉采用挡渣球，防止钢渣大量流到钢包。
此外，为了充分降低钢中的氧含量，提高钢水纯净度，除了上述措施之外，
还需采用无氧化保护浇注、搅拌、减压或真空以及合成渣等技术。 3.3 连铸钢液温度控制 3.3.1 连铸对钢液温度的要求
钢水温度是决定连铸顺利进行与否的首要因素，同时它又在很大程度上决定了连铸坯的质量，而连铸远比模铸对钢水温度的要求严格，主要原因在于：
（1） 合适的浇注温度是顺利连铸的前提。连铸时钢水温度如果过低，将会引起中间包水口堵塞，迫使浇注中断；如果温度过高，会加剧水口耐火材料熔损，导致铸流失控，增加浇注不安全性，同时会使出结晶器坯壳减薄和厚度不均匀，造成漏钢。此外，温度过高，只能采用低速浇注，这将降低连铸机的生产率。
（2） 合适的浇注温度又是获得良好坯壳质量的基础。浇注温度偏高，会加剧钢水的二次氧化及钢水对包衬耐火材料侵蚀，从而加剧铸坯中的非金属夹杂物，还会使铸坯柱状晶发达，中心偏析、中心疏松及中心缩孔加重。浇注温度偏低，易使结晶器内钢液面处形成冷壳，恶化铸坯的表面质量，并且会给钢的纯净
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度带来不良影响。
由此看来，连铸钢水温度对连铸操作的顺利进行十分重要，钢水必须具备稳定而合适的温度，不得过高或过低。一般来说，连铸连浇时，第一包钢水温度比第二包高10～150C。在整个浇注过程中，钢水温度必须均匀，其波动范围应小于10～200C，每炉钢在钢包内的波动一般在±50C之内，而中间包内控制在目标值±50C范围。 3.3.2 钢液温度的控制
实际生产过程中，为了满足连铸钢水温度的上述要求，连铸钢水温度的控制主要是使中间包的温度控制在目标值范围内，但要控制好温度，必须追溯到对出钢温度的控制及出钢后的各个环节降温和升温幅度的控制。首先，必须根据冶炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄的范围内变化；其次，要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运输、中间包及浇注过程的温降。但实际生产中，影响因素很多，加上必须保证钢包中钢水温度均匀，为此必须注意以下几点：
⑪ 注意出钢过程中温度的变化。首先，出钢过程的热量损失主要取决于出钢口形状，蚀损的出钢口使钢水流股形成流状，从而使热损失增大；其次，出钢过程中加入合金，如硅铁、锰铁、铝等，这些元素的熔化会对钢水温度产生一定影响。
⑫ 钢包的保温。减少和稳定钢水从出钢到浇注过程的温降，是保持和稳定钢水合适浇注温度的一项重要措施。影响钢水过程温降的一个主要因素是钢包的保温性能，它主要取决于钢包容量、包衬材质、使用次数、间隙时间及烘烤温度等。对钢包采取的保温措施通常有：
1） 钢包加盖。包上加耐火材料砌筑的包盖，以减少钢水表面的辐射热损失及加强钢水表面上的熔渣保温。
2） 强化钢包的烘烤和加速钢包周转，减少间隙时间，实现“红包出钢”。 3） 钢保的液面上加保温材料进行保温。生产实践中常采用在钢水液面上加钢包覆盖剂，覆盖剂上再加碳化稻壳双层保温。
4） 强化钢包的清理，特别注意钢包包底结壳的影响（俗称结包底）。计算表明，加热和熔化每吨钢水，包底结壳将使每吨钢水降温1.5 0C。缓慢熔化的包底结壳使最先进入中间包的钢水温度很低，这样很可能造成连铸机开浇失败。
⑬ 钢包吹氩调温。钢包内的钢水，受到包衬材料的吸热、散热以及表面的热辐射散热作用，出钢结束之后钢包中立即产生分层现象。这种温度分层现象（钢包内底层及四周钢水的温度比中心部位低）在浇注开始和结束时会引起明显的中
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间包温度波动。因此，连铸生产中已广泛向钢包中吹入氩气来搅拌钢水，使钢包内温度均匀。
⑭ 加废钢调温。当钢水温度偏高时，可在吹氩搅拌的同时，向钢包内加入纯净的轻型废钢，降低钢水温度。生产实践表明，加入量为钢水质量百分之一的废钢，可使钢包内钢水温度降低14 0C左右。这相当于使钢水温度每下降1℃，每吨钢水需加废钢0.7kg。 3.4 中间包冶金和结晶器冶金 3.4.1 中间包冶金
一般在中间包内完成的附加冶金功能主要有以下几点：
⑪ 净化功能。防止钢水二次氧化；改善钢水流动状态、延长钢水在中间包内的停留时间，从而促进钢水中夹杂物的上浮分离。
⑫ 采用附加的冶金工艺完成中间包精炼功能。如夹杂物形态控制、钢水成分微调、钢水温度的精确控制等。
实现中间包冶金的途径主要有两种，中间包过滤和中间包流动特征的控制。中间包过滤技术是通过在中间包挡墙内加多孔的耐火材料过滤器，以去除钢中的夹杂。控制中间包内钢液流动的主要目的是：消除包底铺展的流动，使下层钢液的流动有向上趋势，延长由注浇流到出口的时间，增加熔池深度以减轻旋涡。 3.4.2 结晶器冶金
结晶器是水冷的钢模，钢水进入结晶器后初步凝固成形，并形成一定厚度的凝固坯壳。采用一定的手段可以实现一定的冶金功能，主要是促进夹杂物的上浮和去除。
进入结晶器的钢液中，总是有一些夹杂物，而且钢液在结晶器凝固时，还会有新析出的夹杂物；所以采取一些措施，促使结晶器中夹杂物上浮是必要的，结晶器是保证连铸坯清洁性的最后一关。但在结晶器促使夹杂物上浮是比较困难的，这主要是因为在结晶器中钢水处于剧烈的搅动状态，还受钢流流动与拉速的影响，因此，创造钢水的合理流动状态使夹杂物不被生长的凝固界面捕捉，并能顺利地从液相穴上浮分离出去。目前通常采用的措施主要有：
⑪ 合适的浸入式水口形状、出口倾角，合理控制水口浸入深度； ⑫ 对于板坯采用电磁制动技术，使注流速度降低，注流深度减小，从而使铸坯中夹杂物减少；
⑬ 结晶器液面自动控制技术，保持结晶器液面稳定，防止卷渣；
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⑭ 使用性能优良的合适的结晶器保护渣。 3.5 连铸拉速的控制
拉坯速度通常是指连铸机每一流单位时间拉出铸坯的长度（m/min）。连铸浇注速度一般用拉坯速度表示，它是连铸机的重要工艺参数之一，其大小决定了连铸机的生产能力，同时又直接影响钢水的凝固速度、铸坯的冶金质量以及连铸过程的安全性。拉速过高会造成结晶器出口处坯壳厚度不足，从而不足以承受拉坯力和钢水静压力，以致坯壳被拉裂而产生漏钢事故。即使不漏钢，当钢水静压力和拉坯产生的应力超过钢产生裂纹的临界应力就会造成铸坯产生裂纹。因此，拉坯速度应以获得良好的冶金质量、连铸过程的安全性和连铸机的高生产能力为前提。通常在一定工艺条件下，拉坯速度有一最佳值，过大过小都是不利的。
确定拉坯速度就考虑以下因素： ⑪ 保证出结晶器下口不漏钢； ⑫ 液心长度小于冶金长度；
⑬ 浇注周期与炼钢、精炼生产能力相匹配； ⑭ 保证铸坯质量。
拉速应根据铸坯断面尺寸、浇注温度和浇注钢种来确定。 银山型钢炼钢厂1#连铸机的拉速情况如表所示：
表2 1#连铸机的设计拉速
断面 555³440³90 750³370³90 1023.8³390³90 炉机匹配拉速 m/min 1.212 1.172 0.881 额定拉速 m/min 1.29 1.33 0.95 最低拉速 m/min 1.0 1.0 0.8 最高拉速 m/min 1.34 1.57 1.16
2#连铸机的铸坯断面变化不大，其拉速一般在1.3m/min左右，3#连铸机的
拉速也在1.3m/min左右。 3.6 保护浇注
银山型钢炼钢厂连铸车间的三台连铸机都采用保护浇注。1#连铸机从大包到
中包有长水口进行保护，从中包到结晶器采用半敞口浇注，有保护套管进行半保
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护浇注，在结晶器表面加保护渣进行进一步的保护。2#和3#连铸机，从大包到中包有长水口进行保护，从中包到结晶器有浸入式水口进行保护，在结晶器表面加保护渣进行进一步的保护。同时在中间包液面加又层渣覆盖剂，其目的是使液面与空所完全隔绝，又能保温，还可以防止空气的吸收。
采用长水口进行保护的作用是防止空气的二次氧化，同时还可以改善中间包
内的钢液流动状态，大大减轻卷渣现象。采用浸入式水口进行保护的的作用是可以保证注流圆整不散开，使注流与空气完全隔绝，还起保温和防止吸收空气的作用。
1#连铸机是异型坯连铸机，即H型连铸机。由于H钢的腹板和翼缘板壁较
薄，若注流冲击动能过大，就会冲刷初生坯壳，导致拉裂而漏钢。因此，要求中间包水口的钢液注流尽量靠近结晶器钢液面，以减小注流的冲击作用。因此，1#连铸机采用半敞开式水口浇注，即水口不与中间包底相连。这样既保证了浇注入口点对中，以降低了注流的冲击。
保护浇注不可忽视保护渣的作用，保护渣的作用功能是多样的，其主要功能
有：
1）绝热保温。向结晶器液面加固体保护渣覆盖其表面，减少钢液热损失。
由于保护渣的三层结构，钢液通过保护渣的散热量，比裸露状态的散热量要低90%左右，从而避免了钢液面的冷凝结壳。尤其是浸入式水口外壁四周覆盖了一层渣膜，减少了相应位置冷钢的聚集。
2）隔绝空气，防止钢液的二次氧化。保护渣均匀地覆盖在结晶器表面，阻
止了空气与钢液直接接触，再加上保护渣中碳粉的氧化产物和碳酸盐受热分解溢出的气体，可驱赶弯月面处的空气，有效地避免了钢液的二次氧化。
3）吸收非金属夹杂物，净化钢液。加入的保护渣在液面上形成一层液渣，
具有良好的吸附和溶解从钢液中上浮的夹杂物，达到清洁的作用。
4）在铸坯凝固坯壳与结晶器内壁间形成润滑渣膜。在结晶器的弯月面处有
保护渣的液渣存在，由于结晶器的振动和结晶器壁与坯壳之间气隙的毛细管作用，将液渣吸入，并填充于气隙之中，形成渣膜。在正常情况下，与坯壳接触的一侧，由于温度高，渣膜仍保持足够的流动性，在结晶器与坯壳之间起着良好的润滑作用，防止了铸坯与结晶器的粘结；减少了拉坯阻力；渣膜厚度一般在50～200m。
5）改善了结晶器与坯壳间的传热。在结晶器内，由于钢液凝固形成的凝固
壳脱离结晶壁产生了气隙，使热阻增加，影响铸坯布的散热。保护渣均匀的充满
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气隙，减小了气隙的热阻。由于气隙充满期渣膜，明显地改善了结晶器的传热，使铸坯得以均匀生长。 3.7 二次冷却
铸坯从结晶器拉出后，其心部仍为液体，为使铸坯在切割机之前完全凝固，
就必须在二冷区进一步对铸坯进行冷却。铸坯在二冷区的散热量约为总散热量的23%～28%，因而连铸坯在凝固过程中，控制二次冷却是连铸工艺的重要环节，这不仅影响铸坯质量，也影响到铸坯的生产率。二次冷却控制的主要内容有冷却方式的选择、冷却强度的确定、用水量的分配以及二冷控制的方法等。 3.7.1 确定冷却强度的原则
确定冷却强度的原则如下：
⑪ 由结晶器拉出的铸坯进入二冷区上段时，内部液心量大、坯壳薄、热阻
小、坯壳凝固收缩产生的应力也小。此时加大冷却强度可使坯壳迅速增厚，并且在较高的拉速下也不会拉漏。当坯壳厚度增加到一定程度以后，随着坯壳热阻的增加，则应逐渐减小冷却强度，以免铸坯表面热应力过大产生裂纹。因此，在整个二冷区应当采取自上而下、冷却强度由强到弱的原则。
⑫ 为了提高连铸机生产率，应当采取高拉速和高冷却效率，但在提高冷却
效率的同时，要避免铸坯表面温度剧烈降低而产生裂纹，故应使铸坯表面横向及纵向都能均匀降温。通常铸坯表面冷却速度应小于2000C/m，铸坯表面回温就小于1000C/m。铸坯表面越大，其铸坯表冷却速度及铸坯表面回温速度就越小。
⑬ 二冷配水应使得矫直时铸坯表面温度避开脆性“口袋区”，控制在钢延性
最高的低温度区，700～9000C的温度范围是铸坯的脆性温度区。对于低碳钢，矫直时铸坯表面温度应大于9000C。对于含铌的钢，矫直时铸坯表面温度应大于9800C。此外，为了保证铸坯在二冷区支承辊之间形成的鼓肚量最小，在整个二冷区应限定铸坯表面温度，铸坯表面温度通常在11000C。同时在铸坯进行热送和直接轧制时，又要控制切割后铸坯表面温度高于10000C。
⑭ 在确定冷却强度时必须根据不同钢种的需要，特别是裂纹敏感性强的钢
种，要采用弱冷。 3.7.2 二次冷却方式
目前，二次冷却的方式主要有气-水雾化冷却、水喷雾冷却、和干式冷却。银
山型钢炼钢厂连铸车间的三个连铸机主要采用气-水雾化冷却。
气-水雾化冷却的主要特点是由于采用一种特殊的气-水混合喷嘴，即将压缩
空气引入喷嘴，与水混合，从而使这种混合介质在嘴嘴后能形成高速“气雾”，
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面这“气雾”中包含大量颗粒小、速度快、动能大的水滴。因而水冷铸坯的效率取决于小水滴穿透汽界面的能力，只有具有穿透能力的小水滴才具有强的冷却效应。目前主要在特殊钢方坯连铸机及对铸坯质量要求高的板坯连铸机上广泛使用。气-水喷嘴可按气和水相交的方式不同分为外混式和内混式两种结构。外混式是气和水在喷口处混合，内混式是气和水在喷口以前的混合管内混合。
气水冷却的优点：
⑪ 气-水喷嘴喷孔口径大，堵塞事故发生率低。可降低对水质的要求。 ⑫ 流量控制范围大，因此仅一个喷嘴就可适应多钢种和所有拉速的需要。 ⑬ 气-水喷嘴冷却的覆盖面大，铸坯表面冷却均匀。而且横向吹扫力的增大，
使未汽化的水能更快离开铸坯表面，因此铸坯表面不会滞留多余的积水。从而使铸坯表面温度波动范围缩小到50～800C，而水喷雾冷却铸坯表面温度波动在200～3000C。
⑭ 水滴细小，冲击力大，被蒸发的水量大，冷却效率高，未蒸发的水相对
减少，对改善铸坯边角过冷有明显效果。
4 总结
本文重点介绍了银山型钢炼钢厂连铸车间的连铸设备和工艺控制情况。连铸
设备是连续铸钢得以进行的载体，连铸设备的先进与否在一定程度上决定了连铸水平的高低和连铸坯质量的优劣，先进的设备是得到优质连铸坯的前提和保证。合理的工艺是确保连铸顺行的有效保证，也是确保得到良好优质铸坯的保证。合理的温度控制、合理的拉速、合理的结晶器振动方式、合理的冷却水配比、合理的保护渣选择、合理的中间包结构、合理的浸入式水口等，都是确保得到优良铸坯的保证。
5 附录
以上部分仍然没有能将连铸情况阐述完整，本部分将对未尽部分加以适当补
充，以供参考。 5.1 1#连铸机
5.1.1 1#连铸机主要工艺参数
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表3 1#异型坯连铸机主要工艺参数
序号 1 2 3 4 5 6 名称 连铸机型式 台数 流数 弧形半径 流间距 铸坯定尺长度 单位 台 流 m Mm m mm m/min m/min m m 万吨/年 技术参数 异型断面、弧形 1 3 R12 3000 6.8-13.6 555³440³90 750³370³90 1023.8³390³90 4.0 链式 异型断面、铜板式 液压正弦及非正弦 火焰切割 ~8 ~30 辊道热送 120 7 断面及拉速 8 9 10 11 12 13 14 15 16
送引锭杆速度 引锭杆形式 结晶器型式 结晶器振动装置 铸坯切割方式 支撑长度（弯月面到扇形2段的最后一对辊） 弯月面到切割机的长度 出坯方式 设计生产能力
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表4 1#连铸机结晶器设计参数
设计类型 安装数量 振幅 最低 最高 频率 操作范围 最低 最高 振动曲线 结晶器导向形式 冷却水连接 铜板材料 铜板长度 镀层 再加工量 铜板寿命 顶辊装配 液面检测 液压驱动 2台/流 0 - 12 mm (± 6 mm) 0 冲程 / min 300 冲程 / min 40冲程/ min 300 冲程 / min 正弦曲线或非正弦曲线（非正弦系数 0.3 to max. 0.7） 柔性预紧力叶片簧 振动台放置时自动连接 CuAg 800 mm 镀Cr 0.1 mm max. 10 mm 正常操作15000 to 20000 t 与扇形一段连为一体 检测精度约+/- 5mm 5.1.2 1#连铸机工艺控制参数
表5 异形坯连铸常炼钢种及化学成份
钢种 标准 典型钢种 碳素结构钢 桥梁结构钢 低合金结构钢 矿用钢 GB3414-82 M565 GB1591-94 Q345B GB700-88 GB/T714-2000 Q235B Q420q C 0.12-0.20 ≤0.18 ≤0.20 0.25-0.33 耐候钢 GB4172-2000 Q355NH ≤0.16 Mn 0.3-0.70 1.2-1.60 1.0-1.60 1.3-1.80 0.9-1.50 Si ≤0.30 ≤0.50 ≤0.55 0.17-0.37 ≤0.50 S ≤0.045 ≤0.035 ≤0.040 ≤0.040 ≤0.035 化学成分 P ≤0.045 ≤0.035 ≤0.040 ≤0.040 ≤0.035 0.40-0.80 0.02-0.10 - 0.20-0.50 - - - 0.12-0.15 - - - - - - - - - - Cr - - V N - Cu - ALs -
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表6 常炼钢种液相线及参考中包温度（℃）
钢种 碳素结构钢 桥梁结构钢 低合金结构钢 矿用钢 耐候钢 标准 GB700-88 GB/T714-2000 GB1591-94 GB3414-82 GB4172-2000 典型钢种 Q235 Q420q Q345B M565 Q355NH 液相线 1515 1508 1506 1499 1508 目标过热度 25-35 25-35 25-35 25-35 25-35 中间包温度 1540-1550 1533-1543 1531-1541 1524-1534 1533-1543 表7 中间包液面控制
浇注时期 开浇及热换中间包开浇 正常浇注 停浇 中间包液面 ≥300mm 750mm 250-300mm
5.2 3#连铸机的主要工艺参数
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序号 1 2 铸坯 规格 表8 3＃板坯连铸机主要工艺设备参数
单位 104t/a 厚度 宽度 mm mm 指标 150 160/200/250 1260～2100 2.4～12.8 直弧形 1 10000 0.2～2.5 29.5 94.5 13.4 800 12 矩型 1238 35 ±75 600 Max5.0 下装引锭杆 平行直板式 Cr-Zr-Cu Ni-Fe 盘形弹簧软加紧 1.1 宽1对，窄4对 四偏心机构 正弦曲线 13 1 6 2 4 7 收缩辊缝 10 150 9 0.8~1.1 备 注 160mm 连续弯曲，连续矫直 蝶型，可升降， 360°旋转 中间包车半龙门式 溢流1300mm 溢流37.5t 160*1260断面，1.35m/min 液压调整 液压升降 链节式 水槽冷却 液压松开 长度900mm 宽面为三分节辊 振幅4mm，负滑脱率30％ 17对辊子，连续弯曲 1＃～6＃ 7＃～8＃，连续矫直 9＃～12＃ 不含0＃垂直弯曲段 扇形段之间辊缝变化 3＃～12＃每段1对 7.5Kw³10³2 15个冷却回路（水） 冶金长度29.5m 项 目 年产量 3 连铸机 定尺长度 m 机型 流数 基本半径R0 mm 连铸机拉速范围 m/min 冶金长度 M 连铸机总长度 M 浇注平台标高 M 回转台升降行程 铸坯喷号系统 结构 最高液面 最大容量 ㎜ 位 mm T T/min mm mm m/min ％/m 对 个 个 个 个 个 个/段 mm 对 Kw 个 L/kg 4 中间包 最大浇注速度 横向调整行程 升降行程 5 引锭杆 送引锭杆速度 安装方式 型式 基体材质 镀层 固定 锥度 足辊数量 振动装置 振动方式 冷却段总数量 0＃垂直弯曲段 基本弧形段 矫直段 水平段 扇形段辊子数 辊缝设置 驱动辊数量 驱动总功率 二冷分区 比水量 6 结晶器 7 二冷 系统/ 驱动
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