連続鋳造タンディッシュの使用状況とその寿命に影響を与える理由

1.2 中間取鍋の寿命に影響を与える要因：

(1) 耐火材料の品質：

① 作業層は溶鋼と直接接触し、重要な構成部品です。作業層の築炉材料は、半珪石、高アルミナ、ジルコン、またはシリカ、マグネシア、マグネシウムオリビンからなる断熱パネルです。あるいは、マグネシア系、マグネシアクロム系、マグネシアカルシウム系のコーティング材やキャスタブルを使用することもできます。

② 中間取鍋の出湯口用の煉瓦は底部に埋め込まれており、中間取鍋の弱点部分に該当します。通常は高アルミナや耐高温性の材料が使用されます。

③ 中間取鍋底部の作業層は溶鋼の衝撃によって損傷しやすく、耐侵食性と耐摩耗性が求められます。主に高強度タールマグネシア煉瓦、高アルミナ煉瓦、アルミナクロム煉瓦が使用されます。また、溶鋼の衝撃領域にはジルコニア煉瓦も使用されます。

④ 中間取鍋カバーは中間取鍋に被せられ、保温と溶鋼の飛散防止を目的としています。通常、取鍋カバーには粘土または高アルミナ耐火物キャスタブル材が使用されます。

(2) 生産組織と操業レベル：

① 生産工程において、中間取鍋内の溶鋼レベルは安定しているか、変動が少ない状態を保つ必要があります。生産組織としては、転炉の生産能力と連続鋳造の生産能力が通常は整合していることが求められ、溶鋼の遅延鋳造による鋼レベルの大きな変動が中間取鍋の内張りに与える悪影響を回避すべきです。

② 連続鋳造プラットフォームへの溶鋼温度は適切であるべきであり、溶鋼が過度に過熱されて中間取鍋の内張りを洗い流すのを避ける必要がある。また、溶鋼温度が低すぎて中間取鍋に酸素が浸透することによる温度上昇が中間取鍋の内張りに与える害を避ける必要がある。

③ 中間取鍋構造：連続鋳造中間取鍋は、保持壁、ダム、乱流制御装置などの構造を採用しており、これにより中間取鍋内の溶鋼の流れが合理的になるだけでなく、溶鋼中の非金属介在物の浮上を促進し、溶鋼の品質を向上させ、中間取鍋の使用寿命を改善する。

中間パッケージの寿命を向上させるための対策

2.1 中間パッケージの作業層には乾式材料を使用する

特定のプロセス条件および中間取鍋における耐火材料の材質と築炉形態の下で、中間取鍋の使用寿命は主に作業層鋼の化学的侵食、高温溶損、および機械的侵食に依存する。乾式材料の使用は耐侵食性と耐摩耗性に優れており、長時間の連続鋳造の要件を満たす。

2.2 ライニングはマグネシウム耐火材料で構成される

マグネシア質耐火材料は鋼中介在物を吸着する能力が強く、耐食性や耐侵食性にも優れており、高い連続鋳造炉数を満たし、溶鋼の品質を向上させることができます。使用後、中間取鍋の内張りスラグラインが最も薄くなり、その他の部分は30～40mmの間であることが観察されます。一回の注湯が完了した後も、中間取鍋の除去は容易です。

2.3 電流安定器の使用

大鍋からの鋼流が中間鍋に直接影響を及ぼすため、中間鍋の侵食が激しく、深刻な場合には貫通を引き起こす可能性が高い。このため、電流安定器を使用することが決定された。電流安定器の材質はマグネシウムカーボンであり、その構造は内部に空洞を有する容器状の形状をしている。電流安定器の内部空洞の底部は大きく、口部は小さい。この構造を連続鋳造タンディッシュ安定器に使用することで、取鍋ノズル領域でのスラグ巻き込み防止に顕著かつ安定した効果が得られる。タンディッシュ内の溶鋼品質は高く、タンディッシュの耐火物消費量は低い。

2.4 中間取鍋内の溶鋼液面の上昇

従来の中間缶への溶鋼注入時の最低液面要求は600mmであったが、現在は700mm以上に変更されている。溶鋼の液面が上昇したことで、中間缶内での溶鋼の滞留時間が延長された。より深い溶鋼プールでは、取鍋からの溶鋼とスタビライザーとの間の抵抗が増加し、スタビライザーの接触面における流速が小さくなるため、スタビライザーへの衝撃力が低減する。これにより、スタビライザーの連続鋳造時間が延び、中間缶の使用寿命も向上した。

2.5 スラグオーバーフロー操作の改善

元々、オーバーフロー口は注湯口に近く、オーバーフローが困難であった。連続鋳造炉の数が増加するにつれて、スラグ量が多くなり、適時に排出できず、スラグラインによる取鍋ライニングの侵食が激しくなり、溶鋼の品質に影響を及ぼした。このため、スラグオーバーフロー口の位置と形状を変更し、評価システムを構築した。スラグ厚は30mmを超えてはならず、適切なリズムでタイムリーなスラグ排出が必要である。スラグ厚は30mm以下に制御し、壁面のスラグラインの深刻な侵食や壁面への鋼の浸透を防止する。同時に、大型取鍋の作業者は操作を強化し、大型取鍋内の余剰鋼を管理することで、多量のスラグが中間取鍋に投入され、取鍋壁のスラグラインが深刻に侵食されるのを防ぐ必要がある。

2.6 タンディッシュノズルの使用寿命向上

生産スケジューリングレベルを向上させ、鋼待ちなどの理由によるチョーキングを低減し、ステージ上の溶鋼温度を安定させ、操作上の問題による二次鋳造を減らすことで、タンディッシュノズルの使用寿命を延ばし、ひいてはタンディッシュの使用寿命を向上させる。

2.7 溶鋼の脱酸プロセスの改善

西鋼で使用される脱酸剤は主にシリコンアルミニウムバリウムである。脱酸効果を向上させるため、脱酸剤の添加量を増やし、取鍋内にシリコンカルシウムワイヤーを投入して溶鋼中の介在物を改質する総合脱酸プロセスを実施している。このプロセスは、転炉鋼の脱酸効果を高め、鋼中の酸化物介在物を低減するだけでなく、鋼の鋳造性を向上させ、鋼の流動性不良によるタンディッシュノズルの詰まりを解消する。同時に、溶鋼中の遊離酸素含有量が減少し、タンディッシュノズルへの侵食を低減し、タンディッシュの寿命を向上させる。

2.8 合理的な温度システム

溶鋼の正常な鋳造を確保するため、中間取鍋内の溶鋼の過熱度を厳密に10～25℃に制御する。初回鋳造の成功率を向上させるため、転炉の出鋼温度を通常の鋳造温度より30～40℃高く設定する。中間取鍋内の溶鋼温度を中下限に従って制御し、合格率を80%から95%に向上させる。

2.9 ベーキング効果の確保

中包烘烤时，烘烤装置的中火应对准稳流器中心，以确保稳流器的烘烤效果。中包烘烤具体要求：中火烘烤不得少于30分钟，大火烘烤不得少于1小时。中火烘烤指火焰触及包底但不外窜，大火烘烤指煤气阀门全开或基本全开，火焰触及包底并有回弹，风量匹配适当，火焰温度达到最高。大火一旦点燃，干式工作衬中包中途不得灭火或降火，确保中包壁温度达到1000℃以上方可开浇。

2.10 生産組織モデルの改善

生産組織方式を合理的に活用し、中間パッケージの使用を計画的に配置することで、中間パッケージの無駄を回避し、通常の状況では、築炉の順序に従って中間パッケージを合理的に使用し、その使用寿命を最大限に活用する。

2.11 合理的な生産システム

転炉と連続鋳造間の溶鋼接続は、連続鋳造の正常な生産を確保するための必須条件である。連続鋳造に供給される溶鋼が時間通りであること、生産スケジューリングの情報伝達を強化すること、および合理的な生産組織を実施して中間取鍋内の溶鋼レベルを安定させることが求められる。同時に、中間取鍋内の液面が必要範囲内にあることを確保し、中間取鍋の使用寿命を保証する。