記者 夏杰生
2023年12月下旬，泰州市旺鑫耐火材料有限公司（下文簡(jiǎn)稱(chēng)旺鑫耐材）與武漢科技大學(xué)等高校及鋼企協(xié)作攻關(guān)，繼創(chuàng )連鑄中間包連續澆鋼142小時(shí)記錄之后，再次斬獲一項重大科技創(chuàng )新成果，煉鋼連鑄降本增效利器——新型連鑄真空中間包。
這種真空中間包對降低中間包包體因高溫差造成大量的傳導熱損失、降低中間包外壁溫度大有裨益，并對充分降低出鋼溫度，提高中間包內鋼液溫度場(chǎng)的穩定性和均勻性發(fā)揮了積極作用。
持續著(zhù)眼連鑄中包區域 著(zhù)力解決中包溫降難題
據旺鑫耐材董事長(cháng)高桂航介紹，中間包是連鑄生產(chǎn)過(guò)程中的重要冶金設備，中間包內的鋼液溫度會(huì )直接影響連鑄過(guò)程的順行，是保證連鑄坯質(zhì)量的重要參數之一。目前，由于連鑄中間包耐火材料材質(zhì)的局限，會(huì )使中間包保溫效果大打折扣，導致鋼液過(guò)程溫降過(guò)大。為了確保澆注過(guò)程的順行，不得不提高轉爐（或精煉爐）出鋼溫度，由此，又會(huì )給煉鋼-連鑄過(guò)程帶來(lái)下列弊端：
一是會(huì )導致轉爐和鋼包耐火材料等的侵蝕和壽命降低；
二是提高轉爐溫度將會(huì )造成合金消耗增加，加大鋼鐵料和氧氣消耗等；
三是鋼坯質(zhì)量也會(huì )因澆注前后期溫差大而受到影響；
四是中間包外殼溫度及中間包包蓋溫度較高會(huì )造成中間包包體和包蓋的變形而降低使用時(shí)間；
五是造成澆注平臺環(huán)境溫度較高，給工人的操作環(huán)境和安全帶來(lái)隱患。
目前，補償中間包溫降的傳統做法是對中間包內的鋼水進(jìn)行加熱，主要加熱方法有等離子加熱或感應加熱。但該方法具有設備投資高、運行成本大、維修量大和環(huán)境影響大等缺點(diǎn)。也有通過(guò)使用納米保溫板來(lái)改善保溫效果，但納米保溫板的保溫效果有限。
校企協(xié)作攻關(guān)出成果 助力客戶(hù)提質(zhì)增效降成本
高桂航指出，新型中間包采用了具有真空保溫作用的雙殼體包體及包蓋，并輔以防氧化涂層隔熱技術(shù)和低導熱系數的永久層澆注料。其研發(fā)初衷是旨在用真空隔熱原理降低中間包殼在澆注過(guò)程中的散熱，增加中間包的保溫效果，進(jìn)而降低出鋼溫度，節約煉鋼過(guò)程中的能耗和物料的消耗，實(shí)現低過(guò)熱度恒溫澆注的目標，從而達到環(huán)保、節能、穩定生產(chǎn)的目的。由于真空包殼導熱系數低，防氧化涂層和隔熱型澆注料進(jìn)一步降低了包體耐材的導熱系數，從而實(shí)現了減少連鑄過(guò)程溫降、降低中間包包殼和包蓋溫度等顯著(zhù)效果。
該技術(shù)目前已在某大型鋼企煉鋼廠(chǎng)進(jìn)行了工業(yè)化驗證。從連鑄過(guò)程測試發(fā)現：相比于同類(lèi)型的傳統中間包，新型真空中間包可以實(shí)現連澆7爐條件下中間包包壁溫度降低50℃以上、包蓋溫度降低100℃以上、包蓋壽命提升50%以上。
同樣，該技術(shù)成果已于2023年10月-12月在無(wú)錫新三洲特鋼公司煉鋼廠(chǎng)進(jìn)行了連續鑄鋼48小時(shí)、72小時(shí)、96小時(shí)工業(yè)化驗證?，F場(chǎng)生產(chǎn)應用實(shí)踐表明：中間包連澆48小時(shí)、72小時(shí)、96小時(shí)工況下，實(shí)現了中間包包壁溫度降低80℃以上、包蓋溫度降低120℃以上，包蓋壽命提升50%以上，連鑄中間包鋼水平均溫降減少4.5℃以上的效果，為降低連鑄過(guò)程溫降、提高鋼水質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本提供了解決方案，為實(shí)現低成本，高質(zhì)量精品鋼的生產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。為高質(zhì)量精品鋼生產(chǎn)卡脖子問(wèn)題的解決提供了必要和充分的條件。
金杯銀杯不如用戶(hù)的口碑
無(wú)錫新三洲特鋼有限公司2023年12月14日，對這種新型連鑄真空中間包的使用效果作出了以下結論：
一是其對中間包永久層和工作層的施工和烘烤沒(méi)有任何影響，使用下來(lái)結果與普通中間包相當。
二是其結構，充分考慮和預留了中間包耐火材料的水汽的排出通道，與普通中間包相當。
三是采用的真空室設計達到隔熱保溫的效果，同時(shí)不影響原中間包的容量和流場(chǎng)。
四是其表面溫度測量結果是，大面、沖擊區、沖擊區拐角、包底等主要測溫點(diǎn)，溫度均＜200℃，明顯的體現了中包保溫效果，且很大程度上改善了澆注作業(yè)區的工作環(huán)境，真正做到了環(huán)境友好。
五是此次工業(yè)試用的保溫真空中間包，并輔以低導熱系數永久層，使用后的中間包的溫降比普通中間包可降低4.5℃左右。按照行業(yè)內公認的算法：鋼水每降低1℃，成本可降低1元，即減少4.5℃溫度，可節約煉鋼成本4.5元/噸鋼。
目前，旺鑫耐材正與產(chǎn)、學(xué)、研、用密切協(xié)作，百尺竿頭，繼續攻關(guān)，力爭使新型連鑄真空中間包的各項性能再上新臺階。
圖一為新型連鑄真空中間包包殼
圖二為真空中間包及包蓋在線(xiàn)使用
