利用电磁感应加热的新型钢包出钢技术

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在钢的连铸生产中，目前普遍采用滑动水口系统完成钢包出钢过程。在钢水注入钢包的初期，填入水口的引流砂的上表面迅速烧结而阻碍了熔融钢水的渗透，烧结层在下部物料的支撑下能够承受钢水的静压力而不破坏；与此同时，物料的烧结速度变慢，烧结层保持在一定的厚度。当钢包开浇时，拉开滑动水口，下部未烧结的引流砂因自重下落，烧结层失去支撑，在钢液静压力的作用下，烧结层破碎，实现顺利开浇。目前的自动开浇率一般在９０－９８％之间。另一方面，引流砂的使用引入了对钢液有害的夹杂物，这些夹杂物在之后的工艺中很难去除，并会在中间包中被钢液中的[Al]还原为Al2O3夹杂，存在于钢液中，并最终成为钢材成品中的有害夹杂物影响钢材的质量和性能，为制造高级洁净钢造成难以克服的困难。而且，现有的连铸工艺中大量使用的硅质和铬质引流砂，都含有数量相当的Cr2O3，会形成大量的6价Cr化合物，对环境会造成严重的污染。

钢包电磁出钢技术是钢坯连铸工序的一种新技术设想，其基本原理是用与钢液成分相同或相近的Fe-C合金代替传统引流砂，在钢包出钢过程中通过电磁感应加热，使钢包底部上水口的Fe-C合金快速全部或部分迅速熔化，从而实现自动出钢。该工艺的原理图如右图所示，当钢包空包时，在上水口中填入Fe-C合金来替代传统的出钢用引流砂，在上水口外侧布置感应加热线圈，当钢包置于浇注位时，给感应加热线圈通以高频交流电，Fe-C合金将在感应热的作用下发生软化直到开始熔化；此时，拉开滑板，钢液将随着全部或部分熔化的Fe-C合金流入中间包中，顺利完成出钢。

应用电磁出钢方法有如下冶金效果：

(1) 可以提高钢包的自动开浇率至100%；

(2)显著提高钢水的洁净度，提高钢种等级或生产高级洁净钢；

(3) 减少浸入式水口的絮流，增加连浇炉数；

(4) 避免使用引流砂形成有毒的六价Cr，对环境造成污染；

(5) 彻底取代引流砂，实现节能减排，降低企业成本。

钢包电磁出钢技术是国内外首创，已获得国家发明专利两项并发表论文多篇，目前已完成实验室研究和工业化生产实验。该技术有望成为新一代的钢铁冶金新技术，创造企业和社会创造巨大的经济效益和社会效益。

联系人：李欢

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