一：前  言
當今由于受到原材料價格、市場的激勵競爭、基建投資的減少、以及全球的金融動蕩的影響，鋼鐵產(chǎn)品在市場上的價格越來越低，利潤越來越薄，有的已經(jīng)到了負利潤的地步，這就需要鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)當中對降低能耗提高效率的要求越來越高。
 鋼包作為煉鋼工序與連鑄工序之間的盛鋼容器，其在生產(chǎn)周轉(zhuǎn)過程的熱狀態(tài)，直接影響出鋼和盛鋼過程中鋼水溫度的變化。針對現(xiàn)有煉鋼生產(chǎn)過程中鋼水溫度波動較大，影響過程溫度控制，一般采?。簭娀摪婵?、提高鋼包熱周轉(zhuǎn)、優(yōu)化包襯結(jié)構、鋼水運轉(zhuǎn)過程加保溫劑和澆鑄過程鋼包加蓋等手段來減少鋼水溫降。采取以上手段，雖有一定效果，但在煉鋼過程中鋼水溫度控制**能力**有限。研究表明:一臺150t鋼包空包開始后，前20min內(nèi)由包襯向空氣輻射的熱損失將導致下一爐鋼水溫度損失達15℃。而這種熱損失的40％發(fā)生在空包開始后的前5min。
然而通過在出鋼后-精煉-連鑄-出鋼前的整個過程中在鋼包上加蓋子，輻射熱損失可顯著減少。由于鋼包加蓋顯而易見的節(jié)能效果，成為鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗的一個重要手段。
比如連鑄機上廣泛采用了回轉(zhuǎn)鋼包加蓋裝置。然而，即使是連鑄機上加蓋，也是屬于局部的非全程式保溫措施?，F(xiàn)有鋼包加蓋操作必須由天車或卷揚機輔助完成，使得這項技術在實際應用中的可操作性受到了極大限制，無法做到在整個使用循環(huán)過程中都使鋼包蓋蓋在鋼包上。
據(jù)文獻相關介紹，國內(nèi)外部分設計單位聯(lián)合鋼廠經(jīng)過技術引進、消化、轉(zhuǎn)化創(chuàng)新，設計研發(fā)出適合我國煉鋼廠實際生產(chǎn)需要的鋼包全程加蓋設備和工藝技術，取得了很好的生產(chǎn)實踐效果。為落實**節(jié)能減排政策，建設低成本潔凈鋼平臺，實現(xiàn)綠色、環(huán)保、高效生產(chǎn)提供有益設備。
 
二：設備主要組成部分
鋼包全程加蓋系統(tǒng)主要設備包括：（加揭蓋機、鋼包蓋、液壓系統(tǒng)、自動化電氣控制系統(tǒng)、鉸鏈座、包蓋存放臺、包蓋烘烤設備、專用吊具、專用工裝等）
1：加揭蓋機：有驅(qū)動方式有液壓式和機械式，升降方式有抓鉤式、交叉平提式、插齒式、回轉(zhuǎn)式、懸掛移動式等 。根據(jù)不同煉鋼廠工藝布置的差異采用不同的設備組合。
圖：液壓式鋼包加揭蓋機

2：鋼包保溫蓋：蓋體有整體澆注式和耐火纖維式。鋼包蓋通過聯(lián)接爪與鋼包聯(lián)接，這種聯(lián)接方式在鋼包直立時便于包蓋的摘取，而在鋼包因排渣、更換滑動水口等作業(yè)而必須傾倒時，包蓋與鋼包靠聯(lián)接爪自行鎖緊。由于在鋼包蓋上留有靠自重而自動開閉的排渣門和測溫取樣孔，所以在鋼包接完鋼水后的全程作業(yè)中，實現(xiàn)包蓋一直蓋在鋼包上的目的。
連接組合由連在包蓋上的上聯(lián)接爪和固定在鋼包上部的下聯(lián)接爪等組成，其特征在于上聯(lián)接爪呈倒“Ｕ”狀，（并在“Ｕ”口處安設一銷桿，）下聯(lián)接爪（呈“Ｕ”形并在外側(cè)“Ｕ”板上開設一帶凹溝的銷槽，在銷槽的平直側(cè)加一靠自重而轉(zhuǎn)動的栓銷，）上設置一銷軸，在蓋體蓋在鋼包上時上、下聯(lián)接爪相吻合，銷軸下入銷槽內(nèi)。
3：液壓系統(tǒng)：鋼包加揭蓋裝置由液壓油缸驅(qū)動，使吊鉤或平臺做升降運動，進而實現(xiàn)加蓋和摘蓋的動作。通常液壓站由兩臺泵（開一備一），循環(huán)水泵一臺，以及溢流閥兩套和換向閥等等構成。
4：自動化電氣控制系統(tǒng)：可實現(xiàn)液壓泵站的的啟動、油缸的伸縮位移控制、鋼包車進出鋼包加蓋機的信號采集、集合各組采集的信號系統(tǒng)做出油缸的伸縮、實現(xiàn)保溫蓋的自動升降，以及對油溫和油位的控制等等。
5：輔助設備：鉸鏈座、包蓋存放臺、包蓋烘烤設備、專用吊具、專用工裝等。

三：操作工藝
1 ：出鋼前準備
在完成爐次之間對鋼包的準備服務后,鋼包不是象通常那樣被放到預熱器上進行預熱，而是被放回到等候在電爐或轉(zhuǎn)爐旁邊的鋼包車上，并且有鋼包蓋蓋在上面，直到下一爐開始出鋼，所以在使用鋼包全程加蓋設備與工藝進行生產(chǎn)時，正常周轉(zhuǎn)鋼包將不再需要在線預熱。只有在遇到長達幾個小時的超時工序延遲時，鋼包預熱才需加以考慮。這會給生產(chǎn)單位節(jié)約大量的線預熱費用，從而節(jié)約了生產(chǎn)成本。
2：鋼包倒掉鑄余渣，清洗水口滑板后，可直接在鋼包帶蓋或煉鋼爐出鋼前完成加入引流砂填入。完成填砂后，鋼包經(jīng)過出鋼線，采用揭蓋裝置完成揭蓋，包蓋存放專用存放臺，進入煉鋼爐下出鋼
3： 出鋼后加蓋
煉鋼爐出鋼完成后，當鋼包經(jīng)過包蓋專用存放臺，自動完成加蓋操作，不需要人為干預。但是在特殊情況下也可以進行手動控制。
4：精煉揭蓋
 鋼包進入精煉工位（LF或RH）可完成喂絲脫氧處理，包蓋設置測溫取樣和喂絲孔。鋼包經(jīng)過精煉平臺鋼車線，采用揭蓋裝置完成揭蓋，包蓋存放專用存放臺，進入精煉爐完成處理位鋼水精煉。
5： 精煉加蓋
  處理鋼水完成精煉任務，當鋼包經(jīng)過包蓋專用存放臺，自動完成加蓋操作。加蓋鋼包可進行鈣處理或微合金化。鋼水成分、溫度、潔凈度等合格后，直接用天車吊上連鑄回轉(zhuǎn)臺。連鑄工序可無需再加原有的回轉(zhuǎn)臺上的鋼包加蓋裝置。
 
四：效果評價
 鋼包全程加蓋系統(tǒng)使煉鋼廠顯著降低鋼包內(nèi)的熱量損失,減少鋼包內(nèi)鋼水溫降和空包時保溫材料的降溫。這些能量損失的減少轉(zhuǎn)化成重要的生產(chǎn)經(jīng)濟效益。*主要的效益表現(xiàn)在操作成本的降低、產(chǎn)品質(zhì)量的提高和生產(chǎn)效率的提高。
使用鋼包全程加蓋節(jié)能系統(tǒng)使鋼包蓋在近乎整個鋼包使用循環(huán)周期內(nèi)都始終蓋在鋼包上，由此帶來的直接效益有：
1：可免除周轉(zhuǎn)鋼包在線預熱費用：在線烘烤主要用于非正常情況下的搶救性升溫。鋼包加蓋澆注完1h后包襯溫度在1000℃以上，能夠?qū)崿F(xiàn)紅包出鋼。停用8h后的加蓋鋼包包壁溫度在550~600℃之間，比未加蓋鋼包的溫度提高400℃以上，與大火烘烤4h的鋼包相比溫度基本相同（烘烤4h后鋼包內(nèi)壁溫度一般在550~650℃之間），停用8h之內(nèi)的鋼包直接進行加蓋操作能夠保證鋼包內(nèi)壁溫度。在線烘烤焦爐煤氣升溫按400Nm3/h烘烤20min，年產(chǎn)500萬噸鋼廠節(jié)約烘烤煤氣量4000萬Nm3。
2：降低出鋼時的溫度減少升溫費用：根據(jù)從出鋼后-精煉-連鑄-出鋼前的周期長短，鋼水出爐溫度可以被降低10-30℃。
從而大大降低對鋼水出爐前的升溫費用，一般可實現(xiàn)的噸鋼費用節(jié)約一般在10-25元之間，每100萬噸鋼可節(jié)支800萬至1300萬元。噸鋼成本降低5元，預計年創(chuàng)效2000萬元。
轉(zhuǎn)爐出鋼吹氧升溫按5Nm3℃噸鋼計算，溫度提高10℃，年產(chǎn)500萬噸鋼廠節(jié)約氧氣用量25000萬Nm3。
3：延長耐火磚的使用壽命降低耐火磚的消耗費用：由于在整個煉鋼-連鑄
的周期中鋼包內(nèi)的溫度變化較小從而提高了耐火磚的使用壽命，降低了年度耐火磚的使用量。而且減少對鋼包邊沿及渣線的清理需求，從而減少對包襯耐火的機械損傷
4：降低保溫劑的使用量節(jié)約生產(chǎn)成本：整個過程加蓋后減少包內(nèi)鋼水的冷卻。減少鋼水在鋼包、中間包及結(jié)晶器內(nèi)的溫度波動，可實現(xiàn)低過熱度澆注，免除連鑄過程中對中間包的輔助預熱。合金收得率更加穩(wěn)定，減少鋼包內(nèi)的廢鋼產(chǎn)生，節(jié)約保溫劑的使用量。
5：降低鋼包使用數(shù)量：加快鋼包周轉(zhuǎn)，可減少在線鋼包的使用只數(shù)。
6：節(jié)能減排。轉(zhuǎn)爐出鋼降溫10℃減少煙氣排放25000萬Nm3/h。鋼包烘烤減少煙氣排放6000萬Nm3/h。
7：爐齡/包齡被延長煉鋼爐及鋼包上的耐火侵蝕被減小，因此爐齡/包齡被延長。一般煉鋼廠轉(zhuǎn)爐出鋼口壽命提高30爐以上，鋼包壽命有加蓋前的75.4爐提高至77.9爐。
8：減少LF升溫時間，減少RH、CAS 的OB頻率及時間。產(chǎn)品質(zhì)量得以提高。
9：職工勞動力需求減少。減少鋼包內(nèi)粘冷鋼、冷渣，減少對渣線、包底清理時間
鋼包服務區(qū)的操作空間可以縮小，提高車間人員的安全保護。整個廠區(qū)環(huán)境溫度改善，污染減少。
10：提高透氣磚的壽命：鋼包內(nèi)包底粘冷鋼減少，可提高滑動水口開澆率及確保透氣磚通暢，提高透氣磚的壽命。
11：提高鑄坯的表面質(zhì)量：鋼包鋼水上下溫度均勻，可減少中間包鋼水溫度的波動，對穩(wěn)定連鑄拉速有利，從而減少連鑄的操作事故，并可提高鑄坯的表面質(zhì)量。
12：工作環(huán)境改善：由于工作區(qū)環(huán)境溫度改善，污染減少，有利于員工的健康。
 
 
五：設計選型參考
 
六：鋼包加揭蓋過程
鋼包揭蓋過程：帶有鋼包蓋的鋼包，由鋼包車運送，前往爐前等待出鋼，此時鋼包加蓋裝置的吊鉤處于下部揭蓋位置，待要出鋼時，開動鋼包車到鋼包加蓋裝置下方，此時，鋼包蓋上吊耳與吊鉤相碰，帶動鋼包加蓋裝置前進一段距離后，開動鋼包加蓋裝置上的液壓缸，將鋼包蓋提升。鋼包車驅(qū)動鋼包到爐下出鋼。
鋼包加蓋過程：出鋼后的鋼包由鋼包車驅(qū)動，經(jīng)過測溫取樣等工藝處理后，運行到鋼包揭蓋裝置下時，鋼包上的吊耳與鋼包蓋上的碰塊相碰，帶動鋼包加蓋裝置前進一段距離后，開動鋼包加蓋裝置上的液壓缸，將加蓋機構下降到*低位置，此時鋼包加蓋的吊鉤與鋼包蓋脫離，鋼包蓋蓋到鋼包上，由鋼包車運送到下一個工位。
 
七:設備優(yōu)勢
1.本套設備結(jié)構簡單，設備重量輕，維護量?。?br /> 2.升降范圍大，可以滿足鋼包沿有較高的沾渣；滿足在兌澆余時將鋼包蓋升高，方便鋼包不加蓋通過；
3.加、揭蓋整個過程隨鋼包車一起前進，不需鋼包車**定位停車；
4.可以實現(xiàn)自動控制；
5.設備安裝、調(diào)試簡單、方便。

八：結(jié)  語
   通過國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的實踐應用，已經(jīng)充分的證明鋼包全程加蓋技術是一項節(jié)能、環(huán)保、降耗的新技術。此項技術，落實**節(jié)能減排政策，建設低成本潔凈鋼平臺，實現(xiàn)綠色、環(huán)保、高效生產(chǎn)提供有益的借鑒。