張志剛（天津天鐵冶金集團(tuán)熱軋板有限公司，河北涉縣 056404）

天鐵熱軋180 t鋼包滑板四次連滑的生產(chǎn)實(shí)踐

張志剛（天津天鐵冶金集團(tuán)熱軋板有限公司，河北涉縣 056404）

介紹了開發(fā)滑板四次連滑的全過程，針對(duì)在開發(fā)滑板四次使用中出現(xiàn)的上、下滑板之間發(fā)生粘連、板面有剝落、當(dāng)冶煉Ca處理或高M(jìn)n鋼時(shí)產(chǎn)生馬蹄形熔損等問題，進(jìn)行原因分析，通過采取有效的措施，使滑板四次的使用率由38.21%提高到63.85%，噸鋼降低成本0.44元。

鋼包 滑板 裂紋 擴(kuò)孔 實(shí)踐

1 前言

天鐵熱軋板公司（以下簡(jiǎn)稱天鐵熱軋）煉鋼連鑄系統(tǒng)2007年4月投產(chǎn)，配有180 t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐2座、180 t-LF精煉爐2座、雙工位180 t-RH爐1座、兩機(jī)兩流230 mm×（900～1 650）mm常規(guī)板坯連鑄機(jī)2臺(tái)、方圓坯互換連鑄機(jī)1臺(tái)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要以碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、鍋爐及壓力容器用鋼、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、汽車大梁鋼為主。隨著快節(jié)奏、連續(xù)化生產(chǎn)和降低成本的需要，必然增加鋼包熱周轉(zhuǎn)壓力和職工勞動(dòng)強(qiáng)度?；逅拇芜B滑是天鐵熱軋加快鋼包熱周轉(zhuǎn)和減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)鍵途徑。天鐵熱軋通過滑板四次連滑開發(fā)應(yīng)用，使四次連滑率達(dá)到60%以上，不僅緩解了鋼包熱周轉(zhuǎn)的壓力、降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度，而且取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

2 鋼包和滑板使用條件及現(xiàn)狀

鋼包的工藝路徑為BOF-LF-CCM,BOF-Ar/N2Blowing、Feed wire-CCM，BOF-LF-RH-CCM。鋼包單次盛鋼時(shí)間一般為120～180 min，平均出鋼溫度為1 650℃。180 t鋼包滑動(dòng)機(jī)構(gòu)采用VSV LV12T5型機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)行程為200 mm，滑板設(shè)計(jì)孔徑為?80 mm，滑板材質(zhì)為Al2O3-ZrO2-C系列，理化指標(biāo)見表1。滑動(dòng)水口以鋼包后燒氧為主，包口燒氧為輔。鋼包滑板經(jīng)歷2次和3次連滑使用，2次連滑率達(dá)到90%、3次連滑率在85%左右；自開率在98.5%左右。

表1 滑板的理化指標(biāo)

滑板三次使用后，板面只有輕微的氧化痕跡，產(chǎn)生裂紋的情況比較理想，無(wú)縱向裂紋，跟理論設(shè)計(jì)基本相符，見圖1。采用的VSV滑板板形上優(yōu)化了設(shè)計(jì)，使滑板在使用中由于熱應(yīng)力產(chǎn)生的裂紋遠(yuǎn)離滑道方向。

從滑板擴(kuò)孔情況來(lái)看，使用3次，擴(kuò)孔到90 mm～95 mm，平均每爐擴(kuò)徑3.3 mm～5 mm，只有個(gè)別板面出現(xiàn)顆粒剝落現(xiàn)象，見圖2。如果再使用一次，滑板理論擴(kuò)孔為93.3 mm～100 mm，滑板允許使用的孔徑≦105 mm。

3 開發(fā)4次連滑的準(zhǔn)備工作

3.1 重新規(guī)定了安裝滑板的一些細(xì)節(jié)

例如火泥要涂抹均勻、飽滿，泥料稀稠合適，不準(zhǔn)有異物、硬塊，火泥在滑板上的停留時(shí)間小于2 min，安裝滑板的操作手法要平行擠壓入位等。

3.2 校定滑板抹泥的專用工具

防止工具變形引起涂抹火泥厚度不均勻，避免發(fā)生板間夾鋼、穿鋼等事故,見圖3。

3.3 標(biāo)定檢查滑板的L尺

使L尺的有效厚度控制在0.9 mm±0.1 mm、有效長(zhǎng)度20 mm、有效寬度控制在4 mm～6 mm內(nèi)，防止檢查工具的尺寸不精確，造成事故。見圖4。

3.4 加強(qiáng)對(duì)滑板能否使用第4次的檢查和判斷，提高職工的責(zé)任心

如發(fā)現(xiàn)滑板出現(xiàn)縱裂、表面剝落、板間夾鋼或渣、L尺插入滑板及水口縫隙的深度過深、擴(kuò)孔大于100 mm、以及滑板滑行不順暢等，必須更換滑板。

4 開發(fā)滑板四次使用中出現(xiàn)的問題、原因分析及采取措施

4.1 當(dāng)滑板準(zhǔn)備四次連滑燒氧處理和在連鑄準(zhǔn)備澆鋼時(shí)，幾次發(fā)現(xiàn)鋼包滑動(dòng)水口機(jī)構(gòu)滑不開滑板

4.1.1 原因分析

（1）滑板質(zhì)量的問題。在制造滑板時(shí)，應(yīng)首先保證滑板厚度均勻、材質(zhì)均勻，以利于滑板滑行。另外制作滑板所使用材料的膨脹系數(shù)越小越好，因?yàn)榛逶谑褂弥袦囟仁菢O不均勻的，與鋼水直接接觸的區(qū)域溫度最高，其膨脹要遠(yuǎn)高于遠(yuǎn)離鋼水區(qū)域，如果滑板所用材料膨脹系數(shù)大，就會(huì)使滑板高溫區(qū)因膨脹較大導(dǎo)致滑板面由平面轉(zhuǎn)變?yōu)橥姑妫瑥亩璧K滑板的滑行[1]。

（2）高溫鋼的影響。鋼水溫度高，使滑板高溫區(qū)膨脹過大，阻礙滑板的滑行。

（3）板間夾鋼、夾渣。由于滑板侵蝕嚴(yán)重或滑板開關(guān)頻繁，滑道方向夾鋼、夾渣，使滑板間的摩擦力過大，造成滑板滑不開。

（4）滑動(dòng)水口機(jī)構(gòu)的影響。機(jī)構(gòu)變形、滑動(dòng)框內(nèi)有異物、彈簧在使用過程中壓力變化等，造成滑板在機(jī)構(gòu)框架內(nèi)不平整或板間壓力過大，導(dǎo)致滑板滑行困難。

4.1.2 采取措施

（1）在鋼包澆完鋼后滑板滑不開。需要打開機(jī)構(gòu)，進(jìn)行燒氧處理后須把此套滑板換掉，因?yàn)锳l2O3-ZrO2-C滑板經(jīng)過高溫冷卻后，材料發(fā)生不可逆晶型轉(zhuǎn)變，同時(shí)滑板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、熱震穩(wěn)定性下降，如果再使用，將會(huì)造成滑板的抗侵蝕、沖刷性差，產(chǎn)生裂紋等隱患[1]。

（2）在連鑄準(zhǔn)備澆鋼時(shí)發(fā)生滑動(dòng)機(jī)構(gòu)滑不開滑板。需要用應(yīng)急手動(dòng)液壓缸手動(dòng)打開滑板，因應(yīng)急手動(dòng)液壓缸的壓力大于自動(dòng)液壓缸。在連鑄澆完后，必須把此套滑板更換掉。

（3）為了確保連鑄的順利開澆，把鋼包準(zhǔn)備區(qū)液壓缸的壓力調(diào)低，由原來(lái)的16 MPa調(diào)到12 MPa，壓力調(diào)低后在連鑄未發(fā)現(xiàn)滑板滑不開現(xiàn)象。

4.2 上、下滑板之間發(fā)生粘連、板面有剝落、掉料、分層等現(xiàn)象，并隨滑板使用次數(shù)的增加和滑板停滯時(shí)間的延長(zhǎng)，發(fā)生的幾率增大

4.2.1 原因分析

（1）滑板材質(zhì)的原因?；宓呐蛎浵禂?shù)大和熱震穩(wěn)定性差都易使上、下滑板之間發(fā)生粘連、板面有剝落、掉料、分層等現(xiàn)象。

（2）滑板在制作過程中混料不均勻、存在物料偏析現(xiàn)象也容易上、下滑板之間發(fā)生粘連、板面有剝落、掉料、分層等現(xiàn)象。

（3）生產(chǎn)周轉(zhuǎn)的原因?；暹B用時(shí)，停滯時(shí)間較長(zhǎng)，使滑板溫度降到400℃以下，使滑板的強(qiáng)度、熱震穩(wěn)定性降低。

4.2.2 采取措施

（1）對(duì)現(xiàn)滑板材質(zhì)進(jìn)行微調(diào),主要是降低磚坯的熱膨脹及提高磚坯耐剝落性。

（2）對(duì)已經(jīng)到成品工序的磚坯,按著厚度尺寸下限控制（原來(lái)使用滑板的厚度尺寸在上限），以此來(lái)抵消磚坯的部分膨脹。

（3）滑板的使用與鋼包的周轉(zhuǎn)關(guān)系很大，規(guī)定連用的滑板停用超過4 h，必須更換。

4.3 當(dāng)冶煉Ca處理或高M(jìn)n鋼時(shí)，下滑板沿滑道方向呈“馬蹄形熔損”較嚴(yán)重

見圖5。

4.3.1 原因分析

此種現(xiàn)象主要是因?yàn)镃a處理鋼或高M(jìn)n鋼與滑板發(fā)生如下反應(yīng)[1]：

由以上兩個(gè)反應(yīng)式可以看出，由于CaO和MnO與滑板中的SiO2或Al2O3反應(yīng)，生成低熔點(diǎn)物質(zhì)，導(dǎo)致滑板熔損嚴(yán)重。尤其是Ca處理鋼，Ca呈氣態(tài)，對(duì)滑板進(jìn)行循環(huán)侵蝕，從而使滑板熔損呈馬蹄形。

4.3.2 采取措施

（1）對(duì)于Ca處理鋼，要控制鋼水中的Ca/Al=1.0～1.5之間，根據(jù)鋼水中鋁含量確定用鈣線量[2]。

（2）當(dāng)冶煉高Ca處理或高M(jìn)n鋼時(shí)，規(guī)定滑板的使用次數(shù)不得超過3次，并且加強(qiáng)對(duì)滑板的檢查，避免發(fā)生穿鋼事故。

4.4 下滑板孔沿滑道方向被侵蝕呈一深溝狀見圖6。

4.4.1 原因分析

主要原因是連鑄澆鋼時(shí)，滑板的開度較小，長(zhǎng)時(shí)間的侵蝕、沖刷，使滑板孔沿滑道方向被侵蝕呈一深溝狀。另外，如果出現(xiàn)此種現(xiàn)象的滑板較多，則考慮滑板孔徑設(shè)計(jì)不合理，孔徑偏大；只有個(gè)別滑板出現(xiàn)此現(xiàn)象，是由于連鑄出現(xiàn)事故或人為操作的原因。

4.4.2 采取措施

（1）保持中包重量的穩(wěn)定性，保證中包的稱量系統(tǒng)的精度[3]。

（2）控制滑板開關(guān)幅度應(yīng)采取點(diǎn)動(dòng)小幅度調(diào)整。

（3）調(diào)整液壓系統(tǒng)，降低液壓鋼動(dòng)作速度。

5 滑板四次連滑的使用效果

通過5個(gè)月滑板四次連滑生產(chǎn)實(shí)踐，滑板四次連滑率逐步升高，見表2，目前噸鋼降低生產(chǎn)成本0.44元。

滑板擴(kuò)孔正常，擴(kuò)孔在97 mm～102 mm，和理論計(jì)算相當(dāng)，擴(kuò)孔成橢圓形，比較規(guī)則，見圖7和圖8。

表2 滑板四次連滑率

6 結(jié)論

滑板的四次連滑生產(chǎn)實(shí)踐表明，保證滑板的初次安裝質(zhì)量，提高滑板連用的檢查和判斷能力，四連滑是可行的。通過對(duì)滑板四次使用中出現(xiàn)問題的分析，采取了有效的措施，使天鐵熱軋的滑板四次使用率逐步提高，不僅減少了鋼包處理時(shí)間，減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且經(jīng)濟(jì)效益顯著。

[1]胡世平,龔海濤.短流程煉鋼用耐火材料[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2001.269-272.

[2]王雅貞,張巖.氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝與設(shè)備[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2004.

[3]蔡開科,程士富.連鑄鑄鋼原理與工藝[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2003.108-110.

Production Practice of Slide Gate Four Cycle Operation for Tiantie Hot Rolling Mill 180 t Ladle

Zhang Zhigang

The paper describes the entire process of developing slide gate four cycle operation and analyzes the causes for upper and lower slide gate sticking,plate stripping and U-shaped melting loss in Ca treated steel or high Mn steel smelting.Effective measures were taken,which brought slide gate four cycle operation from 38.21%to 63.85%and lowered the cost by 0.44 RMB per ton steel.

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（收稿 2011－02－23責(zé)編趙實(shí)鳴）

張志剛,男，大學(xué)本科，現(xiàn)在天津天鐵鋼鐵集團(tuán)熱軋板有限公司工作。