馬玉沅

（山東鋼鐵股份有限公司濟南分公司煉鋼廠,濟南 250101）

濟鋼煉鋼廠120區(qū)域2003年3月1日建成投產(chǎn)，一期包括1座KR鐵水預(yù)處理，1座120噸的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，配有副槍，一臺單流直弧型板坯連鑄機，可生產(chǎn)斷面為200×1200～2100mm，270×1600～2100mm的鑄坯。精煉區(qū)配有CAS站、一座LF/VD精煉爐。2005年8月底二期工程主線建成投產(chǎn)，二期主線工程包括2座120噸的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，兩臺厚度為135mm/150mm的中薄板鑄機，兩臺LF精煉爐，06年建成兩座KR鐵水預(yù)處理，08年又建成一座RH精煉爐和一臺厚度為150mm/200mm的連鑄機。

目前，隨著國內(nèi)鋼鐵市場形勢的急劇惡化，各大型鋼鐵企業(yè)均面臨著急劇虧損的狀態(tài)，企業(yè)轉(zhuǎn)型以及不斷降低生產(chǎn)成本的壓力不可避免。因此，優(yōu)化板坯連鑄機中間包使用壽命，成為濟鋼煉鋼廠連鑄工序降成本直接有效的關(guān)鍵措施之一。

1 板坯連鑄機中間包使用現(xiàn)狀

濟鋼煉鋼廠120區(qū)域有4臺板坯連鑄機，包括2臺中厚板坯連鑄機和2臺中薄板坯連鑄機，2012年上半年，煉鋼廠120區(qū)域1#中厚板坯連鑄機中間包壽命平均14爐左右，2臺中薄板坯連鑄機中間包壽命平均11爐左右，4#中厚板坯連鑄機中間包壽命平均13爐左右，中間包壽命總體低于全國同類型機型的平均水平。

表1 2012年上半年各連鑄機中間包平均連澆爐數(shù)統(tǒng)計對比

2 影響板坯連鑄機中間包連澆爐數(shù)的主要因素分析

2.1 優(yōu)化功能耐火材料質(zhì)量

中間包的功能耐火材料有塞棒、套管、浸入式水口，這3種耐火材料能否與中間包包襯壽命同步，直接影響中間包包齡的提高，合理的選用耐材對提高中間包連澆爐數(shù)起重要作用。針對這3種耐火材料對中間包包齡的影響進行了針對性的研究與改進。

2.1.1 提高浸入式水口的使用壽命

（1）增強浸入式水口渣線部位的侵蝕性，提高浸入式水口的壽命。采用高純度鋁碳質(zhì)材料的整體水口，渣線部分復(fù)合鋯質(zhì)，提高渣線部位抗熱震性和抗侵蝕性。優(yōu)化浸入式水口形狀，降低水口堵塞的幾率。

（2）改善水口烘烤效果，防止開澆時水口炸裂。原有水口烘烤裝置為烘烤小車，后制作水口烘烤裝置，具體見下圖1，并對水口烘烤時間和煤氣用量的控制，烘烤均勻，有效的防止了開澆或者換水口時的水口炸裂。

圖1 改進后的浸入式水口烘烤裝置

（3）優(yōu)化保護渣成分，減少對水口的侵蝕。積極與保護渣廠家協(xié)調(diào)優(yōu)化保護渣的成分，使用含F(xiàn)和堿金屬較低的保護渣，減少了水口C質(zhì)的氧化和釉質(zhì)的燒損。

2.1.2 提高塞棒的使用壽命

4臺板坯連鑄機均采用中間包整體塞棒，且?guī)в幸何豢刂蒲b置。但在生產(chǎn)過程中，時常出現(xiàn)澆鑄后期棒頭不耐侵蝕、棒身渣線部位抗侵蝕效果差、以及棒頭易脫落的現(xiàn)象。針對以上問題，我們采取如下措施：

（1）棒頭由鎂碳材質(zhì)改為鋁碳材質(zhì)，保證了塞棒吹氬效果的同時減少了棒頭的侵蝕；

（2）棒身由鋁碳質(zhì)改為復(fù)合鋯質(zhì)材料，減少了棒身渣線部位侵蝕；

（3）改進棒頭與棒身的結(jié)合方式，杜絕了棒頭脫落現(xiàn)象；

（4）優(yōu)化裝塞棒操作，保證在熱態(tài)情況下對中良好；

（5）細化開澆前對塞棒的檢查，觀察塞棒本體及頭部是否有脫落及裂紋。對塞棒緊固后需再次檢查塞棒對中情況，以便進行及時調(diào)整；

（6）強化澆注過程中每爐對塞棒渣線的檢查，根據(jù)侵蝕情況合理安排中包澆注壽命。

2.1.3 提高大包保護套管的使用壽命

套管的壽命主要決定于套管內(nèi)壁的熔損，而長水口內(nèi)孔熔損的主要原因是偏流。因此，提高套管的壽命除了提高質(zhì)量以外，需要進一步優(yōu)化職工操作，避免鋼流的直接沖刷。操作上需進一步規(guī)范，包括墊圈的使用，氬氣流量的控制以及中間包鋼水液位的控制等。

2.2 生產(chǎn)操作對中包壽命的影響

2.2.1 中間包的烘烤

中間包烘烤對中間包使用壽命的提高有一定的影響，中間包烘烤時升溫過快，易發(fā)生包襯開裂現(xiàn)象，造成中間包無法正常。當烘烤溫度過高(＞1200℃)時，會將包蓋上的殘鋼、殘渣熔化，堵塞中間包上水口和浸入式水口，造成中間包無法開澆。中間包準備好以后，首先進行3h的大火烘烤，使中間包內(nèi)的氣氛溫度快速地躍過600 ℃～800 ℃達到 1000 ℃以上，塞棒和浸入式水口快速釉化，這樣可以防止塞棒和浸入式水口的氧化。然后進行中火烘烤，使中間包包體充分吸熱，同時可避免由于大火烘烤時間長而將中間包烤壞，進而影響使用壽命。

2.2.2 做好保護澆注，降低非計劃停機事故

對于低碳低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼系列（如：SPHC、HS620）的澆注性差，經(jīng)常出現(xiàn)水口結(jié)瘤堵塞而中斷澆注，中包水口結(jié)瘤成為影響連澆爐數(shù)的重要原因，減少甚至消除中包水口結(jié)瘤，是提高連澆爐數(shù)的重要前提之一。在連鑄過程中提高全程保護澆鑄效果和減少大包下渣量，盡量減少鋼水在澆鑄過程中二次氧化，以減輕水口的堵塞。通過優(yōu)化操作，水口結(jié)瘤問題得到很好的解決。

2.2.3 控制中間包內(nèi)渣層厚度

中間包內(nèi)多余的渣子在中間包內(nèi)的長時間停留，不但影響鋼水質(zhì)量，同時也加劇了對中間包、塞棒、和擋渣墻的侵蝕，因此要求中間包內(nèi)渣層厚度高于80mm需要及時溢出。

2.2.4 變渣線操作

為確保浸入式水口的壽命，規(guī)定每個水口變3道渣線，以提高其使用壽命，對于液面波動較大爐次，根據(jù)實際液面波動情況進行變渣線操作。

2.2.5 中包快換機構(gòu)的檢查與使用

中包上線后，檢查快換機構(gòu)壓塊是否涂抹潤滑劑，如果沒有涂抹，及時通知安裝機構(gòu)人員加入潤滑油，防止生產(chǎn)時對浸入式水口的安裝以及更換水口操作造成影響，避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。

2.3 連鑄機設(shè)備保障的影響

設(shè)備是連鑄生產(chǎn)的基礎(chǔ)。對于板坯連鑄來講，長時間多爐連澆就要求連鑄設(shè)備必須做到長時間穩(wěn)定運行并且要保證設(shè)備功能精度。中間包壽命的提高對連鑄、精煉、煉鋼、天車、自動化及公輔系統(tǒng)的設(shè)備都提出了更高的要求，不僅要減少設(shè)備的故障率，同時必須保證設(shè)備功能精度的穩(wěn)定。以板坯鑄機的設(shè)備維護為例，通過堅持不懈地抓設(shè)備功能精度管理，板坯鑄機的設(shè)備故障率大幅降低。

2.4 生產(chǎn)組織的優(yōu)化

生產(chǎn)組織是一個企業(yè)管理水平的重要體現(xiàn)，在現(xiàn)有的設(shè)備、工藝和耐材的條件下，生產(chǎn)組織是影響中間包連澆爐數(shù)的重要因素。連鑄工序的生產(chǎn)組織需要考慮前后工序的設(shè)備狀況、連鑄機的質(zhì)量狀況、鋼種的質(zhì)量要求、澆注規(guī)格和異種鋼連澆等因素。

煉鋼廠120區(qū)域積極進行生產(chǎn)組織的優(yōu)化工作。主要有合同的優(yōu)化和材料申請的優(yōu)化。合同的優(yōu)化指根據(jù)物流平衡、合同的規(guī)格、鋼種、交貨期和特殊要求等對某一段時間內(nèi)的合同進行歸并，便于批量生產(chǎn)，提高產(chǎn)量。材料申請的優(yōu)化是根據(jù)合同計劃的要求，為充分利用中間包的使用時間，對不同鋼種、斷面采用中間包最佳澆注爐數(shù)來組織生產(chǎn)，并充分利用鋼種優(yōu)化（鋼種的增多不僅給生產(chǎn)的組織帶來難度，而且對質(zhì)量的管理帶來不利影響。通過合并成分和用途相近的鋼種，優(yōu)化鋼種的成分和工藝，大量的減少了鋼種代碼）和異種鋼連澆技術(shù)（指不同成分的鋼種在同一個中間包內(nèi)連續(xù)澆注，中間包內(nèi)混交部位的鋼水通過高判低的方式進行處理）實現(xiàn)多爐澆注，隨時根據(jù)生產(chǎn)、質(zhì)量和設(shè)備情況調(diào)整生產(chǎn)計劃，以達到最優(yōu)的生產(chǎn)和最低的成本。

3 結(jié)語

單中間包連澆爐數(shù)不僅僅可以反映出一個鋼廠生產(chǎn)組織控制能力的好壞, 更為重要的是提高單中間包連澆爐數(shù)有利于降低生產(chǎn)成本。通過對影響中間包壽命的因素進行梳理，采取以上措施后，中間包連澆爐數(shù)明顯得到提高，取得如下效果：

3.1 中間包壽命有所提高

中間包消耗明顯減少，各類型板坯連鑄機中間包壽命如下圖2所示：

圖2

中薄板坯連鑄機中間包壽命由11.31爐提高至12.26爐，中厚板坯連鑄機中間包壽命由13.83爐提高至14.92爐，減少了中間包的使用個數(shù)，同時也節(jié)約了功能耐材的消耗，減少了烘烤中間包的煤氣用量，節(jié)約了能源。

3.2 提高了設(shè)備和操作的穩(wěn)定性，減少了非計劃停機幾率

非計劃停機對中間包使用壽命的影響有最直接的關(guān)系，因此，設(shè)備和操作的穩(wěn)定是提高連澆爐數(shù)的關(guān)鍵所在。通過提高中間包壽命的實施與攻關(guān)，強化了職工的點檢意識，優(yōu)化了職工的操作，避免了事故停機帶來的損失。

3.3 降低了鋼鐵料消耗

當中間包消耗減少后，相應(yīng)的減少了澆次終澆后中包內(nèi)剩余的鋼水量以及每個澆次產(chǎn)生的頭尾坯數(shù)量，降低了鋼鐵料消耗。

[1]馮捷,史學紅.連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2005:149.