唐鋼四號連鑄機免撈渣條的的創(chuàng)新及應(yīng)用

文/張晨玉，華北理工大學(xué)；冶金與能源學(xué)院

唐鋼型鋼廠四號連鑄機在為使用自動液面控制系統(tǒng)及自動加保護渣系統(tǒng)時鑄坯質(zhì)量的穩(wěn)定性較差，頂輥粘連，扇形段積渣嚴重，鑄坯表面凹陷、凹坑、劃痕等質(zhì)量缺陷頻出，手動加渣導(dǎo)致加渣量不均勻，手動控制塞棒造成液面不穩(wěn)定、波動大，渣條多。頻繁撈渣破壞保護渣三層結(jié)構(gòu)。以上因素造成鑄坯質(zhì)量問題，在軋制終端出現(xiàn)角鋼開裂，探傷不合，給大規(guī)模的生產(chǎn)角鋼造成很大困難。

連鑄；保護渣；工藝改善

概述

在連鑄澆鋼過程中鋼水液面波動是造成鑄坯表面加渣、縱裂等缺陷的主要原因。在連鑄機未上線使用自動液面控制和自動加保護渣系統(tǒng)時，采取其他避免液面波動的手段就顯得尤其重要。為了實現(xiàn)保護渣免撈渣條，避免破壞保護渣三層結(jié)構(gòu)，使保護渣性能得到充分體現(xiàn)，我們在保護渣的應(yīng)用方面做了很大的改進，開發(fā)出適合不同工作場合的保護渣使用方式。

1 開發(fā)矩形坯專用保護渣

表一、通用保護渣

通過與河南通宇集團有限公司結(jié)合，該公司按照型鋼廠四號連鑄機的實際生產(chǎn)情況要求，為角鋼生產(chǎn)設(shè)計專用保護渣，專用保護渣與通用保護渣的具體化學(xué)成分及物理性能如下圖表一、表二所示：使用矩形坯軋制角鋼專用保護渣后。頂輥沾渣、扇形段積渣情況明顯減輕，鑄坯凹陷凹坑、劃痕減少。鑄坯表面質(zhì)量得到保障，保護渣消耗量從原來的0.450Kg/t降低到0.410kg/t，在一定程度上節(jié)約了成本。

表二、矩形坯軋制角鋼專用保護渣

使用矩形坯專用保護渣后頂輥前后對比情況如下圖：

通用保護渣

新型保護渣

2 液面自動控制系統(tǒng)及自動加渣系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 液面自動控制

通過自動化手段準確檢測結(jié)晶器內(nèi)的鋼水液面并實時的把液面信號傳送到操作畫面，保證操作人員有效的控制液面穩(wěn)定。標定液面時置滿位距離結(jié)晶器上口80mm，液面控制精度為±3mm，從根本上避免人為因素造成的液面波動，降低了液面波動卷渣概率；液面穩(wěn)定后，保護渣性能得以充分體現(xiàn)，避免頻繁撈渣條破壞三層渣系，目前平均一爐鋼只撈一次渣條，鑄坯質(zhì)量有很大改善。

2.2 自動加渣

本系統(tǒng)由PLC精確控制步進電機的轉(zhuǎn)速，步進電機帶動加渣螺桿將保護渣送入下渣管路，進而由輸送裝置將保護渣均勻送入結(jié)晶器銅管口內(nèi)。通過調(diào)整出渣口外形及位置以保證保護渣的均勻加入，從而實現(xiàn)自動加渣，自動加渣替代人工加渣，實現(xiàn)加渣自動化，適時適量加渣，具有聯(lián)系加渣均勻加渣的特點。保證加渣量均勻穩(wěn)定，從根本上避免人為加保護渣不均、浪費及對鑄坯表面質(zhì)量的影響，并摸索出最優(yōu)的斷面加渣量410g/噸鋼。節(jié)省成本，節(jié)省人工。

2.3 水口插入深度固化

隨著連鑄高效化的發(fā)展，連鑄結(jié)晶器作為控制鋼水清潔度的最后環(huán)節(jié)，其內(nèi)部鋼液流動情況成為決定鑄坯質(zhì)量的關(guān)鍵因素，結(jié)晶器鋼液流動不僅對夾雜物的分離去除、保護渣的卷入影響很大，而且對鑄坯坯殼的均勻生長也有很大的影響。通過對現(xiàn)有8個中包與兩個中包車測量、找平，實現(xiàn)四個流水口插入深度一致，即插入深度全部為350cm，改善了結(jié)晶器鋼水流場，使夾雜物能夠充分上浮并被保護渣充分吸收，提高鋼水純凈度。

通過以上改進后，保護渣性能得以充分體現(xiàn)，避免頻繁撈渣條破壞三層渣系，目前平均一爐鋼只撈一次渣條，鑄坯質(zhì)量有很大改善。

3 經(jīng)濟效益成果

2016年1-10月份生產(chǎn)250*360mm2角鋼鑄坯17.87萬噸、320*46 0 mm2角鋼鑄坯9.96萬噸。

250*360mm2角鋼鑄坯：由于鑄坯質(zhì)量提升，外售鑄坯完全能滿足用戶要求，18#-25#角得到用戶高度認可，品牌效應(yīng)顯著，連鑄坯和角鋼產(chǎn)品平均售價比其他生產(chǎn)商高100元/噸，產(chǎn)生效益：17.87×100=1787萬元

280、300角質(zhì)量穩(wěn)定，利潤約800元/噸，產(chǎn)生效益：9.96×800=7968萬元

合計：1787萬元+7968萬元=9755萬元

按照工序貢獻比例分配，連鑄工序貢獻30%，實現(xiàn)免撈渣條按貢獻10%計算，則本項目可創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益為：9755*30%*10%=292.65萬元。

保護渣節(jié)約成本：保護渣耗量從原來的0.450Kg/t降低到0.410k g/t，平均噸鋼降低耗量0.040kg，保護渣成本3000元/噸，

降低成本：0.040×27.83×3000/1000=3.34萬元

合計共創(chuàng)造效益：292.65+3.34=295.99萬元