唐鋼四號連鑄機免撈渣條的的創新及應用

唐鋼四號連鑄機免撈渣條的的創新及應用

文/張晨玉，華北理工大學；冶金與能源學院

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

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。為了實現保護渣免撈渣條，避免破壞保護渣三層結構，使保護渣性能得到充分體現，我們在保護渣的應用方面做了很大的改進，開發出適合不同工作場合的保護渣使用方式。

1 開發矩形坯專用保護渣

表一、通用保護渣

通過與河南通宇集團有限公司結合，該公司按照型鋼廠四號連鑄機的實際生產情況要求，為角鋼生產設計專用保護渣，專用保護渣與通用保護渣的具體化學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 液面自動控制系統及自動加渣系統的應用

2.1 液面自動控制

通過自動化手段準確檢測結晶器內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定。標定液面時置滿位距離結晶器上口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；液面穩定后，保護渣性能得以充分體現，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，鑄坯質量有很大改善。

2.2 自動加渣

本系統由PLC精確控制步進電機的轉速，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晶器銅管口內。通過調整出渣口外形及位置以保證保護渣的均勻加入，從而實現自動加渣，自動加渣替代人工加渣，實現加渣自動化，適時適量加渣，具有聯系加渣均勻加渣的特點。保證加渣量均勻穩定，從根本上避免人為加保護渣不均、浪費及對鑄坯表面質量的影響，并摸索出最優的斷面加渣量410g/噸鋼。節省成本，節省人工。

2.3 水口插入深度固化

隨著連鑄高效化的發展，連鑄結晶器作為控制鋼水清潔度的最后環節，其內部鋼液流動情況成為決定鑄坯質量的關鍵因素，結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。通過對現有8個中包與兩個中包車測量、找平，實現四個流水口插入深度一致，即插入深度全部為350cm，改善了結晶器鋼水流場，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，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，鑄坯質量有很大改善。

3 經濟效益成果

2016年1-10月份生產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，品牌效應顯著，連鑄坯和角鋼產品平均售價比其他生產商高100元/噸，產生效益：17.87×100=1787萬元

280、300角質量穩定，利潤約800元/噸，產生效益：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%，實現免撈渣條按貢獻10%計算，則本項目可創造直接經濟效益為：9755*30%*10%=292.65萬元。

保護渣節約成本：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

合計共創造效益：292.65+3.34=295.99萬元