一種操作安全的鋼水中包快換水口機構(gòu)在羅源閩光的應(yīng)用

何盛峰

摘 要：介紹了一種操作安全的鋼水中包快換水口機構(gòu)在羅源閩光方坯連鑄機中包上從試驗、完善到推廣應(yīng)用的實踐，使得連鑄中包機構(gòu)投入使用的安全性得到提高。

關(guān)鍵詞：操作安全;中包;穿包;安全性

為了解決中包上水口在快換中包水口機構(gòu)處理過渡塊黏鋼等問題的過程中，上水口由機構(gòu)的扇形板滑塊框中穿出，造成中包穿包的安全生產(chǎn)難題。羅源閩光鋼鐵有限責(zé)任公司（以下簡稱羅源閩光）煉鋼廠自2019年2月起，在1號連鑄機上對操作安全的快換水口機構(gòu)進行試用。該操作安全快換水口機構(gòu)是通過將一個半月型防墜板，安裝在機構(gòu)的扇形板滑塊框中，達到處理過渡塊黏鋼等問題過程，上水口無法由機構(gòu)的扇形板滑塊框中穿出的目的，在連鑄中包的安全使用過程中發(fā)揮了重要的作用。

一、工藝條件

1.鑄機設(shè)備及工藝參數(shù)

1號機為半徑8米弧長的四機四流方坯連鑄機，T形中包，容量19噸，流間距1.2米，澆鑄主要鋼種HRB400EA、HRB400EB、400VN、HPB300、400V鋼。

2號機為半徑8米弧長的五機五流方坯連鑄機，T形中包，容量23噸，流間距1.2米，澆鑄主要鋼種HRB400EA、HRB400EB、Q195、400VN、HPB300、400V鋼。

大包氬后溫度T=1555℃～1585℃

中包液相線溫度T=1500℃～1560℃

平均拉速V=2.6m/Min～3.0m/Min

澆鑄斷面150mmx150mm

2.中包工作層材質(zhì)

鎂質(zhì)涂料及干式料作為中包工作層材質(zhì)

3.安全的中包機構(gòu)材質(zhì)

主要材質(zhì)為球墨鑄鐵，半月板材質(zhì)為S45C號鋼

4.快換水口耐材

包括座磚、上水口、上滑塊、下滑塊、過渡塊。

二、試用情況

1.安全水口機構(gòu)的原理

安全水口快換機構(gòu)由擺動手柄、杠桿壓力調(diào)節(jié)器、扇形板、固定板、底座等組成，機構(gòu)閉合時，整體厚度為130毫米，扇形板的兩塊滑塊框內(nèi)裝有兩塊下滑塊，中包滑塊水口切換后，若發(fā)現(xiàn)需要更換兩滑塊框中間的過渡塊出現(xiàn)黏鋼等問題需要更換時，用半月板替換備用下滑塊，同時將半月板開口調(diào)整至朝向在線下滑塊方向，之后移動扇形板的手柄，使該滑塊下線并取出。使得半月板拖住上滑塊水口，從而使過渡塊具備更換條件，待過渡塊更換完畢再將半月板用下滑塊替換回來，從而完成更換過渡塊操作（見圖1）

2.試用第一階段

2019年2月，在1號連鑄機上對操作安全的水口快換機構(gòu)進行試用，試用中包5個，平均中包齡70.28爐，連澆爐數(shù)131.32爐。

針對第一階段試用情況，發(fā)現(xiàn)主要問題為如下幾點;

（1）在機構(gòu)上，底座與扇形板互換性能較差;

（2）使用半月板表面會有部分黏鋼，多次使用后表面粗糙度較大;

（3）開澆爐次的大包上臺溫度過低，容易發(fā)生開澆困難甚至造成開澆失敗等生產(chǎn)事故，機構(gòu)的使用壽命被降低;

（4）當(dāng)處理過渡塊時間超過30分鐘時，過渡塊縫隙中余鋼會黏死在機構(gòu)上，降低機構(gòu)使用壽命;

3.試用第二階段

2019年3月，針對新發(fā)現(xiàn)的幾點問題進行收集匯總并進行改造，進行了第二階段試用，試用中包6個，平均中包齡72.67爐，連澆爐數(shù)132爐。

（1）重新制定半月板安裝使用和過渡塊更換教程，確保半月板安裝和過渡塊更換過程底座和扇形板能夠緊密配合。

（2）為了解決半月板表面多次使用后表面粗糙的問題，在半月板使用完后及時砂輪機打磨表面粗糙，同時準(zhǔn)備多個備用半月板。

（3）做好快換機構(gòu)安裝完畢驗收及中包上線烘烤前的檢查工作。

（4）保障開澆爐次鋼水的氬后溫度穩(wěn)定，使得中包開澆成功率得到提高。

4.試用的第三階段

2019年4月，在對生產(chǎn)人員管理及半月板使用進行優(yōu)化，進行第三階段試用，試用中包6個，平均中包齡73.5爐，連澆爐數(shù)137.95爐。

（1）對P3工進行技術(shù)培訓(xùn)，培訓(xùn)使用半月板及更換過渡塊培訓(xùn)，保證半月板安裝正確，過渡塊更換迅速。

（2）加強對半月板安裝、過渡塊更換質(zhì)量的考核，保障機構(gòu)的使用壽命不被過渡塊的使用情況影響。

（3）加強對半月板制作質(zhì)量及使用質(zhì)量的跟蹤，發(fā)現(xiàn)半月板粗糙立即安排打磨或者更換。

（4）較使用孔徑16.5毫米及孔徑17毫米的上滑塊，滑塊中部的鋯芯侵蝕前者更小，發(fā)生滲鋼或擺不動現(xiàn)象在更換下滑塊過程明顯減少，所以把上下滑塊孔徑由直徑17毫米改為直徑16.5毫米。

（5）取消半月板的上表面倒角。試驗發(fā)現(xiàn)倒角過大，會減小半月板的有效接觸面積，反而會在半月板邊緣處黏連余鋼，降低中包機構(gòu)和半月板的使用壽命。

5.鞏固階段

從2019年4月至5月，1號連鑄機試用了35個操作安全的快換水口機構(gòu)中包，相關(guān)生產(chǎn)指標(biāo)進一步得到提升，平均中包齡74.01爐，連澆爐數(shù)142.22爐。

三、全面推廣階段

1號連鑄機在操作安全的水口機構(gòu)推廣使用后，各項生產(chǎn)指標(biāo)都得到了提升，中包水口快換機構(gòu)在更換過渡塊時的安全性得到了保障。

四、長壽命階段

在中包上試用30小時～40小時的干式料獲得成功并得到推廣。干式料推廣使用，影響中包齡提高的限制環(huán)節(jié)又回到了快換水口耐材的問題上，因此勢必改造中間包水口。

1.加厚上滑塊的鋯芯

上滑塊被侵蝕后容易造成鋼水滲入滑塊水口的上、下滑塊間隙，造成機構(gòu)擺不動或滲鋼，中包的使用壽命仍被制約。所以加厚上滑塊的鋯芯，從先前的15毫米加厚到25毫米。

2.提升滑塊鋯芯的質(zhì)量

更換上、下滑塊的鋯芯。讓下滑塊單次使用的壽命能夠維持超過15小時，保證中包壽命小于30小時時無需更換下滑塊。

3.上水口加鋯芯

上水口整體都是鋁碳質(zhì)材料制作而成。上水口加鋯芯避免在長時間澆鑄后，上水口的鋼水由上滑塊的鋯芯與外框之間透到滑塊水口上、下滑塊的接觸面;且能夠保護上滑塊鋯芯不被鋼水直接沖刷。

4.提高生產(chǎn)調(diào)度水平

生產(chǎn)調(diào)度過程需再優(yōu)化。重開澆及堵流之類的非常規(guī)作業(yè)導(dǎo)致的水口重?zé)龁栴}盡可能杜絕，避免制約鋯芯的使用時長。

5.加強對機構(gòu)的使用跟蹤

全程跟蹤機構(gòu)的使用情況，定期計劃更換安全快換水口機構(gòu)，投入使用的機構(gòu)避免使用前已經(jīng)是變形的。

1號連鑄機機干式料中包，經(jīng)由上述五個方向的改造后，開始34小時的實驗，試驗結(jié)果取得成功，經(jīng)過3個中包試驗，能夠達到75爐次（34小時）平均使用壽命。

五、分析與展望

下一步計劃將單個中包34小時的使用壽命進行鞏固，再在此基礎(chǔ)上計劃通過增加下滑塊可更換次數(shù)、加厚上滑塊和優(yōu)化機構(gòu)的抗形變特性等方式達到單個中包使用40小時的目標(biāo)。

六、結(jié)論

1.必須將上滑塊鋯芯的質(zhì)量提高作為重點，尤其是是鋯芯的耐沖刷性能、厚度和有效長度。

2.提升下滑塊質(zhì)量的特定性，必須優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度過程及減少下滑塊的更 頻率，減少非常規(guī)堵流造成的重開澆等作業(yè)

3.更多地使用孔徑16.5毫米的上滑塊，并且上水口采用鋯芯，使得中包及機構(gòu)的使用壽命能被延長。

4.必須采取不同的方式方法不斷予以提升。

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