唐钢四号连铸机免捞渣条的的创新及应用

唐钢四号连铸机免捞渣条的的创新及应用

文/张晨玉，华北理工大学；冶金与能源学院

唐钢型钢厂四号连铸机在为使用自动液面控制系统及自动加保护渣系统时铸坯质量的稳定性较差，顶辊粘连，扇形段积渣严重，铸坯表面凹陷、凹坑、划痕等质量缺陷频出，手动加渣导致加渣量不均匀，手动控制塞棒造成液面不稳定、波动大，渣条多。频繁捞渣破坏保护渣三层结构。以上因素造成铸坯质量问题，在轧制终端出现角钢开裂，探伤不合，给大规模的生产角钢造成很大困难。

连铸；保护渣；工艺改善

概述

在连铸浇钢过程中钢水液面波动是造成铸坯表面加渣、纵裂等缺陷的主要原因。在连铸机未上线使用自动液面控制和自动加保护渣系统时，采取其他避免液面波动的手段就显得尤其重要。为了实现保护渣免捞渣条，避免破坏保护渣三层结构，使保护渣性能得到充分体现，我们在保护渣的应用方面做了很大的改进，开发出适合不同工作场合的保护渣使用方式。

1 开发矩形坯专用保护渣

表一、通用保护渣

通过与河南通宇集团有限公司结合，该公司按照型钢厂四号连铸机的实际生产情况要求，为角钢生产设计专用保护渣，专用保护渣与通用保护渣的具体化学成分及物理性能如下图表一、表二所示：使用矩形坯轧制角钢专用保护渣后。顶辊沾渣、扇形段积渣情况明显减轻，铸坯凹陷凹坑、划痕减少。铸坯表面质量得到保障，保护渣消耗量从原来的0.450Kg/t降低到0.410kg/t，在一定程度上节约了成本。

表二、矩形坯轧制角钢专用保护渣

使用矩形坯专用保护渣后顶辊前后对比情况如下图：

通用保护渣

新型保护渣

2 液面自动控制系统及自动加渣系统的应用

2.1 液面自动控制

通过自动化手段准确检测结晶器内的钢水液面并实时的把液面信号传送到操作画面，保证操作人员有效的控制液面稳定。标定液面时置满位距离结晶器上口80mm，液面控制精度为±3mm，从根本上避免人为因素造成的液面波动，降低了液面波动卷渣概率；液面稳定后，保护渣性能得以充分体现，避免频繁捞渣条破坏三层渣系，目前平均一炉钢只捞一次渣条，铸坯质量有很大改善。

2.2 自动加渣

本系统由PLC精确控制步进电机的转速，步进电机带动加渣螺杆将保护渣送入下渣管路，进而由输送装置将保护渣均匀送入结晶器铜管口内。通过调整出渣口外形及位置以保证保护渣的均匀加入，从而实现自动加渣，自动加渣替代人工加渣，实现加渣自动化，适时适量加渣，具有联系加渣均匀加渣的特点。保证加渣量均匀稳定，从根本上避免人为加保护渣不均、浪费及对铸坯表面质量的影响，并摸索出最优的断面加渣量410g/吨钢。节省成本，节省人工。

2.3 水口插入深度固化

随着连铸高效化的发展，连铸结晶器作为控制钢水清洁度的最后环节，其内部钢液流动情况成为决定铸坯质量的关键因素，结晶器钢液流动不仅对夹杂物的分离去除、保护渣的卷入影响很大，而且对铸坯坯壳的均匀生长也有很大的影响。通过对现有8个中包与两个中包车测量、找平，实现四个流水口插入深度一致，即插入深度全部为350cm，改善了结晶器钢水流场，使夹杂物能够充分上浮并被保护渣充分吸收，提高钢水纯净度。

通过以上改进后，保护渣性能得以充分体现，避免频繁捞渣条破坏三层渣系，目前平均一炉钢只捞一次渣条，铸坯质量有很大改善。

3 经济效益成果

2016年1-10月份生产250*360mm2角钢铸坯17.87万吨、320*46 0 mm2角钢铸坯9.96万吨。

250*360mm2角钢铸坯：由于铸坯质量提升，外售铸坯完全能满足用户要求，18#-25#角得到用户高度认可，品牌效应显著，连铸坯和角钢产品平均售价比其他生产商高100元/吨，产生效益：17.87×100=1787万元

280、300角质量稳定，利润约800元/吨，产生效益：9.96×800=7968万元

合计：1787万元+7968万元=9755万元

按照工序贡献比例分配，连铸工序贡献30%，实现免捞渣条按贡献10%计算，则本项目可创造直接经济效益为：9755*30%*10%=292.65万元。

保护渣节约成本：保护渣耗量从原来的0.450Kg/t降低到0.410k g/t，平均吨钢降低耗量0.040kg，保护渣成本3000元/吨，

降低成本：0.040×27.83×3000/1000=3.34万元

合计共创造效益：292.65+3.34=295.99万元