強(qiáng)化工藝優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng)新

強(qiáng)化工藝優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng)新

提升CSP線生產(chǎn)技術(shù)水平

邯鄲鋼鐵集團(tuán)公司劉如軍馬鞍山2006.11.26摘要一、背景二、目前生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)情況三、工藝技術(shù)升級(jí)及改造四、工藝設(shè)備國(guó)產(chǎn)化情況五、下一步的工作目標(biāo)

一、背景

邯鋼于1999年12月建成CSP線一期工程，2003年4月完成CSP線二期工程建設(shè)，至此，邯鋼CSP線具備了年產(chǎn)246萬(wàn)噸的能力。該工程的建成投產(chǎn)，是邯鋼實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，由傳統(tǒng)建材產(chǎn)品向板帶材產(chǎn)品轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵工程。為了打通產(chǎn)業(yè)鏈，向深加工要效益，我們后續(xù)建成了50萬(wàn)噸熱卷酸洗鍍鋅、130萬(wàn)噸冷軋及后續(xù)鍍鋅、彩涂工程?？陀^上對(duì)熱軋帶鋼表面、板形等質(zhì)量提出了更高要求。為此幾年來(lái)，我們組織實(shí)施了一系列工藝技術(shù)改造和設(shè)備國(guó)產(chǎn)化工作，取得了較好效果。二、目前生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)情況(一)產(chǎn)量情況邯鋼CSP線產(chǎn)量153.26230.66259.75207.01100150200250300年產(chǎn)量(萬(wàn)噸)2003年2004年2005年2006年1-9月2006年預(yù)計(jì)278萬(wàn)噸邯鋼CSP線綜合合格率情況

（二）產(chǎn)品質(zhì)量情況（三）低碳鋼產(chǎn)品生產(chǎn)情況

邯鋼CSP線低碳鋼產(chǎn)品比例

（四）薄規(guī)格軋制情況邯鋼CSP線薄規(guī)格帶鋼生產(chǎn)情況

（五）連鑄漏鋼率情況

邯鋼CSP線連鑄漏鋼率（六）連澆爐數(shù)情況邯鋼CSP線連澆爐數(shù)（七）軋機(jī)作業(yè)率情況邯鋼CSP線軋機(jī)作業(yè)率（八）工序能耗情況邯鋼CSP線工序能耗（九）冷軋用料技術(shù)攻關(guān)工作情況邯鋼CSP線冷軋備料產(chǎn)量1、冷軋備料產(chǎn)量情況；2、冷軋備料綜合合格率情況邯鋼CSP線冷軋備料綜合合格率（十）2006年1-9月份主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)情況一月二月三月四月五月六月七月八月九月累計(jì)產(chǎn)量(萬(wàn)t)22.4620.8624.1421.5924.1023.0223.2324.0123.59207.01合格率(%)98.3899.0699.1299.5699.7999.8999.8599.7999.5199.44≤3.0mm規(guī)格比例(%)51.5359.9756.1946.7740.1544.7156.0461.5365.1653.56冷軋備料量(t)9.058.439.336.0810.8210.2610.5110.1012.0786.66連鑄漏鋼率(%)0.390.260.140.150.270.090.380.050.140.21連拉爐數(shù)(爐/澆次)16.5217.3718.4617.0017.7618.0716.4018.0418.9817.60軋機(jī)作業(yè)率(%)82.5984.6284.6679.9484.5183.9278.6482.5284.0682.81連鑄機(jī)平均作業(yè)率(%)81.6181.1783.5980.6882.9684.4381.4583.9687.1383.00低碳和品種鋼比例(%)67.5356.9060.0440.1062.2967.1964.2762.2469.7361.35工序能耗(kg標(biāo)煤/t)56.6657.4951.7855.3253.4155.9655.6554.7257.5856.58三、工藝技術(shù)升級(jí)及改造（一）一號(hào)連鑄機(jī)的升級(jí)改造（二）鋼包下渣檢測(cè)技術(shù)（三）結(jié)晶器電磁制動(dòng)技術(shù)（四）結(jié)晶器非正弦振動(dòng)技術(shù)（五）連鑄坯表面清理和加熱爐技術(shù)優(yōu)化（六）軋制潤(rùn)滑技術(shù)和高速鋼軋輥的應(yīng)用（七）張力計(jì)、張力差活套技術(shù)（八）邊部遮擋技術(shù)（九）其它

近幾年，圍繞提高產(chǎn)能、改善質(zhì)量、保證后續(xù)深加工對(duì)產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量及板形要求，我們?cè)贑SP線上開(kāi)展了一系列技術(shù)攻關(guān)工作，主要有：（一）一號(hào)連鑄機(jī)的升級(jí)改造1、改造背景：

連鑄連軋二期工程完工后，由于兩臺(tái)連鑄機(jī)工藝技術(shù)參數(shù)差別較大，造成兩臺(tái)連鑄機(jī)的結(jié)晶器、扇形段等設(shè)備互換性差；備件數(shù)量大、生產(chǎn)費(fèi)用高、生產(chǎn)組織不靈活。為此，利用自己的力量，在原LCR1技術(shù)的扇形段上進(jìn)行技術(shù)改造，使之適合LCR3技術(shù)，并于2004年8月停產(chǎn)5天完成了薄板坯一號(hào)連鑄機(jī)的升級(jí)改造工作。2、主要技術(shù)方案：

⑴結(jié)晶器出口厚度從70mm改為90mm同時(shí)保留出口厚度70mm的能力；LCR1升級(jí)為L(zhǎng)CR3工藝技術(shù)，可在澆鑄過(guò)程中根據(jù)軋制工藝要求靈活調(diào)整鑄坯厚度（80-55mm）。

⑵扇形段改造；

提出并實(shí)施了利用原有框架改造的方案，將原LCR1技術(shù)的扇形段改造為適用于LCR3技術(shù)的扇形段。⑶配套自動(dòng)化系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)改造。

LCR1示意圖LCR3示意圖70mm和90mm厚度結(jié)晶器的液面波動(dòng)情況3、實(shí)施效果：

⑴提高了設(shè)備的互換性（結(jié)晶器、扇形段周轉(zhuǎn)數(shù)量減少約40%），大幅度降低了備品、備件數(shù)量；⑵有利于生產(chǎn)組織（改造后結(jié)晶器、中間包可完全互換）；⑶減少碎斷，提高鋼水收得率。⑷提高了連鑄坯質(zhì)量。LCR1和LCR3工藝的鑄坯碎斷對(duì)比鑄坯壓下量過(guò)渡段長(zhǎng)度可以軋制鑄坯壓下量過(guò)渡段長(zhǎng)度8m必須碎斷（二）鋼包下渣檢測(cè)技術(shù)

采用了AMEPA下渣檢測(cè)系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì),大大提高了其使用壽命。中間包接頭鋼包測(cè)量單元前置放大器操作面板1、應(yīng)用實(shí)例下渣信號(hào)2、使用效果⑴降低鋼鐵料消耗：鋼水收得率提高0.24%；⑵系統(tǒng)穩(wěn)定性高：檢測(cè)成功率>99%；⑶該系統(tǒng)的投入為大幅提高連澆爐數(shù)提供了保障；⑷投用一年半以來(lái)，檢測(cè)線圈未因更換上水口造成損壞；

該系統(tǒng)檢測(cè)下渣反應(yīng)迅速（<0.5s），信號(hào)峰值明顯。投入運(yùn)行后，減少了鋼包剩鋼，避免了過(guò)多渣子進(jìn)入中間包。

（三）結(jié)晶器電磁制動(dòng)技術(shù)

通過(guò)對(duì)結(jié)晶器電磁制動(dòng)的參數(shù)（電流與鋼種、斷面和拉速的關(guān)系）進(jìn)行優(yōu)化，確定了最佳的工藝參數(shù)。

無(wú)沖刷制動(dòng)區(qū)帶EMBR不帶EMBR液面波動(dòng)有渦流沖刷點(diǎn)很少漏鋼夾雜物液面平靜⑵對(duì)液渣層分布的影響：

從下圖可以看到結(jié)晶器內(nèi)液渣層的分布情況，未使用EMBr時(shí)，液渣層的分布不均勻，在靠近水口處液渣層較厚，而靠近窄側(cè)液渣層較??；使用EMBr后，液渣層的厚度分布有了明顯改善，從水口到窄側(cè)的液渣層厚度分布較為均勻。

未使用EMBr，斷面1500mm

使用EMBr，斷面1500mm

使用電磁制動(dòng)的效果對(duì)比：⑴對(duì)結(jié)晶器液面的影響：

投入電磁制動(dòng)后，顯著減小了結(jié)晶器內(nèi)鋼液面的波動(dòng)。使用電磁制動(dòng)的結(jié)晶器未使用電磁制動(dòng)的結(jié)晶器⑶對(duì)內(nèi)部質(zhì)量的影響通過(guò)在鑄坯上取樣，分析對(duì)比夾雜物的數(shù)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用電磁制動(dòng)后，總氧含量可以降低約40%，大型夾雜物含量可以降低約60%。見(jiàn)下圖：宏觀夾雜總氧含量夾雜物分析未使用電磁制動(dòng)，90=〉70mm（LCR）使用電磁制動(dòng)，90=〉70mm（LCR）鑄坯組織（低倍）（四）結(jié)晶器非正弦振動(dòng)技術(shù)

瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的振動(dòng)技術(shù)，結(jié)合薄板坯連鑄機(jī)的工藝設(shè)備特點(diǎn),自主開(kāi)發(fā)了非正弦振動(dòng)技術(shù)。⑴鑄坯表面質(zhì)量改善：杜絕邊裂，減輕振痕。⑵漏鋼事故減少：粘結(jié)漏鋼減少32%。應(yīng)用效果正弦曲線非正弦曲線（五）連鑄坯表面清理與加熱爐技術(shù)優(yōu)化

1、連鑄坯表面清理技術(shù)

為提高連鑄坯表面質(zhì)量,我們研究開(kāi)發(fā)了連鑄機(jī)表面清理裝置,用低壓小流量的水除去連鑄坯表面的氧化鐵皮和殘留的保護(hù)渣。該技術(shù)于2003年獲得國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利（ZL03269581.0）。噴嘴連鑄坯運(yùn)行方向連鑄坯氧化鐵皮輥道矯直輥未經(jīng)過(guò)清理的鑄坯下表面經(jīng)過(guò)清理后的鑄坯下表面

2、加熱爐技術(shù)優(yōu)化

優(yōu)化輥環(huán)寬度優(yōu)化輥環(huán)位置、結(jié)構(gòu)優(yōu)化鑄坯傳送參數(shù)加強(qiáng)爐輥維護(hù)管理減小輥環(huán)與鑄坯之間單位載荷

減輕輥環(huán)與鑄坯之間相對(duì)滑動(dòng)

改善鑄坯下表面狀況改造前、后內(nèi)輥環(huán)結(jié)構(gòu)改造前改造后⑴減小了輥環(huán)與連鑄坯之間的單位靜壓力，減輕了爐底輥對(duì)連鑄坯下表面的損傷；⑵帶鋼麻面缺陷明顯減少。0.940.07麻面缺陷比例(%)改進(jìn)前

改進(jìn)后改進(jìn)前改進(jìn)后鑄坯下表面單位靜壓力Kg/mm鑄坯寬度1250mm1500mm改造前4.043.78改造后2.632.813、應(yīng)用效果

1、軋制潤(rùn)滑技術(shù)

（六）軋制潤(rùn)滑技術(shù)和高速鋼軋輥的應(yīng)用

在2003年，我們完成軋制潤(rùn)滑技術(shù)的優(yōu)化改進(jìn)工作，于2004年獲得國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利（ZL200420029585.1）。⑴主要技術(shù)方案：①優(yōu)化潤(rùn)滑設(shè)備布置，改善潤(rùn)滑油膜形態(tài)；②與原有控制系統(tǒng)的通訊匹配，實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)跟蹤控制；③完善控制功能、增加二級(jí)參數(shù)設(shè)定模塊。軋制油管線乳化液噴嘴截止閥混合器單向閥截止閥噴嘴單向閥混合器流量計(jì)…其它機(jī)架油泵調(diào)整閥下輥上輥供水管線

通過(guò)使用軋制潤(rùn)滑技術(shù)，軋制力平均降低10%；軋輥使用壽命提高約20%。⑵應(yīng)用效果

未投用軋制潤(rùn)滑投用軋制潤(rùn)滑

RGLONRGLOFF2、高速鋼軋輥的應(yīng)用⑴高速鋼軋輥性能特點(diǎn)軋輥材質(zhì)碳化物類(lèi)型硬度值（HV）硬度(HSC)抗拉強(qiáng)度(MPa)抗壓強(qiáng)度(MPa)破壞韌性值(MPam1/2)高鉻鑄鐵M7C31200~160075~82700~900700~220021~34高速鋼MC300075~85700~10002500~320025~28M6C1500~1800M2C2000

與高鉻鐵材質(zhì)軋輥相比，高速鋼軋輥具有良好的耐磨性和抗熱裂紋擴(kuò)展性。①在PCFC中，新增高速鋼軋輥板形計(jì)算的有關(guān)參數(shù)；②制定了高速鋼軋輥使用和冷卻制度；③強(qiáng)化了高速鋼軋輥的下機(jī)檢查與探傷工作；④優(yōu)化調(diào)整了高速鋼軋輥的磨削參數(shù)。⑵主要技術(shù)方案：⑶實(shí)際應(yīng)用效果2787390280460100020003000400050006000700080009000平均毫米軋制量(t/mm)高鉻鐵改進(jìn)型高鉻鐵高速鋼高速鋼軋輥比其它材質(zhì)軋輥具有更高的毫米軋制量，為普通高鉻鑄鐵軋輥的2.89倍。（七）張力差和張力計(jì)活套技術(shù)

TML控制原理示意圖

為了提高帶鋼板形精度,在F4和F5后分別布置了張力差（DTL）和張力計(jì)活套（TML）。該系統(tǒng)可根據(jù)帶鋼橫向張力檢測(cè)情況，自動(dòng)進(jìn)行板形控制。2、該系統(tǒng)使用后，帶鋼橫斷面張力分布更加均勻，改善了帶鋼板形。1、為了保證張力差、張力計(jì)活套使用效果，我們作了如下改進(jìn)工作：不投用投用兩側(cè)張力差橫向張力分布⑴改造系統(tǒng)引線連接方式和壓頭安裝方法；⑵根據(jù)不同鋼種特點(diǎn)，制定了PCFC控制參數(shù)；⑶優(yōu)化PLC控制邏輯，解決了帶鋼尾部形狀不規(guī)則造成的控制偏差；⑷改進(jìn)了張力計(jì)護(hù)板冷卻方式，提高了護(hù)板使用壽命。(八）邊部遮擋技術(shù)

在層流冷卻區(qū)增設(shè)邊部遮擋裝置，減小帶鋼邊部溫降，改善帶鋼橫斷面的溫度分布，從而使帶鋼保持良好板形。平整機(jī)入口處觀察到的帶鋼板形情況1、為了保證邊部遮擋使用效果，我們主要實(shí)施了以下技術(shù)方案：⑴改進(jìn)設(shè)備結(jié)構(gòu)，提高擋水板對(duì)中精度；⑵制定了不同鋼種的邊部遮擋使用制度；⑶新增二級(jí)設(shè)定程序，根據(jù)帶鋼厚度等參數(shù)不同，實(shí)現(xiàn)邊部遮擋開(kāi)度的自動(dòng)調(diào)節(jié)；2、通過(guò)使用邊部遮擋技術(shù)，帶鋼的冷態(tài)板形質(zhì)量得到明顯改善。（九）其它圍繞產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量、品種規(guī)格還進(jìn)行了一系列配套升級(jí)改造，如磨床改造、加熱爐自動(dòng)化升級(jí)改造、加熱爐鑄坯對(duì)中和鋼包保護(hù)澆注改造等。四、工藝設(shè)備國(guó)產(chǎn)化情況

經(jīng)過(guò)不斷地試驗(yàn)和優(yōu)化調(diào)整，2003年以后，分別實(shí)現(xiàn)了中碳鋼和低碳鋼保護(hù)渣的國(guó)產(chǎn)化。采用國(guó)產(chǎn)保護(hù)渣后，從降低事故，提高質(zhì)量方面，實(shí)際效果已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)了進(jìn)口保護(hù)渣的水平。

（一）保護(hù)渣已全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化

近幾年來(lái)，圍繞CSP線的設(shè)備和輔料的國(guó)產(chǎn)化我們做了積極的探索，和國(guó)內(nèi)科研院所、生產(chǎn)企業(yè)合作，共同開(kāi)展了大量合作攻關(guān)。目前，主要工藝設(shè)備和輔料已基本實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。（二）結(jié)晶器銅板全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化

目前，結(jié)晶器銅板已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，在產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命方面與進(jìn)口銅板相當(dāng)。同時(shí)我們結(jié)合SMS結(jié)晶器的特點(diǎn)及缺陷，開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“理想結(jié)晶器曲面構(gòu)造”（ZL200420118036.1和ZL200520113359.6）漏斗曲線，并與國(guó)內(nèi)廠家合作于2004年9月開(kāi)始在現(xiàn)場(chǎng)使用。應(yīng)用結(jié)果顯示，改進(jìn)后銅板曲面比改進(jìn)前的縱裂紋發(fā)生率降低0.54%。（三）軋輥國(guó)產(chǎn)化比例60%以上

并在國(guó)內(nèi)CSP線上首先使用國(guó)產(chǎn)高速鋼和改進(jìn)型高鉻鐵軋輥，取得了很好的效果。

目前，軋輥國(guó)產(chǎn)化比例達(dá)到60%以上，使用的軋輥涵蓋高鉻鋼、改進(jìn)型高鉻鐵、改進(jìn)型高鎳鉻和高速鋼等材質(zhì)。使用壽命與進(jìn)口軋輥基本相當(dāng)，價(jià)格低20%。（四）加熱爐爐輥（含耐材）全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化（五）扇形段分節(jié)輥等輥系和潤(rùn)滑脂全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化

2004年實(shí)現(xiàn)加熱爐爐輥全部國(guó)產(chǎn)化，國(guó)產(chǎn)爐輥與進(jìn)口爐輥使用壽命相當(dāng)，成本降低40%。

同年開(kāi)展?fàn)t輥耐材國(guó)產(chǎn)化工作，目前，爐輥耐材已全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，既提高了耐材使用壽命，又降低了成本。五、下一步