日前,唐山中厚板材有限公司1# 板坯連鑄機22# 長壽 命中間包試驗再傳捷報,連澆時間達到131小時,打破該 連鑄機 13# 中間包于 2021 年 11 月 21 日至 11 月 26 日創(chuàng)造 的連澆111小時34分鐘的世界紀錄 。
該試驗中間包于今年 1 月 6 日 22 時 26 分開澆,澆鑄 斷面為(200~280)mm×(1600~2100)mm,平均拉速為 0.85m/min,至 1 月 12 日 9 時 26 分停澆,共連澆 226 爐鋼, 過鋼量為28159噸,鑄坯總長度達6790米。
這是唐山中厚板材有限公司與北京聯(lián)合榮大工程材 料股份有限公司(下文簡稱聯(lián)合榮大)在短短一個半月時 間內(nèi)取得的又一重大創(chuàng)新技術(shù)成果,也是先進冶金管理 理念與高技術(shù)耐材創(chuàng)新理念的又一次完美結(jié)合。該成果 猶如一朵隆冬里綻開的報春花,預(yù)示著2022 年冶金科技 的春天一定會更加生機勃勃。
圖為連續(xù)澆鑄時長達 131 小時,創(chuàng)造世界紀錄的 唐山中厚板材有限公司煉鋼車間 1# 連鑄機 22# 中間包 正在繼續(xù)進行延長包齡試驗。
科技創(chuàng)新破“瓶頸”
2022 年 1 月 10 日,中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會第六屆會員大 會第三次會議指出了2022 年鋼鐵行業(yè)重點工作任務(wù):要 大力推進行業(yè)科技創(chuàng)新工作。補齊鋼鐵行業(yè)“卡脖子”技 術(shù)短板。建立上下游聯(lián)合參與的集“產(chǎn)、學(xué)、研、用、標、驗 檢”于一體的“卡脖子”技術(shù)協(xié)調(diào)推進機制,促進“卡脖子” 技術(shù)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用工作。
改革開放以來,我國在煉鋼—連鑄工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)取 得了令人矚目的進步,中間包包齡達到30小時~50小時 的水平,部分方坯中間包包齡也達到過142小時。但是, 如何進一步提高中間包包齡,尤其是攻克增壽難度更高 的大板坯連鑄中間包包齡一直是冶金及耐火工作者努力 的方向。
中間包包齡高低、壽命長短,直接影響著連鑄坯的收 得率以及生產(chǎn)組織的連續(xù)性和穩(wěn)定性。延長連鑄機中間 包壽命,既可縮短換中間包操作的時間,相應(yīng)延長作業(yè)時 間,還可降低連鑄用耐火材料消耗和烘包的煤氣消耗,減少中間包余鋼及鑄坯切頭、去尾環(huán)節(jié),提高鋼水收得率。另外,中間包長壽還可大幅度減少熱換中間包產(chǎn)生的重廢 品及事故隱患,大幅度縮短工人砌筑烘烤的作業(yè)時間,鋼 廠的翻包固廢及處理工作量都會大幅度減少。
因此,攻克制約中間包尤其是大板坯連鑄中間包壽 命的“瓶頸”難題,對于煉鋼、連鑄生產(chǎn)環(huán)節(jié)的節(jié)能、降耗、 增效,乃至鋼鐵行業(yè)碳減排具有非同一般的意義。
為打破瓶頸,延長中間包工作壽命,全國廣大煉鋼、 連鑄科技工作者堅持常年科技創(chuàng)新,孜孜以求,積極探 索,奮力攻關(guān)。唐山中厚板材公司和聯(lián)合榮大的科技工 作者完成并取得的板坯連鑄中間包壽命高達131小時的 試驗成果,是踐行科技創(chuàng)新破“瓶頸”的重要舉措和實踐,值得點贊。
創(chuàng)新之花結(jié)碩果
據(jù)聯(lián)合榮大董事長章榮會博士介紹,聯(lián)合榮大是一 家致力于耐火材料研究、生產(chǎn)、施工的專業(yè)單位,針對唐 山中厚板材有限公司中間包長壽技術(shù)攻關(guān),承擔了中間 包用耐火材料的整體技術(shù)開發(fā)工作。
中間包壽命的提高,主要取決于中間包內(nèi)材料、施工 和烘烤工藝是否能滿足長壽命的要求,同時也是對煉鋼生 產(chǎn)貫徹以連鑄為中心,設(shè)備為保證,品種計劃為前提的考 驗。唐山中厚板材有限公司異鋼種連澆技術(shù)的成功開發(fā) 為中間包長壽命技術(shù)的開發(fā),創(chuàng)造了極為有利的條件。
要實現(xiàn)中間包長壽,干式料、擋墻、穩(wěn)流器、塞棒、水 口,任何一項出現(xiàn)短板,都可能造成中間包提前下線,必 須同步提高使用性能。
燦爛的科技創(chuàng)新之花,一定會結(jié)出豐碩的經(jīng)濟之 果。據(jù)章榮會博士介紹 ,合作雙方一年多來的聯(lián)合攻關(guān) 實踐,已經(jīng)取得明顯的直接經(jīng)濟效益。
按 2021 年價格計算,唐山中厚板材公司中間包壽命 由25h提高至131h,壽命提高了5.24倍,中間包烘烤費用 節(jié)約 9122 元、減少中間包殘鋼回爐冶煉節(jié)約費用為 20174元、減少因熱換中間包造成重接鑄坯的廢品損失費 用為 20662 元、減少中間包開澆溫度損失費用為 29475 元、作業(yè)率提升增效為 180938 元、減少包襯耐火材料消 耗費用為 94424 元,單澆次綜合效益為 35.5 萬元;平均噸 鋼增效為12.6元。
合作雙方一年多的攻關(guān)產(chǎn)生的社會經(jīng)濟效益主要體 現(xiàn)在以下五方面:
一是充分挖掘了連鑄機生產(chǎn)作業(yè)能力,增產(chǎn)作用顯 著,有利于在鋼產(chǎn)量穩(wěn)定的前提下淘汰落后產(chǎn)能。
二是 2020 年我國鋼產(chǎn)量 10 億噸左右,按板坯占比 15%計,板坯總產(chǎn)量約為 1.5 億噸。若按板坯連鑄 20%產(chǎn) 量采用該長壽技術(shù)則年效益額為3.78億元。
三是以唐山中厚板材為例,2010 年單包過鋼量為 35 爐 4200 噸,耐火材料消耗 4810 千克,實施長壽技術(shù)后, 131h過鋼量為28159噸,耐火材料消耗6560千克,降低中 間包耐火材料消耗0.9千克/噸鋼。按2020年我國板坯連 鑄 20%產(chǎn)量計算,采用該長壽技術(shù)可節(jié)約耐火材料消耗 27000噸,減少了資源消耗和環(huán)境壓力。
四是減少了連鑄拉下、開澆操作和修砌中間包工作 量,降低了工人勞動強度。
五是引導(dǎo)冶金工業(yè)耐火材料應(yīng)用新理念,通過技術(shù) 創(chuàng)新提高效率來增加冶金企業(yè)和耐火材料企業(yè)的效益, 達到雙贏的目標;可基本避免以往惡性競爭造成劣幣驅(qū) 逐良幣的弊端產(chǎn)生,促進行業(yè)整體技術(shù)水平提高。
該攻關(guān)成果的創(chuàng)新性、先進性,所取得的知識產(chǎn)權(quán)還體 現(xiàn)在以下幾方面:
一是開發(fā)了新型渣線干式料、鋁尖晶石質(zhì)擋墻擋壩、 鋯碳復(fù)合上水口等新產(chǎn)品,其材料抗渣侵和抗?jié)B透性好, 滿足了連澆130h以上壽命的要求;發(fā)表論文3篇。
二是開發(fā)了沖擊區(qū)加裝新型護板、穩(wěn)流器復(fù)合澆鑄、 塞棒渣線部位加裝套環(huán)等新技術(shù),各部位均衡蝕損,降低 了包襯材料成本;申請發(fā)明專利5項。
三是優(yōu)化了中間包內(nèi)襯材料和擋墻、擋壩、穩(wěn)流器配 置;申請實用新型專利4項。
四是制訂了中間包施工烘烤標準化作業(yè)指導(dǎo)書,完 善了工藝技術(shù)操作要求。
五是冶煉工序潔凈化生產(chǎn),優(yōu)化渣系,降低了耐火材 料的蝕損。該攻關(guān)成果推廣應(yīng)用前景光明。其技術(shù)開發(fā)應(yīng)用既 為連鑄生產(chǎn)綠色高效提供了技術(shù)支撐,又可以移植應(yīng)運 用于方坯、圓坯、異型坯生產(chǎn)流程。
隨著快速煉鋼技術(shù)和連鑄生產(chǎn)組織的智能化、高效化 發(fā)展,對中間包壽命必將有更高的要求。而制約壽命提高 的主要因素仍體現(xiàn)在塞棒壽命(渣線和頭部)和干式料渣 線壽命(與包壁、包底不同步)。因此,聯(lián)合榮大煉鋼業(yè)務(wù) 技術(shù)團隊已經(jīng)瞄準新的目標,正在進一步優(yōu)化技術(shù)工藝并 研發(fā)更高性能材料,為冶金行業(yè)節(jié)能降耗、增產(chǎn)增效,耐火 材料行業(yè)節(jié)約資源、減排降碳做出更大貢獻。(夏杰生)