天鐵熱軋180 t鋼包滑板四次連滑的生產實踐

張志剛（天津天鐵冶金集團熱軋板有限公司，河北涉縣 056404）

天鐵熱軋180 t鋼包滑板四次連滑的生產實踐

張志剛（天津天鐵冶金集團熱軋板有限公司，河北涉縣 056404）

介紹了開發(fā)滑板四次連滑的全過程，針對在開發(fā)滑板四次使用中出現(xiàn)的上、下滑板之間發(fā)生粘連、板面有剝落、當冶煉Ca處理或高Mn鋼時產生馬蹄形熔損等問題，進行原因分析，通過采取有效的措施，使滑板四次的使用率由38.21%提高到63.85%，噸鋼降低成本0.44元。

鋼包 滑板 裂紋 擴孔 實踐

1 前言

天鐵熱軋板公司（以下簡稱天鐵熱軋）煉鋼連鑄系統(tǒng)2007年4月投產，配有180 t頂?shù)讖痛缔D爐2座、180 t-LF精煉爐2座、雙工位180 t-RH爐1座、兩機兩流230 mm×（900～1 650）mm常規(guī)板坯連鑄機2臺、方圓坯互換連鑄機1臺。產品結構主要以碳素結構鋼、低合金結構鋼、鍋爐及壓力容器用鋼、高強度結構鋼、汽車大梁鋼為主。隨著快節(jié)奏、連續(xù)化生產和降低成本的需要，必然增加鋼包熱周轉壓力和職工勞動強度。滑板四次連滑是天鐵熱軋加快鋼包熱周轉和減輕職工勞動強度的關鍵途徑。天鐵熱軋通過滑板四次連滑開發(fā)應用，使四次連滑率達到60%以上，不僅緩解了鋼包熱周轉的壓力、降低了職工勞動強度，而且取得了顯著的經(jīng)濟效益。

2 鋼包和滑板使用條件及現(xiàn)狀

鋼包的工藝路徑為BOF-LF-CCM,BOF-Ar/N2Blowing、Feed wire-CCM，BOF-LF-RH-CCM。鋼包單次盛鋼時間一般為120～180 min，平均出鋼溫度為1 650℃。180 t鋼包滑動機構采用VSV LV12T5型機構，機構行程為200 mm，滑板設計孔徑為?80 mm，滑板材質為Al2O3-ZrO2-C系列，理化指標見表1?；瑒铀谝凿摪鬅鯙橹?，包口燒氧為輔。鋼包滑板經(jīng)歷2次和3次連滑使用，2次連滑率達到90%、3次連滑率在85%左右；自開率在98.5%左右。

表1 滑板的理化指標

滑板三次使用后，板面只有輕微的氧化痕跡，產生裂紋的情況比較理想，無縱向裂紋，跟理論設計基本相符，見圖1。采用的VSV滑板板形上優(yōu)化了設計，使滑板在使用中由于熱應力產生的裂紋遠離滑道方向。

從滑板擴孔情況來看，使用3次，擴孔到90 mm～95 mm，平均每爐擴徑3.3 mm～5 mm，只有個別板面出現(xiàn)顆粒剝落現(xiàn)象，見圖2。如果再使用一次，滑板理論擴孔為93.3 mm～100 mm，滑板允許使用的孔徑≦105 mm。

3 開發(fā)4次連滑的準備工作

3.1 重新規(guī)定了安裝滑板的一些細節(jié)

例如火泥要涂抹均勻、飽滿，泥料稀稠合適，不準有異物、硬塊，火泥在滑板上的停留時間小于2 min，安裝滑板的操作手法要平行擠壓入位等。

3.2 校定滑板抹泥的專用工具

防止工具變形引起涂抹火泥厚度不均勻，避免發(fā)生板間夾鋼、穿鋼等事故,見圖3。

3.3 標定檢查滑板的L尺

使L尺的有效厚度控制在0.9 mm±0.1 mm、有效長度20 mm、有效寬度控制在4 mm～6 mm內，防止檢查工具的尺寸不精確，造成事故。見圖4。

3.4 加強對滑板能否使用第4次的檢查和判斷，提高職工的責任心

如發(fā)現(xiàn)滑板出現(xiàn)縱裂、表面剝落、板間夾鋼或渣、L尺插入滑板及水口縫隙的深度過深、擴孔大于100 mm、以及滑板滑行不順暢等，必須更換滑板。

4 開發(fā)滑板四次使用中出現(xiàn)的問題、原因分析及采取措施

4.1 當滑板準備四次連滑燒氧處理和在連鑄準備澆鋼時，幾次發(fā)現(xiàn)鋼包滑動水口機構滑不開滑板

4.1.1 原因分析

（1）滑板質量的問題。在制造滑板時，應首先保證滑板厚度均勻、材質均勻，以利于滑板滑行。另外制作滑板所使用材料的膨脹系數(shù)越小越好，因為滑板在使用中溫度是極不均勻的，與鋼水直接接觸的區(qū)域溫度最高，其膨脹要遠高于遠離鋼水區(qū)域，如果滑板所用材料膨脹系數(shù)大，就會使滑板高溫區(qū)因膨脹較大導致滑板面由平面轉變?yōu)橥姑?，從而阻礙滑板的滑行[1]。

（2）高溫鋼的影響。鋼水溫度高，使滑板高溫區(qū)膨脹過大，阻礙滑板的滑行。

（3）板間夾鋼、夾渣。由于滑板侵蝕嚴重或滑板開關頻繁，滑道方向夾鋼、夾渣，使滑板間的摩擦力過大，造成滑板滑不開。

（4）滑動水口機構的影響。機構變形、滑動框內有異物、彈簧在使用過程中壓力變化等，造成滑板在機構框架內不平整或板間壓力過大，導致滑板滑行困難。

4.1.2 采取措施

（1）在鋼包澆完鋼后滑板滑不開。需要打開機構，進行燒氧處理后須把此套滑板換掉，因為Al2O3-ZrO2-C滑板經(jīng)過高溫冷卻后，材料發(fā)生不可逆晶型轉變，同時滑板的結構強度、熱震穩(wěn)定性下降，如果再使用，將會造成滑板的抗侵蝕、沖刷性差，產生裂紋等隱患[1]。

（2）在連鑄準備澆鋼時發(fā)生滑動機構滑不開滑板。需要用應急手動液壓缸手動打開滑板，因應急手動液壓缸的壓力大于自動液壓缸。在連鑄澆完后，必須把此套滑板更換掉。

（3）為了確保連鑄的順利開澆，把鋼包準備區(qū)液壓缸的壓力調低，由原來的16 MPa調到12 MPa，壓力調低后在連鑄未發(fā)現(xiàn)滑板滑不開現(xiàn)象。

4.2 上、下滑板之間發(fā)生粘連、板面有剝落、掉料、分層等現(xiàn)象，并隨滑板使用次數(shù)的增加和滑板停滯時間的延長，發(fā)生的幾率增大

4.2.1 原因分析

（1）滑板材質的原因?；宓呐蛎浵禂?shù)大和熱震穩(wěn)定性差都易使上、下滑板之間發(fā)生粘連、板面有剝落、掉料、分層等現(xiàn)象。

（2）滑板在制作過程中混料不均勻、存在物料偏析現(xiàn)象也容易上、下滑板之間發(fā)生粘連、板面有剝落、掉料、分層等現(xiàn)象。

（3）生產周轉的原因?；暹B用時，停滯時間較長，使滑板溫度降到400℃以下，使滑板的強度、熱震穩(wěn)定性降低。

4.2.2 采取措施

（1）對現(xiàn)滑板材質進行微調,主要是降低磚坯的熱膨脹及提高磚坯耐剝落性。

（2）對已經(jīng)到成品工序的磚坯,按著厚度尺寸下限控制（原來使用滑板的厚度尺寸在上限），以此來抵消磚坯的部分膨脹。

（3）滑板的使用與鋼包的周轉關系很大，規(guī)定連用的滑板停用超過4 h，必須更換。

4.3 當冶煉Ca處理或高Mn鋼時，下滑板沿滑道方向呈“馬蹄形熔損”較嚴重

見圖5。

4.3.1 原因分析

此種現(xiàn)象主要是因為Ca處理鋼或高Mn鋼與滑板發(fā)生如下反應[1]：

由以上兩個反應式可以看出，由于CaO和MnO與滑板中的SiO2或Al2O3反應，生成低熔點物質，導致滑板熔損嚴重。尤其是Ca處理鋼，Ca呈氣態(tài)，對滑板進行循環(huán)侵蝕，從而使滑板熔損呈馬蹄形。

4.3.2 采取措施

（1）對于Ca處理鋼，要控制鋼水中的Ca/Al=1.0～1.5之間，根據(jù)鋼水中鋁含量確定用鈣線量[2]。

（2）當冶煉高Ca處理或高Mn鋼時，規(guī)定滑板的使用次數(shù)不得超過3次，并且加強對滑板的檢查，避免發(fā)生穿鋼事故。

4.4 下滑板孔沿滑道方向被侵蝕呈一深溝狀見圖6。

4.4.1 原因分析

主要原因是連鑄澆鋼時，滑板的開度較小，長時間的侵蝕、沖刷，使滑板孔沿滑道方向被侵蝕呈一深溝狀。另外，如果出現(xiàn)此種現(xiàn)象的滑板較多，則考慮滑板孔徑設計不合理，孔徑偏大；只有個別滑板出現(xiàn)此現(xiàn)象，是由于連鑄出現(xiàn)事故或人為操作的原因。

4.4.2 采取措施

（1）保持中包重量的穩(wěn)定性，保證中包的稱量系統(tǒng)的精度[3]。

（2）控制滑板開關幅度應采取點動小幅度調整。

（3）調整液壓系統(tǒng)，降低液壓鋼動作速度。

5 滑板四次連滑的使用效果

通過5個月滑板四次連滑生產實踐，滑板四次連滑率逐步升高，見表2，目前噸鋼降低生產成本0.44元。

滑板擴孔正常，擴孔在97 mm～102 mm，和理論計算相當，擴孔成橢圓形，比較規(guī)則，見圖7和圖8。

表2 滑板四次連滑率

6 結論

滑板的四次連滑生產實踐表明，保證滑板的初次安裝質量，提高滑板連用的檢查和判斷能力，四連滑是可行的。通過對滑板四次使用中出現(xiàn)問題的分析，采取了有效的措施，使天鐵熱軋的滑板四次使用率逐步提高，不僅減少了鋼包處理時間，減輕了職工的勞動強度，而且經(jīng)濟效益顯著。

[1]胡世平,龔海濤.短流程煉鋼用耐火材料[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2001.269-272.

[2]王雅貞,張巖.氧氣頂吹轉爐煉鋼工藝與設備[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2004.

[3]蔡開科,程士富.連鑄鑄鋼原理與工藝[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2003.108-110.

Production Practice of Slide Gate Four Cycle Operation for Tiantie Hot Rolling Mill 180 t Ladle

Zhang Zhigang

The paper describes the entire process of developing slide gate four cycle operation and analyzes the causes for upper and lower slide gate sticking,plate stripping and U-shaped melting loss in Ca treated steel or high Mn steel smelting.Effective measures were taken,which brought slide gate four cycle operation from 38.21%to 63.85%and lowered the cost by 0.44 RMB per ton steel.

ladle,slide gate,crack,hole expansion,practice

（收稿 2011－02－23責編趙實鳴）

張志剛,男，大學本科，現(xiàn)在天津天鐵鋼鐵集團熱軋板有限公司工作。