单位:南京钢铁股份有限公司
项目是由南京钢铁股份有限公司自主创新研发,主要应用于钢铁冶金连铸领域。
随着基建的发展,装备大型化催生了钢铁工业钢板的大型化,连铸坯的大型化是钢板大型化的基础,如何生产出大型化、无缺陷(少缺陷)的连铸板坯是各钢铁企业竞争的关键,其中连铸坯边角部裂纹缺陷一直是困扰诸多国内外钢企业的关键技术难题,它不仅影响了铸坯质量,还因为铸坯需要冷却后进行精整修磨而影响整个生产效率,热能也无法得到有效利用,导致生产成本大幅增加。本项目通过以直角结晶器为基础,开展铸坯边角部裂纹攻关,围绕结晶器、弯曲段主体设备及工艺参数优化,从改善铸坯不良受力及提高铸坯抵抗外力强度入手, 充分释放设备精度高标准需求及工艺窗口窄等问题,减少铸坯边角部裂纹的发生机率及扩大连铸工业化连续性生产的窗口,从根本上解决了边角部裂纹,显著提升铸坯表面质量,大幅减少铸坯修磨率,为铸坯热装热送、生产顺行创造有利条件。
该项目的主要创新点包括:1)自主设计结晶器铜板,采用多锥度结晶器窄面铜板,优化铸坯窄面及边角部铸坯温度场,改善结晶器冷却效果,细化铸态组织、提升坯壳抵抗外力强度;2)自主设计结晶器足辊,优化足辊间距、对弧精度,减少铸坯受力;3)自主设计水表,采用一次、二次冷却强冷制度,增加铸坯在弯曲前的强度,改善铸坯在弯曲段的受力情况,减少弯曲过程的裂纹,实现由弱冷到强冷理念的重大转变;4)研究连铸坯边角部裂纹机理,找出裂纹产生根源及采取相应抑制裂纹发生措施,有针对性的对结晶器、弯曲段主体设备及工艺参数进行优化。
项目自2020年7月投产上线以来产生显著效果。铸坯边角部裂纹发生率大幅下降,厚度260mm断面铸坯边角部裂纹发生率从52.93%下降至1%以下;厚度320mm断面铸坯边角部裂纹发生率从62.93%下降至0.8%以下,甚至达到无边角部裂纹情况,为320mm断面铸坯常态化生产奠定质量基础;宽厚板厂轧制钢板裂纹发生率大幅下降,裂纹发生率为0.62%、改判率0.13%,比2019年分别下降1.54%、0.06%;提高了连铸坯热装热送比率,从27.35%提高至55.8%,逐步提升并创历史最好水平;设备维护趋于规范,单台结晶器修复周期由7天降低到3天,使用寿命由平均200炉提高到600炉以上,结晶器的更换周期由3.3天提高到10天,提升连铸机作业率达到94.4%,比2019年提高6.4%。同时,在经济效益方面价值突出,可达6500 万元/年。