連鑄坯熱送熱裝工藝在攀鋼的應(yīng)用

攀鋼技術(shù) 1 連鑄坯熱送熱裝工藝在攀鋼的應(yīng)用 張 宏 （ 攀 鋼釩熱軋板廠） 摘 要 ：分析了攀鋼連鑄坯熱送熱裝工藝的現(xiàn)狀、發(fā)展前景及其應(yīng)用效果，提出了實現(xiàn)連鑄坯熱送熱裝的具體措施，分析了熱送熱裝工藝的應(yīng)用效果。 關(guān)鍵詞 ：連鑄坯；熱送熱裝；熱軋 0 引言 連鑄坯熱送熱裝工藝是近二十年迅速發(fā)展并日臻成熟的實用技術(shù)，是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)節(jié)能降耗、提高產(chǎn)量和質(zhì)量的重大措施。它的實現(xiàn)是以配套設(shè)備為基礎(chǔ)，以獲得高溫?zé)o缺陷鑄坯為前提，是集生產(chǎn)計劃編制、鋼水冶煉、連續(xù)鑄鋼、鑄坯輸送、加熱軋制和調(diào)度管理等一系列技術(shù)為一體的綜合技術(shù)。 連鑄坯熱送熱裝不僅是連鑄技術(shù)的一項重大突破，而且可在熱軋加熱工序取得節(jié)能、降耗、高產(chǎn)等綜合經(jīng)濟效益。 1 國內(nèi)外連鑄坯熱送熱裝工藝現(xiàn)狀 連鑄坯熱裝軋制分為經(jīng)保溫坑裝爐和直接裝爐兩種工藝，兩者的區(qū)別在于經(jīng)保溫坑裝爐板坯的 “連鑄序號 ”與 “裝爐序號 ”可以不同，連鑄和熱軋可以相對獨立地編制生產(chǎn)計劃。在連鑄和熱軋加熱之間設(shè)置保溫坑，可以緩沖相互之間的影響。而由連鑄直接裝爐，板坯的 “連鑄序號 ”和熱軋 “裝爐序號 ”必須相同，連鑄和熱軋必須統(tǒng)一編制生產(chǎn)計劃，按一體化組織生產(chǎn)。因此，能否直裝以及直裝比例的多少反映了熱送熱裝軋制 水平的高低。寶鋼目前的直裝比例在 15左右。而國外先進工廠如住友金屬的鹿島廠其直裝比已達到 60左右。 從國內(nèi)外發(fā)展情況來看，目前連鑄坯熱送熱裝工藝要解決幾個關(guān)鍵技術(shù)： (1)生產(chǎn)高溫?zé)o缺陷連鑄坯是實現(xiàn)熱送熱裝的前提條件。國外先進鋼鐵廠的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼，鑄坯的無清理率均在 95%以上；對于中碳鋼和含鈮、釩鋼鑄坯，可以采用無清理直接熱送裝爐工藝。目前，我國連鑄坯在表面和內(nèi)部質(zhì)量方面存在較大差距，直接影響了連鑄坯熱送熱裝工藝的采用。 (2)采用自由軋制技術(shù)以改善生產(chǎn)環(huán)節(jié)的柔性。實現(xiàn)連鑄坯的熱送熱裝技術(shù)要求生產(chǎn)組織一環(huán)扣一環(huán)，因此，對生產(chǎn)計劃的編制和生產(chǎn)組織提出了十分嚴格的要求，否則將影響生產(chǎn)正常進行。采用自由軋制技術(shù)將大大改善生產(chǎn)組織的剛性要求，不僅表現(xiàn)出生產(chǎn)組織的靈活性，還將提高生產(chǎn)效率。 (3)連鑄坯的溫度跟蹤與裝爐模式選擇，加熱制度的優(yōu)化技術(shù)決定了連鑄坯熱送熱裝節(jié)能效果和生產(chǎn)率的提高。實現(xiàn)連鑄坯熱送熱裝，必須對原有的裝爐模式及加熱制度進行改造與優(yōu)化，以提高加熱爐的效率與效益，而連鑄坯全過程溫度跟蹤又是加熱制度與裝爐模式選擇的基礎(chǔ)。 (4)“煉鋼 連鑄 熱軋 ”生產(chǎn)計劃一體化編制與動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)是實現(xiàn)熱送熱裝的保證。 連鑄坯熱裝軋制要求 “煉鋼 連鑄 熱軋 ”三大工序?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)計劃編制的一體化，以保證上、下工序的銜接，并且在原生產(chǎn)計劃有所變動時，能夠作出快速決策，實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整。這些都要求一套較完備的計算機系統(tǒng)來實現(xiàn)生產(chǎn)計劃的編制與調(diào)整 1。 2 攀鋼連鑄坯熱送熱裝工藝的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 攀鋼熱軋加熱爐與煉鋼廠連鑄車間毗鄰，平面布置設(shè)計十分優(yōu)越，并且連鑄機出口設(shè)有板坯運輸輥道直通加熱爐裝料端，客觀上具有良好的熱送熱裝條件，其工藝流程圖見圖 1。 近年來，在高效連鑄研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合連鑄至熱軋銜接的地理優(yōu)勢，探索性地研究了攀鋼連 鑄坯熱送熱裝工藝，并取得了一定的效果，連鑄坯熱送熱裝率逐年提高，加熱爐燃料單耗逐年降低。雖然連鑄坯熱送熱裝工作已取得較大的成績，但由于熱送熱裝的裝備技術(shù)及工藝過程不完善，其技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)波動大，不穩(wěn)定，同國內(nèi)外先進水平相比，還有較大 差距，有待于進一步提高。 攀鋼技術(shù) 2 影響攀鋼連鑄坯熱送熱裝的主要因素是：（ 1）熱軋板坯庫場地狹窄，難以建設(shè)保溫坑；（ 2）連鑄澆鋼計劃和熱軋軋制計劃匹配困難；（ 3）難以預(yù)測作業(yè)故障及異常事項；（ 4）難以在一個有效的時間內(nèi)獲得最佳的調(diào)度方案。 攀鋼連 鑄坯直接熱裝（ 裝爐溫度可達 700 以上，且效果良好；因未設(shè)置保溫坑，一般熱裝（ 裝爐溫度僅 350600 ，且冷熱混裝頻繁，熱裝效果較差。目前 兩座為年產(chǎn) 240萬 產(chǎn)的瓶頸限制環(huán)節(jié)。因此，必須研究和挖掘熱軋加熱爐生產(chǎn)潛力的途徑和措施，未雨綢繆，提高連鑄坯熱送熱裝率就是其措施之一。連鑄坯熱送熱裝水平低不僅浪費寶貴的余熱資源，造成熱軋板坯庫熱污染，而且嚴重制約熱軋加熱爐生產(chǎn)率的進一步提高。為了提高連鑄坯熱送熱裝水平，獲得長期穩(wěn)定的綜合經(jīng)濟效益，必須完善和開發(fā)高溫?zé)o缺陷鑄坯生產(chǎn)技術(shù)，連鑄坯原料庫物流管理技術(shù)，連鑄坯熱態(tài)管理技術(shù)，加熱爐節(jié)能或高產(chǎn)的優(yōu)化控制技術(shù)以及“煉鋼 連鑄 熱軋”一體化生產(chǎn)管理技術(shù)等。當(dāng)前應(yīng)著重抓好軋制批量較大的鑄坯熱送熱裝工作，以盡快將熱裝率和熱裝溫度提高到新水平?？梢哉f，攀鋼連鑄坯熱送熱裝的潛力巨大，是熱軋加熱爐降低消耗、提高產(chǎn)量和質(zhì)量、挖掘生產(chǎn)潛力的重要途徑。 3 實現(xiàn)連鑄坯熱送熱裝工藝的相關(guān)措施 連鑄坯熱送熱裝對熱軋加熱工序具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、降耗等綜合效果，為提高鑄坯熱送熱裝率采取的技術(shù)措施是： （ 1）“ 煉鋼 連鑄 熱軋”生產(chǎn)管理一體化，由新鋼釩公司生產(chǎn)部根據(jù)熱軋帶鋼訂貨合同的品種及規(guī)格下達煉鋼、連鑄和熱軋生產(chǎn)計劃，實現(xiàn)一體化管理。 （ 2） 在連鑄和熱軋調(diào)度室間增設(shè)傳真機傳送“連鑄坯輸送傳票”，以便熱軋及時接收鑄坯鋼質(zhì)、規(guī)格、塊數(shù)等信息后安排熱裝。 （ 3） 提高軋機作業(yè)率，強化均衡穩(wěn)定生產(chǎn)，減少加熱爐空燒等待時間，從而減少熱送鑄坯下線量，大幅度提高鑄坯直接熱裝率和熱裝溫度。 （ 4） 改進描號方式，即熱送熱裝時，由于連鑄噴印機故障而采用人工描號的板坯可在同一爐鋼的第一塊和最后一塊連鑄坯南側(cè)靠近頭部位置描全號，其余連 鑄坯在相同位置描流號和坯號。 （ 5）熱軋板廠按連鑄車間的送鋼順序 1、 組織裝爐，裝爐檢察員按此順序在裝出爐檢查表上填寫爐坯號。若有變化，待連鑄坯輸送傳票送達后根據(jù)實際順序進行核對、更正。 （ 6）建立加熱爐爐溫自動控制系統(tǒng)，通過制定各種鋼質(zhì)、規(guī)格板坯的出爐目標(biāo)溫度，由加熱爐自動燃燒控制系統(tǒng)控制加熱過程，確保加熱過程均衡、穩(wěn)定。 （ 7）建立按鋼質(zhì)分類的熱裝板坯加熱操作規(guī)程，將熱裝板坯按鋼質(zhì)分為六類，并考慮板坯寬度、熱裝溫度等因素制定熱裝板坯加熱操作規(guī)程。 （ 8）冷熱板坯混裝 的生產(chǎn)實踐。 冷坯和熱坯同時在爐內(nèi)時，比純冷裝的爐子能耗低，但比純熱裝的爐子節(jié)能少。一般規(guī)律是：冷熱混裝的節(jié)能量約為純熱裝節(jié)能量乘以熱裝比。冷熱混裝增大了連鑄坯出爐溫度的波動，冷裝坯的加熱能力不足和斷面溫差增大，熱裝坯則出爐溫度過高圖 1 連鑄坯熱送熱裝工藝流程圖 二 號 爐 一 號 爐 操作室 連 鑄 機 切割 去刺 噴印 稱量 15 20稱量 噴印 去刺 切 割 連鑄機 裝料端 出料端 下線 下線 2# 1# 12 14 30 30 攀鋼技術(shù) 3 和氧化燒損量增大，這都影響連鑄坯的加熱質(zhì)量和降低熱裝效果。實際生產(chǎn)表明：當(dāng)熱裝溫度400時影響程度較小；當(dāng)熱裝溫度 500時，則要采取措施：如冷熱坯間要空開一定距離，或冷熱坯的出爐目標(biāo)溫度保持基本一致等。因此，生產(chǎn)上應(yīng)盡可能將冷裝爐、熱裝爐相對集中安排，減少冷熱坯混裝的頻率。 4 連鑄坯熱送熱裝工藝應(yīng)用的效果 約能源 連鑄坯熱送熱裝可明顯減少加熱爐的能源消耗，計算和實測表明：（ 1）連鑄坯裝爐溫度 500 時，熱裝溫度每提高 10 ，爐子節(jié)能約 7 MJ/t。（ 2） 連鑄坯裝爐溫度500 時，熱裝溫度每提高 10 ，爐子節(jié)能約 10 MJ/t。當(dāng)連鑄坯熱裝溫度為500 時，比冷裝時爐子節(jié)能約 30%。 高加熱爐產(chǎn)量 連鑄坯熱裝爐為顯著提高熱軋加熱爐產(chǎn)量創(chuàng)造了極為有利的條件，以加熱爐設(shè)計產(chǎn)量 250 t/h 為例：（ 1） 連鑄坯裝爐溫度 500 時，熱裝溫度每提高 10 ，產(chǎn)量約提高 12 t/h。（ 2） 連鑄坯裝爐溫度 500 時，熱裝溫度每提高10 ，產(chǎn)量約提高 3 t/h。當(dāng)連鑄坯熱裝溫度為500 時，比冷裝時產(chǎn)量約提高 15%。 少氧化燒損 連鑄坯熱送熱裝顯著縮短了連鑄坯在爐時間，因此 ,連鑄坯的氧化燒損也相應(yīng)減少。其大致規(guī)律是：以爐子設(shè)計產(chǎn)量為準，產(chǎn)量每提高30%，氧化燒損約減少 10%2。 高加熱質(zhì)量 連鑄坯熱裝爐有利于縮小鋼坯內(nèi)外溫差，提高加熱實物質(zhì)量。 長加熱爐運行周期 連鑄坯熱裝爐不僅可達到節(jié)能降耗之目的，而且還可降低加熱爐 高溫區(qū)熱負荷，減少高溫區(qū)爐底的積渣量，從而提高爐襯耐火材料使用壽命，延長加熱爐運行周期。 保效益 實現(xiàn)連鑄坯熱送熱裝（尤其是直接熱裝），還可減少加熱爐單位產(chǎn)量的 排放量，減少下線連鑄坯堆垛保溫所造成的熱污染，因此，具有良好的環(huán)保效益。 5 結(jié)語 （ 1）攀鋼連鑄坯熱送熱裝的潛力 效益巨大，是挖掘熱軋加熱爐生產(chǎn)潛力的重要途徑。必須加大科技攻關(guān)力度，系統(tǒng)研究熱送熱裝過程的相關(guān)技術(shù)，強化生產(chǎn)調(diào)度管理，優(yōu)化“煉鋼 連鑄 熱軋”一體化生產(chǎn)管理模式，進一步提高連鑄坯的直接熱裝率和熱裝溫度。 （ 2）連 鑄坯熱裝爐有顯著的節(jié)能、降耗、減排