强化工艺优化和技术创新

强化工艺优化和技术创新提升CSP线生产技术水平邯郸钢铁集团公司刘如军马鞍山2006.11.26邯郸钢铁集团有限责任公司摘要一、背景二、目前生产技术指标情况三、工艺技术升级及改造四、工艺设备国产化情况五、下一步的工作目标邯郸钢铁集团有限责任公司一、背景邯钢于1999年12月建成CSP线一期工程，2003年4月完成CSP线二期工程建设，至此，邯钢CSP线具备了年产246万吨的能力。该工程的建成投产，是邯钢实现产品结构调整，由传统建材产品向板带材产品转变的关键工程。为了打通产业链，向深加工要效益，我们后续建成了50万吨热卷酸洗镀锌、130万吨冷轧及后续镀锌、彩涂工程。客观上对热轧带钢表面、板形等质量提出了更高要求。为此几年来，我们组织实施了一系列工艺技术改造和设备国产化工作，取得了较好效果。邯郸钢铁集团有限责任公司二、目前生产技术指标情况(一)产量情况邯钢CSP线产量153.26230.66259.75207.01100150200250300年产量(万吨)2003年2004年2005年2006年1-9月2006年预计278万吨邯郸钢铁集团有限责任公司邯钢CSP线综合合格率情况（二）产品质量情况97.89%98.36%98.47%99.45%2003年2004年2005年2006年1-9月邯郸钢铁集团有限责任公司（三）低碳钢产品生产情况邯钢CSP线低碳钢产品比例15.6612.1034.0854.190102030405060低碳钢生产比例(%)2003年2004年2005年2006年1-9月邯郸钢铁集团有限责任公司（四）薄规格轧制情况邯钢CSP线薄规格带钢生产情况26.8050.6874.4769.8235.98%26.88%21.97%17.49%0204060801002003年2004年2005年2006年1-9月2.5mm以下规格产量(万吨)0%10%20%30%40%2.5mm以下规格比例(%)薄规格产量薄规格比例邯郸钢铁集团有限责任公司（五）连铸漏钢率情况邯钢CSP线连铸漏钢率0.000.200.400.600.801.001.201.40连铸漏钢率(%)2003年2004年2005年2006年1-9月0.570.470.260.21邯郸钢铁集团有限责任公司（六）连浇炉数情况邯钢CSP线连浇炉数10.618.4414.0017.6005101520252003年2004年2005年2006年1-9月连浇炉数(炉/浇次)024681012连浇时间(小时)平均连浇炉数平均连浇时间6:114:558:310:14邯郸钢铁集团有限责任公司（七）轧机作业率情况邯钢CSP线轧机作业率74.7782.8179.5875.12606570758085902003年2004年2005年2006年1-9月轧机作业率（%）邯郸钢铁集团有限责任公司（八）工序能耗情况邯钢CSP线工序能耗62.4457.5956.7456.5853.055.057.059.061.063.065.067.069.071.02003年2004年2005年2006年1~9月工序能耗（kg标煤/t）邯郸钢铁集团有限责任公司（九）冷轧用料技术攻关工作情况邯钢CSP线冷轧备料产量1、冷轧备料产量情况；02468101214冷轧备料量（万吨）2005年1月2005年5月2005年9月2006年1月2006年5月2006年9月冷轧备料量0.60.70.41.42.36.95.46.69.29.97.46.39.18.49.36.110.810.310.510.112.105年1月05年2月05年3月05年4月05年5月05年6月05年7月05年8月05年9月05年10月05年11月05年12月06年1月06年2月06年3月06年4月06年5月06年6月06年7月06年8月06年9月邯郸钢铁集团有限责任公司2、冷轧备料综合合格率情况邯钢CSP线冷轧备料综合合格率94.6394.7487.4070.256070809010005年上半年05年下半年06年上半年06年7-9月综合合格率(%)邯郸钢铁集团有限责任公司（十）2006年1-9月份主要技术经济指标情况一月二月三月四月五月六月七月八月九月累计产量(万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规格比例(%)51.5359.9756.1946.7740.1544.7156.0461.5365.1653.56冷轧备料量(t)9.058.439.336.0810.8210.2610.5110.1012.0786.66连铸漏钢率(%)0.390.260.140.150.270.090.380.050.140.21连拉炉数(炉/浇次)16.5217.3718.4617.0017.7618.0716.4018.0418.9817.60轧机作业率(%)82.5984.6284.6679.9484.5183.9278.6482.5284.0682.81连铸机平均作业率(%)81.6181.1783.5980.6882.9684.4381.4583.9687.1383.00低碳和品种钢比例(%)67.5356.9060.0440.1062.2967.1964.2762.2469.7361.35工序能耗(kg标煤/t)56.6657.4951.7855.3253.4155.9655.6554.7257.5856.58邯郸钢铁集团有限责任公司三、工艺技术升级及改造（一）一号连铸机的升级改造（二）钢包下渣检测技术（三）结晶器电磁制动技术（四）结晶器非正弦振动技术（五）连铸坯表面清理和加热炉技术优化（六）轧制润滑技术和高速钢轧辊的应用（七）张力计、张力差活套技术（八）边部遮挡技术（九）其它近几年，围绕提高产能、改善质量、保证后续深加工对产品内在质量及板形要求，我们在CSP线上开展了一系列技术攻关工作，主要有：邯郸钢铁集团有限责任公司（一）一号连铸机的升级改造1、改造背景：连铸连轧二期工程完工后，由于两台连铸机工艺技术参数差别较大，造成两台连铸机的结晶器、扇形段等设备互换性差；备件数量大、生产费用高、生产组织不灵活。为此，利用自己的力量，在原LCR1技术的扇形段上进行技术改造，使之适合LCR3技术，并于2004年8月停产5天完成了薄板坯一号连铸机的升级改造工作。邯郸钢铁集团有限责任公司2、主要技术方案：⑴结晶器出口厚度从70mm改为90mm同时保留出口厚度70mm的能力；LCR1升级为LCR3工艺技术，可在浇铸过程中根据轧制工艺要求灵活调整铸坯厚度（80-55mm）。⑵扇形段改造；提出并实施了利用原有框架改造的方案，将原LCR1技术的扇形段改造为适用于LCR3技术的扇形段。⑶配套自动化系统及液压系统改造。LCR1示意图LCR3示意图邯郸钢铁集团有限责任公司70mm和90mm厚度结晶器的液面波动情况3、实施效果：⑴提高了设备的互换性（结晶器、扇形段周转数量减少约40%），大幅度降低了备品、备件数量；⑵有利于生产组织（改造后结晶器、中间包可完全互换）；⑶减少碎断，提高钢水收得率。⑷提高了连铸坯质量。LCR1和LCR3工艺的铸坯碎断对比铸坯压下量过渡段长度可以轧制铸坯压下量过渡段长度8m必须碎断邯郸钢铁集团有限责任公司（二）钢包下渣检测技术采用了AMEPA下渣检测系统，并对其进行了现场优化设计,大大提高了其使用寿命。中间包接头钢包测量单元前置放大器操作面板邯郸钢铁集团有限责任公司1、应用实例下渣信号2、使用效果钢铁料消耗10601070108010901100111011201130114011502005年1月2005年2月2005年3月2005年4月2005年5月2005年6月2005年7月2005年8月2005年9月2005年10月2005年11月2005年12月2006年1月2006年2月2006年3月2006年4月2006年5月2006年6月2006年7月2006年8月2006年9月下渣检测系统调试开始下渣检测系统全部安装完毕⑴降低钢铁料消耗：钢水收得率提高0.24%；⑵系统稳定性高：检测成功率99%；⑶该系统的投入为大幅提高连浇炉数提供了保障；⑷投用一年半以来，检测线圈未因更换上水口造成损坏；该系统检测下渣反应迅速（0.5s），信号峰值明显。投入运行后，减少了钢包剩钢，避免了过多渣子进入中间包。邯郸钢铁集团有限责任公司（三）结晶器电磁制动技术通过对结晶器电磁制动的参数（电流与钢种、断面和拉速的关系）进行优化，确定了最佳的工艺参数。无冲刷制动区带EMBR不带EMBR液面波动有涡流冲刷点很少漏钢夹杂物液面平静邯郸钢铁集团有限责任公司⑵对液渣层分布的影响：从下图可以看到结晶器内液渣层的分布情况，未使用EMBr时，液渣层的分布不均匀，在靠近水口处液渣层较厚，而靠近窄侧液渣层较薄；使用EMBr后，液渣层的厚度分布有了明显改善，从水口到窄侧的液渣层厚度分布较为均匀。未使用EMBr，断面1500mm使用EMBr，断面1500mm使用电磁制动的效果对比：⑴对结晶器液面的影响：投入电磁制动后，显著减小了结晶器内钢液面的波动。使用电磁制动的结晶器未使用电磁制动的结晶器邯郸钢铁集团有限责任公司⑶对内部质量的影响通过在铸坯上取样，分析对比夹杂物的数量，结果发现，使用电磁制动后，总氧含量可以降低约40%，大型夹杂物含量可以降低约60%。见下图：宏观夹杂总氧含量•夹杂物分析未使用电磁制动，90=〉70mm（LCR）使用电磁制动，90=〉70mm（LCR）•铸坯组织（低倍）邯郸钢铁集团有限责任公司（四）结晶器非正弦振动技术瞄准国内外先进的振动技术，结合薄板坯连铸机的工艺设备特点,自主开发了非正弦振动技术。⑴铸坯表面质量改善：杜绝边裂，减轻振痕。⑵漏钢事故减少：粘结漏钢减少32%。应用效果正弦曲线非正弦曲线邯郸钢铁集团有限责任公司（五）连铸坯表面清理与加热炉技术优化1、连铸坯表面清理技术为提高连铸坯表面质量,我们研究开发了连铸机表面清理装置,用低压小流量的水除去连铸坯表面的氧化铁皮和残留的保护渣。该技术于2003年获得国家实用新型专利（ZL03269581.0）。喷嘴连铸坯运行方向连铸坯氧化铁皮辊道矫直辊邯郸钢铁集团有限责任公司未经过清理的铸坯下表面经过清理后的铸坯下表面邯郸钢铁集团有限责任公司2、加热炉技术优化优化辊环宽度优化辊环位置、结构优化铸坯传送参数加强炉辊维护管理减小辊环与铸坯之间单位载荷减轻辊环与铸坯之间相对滑动改善铸坯下表面状况Ⅰ型炉辊Ⅱ型炉辊66032032046032032013651165改造前的辊环布置示意图Ⅰ型炉辊56030530512704603053051170Ⅱ型炉辊改造后的辊环布置示意图Ⅰ型炉辊Ⅱ型炉辊66032032046032032013651165Ⅰ型炉辊Ⅱ型炉辊660320320460320320136511656603203204603203206603203204603203201365116513651165改造前的辊环布置示意图Ⅰ型炉辊56030530512704603053051170Ⅱ型炉辊改造后的辊环布置示意图Ⅰ型炉辊560305305127056030530512704603053051170Ⅱ型炉辊4603053051170Ⅱ型炉辊改造后的辊环布置示意图100改造前、后内辊环结构改造前改造后邯郸钢铁集团有限责任公司⑴减小了辊环与连铸坯之间的单位静压力，减轻了炉底辊对连铸坯下表面的损伤；⑵带钢麻面缺陷明显减少。0.940.07麻面缺陷比例(%)改进前改进后改进前改进后铸坯下表面单位静压力Kg/mm铸坯宽度1250mm1500mm改造前4.043.78改造后2.632.813、应用效果邯郸钢铁集团有限责任公司1、轧制润滑技术（六）轧制润滑技术和高速钢轧辊的应用在2003年，我们完成轧制润滑技术的优化改进工作，于2004年