第一講

煉鋼連鑄智能化創(chuàng)新

攻關(guān)技法概述

一、連鑄工藝原理和主要設(shè)備組成

連鑄是連續(xù)鑄鋼的簡(jiǎn)稱，是連接煉鋼和軋鋼流程中不可或缺的環(huán)節(jié)，也是煉鋼廠的重要組成部分。它是將鋼包內(nèi)的鋼水連續(xù)不斷地流入中間包，經(jīng)中間包混合分流后注入結(jié)晶器冷卻凝固，形成帶液芯的坯殼，經(jīng)過(guò)扇形段的二次冷卻和拉矯機(jī)的矯直、引拔以及切割機(jī)的切割，產(chǎn)生一定斷面形狀和尺寸規(guī)格的合格鋼坯，供軋鋼使用。

連鑄機(jī)的主要設(shè)備組成包括以下幾個(gè)部分。

①鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)。其設(shè)在連鑄機(jī)澆鑄位置上方，用于承接精煉工序運(yùn)送來(lái)的鋼水包并完成回轉(zhuǎn)過(guò)跨，實(shí)現(xiàn)快速換包和連續(xù)澆鑄。

②中間包車。其用于支承、運(yùn)輸和更換中間包，具有升降和水口對(duì)中的功能。中間包能起到分流、緩沖和凈化鋼液的作用。

③結(jié)晶器。其是連鑄機(jī)的“心臟”，作用是將各流鋼液初步凝固成坯殼，并被安全、連續(xù)地從結(jié)晶器拉出，具有良好的導(dǎo)熱性、剛性和耐磨性，通常由水冷銅套制成，其內(nèi)外壁之間通水強(qiáng)制冷卻。

④振動(dòng)裝置。其作用是支承結(jié)晶器做周期性振動(dòng)，以防止初生坯殼與結(jié)晶器內(nèi)壁產(chǎn)生黏結(jié)，同時(shí)可以改善鑄坯表面質(zhì)量。振動(dòng)曲線一般按正弦規(guī)律變化，以減少?zèng)_擊，其振幅和頻率一般與拉速緊密配合，以保證鑄坯的質(zhì)量和產(chǎn)量。

⑤二冷扇形段。其位于結(jié)晶器出口和拉矯機(jī)之間，作用是借助噴水或霧化冷卻以加速鑄坯凝固并控制鑄坯的溫度。通過(guò)扇形段的夾輥和導(dǎo)輥支承以及導(dǎo)引帶液芯的高溫鑄坯，防止鼓肚變形或造成內(nèi)裂，二冷水壓、水量可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同鋼種和不同拉速的需要。

⑥拉矯機(jī)。其作用是為鑄坯提供拉坯力和矯直力，并能完成下裝式引錠桿的輸送。同時(shí)，可在此區(qū)域?qū)嵤�帶液芯鑄坯的輕壓下工藝，其拉坯速度、壓下力和壓下量對(duì)連鑄坯的產(chǎn)量和質(zhì)量均有重要影響。

⑦引錠桿裝置。其作用是在連鑄開澆前，利用引錠桿封堵結(jié)晶器下口防止漏鋼，開澆后將凝結(jié)坯殼牽引出結(jié)晶器，待引錠桿與鑄坯分離后回收至存放裝置。

⑧定尺切割設(shè)備。其作用是將從連鑄機(jī)連續(xù)拉出的鑄坯進(jìn)行精確切割分段，以滿足用戶對(duì)鑄坯長(zhǎng)度及精度的要求，常用的切割設(shè)備有火焰切割機(jī)或飛剪等。

⑨出坯設(shè)備。其作用是通過(guò)輥道、移鋼機(jī)、步進(jìn)冷床等設(shè)備的接力輸送，實(shí)現(xiàn)鑄坯的熱送出廠或冷送下線，并在此過(guò)程中完成鑄坯的噴印標(biāo)記。

二、連鑄智能化創(chuàng)新攻關(guān)技法概述

在煉鋼各工序中，連鑄的工藝連續(xù)性最強(qiáng)，對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化程度和質(zhì)量、功能、精度要求也最高，更需要通過(guò)智能化方面的創(chuàng)新攻關(guān)提升效能。連鑄智能化的攻關(guān)方向重點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

①智能化檢測(cè)�？梢酝ㄟ^(guò)各類傳感器和信息化等技術(shù)的組合應(yīng)用，替代人工檢測(cè)和記錄，從而減少質(zhì)量缺陷的漏檢和誤檢率，提高檢測(cè)精度和效率，提升全過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控的能力。

②智能化作業(yè)�？梢酝ㄟ^(guò)遠(yuǎn)程化、一鍵化、無(wú)人化的升級(jí)改進(jìn)，替代現(xiàn)場(chǎng)重復(fù)、危險(xiǎn)、低效的人工作業(yè)，以減輕勞動(dòng)負(fù)荷，改善作業(yè)環(huán)境，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高作業(yè)效率。

③智能化控制。可以通過(guò)具有在線自主調(diào)節(jié)作用的控制模型的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制性能和穩(wěn)定性的提升，以保障高端產(chǎn)品的控制精度，提升高質(zhì)量制造能力水平。

④智能化運(yùn)維�？梢酝ㄟ^(guò)關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程化監(jiān)測(cè)診斷方法的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)域的狀態(tài)檢查，為早期設(shè)備劣化的預(yù)判預(yù)警創(chuàng)造條件，從而提高設(shè)備的安全水平，提升設(shè)備檢查維護(hù)效率，更好地保障生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

在智能化創(chuàng)新攻關(guān)的過(guò)程中，始終遵循以下四個(gè)“堅(jiān)持”。

①堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向。問(wèn)題點(diǎn)就是改善點(diǎn)，改善點(diǎn)就是創(chuàng)新點(diǎn)。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)出現(xiàn)的安全、質(zhì)量、成本、效率等痛點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，就是開展選題攻關(guān)的要點(diǎn)。

②堅(jiān)持效率優(yōu)先。創(chuàng)新不是無(wú)源之水、無(wú)本之木，可以通過(guò)多查詢、多交流、多學(xué)習(xí)、多協(xié)作，博采眾長(zhǎng)，開闊視野，啟發(fā)思路，從而提高創(chuàng)新攻關(guān)的效率。

③堅(jiān)持持續(xù)改進(jìn)。創(chuàng)新永無(wú)止境，只有持續(xù)改進(jìn)，才能精益求精，不斷迭代進(jìn)化，更好地用智能化解放人的勞力和腦力。

④堅(jiān)持價(jià)值創(chuàng)造。創(chuàng)新的目的是創(chuàng)造價(jià)值，智能化的價(jià)值更多體現(xiàn)在效率和精度的提升，能以小投入換來(lái)大收益，就是價(jià)值創(chuàng)造的最高追求。