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創(chuàng)新破“瓶頸”報(bào)春花綻開(kāi) ——唐山板坯中間包再創(chuàng)131小時(shí)長(zhǎng)壽世界紀(jì)錄側(cè)記
日前，唐山中厚板材有限公司1# 板坯連鑄機(jī)22# 長(zhǎng)壽 命中間包試驗(yàn)再傳捷報(bào)，連澆時(shí)間達(dá)到131小時(shí)，打破該連鑄機(jī) 13# 中間包于 2021 年 11 月 21 日至 11 月 26 日創(chuàng)造的連澆111小時(shí)34分鐘的世界紀(jì)錄 。
該試驗(yàn)中間包于今年 1 月 6 日 22 時(shí) 26 分開(kāi)澆，澆鑄 斷面為（200~280）mm×（1600~2100）mm，平均拉速為 0.85m/min，至 1 月 12 日 9 時(shí) 26 分停澆，共連澆 226 爐鋼，過(guò)鋼量為28159噸，鑄坯總長(zhǎng)度達(dá)6790米。
這是唐山中厚板材有限公司與北京聯(lián)合榮大工程材 料股份有限公司（下文簡(jiǎn)稱聯(lián)合榮大）在短短一個(gè)半月時(shí)間內(nèi)取得的又一重大創(chuàng)新技術(shù)成果，也是先進(jìn)冶金管理理念與高技術(shù)耐材創(chuàng)新理念的又一次完美結(jié)合。該成果猶如一朵隆冬里綻開(kāi)的報(bào)春花，預(yù)示著2022 年冶金科技的春天一定會(huì)更加生機(jī)勃勃。
科技創(chuàng)新破“瓶頸”
2022 年 1 月 10 日，中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)第六屆會(huì)員大 會(huì)第三次會(huì)議指出了2022 年鋼鐵行業(yè)重點(diǎn)工作任務(wù)：要大力推進(jìn)行業(yè)科技創(chuàng)新工作。補(bǔ)齊鋼鐵行業(yè)“卡脖子”技術(shù)短板。建立上下游聯(lián)合參與的集“產(chǎn)、學(xué)、研、用、標(biāo)、驗(yàn)檢”于一體的“卡脖子”技術(shù)協(xié)調(diào)推進(jìn)機(jī)制，促進(jìn)“卡脖子” 技術(shù)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用工作。
改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)在煉鋼—連鑄工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)取得了令人矚目的進(jìn)步，中間包包齡達(dá)到30小時(shí)～50小時(shí)的水平，部分方坯中間包包齡也達(dá)到過(guò)142小時(shí)。但是，如何進(jìn)一步提高中間包包齡，尤其是攻克增壽難度更高的大板坯連鑄中間包包齡一直是冶金及耐火工作者努力的方向。
中間包包齡高低、壽命長(zhǎng)短，直接影響著連鑄坯的收得率以及生產(chǎn)組織的連續(xù)性和穩(wěn)定性。延長(zhǎng)連鑄機(jī)中間包壽命，既可縮短換中間包操作的時(shí)間，相應(yīng)延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間，還可降低連鑄用耐火材料消耗和烘包的煤氣消耗，減少中間包余鋼及鑄坯切頭、去尾環(huán)節(jié)，提高鋼水收得率。另外，中間包長(zhǎng)壽還可大幅度減少熱換中間包產(chǎn)生的重廢品及事故隱患，大幅度縮短工人砌筑烘烤的作業(yè)時(shí)間，鋼廠的翻包固廢及處理工作量都會(huì)大幅度減少。
因此，攻克制約中間包尤其是大板坯連鑄中間包壽 命的“瓶頸”難題，對(duì)于煉鋼、連鑄生產(chǎn)環(huán)節(jié)的節(jié)能、降耗、 增效，乃至鋼鐵行業(yè)碳減排具有非同一般的意義。
為打破瓶頸，延長(zhǎng)中間包工作壽命，全國(guó)廣大煉鋼、 連鑄科技工作者堅(jiān)持常年科技創(chuàng)新，孜孜以求，積極探索，奮力攻關(guān)。唐山中厚板材公司和聯(lián)合榮大的科技工作者完成并取得的板坯連鑄中間包壽命高達(dá)131小時(shí)的試驗(yàn)成果，是踐行科技創(chuàng)新破“瓶頸”的重要舉措和實(shí)踐，值得點(diǎn)贊。
創(chuàng)新之花結(jié)碩果
據(jù)聯(lián)合榮大董事長(zhǎng)章榮會(huì)博士介紹，聯(lián)合榮大是一家致力于耐火材料研究、生產(chǎn)、施工的專業(yè)單位，針對(duì)唐山中厚板材有限公司中間包長(zhǎng)壽技術(shù)攻關(guān)，承擔(dān)了中間包用耐火材料的整體技術(shù)開(kāi)發(fā)工作。
中間包壽命的提高，主要取決于中間包內(nèi)材料、施工 和烘烤工藝是否能滿足長(zhǎng)壽命的要求，同時(shí)也是對(duì)煉鋼生產(chǎn)貫徹以連鑄為中心，設(shè)備為保證，品種計(jì)劃為前提的考驗(yàn)。唐山中厚板材有限公司異鋼種連澆技術(shù)的成功開(kāi)發(fā) 為中間包長(zhǎng)壽命技術(shù)的開(kāi)發(fā)，創(chuàng)造了極為有利的條件。
要實(shí)現(xiàn)中間包長(zhǎng)壽，干式料、擋墻、穩(wěn)流器、塞棒、水口，任何一項(xiàng)出現(xiàn)短板，都可能造成中間包提前下線，必須同步提高使用性能。
燦爛的科技創(chuàng)新之花，一定會(huì)結(jié)出豐碩的經(jīng)濟(jì)之果。據(jù)章榮會(huì)博士介紹 ，合作雙方一年多來(lái)的聯(lián)合攻關(guān)實(shí)踐，已經(jīng)取得明顯的直接經(jīng)濟(jì)效益。
按 2021 年價(jià)格計(jì)算，唐山中厚板材公司中間包壽命由25h提高至131h，壽命提高了5.24倍，中間包烘烤費(fèi)用節(jié)約 9122 元、減少中間包殘鋼回爐冶煉節(jié)約費(fèi)用為 20174元、減少因熱換中間包造成重接鑄坯的廢品損失費(fèi)用為 20662 元、減少中間包開(kāi)澆溫度損失費(fèi)用為 29475 元、作業(yè)率提升增效為 180938 元、減少包襯耐火材料消耗費(fèi)用為 94424 元，單澆次綜合效益為 35.5 萬(wàn)元；平均噸鋼增效為12.6元。
合作雙方一年多的攻關(guān)產(chǎn)生的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在以下五方面：
一是充分挖掘了連鑄機(jī)生產(chǎn)作業(yè)能力，增產(chǎn)作用顯著，有利于在鋼產(chǎn)量穩(wěn)定的前提下淘汰落后產(chǎn)能。
二是 2020 年我國(guó)鋼產(chǎn)量 10 億噸左右，按板坯占比15%計(jì)，板坯總產(chǎn)量約為 1.5 億噸。若按板坯連鑄 20%產(chǎn)量采用該長(zhǎng)壽技術(shù)則年效益額為3.78億元。
三是以唐山中厚板材為例，2010 年單包過(guò)鋼量為 35 爐 4200 噸，耐火材料消耗 4810 千克，實(shí)施長(zhǎng)壽技術(shù)后， 131h過(guò)鋼量為28159噸，耐火材料消耗6560千克，降低中間包耐火材料消耗0.9千克/噸鋼。按2020年我國(guó)板坯連 鑄 20%產(chǎn)量計(jì)算，采用該長(zhǎng)壽技術(shù)可節(jié)約耐火材料消耗 27000噸，減少了資源消耗和環(huán)境壓力。
四是減少了連鑄拉下、開(kāi)澆操作和修砌中間包工作量，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
五是引導(dǎo)冶金工業(yè)耐火材料應(yīng)用新理念，通過(guò)技術(shù) 創(chuàng)新提高效率來(lái)增加冶金企業(yè)和耐火材料企業(yè)的效益，達(dá)到雙贏的目標(biāo)；可基本避免以往惡性競(jìng)爭(zhēng)造成劣幣驅(qū)逐良幣的弊端產(chǎn)生，促進(jìn)行業(yè)整體技術(shù)水平提高。
該攻關(guān)成果的創(chuàng)新性、先進(jìn)性，所取得的知識(shí)產(chǎn)權(quán)還體 現(xiàn)在以下幾方面：
一是開(kāi)發(fā)了新型渣線干式料、鋁尖晶石質(zhì)擋墻擋壩、鋯碳復(fù)合上水口等新產(chǎn)品，其材料抗渣侵和抗?jié)B透性好， 滿足了連澆130h以上壽命的要求；發(fā)表論文3篇。
二是開(kāi)發(fā)了沖擊區(qū)加裝新型護(hù)板、穩(wěn)流器復(fù)合澆鑄、塞棒渣線部位加裝套環(huán)等新技術(shù)，各部位均衡蝕損，降低了包襯材料成本；申請(qǐng)發(fā)明專利5項(xiàng)。
三是優(yōu)化了中間包內(nèi)襯材料和擋墻、擋壩、穩(wěn)流器配置；申請(qǐng)實(shí)用新型專利4項(xiàng)。
四是制訂了中間包施工烘烤標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書，完善了工藝技術(shù)操作要求。
五是冶煉工序潔凈化生產(chǎn)，優(yōu)化渣系，降低了耐火材料的蝕損。該攻關(guān)成果推廣應(yīng)用前景光明。其技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用既為連鑄生產(chǎn)綠色高效提供了技術(shù)支撐，又可以移植應(yīng)運(yùn)用于方坯、圓坯、異型坯生產(chǎn)流程。
隨著快速煉鋼技術(shù)和連鑄生產(chǎn)組織的智能化、高效化發(fā)展，對(duì)中間包壽命必將有更高的要求。而制約壽命提高 的主要因素仍體現(xiàn)在塞棒壽命（渣線和頭部）和干式料渣線壽命（與包壁、包底不同步）。因此，聯(lián)合榮大煉鋼業(yè)務(wù)技術(shù)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)瞄準(zhǔn)新的目標(biāo)，正在進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)工藝并研發(fā)更高性能材料，為冶金行業(yè)節(jié)能降耗、增產(chǎn)增效，耐火材料行業(yè)節(jié)約資源、減排降碳做出更大貢獻(xiàn)。
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