寶鋼作為國內(nèi)鋼鐵行業(yè)的龍頭企業(yè),一直將冶煉精品鋼作為自己的發(fā)展目標(biāo),中間包作為煉鋼短流程生產(chǎn)的中間環(huán)節(jié),是鋼水包和結(jié)晶器之間用于鋼水澆注的重要中轉(zhuǎn)設(shè)備,也是由間歇操作轉(zhuǎn)向連續(xù)操作工序的銜接點。作為冶金反應(yīng)器的中間包是提高鋼產(chǎn)量和質(zhì)量的重要一環(huán),無論對于煉鋼連鑄操作的順利進(jìn)行,還是對于保證鋼水品質(zhì),中間包的重要作用不言而喻。

由于寶鋼各種高、精、尖品種鋼的普遍冶煉生產(chǎn),并隨著轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐技術(shù)的推廣運用,尤其大硅鋼的冶煉,加入較大量的脫硫劑,渣的堿度提高,加劇了中間包內(nèi)襯耐材的熔損速度,包齡呈下降趨勢,中間包維修作業(yè)量明顯增加,這些都制約著煉鋼生產(chǎn)物流節(jié)奏。

作為寶鋼煉鋼廠中間包的耐材砌筑、維護(hù)的承包單位,為順應(yīng)煉鋼連鑄的快速生產(chǎn)節(jié)奏,滿足中間包對澆鋼供應(yīng)需求,確保生產(chǎn)物流平衡,中冶寶鋼技術(shù)協(xié)力分公司一直致力于改善中間包內(nèi)襯耐材使用、維修施工工藝的改進(jìn)及降低中間包異常澆注率工作,通過采取一系列行之有效的改進(jìn),提高了中間包使用爐齡和澆注穩(wěn)定性,最終達(dá)到現(xiàn)場生產(chǎn)降本增效、冶煉設(shè)備快速周轉(zhuǎn)和確保煉鋼連鑄穩(wěn)定順行的目的。在對寶鋼特大型中間包維護(hù)技術(shù)不斷總結(jié)歸納過程中,逐步形成了一套完整的,對國內(nèi)外鋼廠中間包維護(hù)項目提供借鑒和技術(shù)幫助有著積極意義的技術(shù)集成。

迎難而上,收獲滿滿

中冶寶鋼技術(shù)協(xié)力分公司承攬著寶鋼特大型中間包的耐材砌筑、維護(hù)施工任務(wù)。隨著各種高、精、尖品種鋼的普遍冶煉生產(chǎn),自2004年以來分公司緊密圍繞公司科技創(chuàng)新要求,始終致力于改善和優(yōu)化中間包內(nèi)襯耐材結(jié)構(gòu)和維護(hù)技術(shù),利用自主管理、技術(shù)開發(fā)等形式,成立攻關(guān)小組,迎難而上成功解決了中間包底部熔損嚴(yán)重、上水口與上滑板間隙測量難、浸入式水口受熱不均勻、溢流口耐材易松動脫落、中間包內(nèi)襯耐火磚解體脫落等一系列技術(shù)難題。

結(jié)合寶鋼煉鋼廠連鑄中間包的實際使用情況,為切實提高中間包的使用爐齡和澆注穩(wěn)定性,達(dá)到生產(chǎn)順行、提質(zhì)增效的目的。協(xié)力分公司先后完成研究課題6項,分別為“中間包水口入口處增設(shè)防堵圈”、“采取中間包留底大修施工法”、“改進(jìn)中間包溢流口砌筑工藝”、“中間包包沿面板及底部與側(cè)部銜接部位磚型改進(jìn)”、“中間包包蓋結(jié)構(gòu)優(yōu)化”和“SN機(jī)構(gòu)維護(hù)用工器具研制與創(chuàng)新”,形成中間包技術(shù)集成。

通過一系列行之有效的中間包施工工藝優(yōu)化,協(xié)力分公司摸索出了合理的耐材施工優(yōu)化模式和中間包維護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),降低異常澆鑄事故率,加快了中間包維修進(jìn)程,緩解了在高節(jié)奏生產(chǎn)形勢下中間包現(xiàn)場維修周轉(zhuǎn)的壓力,同時也降低了耐材成本消耗和員工勞動強(qiáng)度,得到了業(yè)主方的充分肯定。

立足于公司技術(shù)創(chuàng)新工作要求,在對中間包施工工藝持續(xù)改進(jìn)優(yōu)化同時,技術(shù)人員及時總結(jié)中間包項目技術(shù)創(chuàng)新點,從方案總結(jié)、工法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、知識產(chǎn)權(quán)申報及成果報獎等全方位做好技術(shù)創(chuàng)新總結(jié)提煉。并取得授權(quán)專利2項,發(fā)表科技論文3項,獲得自主管理成果獎3項,獲獎工法1項,其中“中間包留底大修施工法”榮獲“2005年度上海市職工先進(jìn)操作法”稱號;3項自主管理成果分別榮獲2005年度、2007年度和2008年度全國冶金施工系統(tǒng)QC發(fā)布一等獎。

在公司的大力支持下,協(xié)力分公司組織技術(shù)人員進(jìn)行中間包項目科技成果資料的編制,通過多方面搜集相關(guān)資料,同時反復(fù)查新,深挖關(guān)鍵技術(shù)及項目創(chuàng)新點,把專利技術(shù)的應(yīng)用穿插到項目成果中去。此項目技術(shù)成果《中間包耐材施工工藝優(yōu)化》榮獲2009年度中冶集團(tuán)暨中冶股份第二屆青年創(chuàng)新“優(yōu)秀獎”。科技創(chuàng)新技術(shù)集成項目《特大型中間包維護(hù)技術(shù)》順利通過2011年度中冶集團(tuán)科學(xué)技術(shù)成果鑒定,鑒定結(jié)論為國內(nèi)領(lǐng)先水平,并于同年被中冶集團(tuán)科技成果鑒定為國內(nèi)領(lǐng)先水平。

尋蹤覓源,抽絲剝繭

中間包是煉鋼流程中的一項重要中間生產(chǎn)環(huán)節(jié),是鋼水包和結(jié)晶器之間用于鋼水澆注的中轉(zhuǎn)設(shè)備。作為冶金反應(yīng)器,也是提高鋼產(chǎn)量和質(zhì)量的重要一環(huán),協(xié)力分公司對于中間包包齡下降,維修作業(yè)量明顯增加的問題,在現(xiàn)有的技術(shù)條件下,致力于工藝改進(jìn)和優(yōu)化中間維護(hù)技術(shù)。通過收集現(xiàn)場數(shù)據(jù),對技術(shù)創(chuàng)新項目從調(diào)研、立項、預(yù)算、實施、驗收等各環(huán)節(jié)對中間包逐一進(jìn)行攻關(guān),逐個解決了中間包底部熔損嚴(yán)重、中間包浸入式水口的烘烤效果難保證、上水口與上滑板間隙難測量、溢流口位置耐材容易松動脫落、中間包內(nèi)襯耐火磚解體脫落等難題,有效提高了中間包包齡,減少了維修量。

降低中間包底部熔損,中間包維修實現(xiàn)“留底大修”。要實現(xiàn)“留底大修”必須進(jìn)一步降低底部耐材熔損,原在中間包底部安放SN機(jī)構(gòu)廢滑板,以降低底部耐材熔損,但在實際使用中效果不理想,采取自主開發(fā)并和寶鋼有關(guān)部門密切合作,在中間包注流部安裝防濺桶,有效降低了中間包的耐材消耗,節(jié)約了勞動力。

采用簡易防堵裝置來保證浸入式水口的烘烤效果。中間包烘烤過程中,包內(nèi)的耐火涂料脫落、澆注料、渣堰板爆裂耐火材料容易落入包內(nèi)最低處的上水口中、SN滑板孔內(nèi);由于浸入式水口采用的是抽風(fēng)式烘烤方法,上水口堵塞后直接造成浸入式水口本體受熱不均勻;這是中間包浸入式水口斷裂的主要原因。因此,解決了中間包烘烤期間上水口的堵塞問題,就可以保證中間包浸入式水口的烘烤效果,基本可以消除水口在澆注初期的斷裂問題。根據(jù)工藝優(yōu)化設(shè)想,在中間包上水口上部安裝擋防堵圈,解決了上水口的堵塞問題,同時根據(jù)烘烤溫度要求,解決了防堵圈被卷入鋼水結(jié)晶器中污染鋼坯質(zhì)量的問題。

中間包內(nèi)襯耐火磚解體脫落的攻關(guān)。中間包內(nèi)襯耐火磚的維修都是在傾翻作業(yè)時,容易引起直墻耐火磚松動、脫落,主要由于包沿蓋板熔損變形嚴(yán)重,使包沿貼補(bǔ)料容易松脫,進(jìn)而耐火磚無法壓實,導(dǎo)致耐火磚松動滑出。通過增加中間包包沿厚度,制作兩層包沿,并將包沿面板的寬度加寬,使面板能將工作層耐火磚蓋住,解決壓不緊耐火磚的弊端,以此減少耐火磚滑出、脫落的現(xiàn)象,降低耐材的維修成本。改進(jìn)中間包底部和側(cè)壁工作層磚型,將中間包底部工作層和側(cè)壁工作層相接部分的磚型加工成直角梯形,砌筑的時候兩塊磚的梯形斜面互相擠壓,緩解在中間包傾翻時直墻與底部耐火磚的松動、脫落現(xiàn)象。設(shè)計專用密封條,加放在整圈包沿的正上方,除起到密封作用外,還起到隔離作用,再蓋包蓋,以此避免包沿蓋板因為中間包烘烤而造成抽風(fēng)氧化現(xiàn)象,減緩包沿的熔損變形,降低中間包包沿的維修成本。

業(yè)主青睞,效果凸顯

降低中間包底部熔損,維修實現(xiàn)“留底大修”,解決了中間包底部熔損嚴(yán)重,大修計劃使用壽命周期從250爐提高到500爐,有效降低了中間包的耐材消耗,節(jié)約了勞動力,其中《中間包留底大修施工法》榮獲“2005年度上海市職工先進(jìn)操作法”稱號;技術(shù)成果《改進(jìn)底部維修方法,提高中間包包齡》榮獲2005年度全國冶金施工系統(tǒng)QC發(fā)布一等獎。

采用簡易防堵裝置來保證浸入式水口的烘烤效果,解決了上水口的堵塞問題。同時根據(jù)烘烤溫度要求,解決了防堵圈被卷入鋼水結(jié)晶器中污染鋼坯質(zhì)量的問題,中間包浸入式水口事故率從5%下降到2%,該項技術(shù)形成了《連鑄中間包》國家授權(quán)專利成果。技術(shù)成果《降低中間包浸入式水口異常下線率》榮獲2008年度全國冶金施工系統(tǒng)QC發(fā)布一等獎。

改進(jìn)中間包溢流口砌筑工藝,增強(qiáng)中間包內(nèi)襯耐材整體性,提高該部位的使用壽命,中間包溢流口平均維修爐齡從94爐提高169爐。其中技術(shù)成果《提高中間包溢流口使用爐齡》榮獲2007年度全國冶金施工系統(tǒng)QC發(fā)布二等獎。

中間包維護(hù)技術(shù)在寶鋼煉鋼廠成功應(yīng)用后,通過與煉鋼廠和寶鋼生產(chǎn)技術(shù)耐材組共同溝通協(xié)商,將這些維護(hù)技術(shù)納入標(biāo)準(zhǔn)化管理,對《崗位規(guī)程》和《技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行了修訂,并按照修訂后的操作規(guī)程進(jìn)行施工作業(yè),且本技術(shù)創(chuàng)新成果多次榮獲全國冶金施工系統(tǒng)QC成果發(fā)布一、二等獎和授權(quán)的國家專利二項。

中間包施工工藝的持續(xù)創(chuàng)新,改進(jìn)和改善了中間包生產(chǎn)實際中的許多問題,提高了中間包砌筑維護(hù)質(zhì)量及生產(chǎn)效益,鍛煉了員工的技術(shù)創(chuàng)新能力,為企業(yè)發(fā)展增添了新動力,實現(xiàn)了企業(yè)與職工的雙贏,也為今后技術(shù)創(chuàng)新工作持續(xù)推進(jìn)積累了豐富的經(jīng)驗。 (作者單位:中冶寶鋼技術(shù))