炼钢厂自主创新破解连铸难题 一次成功率突破98%创历史新高

问题——满负荷运行下“开浇”成为卡点 近年来,炼钢厂“快节奏、高效率、低成本”的组织方式下——产量持续增长——设备利用率长期处于高位;随着产线进入高负荷常态化运行,传统工艺的提升空间逐渐变小,连铸中间包开浇环节的稳定性问题开始凸显:铸流散流、铸流不下流等情况时有发生,不得不进行二次开浇,既打乱生产节奏,也增加质量风险。生产组织部门反映,开浇不顺带来的不仅是计划外波动,还会在后续工序引发连锁影响,成为产线深入提速的关键瓶颈。 原因——温差与液面条件叠加导致“钢水不畅” 技术人员复盘异常炉次后认为,问题主要集中在“温差”和“开浇初期液面条件”两上。其一,中间包包底烘烤温度与钢水温度差异较大,开浇初期包底接触的钢水被冷却后黏滞性增加、流动性变差,导致下流不稳甚至中断。其二,开浇初期中间包液面偏低,夹杂物来不及充分上浮就容易被卷入钢流,进而在铸坯内部形成夹杂缺陷。两类因素叠加,使开浇阶段成为最敏感的窗口期,一旦控制不到位,就可能引发二次开浇、停浇等问题。 影响——效率受限、质量承压、成本上升 从生产节奏看,二次开浇会被动拉长连铸节拍,影响连铸机作业率,并进一步压缩后续工序的排产空间。从质量维度看,开浇阶段夹杂卷入风险上升,更容易形成内部缺陷,影响产品稳定性。从成本角度看,重复操作和计划外波动带来的能源、材料与时间消耗,会削弱降本增效成果。业内人士指出,在竞争加剧、精益管理加快的背景下,产线竞争力的关键不只是“能生产”,更在于能否长期稳定、高效、低缺陷地生产。因此,提升开浇环节稳定性,成为工艺优化的现实选择。 对策——自主设计“开浇环”实现“先预热、再引流” 针对上述痛点,攻关团队以“改善开浇初期温度与液面条件”为主线,提出“先预热、再引流”的思路,自主设计制作中间包“开浇环”装置。该装置为环形结构,埋设在水口座砖部位,整体高出包底一定高度。其机理是:大包钢水注入中间包初期,温度相对偏低的钢水先被环体截留在包底区域,在局部停留中完成预热与温度均匀化,同时为夹杂上浮争取更充分的时间与空间;待液面升高、钢水状态趋于稳定后,钢水再进入水口通道,从而实现更平稳、连续的开浇过程。现场跟踪数据显示,装置投用后,开浇阶段散流、不下流等现象明显减少,连续多炉实现一次开浇成功;铸坯内部夹杂缺陷率同步下降,连铸机作业率得到提升。 对比改造前后数据,投用后一次开浇成功率在短周期内提升至98%以上;计划外停浇、二次开浇等非正常波动显著收敛,吨钢消耗也随之下降。业内分析认为,这类“结构小改、机理清晰、收益可量化”的微创新,更适合在高负荷产线快速落地,以较小投入获得节奏与质量的双重改善。 前景——从单点突破走向系统优化与推广复制 目前,该装置已体现出较好的稳定性与适配性,并具备自主可控的技术特点,为同类型连铸工况提供了可参考的解决方案。下一步,炼钢厂将把该成果纳入连铸稳定化管理体系,围绕中间包烘烤制度、钢水温度控制、夹杂治理与开浇参数联动等环节开展系统优化,推动“点上改进”向“全流程协同”延伸。随着装置应用数据持续积累,涉及的技术标准与操作规程有望进一步固化,为跨产线复制推广提供依据。

“开浇环”技术的成功应用,反映了从现场问题出发的自主创新路径。它说明,破解技术瓶颈既需要迎难而上的决心,也离不开扎实的分析与可落地的改进。在制造业迈向高质量发展的过程中,这类以小改动解决关键卡点的做法,为传统产业工艺升级提供了参考。随着更多“微创新”持续落地,我国钢铁工业有望在稳定性、效率和质量上实现更高水平的提升。