2023年1月21日，北京聯(lián)合榮大總包的唐山中厚板材有限公司13號長(cháng)壽命連鑄機中間包在2號機下線(xiàn)，澆鑄時(shí)間為156小時(shí)25分鐘，創(chuàng )歷史最高紀錄，這也是目前世界板坯連鑄機中間包壽命的最高紀錄：澆注鋼種45號、50號高碳鋼，連續澆鑄240 爐鋼，過(guò)鋼量27664噸，鑄坯總長(cháng)7009m，鑄坯斷面1800mm×280mm?；仡?021年11月26日，北京聯(lián)合榮大與同一用戶(hù)維護的13號中間包在1號連 鑄機下線(xiàn)，澆鑄時(shí)間111小時(shí)28分鐘，鋼種為Q355B-2，共連澆179爐鋼，過(guò)鋼量為22858噸，鑄坯總長(cháng)度為5560米，拉速為 0.70m/min~0.95m/min，鑄坯斷面為 250mm×2100mm，創(chuàng )當時(shí)的世界紀錄。再回顧2022年1月12日，北京聯(lián)合榮大與同一用戶(hù)維護的22號連鑄長(cháng)壽中間包在1號連鑄機下線(xiàn)，澆鑄時(shí)長(cháng)為131小時(shí)34分鐘，鋼種為N355B/Q235B-2，共連澆226爐鋼，過(guò)鋼量為28159噸，鑄坯總長(cháng)度為 6790米，拉速為0.80m/min~0.90m/min，鑄坯斷面為250mm×2100mm，同樣破了當時(shí)的世界紀錄。

　　這既是供需雙方密切配合、協(xié)同創(chuàng )新，3年登上的3個(gè)新臺階，也是讓國內冶金科技工作者揚眉吐氣的3個(gè)新臺階，更是讓國外同行關(guān)注的3個(gè)新臺階。據聯(lián)合榮大長(cháng)期在唐山現場(chǎng)工作的煉鋼事業(yè)部技術(shù)負責人徐毅杰介紹：該連鑄中間包這一輪澆鋼后期包殼溫度低于300℃，在此期間通過(guò)監測對比日常正常中間包渣線(xiàn)侵蝕情況，包殼溫度沒(méi)有發(fā)生明顯突變，包殼溫度整體可控。

　　由此，該成果的研發(fā)可得出下列結論：

　　一是南北兩側護板、擋渣墻、塞棒、上水口能滿(mǎn)足150小時(shí)長(cháng)壽命中間包使用要求。

　　二是沖擊區排渣口正下方澆鋼過(guò)程中需關(guān)注排渣及打渣情況，避免渣殼過(guò)厚導致的塞棒液面部位結殼及打渣過(guò)程中對渣線(xiàn)部位護板的沖擊損害，必要時(shí)可在排渣口整體護板后部加裝小護板。

　　三是非沖擊區渣線(xiàn)干式料需進(jìn)行優(yōu)化調整。

　　四是因長(cháng)壽命澆鑄過(guò)程中鋼流對穩流器側壁持續沖擊，可對側壁材料進(jìn)行適當加厚或加強處理，單獨做一些長(cháng)壽命試驗。

　　北京聯(lián)合榮大董事長(cháng)章榮會(huì )博士指出，隨著(zhù)現代鋼鐵企業(yè)逐漸大型化和生產(chǎn)的高效化，連續鑄鋼技術(shù)的重要性日益顯現，中間包用耐火材料能否滿(mǎn)足連澆爐數的要求，對于鋼鐵企業(yè)的正常生產(chǎn)秩序和企業(yè)總體經(jīng)濟效益影響巨大。目前，國內板坯連鑄中間包的壽命較低，一般為20小時(shí)～30小時(shí)。

　　延長(cháng)連鑄機中間包的壽命，對降低連鑄用耐火材料消耗、減少中間包澆余及熱換中間包重接鑄坯廢品、提高鋼液品質(zhì)等具有重要意義。

　　唐山中厚板材有限公司共有3臺一機一流板坯連鑄機，與之匹配的中間包容量為40t、鋼包容量為120t。中間包砌筑工藝具體情況為：中間包外鋼殼為焊接鋼結構，帶有加強筋和排氣孔，鋼殼內側焊有錨固鉤，以銜接耐火材料做的絕熱層和永久層，永久層內部為工作層，采用鎂質(zhì)干式料振動(dòng)成型；中間包內設有沖擊板、穩流器、擋渣墻、擋壩等耐火澆注料預制件，能夠使鋼液中非金屬夾雜物在中間包內上浮，穩定鋼水流場(chǎng)；中間包內設有上水口和塞棒等功能耐火材料以控制鋼液的合理流動(dòng)，穩定澆鋼；每次連澆后，中間包要翻包并重新進(jìn)行修砌，更換上述工作層、預制件和功能耐火材料，以保障連鑄現場(chǎng)生產(chǎn)需要。

　　這組板坯連鑄中間包主要冶煉鋼種為常規鋼種和低碳低硅鋼兩大類(lèi)，2020年6月份之前平均使用壽命在24小時(shí)左右，平均連澆爐數最高在35爐左右，連澆爐數一直處于較低水平。經(jīng)過(guò)榮大與用戶(hù)雙方技術(shù)調研討論發(fā)現，現場(chǎng)存在的主要問(wèn)題是：渣線(xiàn)干式料的耐侵蝕性不穩定、穩流器的側幫開(kāi)澆時(shí)易局部開(kāi)裂、擋渣墻不耐侵蝕、塞棒棒頭和水口碗部沖刷嚴重、塞棒棒頭出現斷裂等幾種情況，從而導致中間包提前下線(xiàn)，并對鋼水純凈度造成了非常不利的影響。

　　綜上所述，延長(cháng)連鑄中間包壽命是中國煉鋼界而且是世界煉鋼界的共性難題。

　　章榮會(huì )指出：中間包壽命的延長(cháng)，取決于中間包內材料和施工、烘烤工藝是否能滿(mǎn)足長(cháng)壽命的要求，同時(shí)也是對煉鋼生產(chǎn)貫徹以連鑄為中心，設備為保證，品種計劃為前提的考驗。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(cháng)壽命技術(shù)的開(kāi)發(fā)創(chuàng )造了極為有利的條件，相應地也提出了更高的要求。

　　榮大公司是一家致力于耐火材料研究、生產(chǎn)、施工的專(zhuān)業(yè)單位，針對唐山中厚板材有限公司中間包長(cháng)壽技術(shù)，承擔了中間包用耐火材料的整體技術(shù)開(kāi)發(fā)工作。

　　要實(shí)現中間包長(cháng)壽，干式料、擋墻、穩流器、塞棒、水口任何一種材料的性能不能滿(mǎn)足，都會(huì )造成中間包提前下線(xiàn)，必須同步提高使用性能，均衡蝕損。據章榮會(huì )介紹，在研發(fā)并獲取這項屢破世界紀錄的創(chuàng )新成果過(guò)程中，唐山中厚板材有限公司進(jìn)行了以下密切配合：

　　一是中厚板公司自主研發(fā)出無(wú)混坯連澆技術(shù)，實(shí)現多鋼種連澆：換包前，中間包進(jìn)行排渣作業(yè)；異鋼種連續澆鑄后期，大包工對澆鑄液面進(jìn)行測量，液位滿(mǎn)足要求時(shí)，澆鋼工關(guān)閉塞棒，減少中間包鋼水量；下一包鋼水全流開(kāi)澆，中間包液位達到要求時(shí)，塞棒二次開(kāi)澆重新澆鑄。通過(guò)使用此技術(shù)，混坯改判量每次減少40噸。

　　二是中厚板公司搭建了潔凈鋼生產(chǎn)平臺，減少鋼水對耐材的侵蝕：通過(guò)優(yōu)化轉爐自動(dòng)煉鋼模型、出鋼即精煉開(kāi)始脫氧新工藝、LF底吹氣量、RH浸漬管提升氣量等工藝方法，搭建了潔凈鋼平臺。終點(diǎn)氧含量由450ppm 降低到350ppm，夾雜物控制水平得到大幅度提高。

　　三是渣線(xiàn)干式料調整，提高工作層渣線(xiàn)料抗侵蝕性：以燒結鎂砂和電熔鎂砂為主原料，其最大臨界粒度選擇為5mm，加入量為90%～95%，粉狀熱固酚醛樹(shù)脂加入量為3%～5%，碳化硼粉加入量為1%～5%。在顆粒級配設計上追求同等氣孔率下氣孔孔徑最小，達到抗渣性和抗滲性?xún)?yōu)良的效果。

　　四是完成了擋渣墻和穩流器改進(jìn)，塞棒和水口改進(jìn)調整；將板坯中間包塞棒長(cháng)度由原來(lái)的1740mm改進(jìn)為1650mm。塞棒頭部由半球形改為錐型，以提高塞棒的控流精度。將上水口由平滑外形改進(jìn)為帶凹槽外形，有效解決了水口座磚間的夾鋼問(wèn)題。在塞棒渣線(xiàn)部位采用外層增加 20mm~30mm的ZrO2－C環(huán)，以增加抗侵蝕性能；塞棒棒頭采用鋯碳質(zhì)，在保證熱震穩定性的前提下，提高抗沖刷的性能；調整中間包水口碗部材質(zhì)，采用氧化釔穩定的氧化鋯質(zhì)碗部（ZrO2≥94%），以增加抗沖刷性和抗侵蝕性 能；對水口滑板面材料方案進(jìn)行優(yōu)化，提高耐磨性能，以滿(mǎn)足浸入式水口多次更換的要求。

　　五是推行連鑄中間包窄溫度控制，降低耐材侵蝕速率。

　　六是取消鈣處理，降低了鋼渣滲透性對耐材的侵蝕。

　　七是與東北大學(xué)合作，對中間包流場(chǎng)進(jìn)行優(yōu)化。

　　八是應用大包下渣檢測技術(shù)，減少中間包下渣量。

　　板坯連鑄中間包壽命的持續延長(cháng)，不僅直接經(jīng)濟效益顯著(zhù)，而且可取得可觀(guān)的社會(huì )經(jīng)濟效益：不僅充分挖掘了連鑄機生產(chǎn)作業(yè)能力，增產(chǎn)作用顯著(zhù)，有利于在鋼產(chǎn)量穩定的前提下淘汰落后產(chǎn)能，而且減少了連鑄拉下、開(kāi)澆操作和修砌中間包工作量，降低了工人勞動(dòng)強度。

　　長(cháng)壽命板坯中間包技術(shù)開(kāi)發(fā)及應用，充分挖掘了連鑄設備生產(chǎn)能力，降低了過(guò)程消耗和工人勞動(dòng)強度，走出了一條節能減排、高效生產(chǎn)、綠色發(fā)展的新路子，經(jīng)濟效益和社會(huì )效益明顯，具有積極的推廣應用價(jià)值。（夏杰生）

圖為2023年1月21日，連澆時(shí)長(cháng)達156小時(shí)25分鐘，再破世界紀錄的唐山中厚板材有限公司13號板坯連鑄中間包生產(chǎn)現場(chǎng)。