转炉一区板坯去毛刺优化实践

2019年第5
期
转炉炼钢厂一区1、2号板坯连铸机，为1机1流直弧型板坯连铸机（连续弯曲连续矫直），单机生产能力150万吨／年，浇注断面为220mm ×（1000～1850）mm ，浇铸钢种包含碳素结构钢、优碳钢、低合金结构钢、压力容器钢、汽车大梁钢、船板钢、耐侯钢、家电用钢、汽车用钢等。

铸坯经火焰切割后必须去除其头部和尾部的熔渣，然后才送达下一道工序。

切割后铸坯的熔渣和毛刺去除不干净，影响轧制质量，因此，提升铸坯去毛刺效果就显得十分必要。

分析与讨论
一区1、2号板坯连铸机出坯设计使用回转台移送铸坯，即铸坯完成切割后，经出坯回转台旋转90°，再送至出坯跨完成去毛刺及喷号工作。

铸坯送离回转台后，出坯回转台保持40s 后回位，重复下一块铸坯的运送流程。

去毛刺机主体结构包括去毛刺辊、液压升降油缸、光电管检测装置和本体防护装置。

去毛刺机去毛刺辊身长1960mm ，辊道设计速度为0～30m/min ，冷
却方式为内置冷却，适用板坯表面温度为500℃～900℃，在移动过程中铲除铸坯头尾毛刺。

一区1号、2号板坯连铸机生产钢种及断面较多，对应铸坯定尺长度、铸坯表面温度存在较大差异，铸坯去毛刺效果依赖其本身毛刺辊刀片的整体完整程度，因辊刀片在使用过程中难免出现刀片刀口钝化、开裂、甚至折断等情况，所以铸坯去毛刺效果难以稳定持久保障，具体表现为铸坯头部粘附毛刺条、或熔渣去除不干净等情况，同时毛刺辊寿命也比较短，仅2～3个月就必须做更换计划。

工艺优化与改进
（一）毛刺辊电机转向
原设计坯头去毛刺操作，是毛刺辊正向旋转，刀片行进方向和出坯方向趋于一致，刀片旋转切割熔渣。

其间，由于铸坯和毛刺辊二者方向一致，所以刀片行进遭遇到阻力较小。

此时，如果本身毛刺辊钝化及受损严重的话，切割出的熔渣毛刺条会比较宽大，并且极易粘附在切割断
转炉一区板坯去毛刺优化实践
王利星，韦耀环，张德俊，程建军，陈秋宇（转炉炼钢厂）
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因此，在毛刺辊使用寿命后期或坯头去毛刺效果不佳时，通过修改程序，将坯头去毛刺时的电机正转改为电机反转，使得毛刺辊行进方向和出坯方向相反，可增加毛刺辊接触铸坯的距离和阻力，将减少宽大毛刺条的出现几率；同时，由于改变了毛刺辊电机方向，使得毛刺条从原来的向铸坯断面行进变为向铸坯底部行进，这样在出坯过程中，铸坯经后部辊道接触会进一步消除粘附的毛刺条，从而进一步减少铸坯端面粘附毛刺条。

（二）出坯端面的冷却
从现场实际跟踪结果对比，出现毛刺条打不干净的情况多发生在小断面低碳钢，高碳钢因其碳含量及合金元素较高，出辊道表面温度较低，钢质特性脆化，故去毛刺效果最优。

借鉴高碳钢出坯条件，在切割摆动辊后方，设置端部冷却区，使用进水管出水孔交错排布，冷却面完整覆盖断面端口，使得在切割过程中，铸坯端部（主要是头部）经水冷后，表面温度进一步下降（降温幅度达20℃～40℃，主要差别来自切割坯停留位置），增加铸坯端部表面硬化程度，变相提高毛刺辊切削毛刺条强度，从而提高铸坯端面的去毛刺效果。

（三）液压油缸同步性控制
毛刺辊升降动作的指令发起点是光电管信号采集，但毛刺辊实时升降却来自两端液压缸的控制。

如果两侧液压缸工作不同步，或两侧液压缸升降高度不一致，极易造成去毛刺不干净的现象，典型表现为一端干净、一端不干净。

因此，必须确保两侧油缸位置保持水平，且上升高度一致，良好的同步性是设备运转效果的举出，同时每月检查两侧油缸速度是否稳定一致，两侧液压油缸的用油情况是否异常，
为去毛刺工作打下坚实的设备基础。

（四）平稳的出坯过程
一区板坯连铸机出坯经回转台实现铸坯从切割跨旋转90°到毛刺辊和后部辊道，毛刺辊前侧有3组辊道，总长约6.4m ，毛刺辊前后辊道必须保持较好的水平状态，否则在出坯过程中，因辊道不平整产生的铸坯震动，严重影响毛刺辊刀片和铸坯底部的接触距离，缩短刀片使用寿命，最终影响到去毛刺的切削效果。

（五）毛刺辊响应时间及实现方法铸坯在去毛刺过程中的去毛刺效果一定程度上取决于毛刺辊和铸坯接触的相应时间，毛刺辊原始设计频率，低速13Hz ，高速30Hz 。

高转速的优点是具备较大的切割速度，特别是对坯头毛刺条切削，但是对粘性较大或表面温度较高的钢种，不利于切断毛刺条，造成毛刺条挂在铸坯端面。

通过现场跟踪对比，适当调低频率，既可以在满足切削效果的同时，又变相增加毛刺辊和铸坯接触的响应时间，低速毛刺辊有利于带离毛刺脱离铸坯。

效果
首先建立严格的月度档案，确保设备运行精度和控制水平。

内容包括对出坯辊道的校准水平，升降油缸同步性调整，在设备方面建立良好基础。

其次，在特定铸坯钢种定尺内采用坯头电机反转去毛刺的控制方法，或者降低出坯频率的方法。

通过实施上述一系列工艺优化实践，极大地保障了铸坯的去毛刺效果，提高红坯热送率，降低清毛刺劳动强度，取得了下游工序的一直好评。

同时，毛刺辊使用寿命较以往延长近1倍，在降低设备成本及维护强度方面也做出了贡献。

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