集成创新释放包钢CSP高效潜能

2009年1月，包钢薄板坯连铸机连续浇钢35炉，这是包钢CSP(薄板坯连铸连轧)创造的多个薄板坯连铸连轧生产记录中的最新一项。CSP工艺以节能、高效著称，包钢CSP生产线充分发挥出其节能、高效潜力。2008年，包钢CSP劳动生产率为10000吨/人、产品能耗为25公斤标煤/吨，远远高出于行业平均水平。包钢主要是凭借工艺技术管理的集成创新激发出CSP的高效潜能。自2001年11月包钢CSP全线贯通以来，包钢与钢铁研究总院合作开展薄板坯连铸连轧高效化生产技术攻关，经过两年研究，摸索出“以薄板坯高效连铸为中心，以高洁净度钢水稳定供应作保证，以提高轧钢作业率和产品质量为目标，实现全流程高效快节奏的生产管理”的高效化思路，通过集成创新形成了一整套具有包钢特色的CSP高效生产技术工艺。

以节奏为主线的工艺优化

CSP为紧凑型工艺，工序匹配连续协调，它的高效生产必须通过一种整体联动、快速匹配、经济高效的生产节奏实现。最初投产的包钢CSP生产线属于第一代薄板坯连铸连轧设备和技术，存在连铸机铸坯断面小、冶金长度短，缺乏结晶器电磁制动、加热炉长度短、缺少一个轧钢机架等技术装备缺陷。包钢意识到，实现CSP高效化生产，必须通过技术改进和生产工艺优化弥补设备的不足与缺陷，使得各个工序适应快节奏要求。

铁水的量和质都是制约CSP快节奏生产的原因。包钢首先解决的就是钢水供应问题。2005年6月包钢在原210吨转炉基础上，增配第二座210吨顶底复吹转炉，使钢水供应满足CSP的节奏要求。白云鄂博铁矿石难冶难练，铁水成分复杂，高洁净度钢水供应成为包钢CSP高效化的“拦路虎”。经过反复摸索，包钢找到了一张“复合药方”：全量铁水脱硫工艺、转炉复合吹炼技术、快速精炼技术、洁净钢生产工艺等多项技术措施并用。采用这剂“复合良药”，包钢供CSP的钢水成分中硫、磷等元素的内控合格率均在95%以上，低碳钢系列碳≤0.03%的合格率为96.3%，硅≤0.03%的合格率为92%，高洁净度钢水供应得到保障。

如果说高洁净度钢水供应是CSP快节奏的前提，那么连铸机能力提高则是CSP高效化生产的核心。包钢通过优化CSP设备参数和工艺流程，探索薄板坯的物理冶金凝固特点，开发出一系列的高效连铸核心技术，主要包括：通过技术攻关减少连铸机热停时间，不断提高连浇炉数；通过设备和工艺参数优化，提高结晶器在单位时间内的通钢量；通过技术研发和严格的质量管理体系，实现了无缺陷铸坯的生产。这些技术措施为连铸机高效化创造了条件，包钢连铸机作业率最高达到了91.52%，单位时间通钢量提高了30%，快节奏生产得到保证。

由于CSP工序连接刚性，缓冲少，因此连铸生产的节奏加快必然对轧制匹配提出要求。在开发连铸高效技术的同时，包钢将高效连轧作为CSP高效化攻关的另一个重点。他们通过研究CSP连铸连轧产品组织性能的变化规律，开发出高精度的板形控制技术、合理的控轧控冷技术，保证了产品质量，并通过优化加热炉缓冲时间、合理提高轧机速度等措施提高轧机的作业率，获得了良好的效果。

以效率为核心的技术创新

作为工艺基础，设备对生产线的状态起着决定作用。目前的薄板坯连铸连轧生产设备非常成熟，但是，在我国已建或在建的13条薄板坯连铸连轧生产线中，包钢CSP的设备条件比较差。高效生产必然以高效设备为支撑。为改善设备条件，多年来，包钢工程技术人员以提高设备效率为核心，对原有设备进行了全方位技术创新。

实现CSP的高效化必须缩短单位生产时间。为此，包钢工程技术人员对均热炉铸坯调度与缓冲工艺进行了创新优化。他们设计制作了一种新型炉门，去掉了炉门提升装置，每次摆渡可节时1分钟以上。按照平均120卷/班计算，每班减少摆渡时间60分钟。同时，为缩短连轧工序板坯待轧时间，他们在卷取机前加装了一个提前等待按钮，这样可以减少20秒~100秒的轧制间隔时间。

除时间因素，设备的效率是影响产量的另一个重要原因。包钢技术人员从改进设备着手，通过技术创新提高设备效率。包钢第一代薄板坯断面薄，连铸机的产量、质量受到限制。经过多次试验，包钢工程技术人员成功地将结晶器出口由50厘米扩大为72厘米，结晶器的小时通钢量从不足160吨/小时提高到200吨/小时以上。作为连铸机的卡脖子设备，原来的浸入式水口使用寿命短，连铸机连续生产常常因为换水口而中断。2004年上半年，包钢与有关科研院所合作研究出新型高通量四孔水口，使用寿命是原进水口的2倍，且与中包寿命同步，满足了连铸机高连浇率和高作业率的需要。

作为我国引进较早的CSP设备，从投产以来，包钢不断对CSP生产装备进行改进和完善。例如为满足CSP高效化生产需要，包钢CSP的结晶器振动由自动振动改为液压振动，解决了高速拉坯铸导致的质量问题；为保证生产稳定，避免漏钢导致的质量缺陷，包钢CSP进行了二次冷却动态控制自动导航和连铸机漏钢预报系统改造；为最大限度提高能力增加产能，在CSP工艺布局上做大胆尝试，在生产建设时预留了F7机架的位置，同时在成品输出辊道采用多组不同的辊间距，以保证薄规格产品轧制过程稳定。正因为开展了这些技术创新，包钢CSP生产线能力倍增，满足了高效化生产快节奏的要求。

薄板坯连铸连轧高效化生产工艺技术是包钢结合生产实际和设备条件进行的一次工艺技术管理的集成创新活动。通过对世界CSP工艺技术的引进、吸收、消化、完善，包钢成功开发出自己的高效生产技术。这一技术不但使包钢CSP生产线的连铸机和轧机作业率、连浇炉数、漏钢率、劳动生产率、实际产量和成材率等方面均达到国际领先水平，实现了第一代连铸连轧设备生产能力达到或超过第二代薄板坯连铸连轧生产线的目标。(来源：中国冶金报)