坚守安全环保红线 促进文明绿色发展--马钢长材事业部打造本质安全环保型企业

近几年来,马钢长材事业部围绕“安全第一”、“环保优先”的理念,不断完善各项体系,加强责任落实,实行全员参与,源头控制,重视隐患治理和风险防范,大力推进节能减排,走文明生产绿色发展之路,推动了长材事业部打造本质安全环保型企业迈进的坚实步伐,有力地促进了安全生产持续稳定,环境绩效显著提升,取得了良好的工作成效。

马钢长材事业部以技术创新推动市场创效

2019年,长材事业部以技术创新为手段,加强过程控制和相关设备改造,积极开展各产线重点指标攻关,对遇到的问题及时梳理、分析和研究,提出解决方案,共完成生产工艺和设备等各类科技攻关项目54项。通过持续开展技术攻关,优选方案,有效解决了诸多技术难题,实现了技术指标的全面攀升,进一步提升了马钢长材品牌的市场创效能力。

铁矿石替代部分废钢冶炼工艺的生产实践

针对马钢65 t转炉加入铁矿石替代部分废钢后冶炼操作和炼钢成本发生变化,通过测算铁矿石与废钢的冷却效应,得出1 kg铁矿石冷却效应为3.76 kg废钢的冷却效应。在此基础上,分别研究了铁矿石加入量对转炉吹炼的影响,以及熔池温度和铁矿石密度对铁矿石还原率的影响。结果表明:熔池温度在1550℃时,铁矿石还原率达到最大值65.23%,铁矿石加料时机应选择在吹炼中前期加入;铁矿石密度越小,越有利于铁矿石还原,合理的铁矿石密度范围为3.0~4.0 g·cm^(-3)。通过控制铁矿石加入量和加入时机,以及优化转炉冶炼过程操作,提高了吹炼的平稳性,铁矿石用量由7.46 kg/t提高至17.91 kg/t,转炉终渣主要成分变化不大,终点磷含量符合内控要求,转炉炉况未见明显侵蚀,实现了转炉炼钢降本增效目标。

异常生产状态下钢包顶吹工艺研究与应用

针对马钢65 t转炉出钢后到站钢水钢包透气砖气量小或无底吹,无法保证钢水成分和温度均匀性,以及出钢后到站钢水温度低于工艺要求目标范围下限,无法满足铸机正常浇注对钢水温度要求的问题,通过向钢包顶吹氩气搅拌,实现均匀钢水成分和温度的目的,通过向钢包顶吹氧气,同时加入SiFe和SiMn合金,利用氧气与发热元素Si和Mn反应放热,实现低温钢水在线快速提升温度的目的。生产实践表明:采用硅铁合金(含硅72.5%)和硅锰合金(含硅18.64%、含锰66.6%)作为发热剂,氧气压力为1.2 MPa,流量为1200 Nm^(3)/h,吹氧时间为5 min时,平均升温速率为3.55℃/min,钢中发热元素Si和Mn的平均烧损率分别为0.014%/min和0.022%/min。钢包顶吹工艺为转炉平稳高效冶炼提供重要保障,取得了良好的使用效果。

减少转炉补炉的策略及其效果分析

针对马鞍山钢铁股份有限公司65 t转炉补炉频率高的问题展开原因分析,并进行相应的改进。结果表明:转炉吹炼终点渣的成分超出合理范围、吹炼过程返干比例高及终渣过氧化比例高是补炉次数多的主要原因。通过对溅渣护炉工艺、枪位和加料模式、装料制度等几个方面的优化,终渣中TFe、MgO和碱度值均有所降低,更接近理论渣系成分;溅渣时间不合格比例降低了15.8%,返干比例降低了26%;转炉炉衬厚度逐渐变厚,炉况变好,平均每月减少补炉17.7次。

激光增材制造纳米颗粒增强铝合金复合材料组织及性能研究

为了提高激光增材制造铝合金复合材料成型机制及力学性能,采用1070 nm、200 W光纤激光器分别对没有添加纳米颗粒的AlSi12粉末样品和添加不同体积分数纳米TiC颗粒的AlSi12-TiC(5%TiC,体积百分比,下同)及AlSi12-TiC(25%TiC,体积百分比,下同)铝合金复合材料进行激光沉积实验,并通过形貌和微观结构表征研究纳米颗粒对金属合金性能的影响。结果表明,AlSi12-TiC(25%TiC)粉末的反射率达到15.17%±1.88%,反射率显著降低;在纳米颗粒的帮助下,平均硬度为HV(578±42.5),有显著增高;样品的杨氏模量为(187.73±28)GPA,与ANNNC(35%TiC,体积百分比)相当。

马钢120 t LF精炼炉钢液温度预测模型的应用与优化实践

针对LF精炼炉钢液温度控制过度依赖人工经验的问题,马钢长材事业部以120 t LF精炼炉为研究对象,基于能量平衡原理,计算分析LF精炼过程中输入电能、合金化、炉渣热效应、钢包内衬散热、渣面辐射、吹氩搅拌和烟气热损失等热量对钢液温度的影响,建立LF精炼钢液温度的预测模型。经过跟踪实际生产试验、测温校正并优化模型,使模型取得了良好的应用效果。模型预测温度与实际测量值偏差绝对值≤5℃的比例为97.73%,偏差绝对值≤6℃的比例为100%。

65t转炉采用全量铁水冶炼工艺优化实践

针对马钢65 t转炉全量铁水的冶炼工艺进行研究。经过理论测算,现场冶炼使用铁矿石的冷却效应为废钢的3.76倍,吹炼过程中共需要向炉内加入3.5 t铁矿石平衡熔池内富裕热量。通过调整前期铁矿石加入转炉的量和时机,优化吹炼过程中氧枪枪位和流量,改变终点控制方式,使得现场全量铁水冶炼过程化渣情况良好,脱磷效果得到保证,现场石灰、镁球等造渣料吨钢加入量分别减少7.4 kg、1.2 kg,钢铁料吨钢消耗降低11.1 kg,实现了全量铁水冶炼生产稳定和降本增效目标。

基于改进Yolov3的H型钢喷号识别系统研究

随着工业生产智能化程度不断提升,智能视频识别技术被逐渐广泛应用于工业生产中。针对马钢重型H型钢生产线精整区存在的工艺复杂、物料跟踪困难问题,提出一种在矫直机后用喷码机在钢坯上喷印批号、在堆垛区域人工检查台位置安装一套字符识别装置来识别批号并实现物料跟踪的方法。根据喷印字符相对较小且没有大小形态变化的特性,改进了Yolov3模型结构,设计5个不同尺度的卷积特征图,并与残差网络中相应尺度的特征图进行融合,形成最终的特征金字塔执行字符识别任务。试验结果表明,该方法的识别准确率能达到99.5%以上,可在工程上进行应用。

转炉除尘水质优化实践

对马钢长材事业部转炉除尘水硬度高、悬浮物多、粗颗粒分离差导致的除尘水恶化问题进行分析,通过粗颗粒分离机与优化药剂处理的实践运用,优化了转炉除尘水质,提升了运行效果。

型材开坯机回松装置压力异常的分析与改进

介绍了马钢中型材开坯机在轧钢时回松装置压力异常及辊缝值稳定性异常的现象。结合轧辊系统控制原理进行了分析,有效的提升了系统运行稳定性。

120t LF精炼过程钢水吸氮量控制

为了实现低氮钢种的稳定生产,基于氮溶解热力学和动力学理论,在结合某厂生产实践的基础上,分析了LF精炼过程中电弧特性、渣层厚度、埋弧程度、吹氩流量以及原辅料含氮质量分数对钢水增氮的影响。通过采取回收连铸热态铸余钢渣、合理选择加热过程电极档位;精确控制氩气流量、减少钢水裸露;严格控制原辅料中氮质量分数、使用优质增碳剂替代普通增碳剂、优选转炉入炉废钢等措施,钢水增氮质量分数分别从优化前的0.00144%、0.00115%、0.00135%降低至0.00052%、0.00049%、0.00011%,精炼过程钢水总增氮质量分数由优化前0.00394%降低到0.00112%,LF终点氮质量分数可控制在0.00450%以内。

增加棒材精轧机机架辊轴在线使用寿命

本文对影响棒材精轧机机架在线使用寿命的因素进行分析,并对辊轴螺纹螺距进行改进来增加螺纹强度,从而大大增加了机架辊轴在线使用寿命,降低了设备维护费用。

顶底复吹转炉耳轴区炉衬维护技术与应用

针对马钢65 t顶底复吹转炉耳轴区炉衬侵蚀部位实际生产过程中,由于受补炉砖质量以及尺寸大小、贴砖方式、烧结时间长短、以及贴砖维护后第一炉废钢加入造成的机械冲刷等综合因素的影响,使得贴补后的补炉砖容易脱落,致使耳轴区炉衬侵蚀部位维护效果差的难题,通过研究转炉耳轴区炉衬侵蚀原因,制作了专用维护装置,创新性地提出了“贴砖+喷补”的具体维护措施,有效解决了现有技术中,贴补后的补炉砖容易脱落,进而影响转炉耳轴区炉衬侵蚀部位维护效果的问题。生产实践表明:与传统湿法喷补维护工艺相比,“贴砖+喷补”维护炉次冶炼炉数可以增加48~50炉/次,因相对减少了喷补频次,降低操作人员劳动强度的同时,年可节约耐材0.09~0.11 kg/t。

CSP产线工作辊辊形优化及智能窜辊策略研究

对热轧CSP产线生产的硅钢板带断面进行测量发现,在工作辊服役后期生产的产品,其断面常出现局部高点现象。服役后下机工作辊轮廓也在对应带钢断面局部高点位置,呈现“猫耳”型磨损。对F7工作辊辊形进行了优化,并考虑机组设备现有的工作辊窜辊功能,使用变行程、步长的智能窜辊策略,通过改善工作辊磨损状态,均匀轧辊磨损,延长轧制公里数,改善硅钢板带断面的局部高点。该优化方案自上线以来,有效保证整个工作辊服役周期内具有良好的凸度控制能力,断面质量控制稳定性与轧制公里数大幅度提升。

顶底复吹转炉出钢面炉衬维护技术的试验研究

为控制转炉合理炉型和提高出钢面炉衬使用寿命,分别研究了终渣碱度、渣中w(MgO)以及渣中w(FeO)对终渣熔点的影响。通过对固渣护炉炉次终渣成分的调整和固渣护炉过程操作的优化,有效提高固渣护炉后转炉出钢面炉衬的使用寿命,降低护炉耐材成本。实践表明:转炉终点w(C)控制在0.08%~0.12%,终渣碱度控制在3.0~3.5,渣中w(MgO)控制在6%~8%,渣中w(FeO)控制在10%~15%,转炉固渣护炉炉次出钢面炉衬耐侵蚀性达到最佳,转炉出钢面炉衬每月维护频次均值由28次下降至16次,吨钢耐材用量降低20.27%,综合效益显著。

120 t钢包底吹氩自动对接技术应用实践

针对马钢120 t钢包底吹氩自动对接技术在实际应用过程中存在的密封圈使用寿命偏低问题,分析了产生的原因并提出了具体的改进措施,提高了钢包底吹氩自动对接的可靠性和生产的安全性。

铁水直接合金化工艺用于HRB400B钢生产的试验研究

在转炉生产HRB400B螺纹钢过程中,马钢通过向钢包内转炉出钢钢水兑入铁水的直接合金化工艺试验,研究铁水兑入量对钢水温降、钢水磷质量分数的影响。试验结果表明:铁水兑入量主要受铁水碳质量分数、转炉终点碳质量分数和钢水目标碳质量分数的限制。以铁水碳质量分数4.55%、转炉终点碳质量分数0.03%、钢水目标碳质量分数0.23%为限制条件时,铁水直接合金化工艺的最大兑铁量为3.1 t;每兑入0.1 t铁水,钢水温降为0.5℃,钢水增碳0.01%,其余元素增量并不明显。铁水直接合金化工艺在节约合金辅料的同时,兑入的铁水几乎完全回收,兑入铁水直接合金化工艺切实可行,综合经济效益显著。

铁水预处理脱硫系统工艺设备技术改造

对马钢长材事业部铁水预处理设备目前存在的问题进行了研究,经过理论分析及现场摸索,对现有的铁水预处理脱硫系统进行了工艺设备升级改造,实现了从单喷镁粉脱硫形式到混喷石灰加镁粉脱硫形式的转变,达到稳定脱硫的目的。

马钢小异形坯表面纵裂纹控制工艺研究

针对马钢小异形坯表面纵裂纹指数较高的问题,对小异形坯轧后裂纹与保护渣组成进行分析,且对结晶器内流场与温度场进行模拟。结果表明,保护渣变性以及小异形坯管式结晶器流场与传热不均是导致小异形坯表面纵裂纹的主要原因。针对小异形坯表面纵裂纹产生的特点,开发小异形坯保护浇注工艺以及优化结晶器均匀传热工艺,可使小异形坯表面纵裂纹指数由100 mm/m以上降至30 mm/m以下,轧后裂纹修磨率也由4%左右下降至1%以下。