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為了提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力, 各鋼鐵企業(yè)從生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行技術(shù)開發(fā)、技術(shù)改造, 力求在生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)上提高設(shè)備的工作效率, 降低生產(chǎn)成本, 確保產(chǎn)品的質(zhì)量,使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益最大化。連鑄是煉鋼生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié), 連鑄結(jié)晶器是連鑄機(jī)的心臟, 結(jié)晶器質(zhì)量的好壞在相當(dāng)大的程度上影響著連鑄機(jī)的生產(chǎn)效率、連鑄進(jìn)程的穩(wěn)定性和連鑄坯質(zhì)量, 直接關(guān)系到煉鋼生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。
連鑄小方坯結(jié)晶器銅管是方坯結(jié)晶器最重要的組件, 也是經(jīng)常需要更換的部件。濟(jì)南東方結(jié)晶器有限公司開發(fā)的方坯結(jié)晶器銅管電鍍N i- Co+ Cr 復(fù)鍍技術(shù), 能大幅度地提高方坯結(jié)晶器銅管的使用壽命, 提高連鑄機(jī)的作業(yè)效率和連鑄技術(shù)的水平, 推動(dòng)連鑄技術(shù)的發(fā)展完善; 可以把結(jié)晶器銅管在連鑄生產(chǎn)中的成本降到1. 0 元之內(nèi), 有效地降低連鑄生產(chǎn)成本, 提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
在連鑄生產(chǎn)中, 影響結(jié)晶器銅管質(zhì)量的有以下兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo): 一是銅管內(nèi)腔錐度曲線, 另一個(gè)則是銅管內(nèi)表面鍍層。目前, 國(guó)內(nèi)普遍采用的是結(jié)晶器銅管內(nèi)表面電鍍硬鉻, 由于鉻和銅的收縮比差別較大, 影響了兩者之間的結(jié)合力, 也直接制約了結(jié)晶器銅管的使用壽命。因此, 研究開發(fā)結(jié)晶器銅管新鍍層是提高結(jié)晶器銅管使用壽命的關(guān)鍵。
N i- Co 合金鍍層與銅管有很好的結(jié)合力,在較高的溫度下有較高的硬度和耐磨性, 表面套鍍一層鉻, 可以解決鍍層脫鉻問題及鍍鉻層種種影響, 起到抗磨損、保護(hù)銅管的作用, 從而大大提高結(jié)晶器銅管的使用壽命。
歷盡艱辛終結(jié)碩果 濟(jì)南東方結(jié)晶器有限公司開發(fā)結(jié)晶器銅管內(nèi)表面采用電鍍Ni- Co+ Cr 復(fù)合鍍層工藝技術(shù)。從2001 年4 月開始, 他們進(jìn)行電鍍Ni- Co+ Cr 復(fù)合鍍層的120mm2 方坯結(jié)晶器銅管的連鑄試驗(yàn), 先后歷時(shí)一年時(shí)間、分6批進(jìn)行了電鍍工藝試驗(yàn)。通過這6 批試驗(yàn), 共計(jì)鍍了35 支銅管。因?yàn)楫?dāng)時(shí)工藝是在試制摸索階段, 因此鍍出的銅管還未達(dá)到上機(jī)試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)要求。但是通過這6 批銅管試驗(yàn), 進(jìn)一步確定了電鍍工藝過程, 優(yōu)化了電鍍工藝參數(shù), 確定了Ni- Co+ Cr 合金鍍層及整體復(fù)合鍍層的厚度及控制鍍層內(nèi)應(yīng)力需補(bǔ)充添加劑的用量,解決了結(jié)晶器銅管上口鋼水液面位置鍍層脫鉻的問題。他們同時(shí)解決了鍍層的熱處理工藝問題, 使方坯結(jié)晶器銅管電鍍Ni- Co+ Cr 復(fù)合鍍層工藝更適合連鑄生產(chǎn)的實(shí)際, 并積累了豐富的技術(shù)參數(shù)和寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn), 使此項(xiàng)工藝技術(shù)全面走向成熟。
合作雙方進(jìn)行了結(jié)晶器銅管電鍍Ni- Co+ Cr 復(fù)合鍍層的工業(yè)性應(yīng)用試驗(yàn)。在這期間, 他們一共試驗(yàn)了三批49 支電鍍Ni- Co+ Cr 復(fù)合鍍層銅管, 生產(chǎn)應(yīng)用結(jié)果均超過了原定的平均每支銅管過鋼量5000噸、鑄坯長(zhǎng)度大于45000 米的目標(biāo), 并且實(shí)驗(yàn)結(jié)果一批好于一批, 達(dá)到了預(yù)期目的。
這三批銅管的具體試驗(yàn)結(jié)果如下:
第一批為2002 年4 月上旬電鍍的8 支銅管, 4 月廠開始試驗(yàn), 其中有4 支使用壽命達(dá)到300 爐以上, 最高的過鋼量為8406. 2 噸, 鋼坯長(zhǎng)度75595 米, 平均使用壽命為247. 5 爐, 過鋼量6266. 7 噸, 鋼坯長(zhǎng)度56355 米。
第二批共試驗(yàn)18 支銅管, 平均爐數(shù)為256. 24 爐, 過鋼量為6486. 2 噸, 鋼坯長(zhǎng)度58329 米, 鋼坯長(zhǎng)度達(dá)到103830 米。本次試驗(yàn), 鋼管使用壽命在400 爐以上的4 支, 300 爐以上的10 支, 占總數(shù)的55. 6%; 200 爐以上的12 支, 占66. 7%; 低于200 爐的6 支, 占33.3%。
第三批試驗(yàn)23 支銅管, 銅管使用壽命在200 爐以上的22 支, 占95. 7% ; 200 爐以下的1支, 占4. 3% ; 其中240 爐以上的20 支, 占87% ; 280 爐以上的17 支, 占73. 9% ; 300 爐以上的12 支, 占52. 5% 。從第三批試驗(yàn)結(jié)果來看, 明顯好于上兩批, 23 支銅管每支平均過鋼量為7603. 1 噸, 鋼坯長(zhǎng)度68373 米, 而且銅管的質(zhì)量比較穩(wěn)定, 達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
電鍍工藝別具一格
這種Ni- Co+ Cr 工藝有以下特點(diǎn): 一是該工藝有很好的靈活性, 既適合于小規(guī)模生產(chǎn),同時(shí)也適合大規(guī)模生產(chǎn), 工藝過程簡(jiǎn)單、操作方便。二是電鍍?nèi)芤撼煞莘€(wěn)定。三是雜質(zhì)離子污染少, 電鍍?nèi)芤壕S護(hù)簡(jiǎn)單, 使用周期長(zhǎng)。四是鍍層中的鈷含量可以按照要求進(jìn)行控制。五是N i- Co 合金鍍層與基體結(jié)合力大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 只要控制鍍層厚度在一定范圍內(nèi), 并對(duì)鍍層進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚? 鍍層的層與層之間晶格結(jié)構(gòu)的不同彌補(bǔ)了鍍層與基體之間的熱膨脹系數(shù)差別, 因此鍍層不會(huì)發(fā)生脫鉻現(xiàn)象。六是Ni- Co+ Cr 復(fù)合鍍層耐磨性能優(yōu)良。七是該工藝大大減少了重金屬對(duì)環(huán)境的污染。
一是結(jié)晶器銅管電鍍Ni- Co+ Cr 復(fù)合鍍層, 性能優(yōu)良, 能大幅度提高結(jié)晶器銅管的使用壽命, 與僅鍍硬鉻結(jié)晶器銅管相比, 壽命提高了2~ 3 倍。
二是該工藝采用流體鍍使鍍液在銅管中強(qiáng)制循環(huán), 銅管在電鍍時(shí)不直接進(jìn)入鍍槽內(nèi), 電鍍過程中鍍液沒有損耗, 因而減少了重金屬的污染。
三是采取了階段性補(bǔ)加添加劑和硫酸鈷的方法, 使鍍層鈷含量呈梯度型, 鍍層內(nèi)應(yīng)力均勻, 與基體結(jié)合力大, 顯微硬度適中, 是結(jié)晶器銅管理想的內(nèi)壁鍍層。
四是確立了電鍍生產(chǎn)的工藝技術(shù)參數(shù), 電鍍工藝生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單, 鍍層性能穩(wěn)定, 質(zhì)量可靠, 鍍液維護(hù)簡(jiǎn)單, 使用周期長(zhǎng)。
五是Ni- Co+ Cr 復(fù)合鍍層成本低, 可以降低鋼坯生產(chǎn)成本, 減少結(jié)晶器的維修費(fèi)用, 同時(shí)結(jié)晶器銅管使用壽命的提高, 可以降低因銅管問題而造成的產(chǎn)品不合格率, 提高產(chǎn)品質(zhì)量,在方坯銅管生產(chǎn)中具有現(xiàn)實(shí)的推廣價(jià)值, 經(jīng)濟(jì)效益巨大。
