舞钢第一炼钢厂

1、连铸引拔工艺的创新连铸引拔工艺的创新 舞钢一炼技术科卓越Q C小组 小组历年来获得的荣誉小组历年来获得的荣誉厂公司级厂公司级2001年组建第一炼钢厂年组建第一炼钢厂“卓越卓越C小组小组”以来，连续多次荣获以来，连续多次荣获炼钢厂质量管理小组一等奖、舞钢公司一、二等奖。炼钢厂质量管理小组一等奖、舞钢公司一、二等奖。市级以上市级以上2006-2013年连续八年荣获河南省、冶金行业优秀质量管理小组称号。年连续八年荣获河南省、冶金行业优秀质量管理小组称号。 2013年在河南省质量管理小组竞赛中获得一等奖。年在河南省质量管理小组竞赛中获得一等奖。冶金行业杯赛冶金行业杯赛2006年在冶金行业举办的年在冶金

2、行业举办的沙钢杯沙钢杯质量管理成果竞赛中获得优胜奖；质量管理成果竞赛中获得优胜奖；2009年和年和2012年分别在年分别在兴澄特钢杯兴澄特钢杯,攀钢杯攀钢杯冶金行业优秀质量冶金行业优秀质量管理小组竞赛中均获得二等奖。管理小组竞赛中均获得二等奖。个人荣誉个人荣誉2013年马富昌被授予河南省平顶山市质量管理先进工作年马富昌被授予河南省平顶山市质量管理先进工作者荣誉称号。者荣誉称号。历年来取得部分荣誉历年来取得部分荣誉小组成员小组名称小组名称卓越卓越QC小组小组出勤率出勤率100%注册号注册号:WLG2013033成立时间成立时间2001年年2月月18日日小组人数小组人数9人人小组类型小组类型创新型

3、创新型姓姓 名名年龄年龄性别性别组内分工组内分工文化程度文化程度技术职称技术职称TQCTQC培训培训马富昌马富昌 5050男男全面负责全面负责大专大专工程师工程师国家合格国家合格赵向政赵向政4242男男工艺指导工艺指导本科本科高工高工国家合格国家合格赵红康赵红康3636男男制定工艺制定工艺本科本科高工高工国家合格国家合格刘爱菊刘爱菊5151女女数据统计数据统计大专大专工程师工程师公司合格公司合格刘朋飞刘朋飞2828男男现场跟踪现场跟踪本科本科工程师工程师国家合格国家合格白彦明白彦明43男男现场操作现场操作技校技校工人技师工人技师 公司合格公司合格赵新超赵新超46男男现场操作现场操作技校技校工人

4、技师工人技师 公司合格公司合格王涛王涛41男男现场操作现场操作技校技校工人技师工人技师 公司合格公司合格屈宏豪屈宏豪3939男男现场操作现场操作技校技校工人技师工人技师公司合格公司合格选题现状现状凡连铸坯出现大宗裂纹废品往往是尾炉后几块连铸坯凡连铸坯出现大宗裂纹废品往往是尾炉后几块连铸坯 引拔工艺引拔工艺1.低拉速运行时间长；低拉速运行时间长；2.较低拉速状态保持；较低拉速状态保持；3.升速较慢。升速较慢。尾炉后几块坯过度冷却尾炉后几块坯过度冷却产生裂纹造成废品产生裂纹造成废品引拔过程易冒顶，封顶后钢液得不引拔过程易冒顶，封顶后钢液得不到回流易缩孔，切头量增加到回流易缩孔，切头量增加 要改变现

5、状引拔工艺就要创新要改变现状引拔工艺就要创新 选题选题 连铸引拔工艺的创新连铸引拔工艺的创新问题问题1 问题问题2选引拔工艺创新选引拔工艺创新有必要并且有必要并且具体充分具体充分工艺调查1.引拔工艺流程图引拔工艺流程图大包浇完吊大包浇完吊走大包走大包中间包钢水剩余一定量中间包钢水剩余一定量结晶器液面换手动控制结晶器液面换手动控制逐步降低拉速逐步降低拉速基准基准0.15m/min2观察中间包钢水观察中间包钢水量中包量达到标准中包量达到标准关闭塞棒关闭塞棒关滑板关滑板开走中包车开走中包车拉速拉速0.2m/min加冷却材封顶加冷却材封顶按引拔钮按引拔钮拉速降至拉速降至0.5m/min并保持并保持60

6、S连铸坯出结晶器连铸坯出结晶器下口下口 匀加速升至匀加速升至引拔拉速引拔拉速拉速升至拉速升至0.5m/min 图图1：引拔工艺流程图：引拔工艺流程图工艺调查工艺调查 二次冷却水控制参数二次冷却水控制参数(引拔方式）表引拔方式）表 12.二次冷却水参数二次冷却水参数 连铸二冷水各区的水量是有连铸二冷水各区的水量是有 Q=AV 2 +BV+C 决定。决定。 式中式中Q为各区水量；为各区水量；A、B、C：水：水参数；参数；V：拉速。：拉速。 从引拔二冷水表看（如右表从引拔二冷水表看（如右表1）1-8区区A=0，1-3区水参数区水参数B=0，只有，只有水参数水参数C为常数。为常数。 当拉速从正常降低当

7、拉速从正常降低0.5m/min ，选选引抜方式后，引抜方式后，又从又从0.5m/min降低降低至至0.2m/min， 1-3区水量基本不变，区水量基本不变，但连铸坯单位面积单位时间内水量但连铸坯单位面积单位时间内水量会会成成倍倍的增加的增加，连铸坯处于过冷状，连铸坯处于过冷状态下极易产生裂纹，这就是尾炉易态下极易产生裂纹，这就是尾炉易出现裂纹较多的原因。出现裂纹较多的原因。 因此，因此， 减减少和消除连铸坯过冷而产生的裂纹。少和消除连铸坯过冷而产生的裂纹。有有必要必要修定引拔工艺。修定引拔工艺。 冷却区域循环区冷却参数ZonesideABC1L/F100110S200402L/F3002503

8、L400180F5001804L602020F7020355L803020F9045306L1003020F11045307L12000F130008L14000F15000寻找工艺创新的切入点寻找工艺创新的切入点如何缩短连铸坯在低拉速状态下运行时如何缩短连铸坯在低拉速状态下运行时间和低拉速状态下保持时间是问题的关间和低拉速状态下保持时间是问题的关键。因此他的工艺创新切入点一个是时键。因此他的工艺创新切入点一个是时间、另一个是速度，归纳起来还是一个间、另一个是速度，归纳起来还是一个时间问题。时间问题。时间又从哪里来，连铸坯引拔时在低拉时间又从哪里来，连铸坯引拔时在低拉速状态下运行时间，是有各班

9、封顶操作速状态下运行时间，是有各班封顶操作所占用的时间决定的。统计各班封顶操所占用的时间决定的。统计各班封顶操作所用的时间平均作所用的时间平均440秒如表秒如表2。具体思路：第一步改变封顶的方式不加具体思路：第一步改变封顶的方式不加铁钉屑和冷却材节省时间，改用废吹氧铁钉屑和冷却材节省时间，改用废吹氧管插入结晶器搅拌使钢液快速冷却达到管插入结晶器搅拌使钢液快速冷却达到封顶的目的；第二步缩短引拔各关键点封顶的目的；第二步缩短引拔各关键点操作时间。前提是结晶器内的钢液不能操作时间。前提是结晶器内的钢液不能冒顶。冒顶。操作班组封顶时间（秒）甲510甲405乙378乙358丙485丁503丁443平均4

10、40各班封顶时间统计各班封顶时间统计 表表2制表：马富昌制表：马富昌 时间：时间：2013.2.22目标设定1. 取消冷却材铁钉屑的加入，改用搅拌冷却，挑战封顶时间。取消冷却材铁钉屑的加入，改用搅拌冷却，挑战封顶时间。目标值：缩短封顶时间，浇注结束后铸坯在低拉速运行时间目标值：缩短封顶时间，浇注结束后铸坯在低拉速运行时间300S。2.第二个活动目标挑战连铸坯合格率。第二个活动目标挑战连铸坯合格率。 目标值：连铸坯合格率有目前的目标值：连铸坯合格率有目前的99.80%提高到提高到99.82%。440s300s 原始原始 目标目标图图2: 低拉速运行时间目标值低拉速运行时间目标值 原始原始 目标目

11、标图图3： 连铸坯合格率目标值连铸坯合格率目标值99.80%99.82%目标值论证分析 1.取消冷却材的加入，取消冷却材的加入，改改搅拌冷却搅拌冷却可节省时间可节省时间260S左右左右，再加上，再加上缩短引拔各缩短引拔各关键点操作时间关键点操作时间，浇注浇注结结束后连铸坯在低拉速运行束后连铸坯在低拉速运行时间时间300S可以保证可以保证。 2.连铸坯不在过冷状态长连铸坯不在过冷状态长期运行，期运行，能能改善和提高连改善和提高连铸坯的表面质量，减少连铸坯的表面质量，减少连铸坯裂纹的发生，连铸坯铸坯裂纹的发生，连铸坯合格率提高合格率提高0.02%是是能够能够达到达到的。的。讨论确定实验方案讨论确定

12、实验方案召集小组全体成员展开充分、广泛地讨论分析论证，如何减少连铸坯召集小组全体成员展开充分、广泛地讨论分析论证，如何减少连铸坯在低拉速运行时间。时间又从哪里来，大家用头脑风暴法，颠覆思维在低拉速运行时间。时间又从哪里来，大家用头脑风暴法，颠覆思维想问题。有人提出改变现有的封顶方式，不加铁钉屑和冷却材节省时想问题。有人提出改变现有的封顶方式，不加铁钉屑和冷却材节省时间，改成用废旧的吹氧管插入结晶器搅拌使钢液快速冷却一样能达到间，改成用废旧的吹氧管插入结晶器搅拌使钢液快速冷却一样能达到封顶的目的。当结晶器内坯壳达到一定的厚度就可以做引拔操作。如封顶的目的。当结晶器内坯壳达到一定的厚度就可以做引拔

13、操作。如果可行的话，下一步如何缩短引拔时各关键点操作时间，加快升速做果可行的话，下一步如何缩短引拔时各关键点操作时间，加快升速做文章，实验原则从低到高，先从普碳钢逐步向高合金钢过度。如果这文章，实验原则从低到高，先从普碳钢逐步向高合金钢过度。如果这样做可改变尾坯冷却凝固方式，搅拌时有利于钢中气体及夹杂物上浮，样做可改变尾坯冷却凝固方式，搅拌时有利于钢中气体及夹杂物上浮，凝固冷却时钢液能及时补充，会减少缩孔，进一步提高连铸坯的质量。凝固冷却时钢液能及时补充，会减少缩孔，进一步提高连铸坯的质量。在原工艺的基础上不加冷却材铁钉屑改搅拌冷却封顶，在原工艺的基础上不加冷却材铁钉屑改搅拌冷却封顶，方法是中

14、间包开走后两人同时用两根直径方法是中间包开走后两人同时用两根直径20mm长长2m的废旧吹氧管插的废旧吹氧管插入到结晶器里的铸坯尾部一定深度并迅速沿结晶器宽度方向搅拌入到结晶器里的铸坯尾部一定深度并迅速沿结晶器宽度方向搅拌 。 前前提是结晶器内的钢液不能冒顶。提是结晶器内的钢液不能冒顶。 搅拌搅拌时，如果发现液面上涨，可向未凝固尾坯打时，如果发现液面上涨，可向未凝固尾坯打水强制冷却。水强制冷却。当发生结晶器冒顶，迅速将拉速升至当发生结晶器冒顶，迅速将拉速升至引拔拉速引拔拉速，将连铸，将连铸坯拉出铸机坯拉出铸机。第一方案实施的对策表要因要因对策对策目标目标措施措施地点地点时间时间负责人负责人封顶时

15、间 不加冷却材节省封顶时间 不冒顶 前提下缩短封顶时间，目标值300S降速点：中包剩余降速点：中包剩余10吨开始吨开始降速，降速，0.5m/min拉速保持拉速保持60秒，秒，0.2m/min拉速保持拉速保持60秒，秒，开走中包车后搅拌缓慢速升开走中包车后搅拌缓慢速升至引拔拉速。（实验钢种普至引拔拉速。（实验钢种普碳钢；连铸坯规格碳钢；连铸坯规格2501600)。 搅拌搅拌时，时，如果发现液面上涨，可向未如果发现液面上涨，可向未凝固尾坯打水强制冷却。凝固尾坯打水强制冷却。当当发生结晶器冒顶，迅速将拉发生结晶器冒顶，迅速将拉速升至速升至引拔拉速引拔拉速，将连铸坯，将连铸坯拉出铸机拉出铸机。 连铸操

16、作平台 3月底马富昌赵向政刘朋飞赵新超对策表 表3第一方案实施数据与结果连连浇浇（炉）（炉）搅搅拌拌冷冷却却冒冒顶顶（次）（次）裂纹裂纹废品废品（吨）（吨）合合格格率率2.499.82表4方案方案1不不加冷却材改搅拌冷却封顶取加冷却材改搅拌冷却封顶取得成功，连铸坯合格率得成功，连铸坯合格率99.82%也也达到目标值，但是出现一定量的达到目标值，但是出现一定量的裂纹废品，是因为在低拉速运行裂纹废品，是因为在低拉速运行时间长，升速慢，浇注毕连铸坯时间长，升速慢，浇注毕连铸坯在低拉速运行时间共计在低拉速运行时间共计456秒未秒未达到目标值。连铸坯受到过度冷达到目标值。连铸坯

17、受到过度冷却造成裂纹废品却造成裂纹废品2.4吨。吨。确定第二套方案确定第二套方案 第二套方案：进一步降低各关键点操作时间，制定实施方案及对策表。第二套方案：进一步降低各关键点操作时间，制定实施方案及对策表。降速点，中间包降速点，中间包9-10吨开始降速，拉速以吨开始降速，拉速以0.15 m/min2 的加速度降至的加速度降至0.5 m/min保持保持30-60秒秒 ，开走中间包车再降，开走中间包车再降0.2 m/min 保持保持10-30秒，秒，两人两人各各用一根直径用一根直径20mm长长2m的废旧吹氧管插入到结晶器里的铸坯尾的废旧吹氧管插入到结晶器里的铸坯尾部一定深度并迅速沿结晶器宽度方向搅

18、拌部一定深度并迅速沿结晶器宽度方向搅拌，当连铸坯头部出结晶器下，当连铸坯头部出结晶器下口然后以口然后以0.4 m/min2 的加速度升至引拔速度。的加速度升至引拔速度。 第二套方案实施第二套方案实施 数据与效果数据与效果连浇连浇（炉）（炉）搅拌冷搅拌冷却却冒顶冒顶（次）（次）裂纹废品裂纹废品（吨）（吨）合格率合格率%1150255660无无无无99.85表5第二套方案在低拉速运行时间大大降低，升速也有所提高，浇注毕连第二套方案在低拉速运行时间大大降低，升速也有所提高，浇注毕连铸坯在低拉速运行时间铸坯在低拉速运行时间191秒达到目标值，连铸坯合格率秒达到目标值，连铸坯合格率99.85%也也有大幅

19、度的提高，达到了目标值。有大幅度的提高，达到了目标值。确定第三套方案确定第三套方案树立颠覆性思维，在超越自我中提升水平。取消低拉速树立颠覆性思维，在超越自我中提升水平。取消低拉速0.2 m/min保持时间。保持时间。第三套方案：第三套方案：降速点，中间包降速点，中间包8-9吨开始降速，拉速以吨开始降速，拉速以0.15 m/min2 的加速度降至的加速度降至0.5 m/min保持保持30-60秒秒 ，用一根直径，用一根直径20mm长长2m的废旧吹氧管插入到结晶器里的铸坯的废旧吹氧管插入到结晶器里的铸坯尾部一定深度并迅速沿结晶器宽度方向搅拌，当连铸坯头部出结晶器下口，然后尾部一定深度并迅速沿结晶器

20、宽度方向搅拌，当连铸坯头部出结晶器下口，然后以以0.5 m/min2 的加速度升至引拔速度。的加速度升至引拔速度。第三套方案实施第三套方案实施 数据与效果数据与效果 连浇连浇（炉）（炉）搅拌冷搅拌冷却却冒顶冒顶（次）（次）裂纹废品裂纹废品（吨）（吨）合格率合格率%125005030无无无无99.86表6第三套方案在第二套方案基础上取消了第三套方案在第二套方案基础上取消了0.2 m/min低拉速，升速进一低拉速，升速进一步提高，浇注毕连铸坯在低拉速运行时间步提高，浇注毕连铸坯在低拉速运行时间130秒，连铸坯合格率秒，连铸坯合格率99.86%，都达到目标值。，都达到目标值。确定第四套方案确定第四套

21、方案提高升速加速度。提高升速加速度。第四套方案：降速点，中间包第四套方案：降速点，中间包8-9吨开始降速，拉速以吨开始降速，拉速以0.15 m/min2 的加速的加速度降至度降至0.5 m/min保持保持30-50秒秒 ， 用一根直径用一根直径20mm长长2m的废旧吹氧管插的废旧吹氧管插入到结晶器里的铸坯尾部一定深度并迅速沿结晶器宽度方向搅拌，当连入到结晶器里的铸坯尾部一定深度并迅速沿结晶器宽度方向搅拌，当连铸坯头部出结晶器下口，然后以大于铸坯头部出结晶器下口，然后以大于0.5 m/min2 的加速度快速升至引拔的加速度快速升至引拔速度。速度。第四套方案实施第四套方案实施 数据与效果数据与效果

22、连浇连浇（炉）（炉）搅拌冷搅拌冷却却冒顶冒顶（次）（次）裂纹废品裂纹废品（吨）（吨）合格率合格率%84004523无无无无99.88表7连铸坯以大于连铸坯以大于0.5 m/min2 的加速度快速升至引拔速度。连铸毕连铸坯在低的加速度快速升至引拔速度。连铸毕连铸坯在低拉速运行时间拉速运行时间108秒，合格率秒，合格率99.88%。双双都达到目标值，而且无冒顶，。双双都达到目标值，而且无冒顶，无裂纹废品产生。无裂纹废品产生。确定最佳方案经过四套方案实施（每套方案实施过程都是一个经过四套方案实施（每套方案实施过程都是一个PDCA小循环）小循环）和现场数据对比分析：和现场数据对比分析：方案方案1是是因

23、为在低拉速运行时间长，升速慢，连铸坯受到冷却因为在低拉速运行时间长，升速慢，连铸坯受到冷却水过度冷却造成水过度冷却造成2.4吨的裂纹废品。吨的裂纹废品。方案方案2及时降低低拉速运行时间，加大升速，效果显著。低拉及时降低低拉速运行时间，加大升速，效果显著。低拉速运行时间、连铸坯合格率速运行时间、连铸坯合格率 双双达到目标值。双双达到目标值。方案方案3取消了取消了0.2m/min的低拉速后。效果显著，低拉速运行时的低拉速后。效果显著，低拉速运行时间、连铸坯合格率也双双达到目标值。间、连铸坯合格率也双双达到目标值。方案方案4在前在前3个方案的基础上进一步加大升速，降低在低拉速运个方案的基础上进一步加

24、大升速，降低在低拉速运行的时间，结果是用时最短，并无冒顶、无裂纹废品产生，行的时间，结果是用时最短，并无冒顶、无裂纹废品产生，连铸坯合格率最高，综合合格率连铸坯合格率最高，综合合格率99.88%。 综合分析对比，第四套方案比较优越，确定第四套方案为最佳综合分析对比，第四套方案比较优越，确定第四套方案为最佳方案。方案。 最佳最佳引拔工艺流程图引拔工艺流程图（方案具体化、步骤化（方案具体化、步骤化)大包浇完吊大包浇完吊走大包走大包中间包钢水剩余中间包钢水剩余8-9吨吨结晶器液面换手动控制结晶器液面换手动控制逐步降低拉速逐步降低拉速至至0.5m/min保持保持30-60s观察中间包钢水量观察中间包钢

25、水量中包量达到标准中包量达到标准关闭塞棒关闭塞棒关滑板关滑板开走中包车开走中包车按引拔钮按引拔钮合金合金3%。拉速降低。拉速降低0.2m/min保持保持20-50s连铸坯出结晶器连铸坯出结晶器下口下口快速升至快速升至引拔拉速引拔拉速图图4：新引拔工艺流程图：新引拔工艺流程图搅拌后打水强冷搅拌后打水强冷钢液上涨钢液上涨搅拌冷却搅拌冷却第二方案第二方案最佳方案对策表 表8最最佳佳方方案案主要主要因素因素对策对策目标目标 措施措施地点地点时间时间负责人负责人时间时间拉速拉速降低降低低拉低拉速下速下时间时间快速快速升速升速0.5m/min拉拉速保速保持持30-50秒秒 10-30秒升秒升至引至引拔拉拔

26、拉速速降速点：中包剩余降速点：中包剩余8-9吨开始吨开始降速，降速，0.5m/min拉速保持拉速保持30-50秒，秒，两人同时用两根直径两人同时用两根直径20mm长长2m的长废氧管插入到的长废氧管插入到结晶器里的铸坯尾部一定深度结晶器里的铸坯尾部一定深度并迅速沿结晶器宽度方向搅拌，并迅速沿结晶器宽度方向搅拌，当连铸坯头出结晶器下口，大当连铸坯头出结晶器下口，大于于0.5 m/min2 的加速度快速升的加速度快速升至引拔速度。至引拔速度。（第二套预警方案）（第二套预警方案）当品种钢当品种钢合金大于合金大于3%，拉速是否再降到，拉速是否再降到0.2m/min，加冷却材，加冷却材随情况而随情况而定，

27、封顶完毕快速升至引拔。定，封顶完毕快速升至引拔。连铸连铸操作操作平台平台全年全年赵新超赵新超白彦明白彦明屈宏豪屈宏豪王涛王涛按对策表(表8)逐条实施后取得的成果低拉速时间低拉速时间低拉速时间控制在低拉速时间控制在180s以下以下(升速时间升速时间30s)，较之前缩短了，较之前缩短了260s。连连 铸坯合铸坯合格率格率连铸坯综合合格率由原始的连铸坯综合合格率由原始的99.80%提高到提高到99.86%，提，提高了高了0.06%。（达到国内领先水平）。（达到国内领先水平）缩孔缩孔改进后品种钢缩孔长度平均控制在改进后品种钢缩孔长度平均控制在522mm以下，较以前的以下，较以前的993mm降低了降低了

28、471mm。冷却材冷却材 每浇次可节约冷却材料每浇次可节约冷却材料80kg计划外计划外连铸坯计划外由原来连铸坯计划外由原来0.7%降低到降低到0.65%，降低了，降低了0.05%。率率收得率收得率品种钢收得率由原来的品种钢收得率由原来的96.8%提高到提高到97.3%，提高，提高0.5%。 低拉速时间及连铸坯合格率均达到目标值 原始原始 目标目标 效果效果图图5： 低拉速运行时间柱状图低拉速运行时间柱状图原始原始 目标目标 效果效果图图 6：连铸坯合格率柱状图：连铸坯合格率柱状图440s300s180s99.80%99.82%99.86%经济效益及成果认证经济效益：经济效益：2013年生产年生产464406.705吨合格连吨合格连铸坯，连铸坯合格率综合提高铸坯，连铸坯合格率综合提高0.06%，连铸坯平均价格按连铸坯平均价格按4300元元/吨、废品吨、废品2000元元/吨计算。创效：吨计算。创效：464406.7050.06%（4300-2000）640881.253元。元。此工艺不需要增加成本，只需要几根废旧此工艺不需要增加成本，只需要几根废旧的吹氧管，而且还可以重复使用。但每的吹氧管，而且