小方坯連鑄機高效化生產研究及實踐
來源:2019全國高效連鑄應用技術及鑄坯質量控制研討會論文集|瀏覽:次|評論:0條 [收藏] [評論]
小方坯連鑄機高效化生產研究及實踐 胡鐵軍 李子輝 房志琦劉輝(河鋼集團承鋼公司 棒材事業部)摘要: 當前連鑄生產技術日益完善和成熟,生產穩定性也得到大幅度提高。為…
小方坯連鑄機高效化生產研究及實踐
胡鐵軍 李子輝 房志琦劉輝
(河鋼集團承鋼公司 棒材事業部)
摘要: 當前連鑄生產技術日益完善和成熟,生產穩定性也得到大幅度提高。為了進一步壓縮噸鋼生產成本,公司對連鑄提出高效化的要求。本文通過解決連鑄高效化中出現的各種問題,提高了產能,穩定了產品質量。
關鍵詞:高效化;質量。
一前言
目前國內的方坯連鑄機較多,在市場利潤降低的情況下,壓縮成本成為企業發展的必要,所以提出了高效化的要求,在現有條件下,提高效率、產能,降低單位時間拉鋼成本成為企業追求的目標。
高效連鑄的特征是在通過高拉速、低檢修率的情況下穩定地生產出質量良好的鑄坯。隨著拉速的提高,鑄坯內部質量變化,二冷模式的變化,中包溫度變化等,都直接影響鑄坯質量及生產的順行。
本文就方坯連鑄生產高效化的相關問題及主要技術措施進行討論。
二連鑄基本參數
連鑄基本參數如下表所示:
名稱 | 單位 | 1#機 | 2#機 |
鑄機機型 | / | 全弧型 | 全弧型 |
鑄機流數 | 流 | 八機八流 | 八機八流 |
弧形半徑 | m | R12/ R17/ R32(漸進矯直) | R12/R17/R32(漸進矯直) |
流間距 | mm | 1300 1300 1300 | 1300 1300 1300 |
|
| 1500 | 2000 |
|
| 1300 1300 1300 | 1300 1300 1300 |
鑄坯斷面 | mm2 | 165×165 | 165×165 |
結晶器銅管長度 | mm | 1000 | 1000 |
鑄坯切割方式 | / | 火焰切割 | 火焰切割 |
引錠桿形式 | / | 柔性引錠桿 | 柔性引錠桿 |
從參數上看,連鑄弧形半徑達到12m,且結晶器銅管長度在1m,弧度及結晶器尺寸都能滿足提速要求
三連鑄系統高效化生產中存在的問題
鑄機自生產以來,拉速一直在1.8-2.0m/min,此次要求提速到2.5m/min左右,主要存在以下幾點問題:
1、 鑄機能否滿足拉速提高的要求。
2、 提高到需求拉速時,二冷系統能否滿足冷卻要求。
3、 隨著高效化生產要求,中包過熱度及氬后溫度能否滿足要求。
四分析與解決措施
對上述問題進行分析,并針對各項問題制定了各項措施,具體如下:
1、鑄機能否滿足高拉速要求
對鑄機冶金長度進行計算:
Lc=(D*D*V)/(4*K*K)
式中:Lc為鑄機冶金長度
D為鑄坯厚度 mm
K為綜合凝固系數 (方坯28-32)
V 最大設計拉速
鑄機在2.5m/min的冶金長度為19.56m,現鑄機從彎月面到切割位置總長度在24m左右,能夠滿足高拉速要求。
2、優化二冷配水模式,保證鑄坯質量
拉速提高后,對比不同配水模式下鑄坯質量的變化,選擇合適的二冷比水量,在2#機選擇1個試驗流,提高拉速到最高拉速,同時二冷水量給到最大值,然后逐步減少二冷比水量,同時取鑄坯低倍試樣,不同比水量下鑄坯低倍情況如下:
序號 | 拉速 | 比水量 | 系數 | 二冷水量 |
1 | 2.4 | 1.2 | 1.2 | 35.52 |
2 | 2.35 | 1.2 | 1.2 | 35.52 |
3 | 2.4 | 手動最大 |
| 36.32 |
4 | 2.5 | 手動最大 |
| 36.32 |
5 | 2.5 | 1.1 | 1.0 | 34.39 |
6 | 2.5 | 1.1 | 1.0 | 34.39 |
7 | 2.5 | 1.0 | 1.0 | 29.86 |
8 | 2.5 | 1.0 | 1.0 | 29.86 |
低倍情況:
序號 | 中心疏松 | 中心偏析 | 縮孔 | 中間裂紋 | 角裂紋 | 中心裂紋 | 皮下氣泡 |
1 | 1 | 1 | 無 | 1.5 | 3.5 | 1 | 1.5 |
2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1.5 | 1 | 1.5 |
3 | 1 | 1 | 0.5 | 1.5 | 3 | 無 | 1.5 |
4 | 1 | 1 | 無 | 1 | 2.5 | 1 | 1.5 |
5 | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 |
6 | 1 | 1 | 無 | 0.5 | 2 | 無 | 1.5 |
7 | 1.5 | 1 | 1 | 0.5 | 1.5 | 1 | 2 |
8 | 1.5 | 1 | 無 | 1 | 1 | 1 | 2 |
從低倍結果看,當比水量降低到1.0 L/kg時,鑄坯中間裂紋,角裂紋,中心裂紋明顯改善,級別從3.0級左右降低到1.0-1.5級。所以確定比水量選擇1.0L/kg.
3、 氬后溫度及中包過熱度控制
與常規連鑄相比,高效連鑄鋼水在結晶器內停留時間縮短1/3-1/4,為獲得同樣厚度的坯殼,除了進一步強化結晶器冷卻能力外,保證低溫鋼液是必須的澆注條件。高的鋼水溫度還會加劇二次氧化及對包襯的腐蝕。過低的溫度也會引起質量缺陷。低溫澆注并嚴格控制溫度是實現高效連鑄的前提。
拉速提高后,相應的鋼水在中包停留時間縮短,氬后溫度及中包溫度也降低,經實踐及不斷摸索,在高拉速下,中包溫度控制在1520-1530之間,氬后溫度較原溫度控制降低5度。制定了相關制度,對不同拉速下氬后溫度進行了修改,降低了高拉速下的氬后溫度控制。
4、 結論
通過實踐及優化,鑄機拉速提高到2.5m/min,鑄坯質量穩定,生產順行。但與其他高效化連鑄企業還存在一定差距,需要對設備及工藝進行改進,達到其他先進企業的指標。
參考文獻
【1】錢亮. 《普鋼及優特鋼小方坯高效連鑄的實現》. 第八屆中國金屬學會青年學術年會論文集,2016.12
【2】王先勇. 小方坯高速連鑄關鍵技術研究. 連鑄.2015.06
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