小方坯高效結(jié)晶器的改造與實(shí)踐

1、1小方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器高效化改造與實(shí)踐小方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器高效化改造與實(shí)踐任靈元張?zhí)貘欙w（安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠）摘要：本文分析了該廠1#小方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器的設(shè)計(jì)缺陷，經(jīng)改造高效化以后，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。關(guān)鍵詞：小方坯結(jié)晶器高效化改造HighefficiencyHighefficiencyimprovingimprovingpracticepracticeofofmouldmouldofoflittlelittles

2、quaresquarebilletbilletcontinuouscontinuouscastingcastingRenLingyuanZhangTaishengWangHongfei(AnyangIron&SteelStockCo.Ltd)ABSTRACTABSTRACTThepaperintroducestheproblemsondesignofmouldofNO.1littlesquarebilletcontinuouscasti

3、ng.afterHighefficiencyimprovingagoodeffectwasobtainedinproductionpracticeKEYKEYWDSWDSlittlesquarebilletmouldHighefficiencyimproving0、前言、前言安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠長(zhǎng)期以來(lái)因?yàn)殍T機(jī)拉速低，產(chǎn)能小一直是三爐對(duì)四機(jī)的生產(chǎn)組織模式，為提高鑄機(jī)生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)高效爐機(jī)匹配，該廠于2007年10月份對(duì)小方坯連

4、鑄機(jī)進(jìn)行了系統(tǒng)的高效生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化，而實(shí)現(xiàn)連鑄的高效生產(chǎn)的技術(shù)核心是高拉速，實(shí)現(xiàn)高拉速關(guān)鍵技術(shù)之一在于結(jié)晶器的高效設(shè)計(jì)，本文僅從該廠1#小方坯原結(jié)晶器設(shè)計(jì)缺陷進(jìn)行系統(tǒng)分析，并詳細(xì)介紹了對(duì)其進(jìn)行全面高效技術(shù)優(yōu)化的措施。通過(guò)結(jié)晶器的高效優(yōu)化，極大地提高了鑄機(jī)的拉速，釋放了鑄機(jī)的生產(chǎn)潛能，使鑄機(jī)最大設(shè)計(jì)拉速由3.2mmin提高到4.0mmin，最高工作拉速達(dá)到4.5mmin，單流年產(chǎn)能達(dá)到20萬(wàn)噸。一、1#鑄機(jī)主要工藝參數(shù)1、鑄機(jī)曲率半徑：52

5、50mm2、鑄坯斷面：120mm120mm3、設(shè)計(jì)拉速2.8~3.2mmin4、鑄機(jī)流數(shù):四機(jī)四流二、原1#小方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器主要參數(shù)：結(jié)晶器裝配及設(shè)計(jì)優(yōu)化前優(yōu)化后銅管長(zhǎng)度（mm）812850銅管壁厚（mm）1012銅管材質(zhì)磷脫氧銅銀銅合金銅管錐度單錐度連續(xù)錐度進(jìn)水壓力(MPa)0.6—0.70.8—1.0導(dǎo)流內(nèi)水套形式四板直角對(duì)焊整體引伸圓角水套材普通碳素鋼不銹鋼水縫寬度(mm)54.0鋼管固定方式上卡板固定翻邊上法蘭壓緊結(jié)晶器出口冷

6、卻無(wú)零段附加零段銅管平均過(guò)鋼量（噸支）32156715三、原結(jié)晶器工藝結(jié)構(gòu)及參數(shù)分析1、銅管支撐和固定方式原結(jié)晶器總成為卡板式結(jié)構(gòu)，因設(shè)計(jì)時(shí)間較早，隨著二煉鋼對(duì)連鑄的要求愈來(lái)愈高，逐漸顯示出其不適應(yīng)高效化連鑄的諸多缺點(diǎn)：隨著拉速的提高，結(jié)晶器銅管將要承受更大的熱量，尤其上口承受的熱應(yīng)力、鋼水靜壓力很大，而卡板式結(jié)構(gòu)沒(méi)有限制其熱應(yīng)力變形的措施；卡槽處銅壁更薄，承受的熱應(yīng)力、摩擦力更大，此處強(qiáng)度顯得極其薄弱；同時(shí)卡板限制了冷卻水繼續(xù)往上冷卻

7、，使卡板以上30mm左右無(wú)冷卻水，在熱傳遞作用下，上口無(wú)水區(qū)的銅壁變形加劇，嚴(yán)重時(shí)破壞結(jié)晶器銅管的內(nèi)腔原始倒錐度趨勢(shì)，影響鑄坯質(zhì)量和結(jié)晶器銅管使用壽命。3熱阻和各工藝因素的關(guān)系212300.125R3氣隙15R4凝固層厚51020R2銅板厚R1冷卻水流速2015100.020.0446250.080.06108300.1214105熱阻R4R3R1R24、結(jié)晶器銅管材質(zhì)采用TAg0材質(zhì)化學(xué)成分機(jī)械性能再結(jié)晶溫度TP2Cu≥99.9P：0

8、.015～0.04σb：245Mpσs：196Mp280～320℃TAg0.1Cu≥99.9Ag：0.08～0.12σb：265～343Mpσs：195～275Mp≥350℃由表可以看出，銀銅合金的強(qiáng)度、再結(jié)晶溫度要高于磷脫氧銅，抵抗鋼水靜壓力、熱應(yīng)力的能力更強(qiáng)。5、增加結(jié)晶器銅管長(zhǎng)度增加結(jié)晶器銅管長(zhǎng)度至850mm，使得在同等拉速下，坯殼凝固時(shí)間延長(zhǎng)，出坯厚度增加3%。6、倒錐度優(yōu)化結(jié)晶器銅管倒錐度設(shè)計(jì)采取新的錐度設(shè)計(jì)理念，由單錐度設(shè)計(jì)

9、為連續(xù)的拋物線，更加接近坯殼凝固收縮曲線，大大提高結(jié)晶器的冷卻效果，有效的減少了漏鋼幾率，延長(zhǎng)結(jié)晶器銅管的壽命。7、改進(jìn)冷卻水參數(shù)水縫設(shè)計(jì)為3.5—4mm，水速﹥12msec，進(jìn)水壓力為0.8—1.0MPa，進(jìn)出水溫差47℃，使冷面溫度保持在100℃以下，增大了溫度梯度，可防止間歇沸騰，有利于降低熱面溫度和減小銅管變形。8、簡(jiǎn)化結(jié)晶器裝配銅管采用上口翻邊上法蘭壓緊的裝配方式，防止了結(jié)晶器上口變形和漏水，而且拆卸上法蘭后，即可更換結(jié)晶器銅

10、管；采用簡(jiǎn)易的零段噴淋結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在線快速更換，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，確保了結(jié)晶器的整體冷卻效果。五、生產(chǎn)實(shí)踐效果1、提高了鑄機(jī)拉速。結(jié)晶器經(jīng)高效技術(shù)優(yōu)化后，設(shè)計(jì)拉坯速度由原來(lái)的2.8~3.2mmin提高到3.8～4.0mmin，最高工作拉速達(dá)到4.5min。2、提高了結(jié)晶器銅管通鋼量。結(jié)晶器經(jīng)系統(tǒng)高效優(yōu)化后，單支結(jié)晶器銅管平均通鋼量達(dá)6715t（最高達(dá)到9876t），較原結(jié)晶器銅管通鋼量提高3480t。3、鑄機(jī)漏鋼事故提高大幅減少，鑄機(jī)溢漏率由

11、改造前的0.48%降至目前的0.10%左右，鑄坯質(zhì)量穩(wěn)步提高。4、拉速和生產(chǎn)作業(yè)率的提高，使鑄機(jī)產(chǎn)能得到極大釋放，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐與鑄機(jī)的高效匹配生產(chǎn)。六、結(jié)語(yǔ)六、結(jié)語(yǔ)1、結(jié)晶器的高效優(yōu)化技術(shù)是提高鑄機(jī)拉速，釋放鑄機(jī)產(chǎn)能的關(guān)鍵技術(shù)。在現(xiàn)階段不大的投入的情況下，對(duì)常規(guī)的結(jié)晶器的進(jìn)行高效化改造，完全能滿足生產(chǎn)的需要。2、結(jié)晶器高效技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)，必須從結(jié)晶器的工藝結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)進(jìn)行全面優(yōu)化，才能達(dá)到高效生產(chǎn)的目的。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1]田燕翔主編