特鋼連鑄工藝

1、特鋼連鑄工藝,目 錄,1、特鋼連鑄裝備 1.1帶鋼包稱量、加蓋裝置的能單臂升降的鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)1.2懸掛式中間包車1.3大容量、深液位中間包1.4高鐵芯空芯銅管內(nèi)冷結(jié)晶器電磁攪拌1.5二冷內(nèi)外弧配水可調(diào)控的氣霧冷卻系統(tǒng)1.6高強(qiáng)度、高精度二冷導(dǎo)向及噴淋系統(tǒng)1.7鑄坯緩冷配置,,目 錄,2 特鋼連鑄工藝操作2.1提供優(yōu)良的鋼水2.2 實(shí)現(xiàn)全過程較低過熱度澆鑄2.3 實(shí)現(xiàn)全過程無氧化保護(hù)澆鑄2.4 中間包冶金措施2.5

2、預(yù)防減少鋼包下渣操作2.6 嚴(yán)格控制中間包內(nèi)液面高度2.7 中間包放渣操作2.8 結(jié)晶器及四面夾輥主動(dòng)下線操作2.9 鑄坯緩冷操作,特鋼連鑄裝備,,由于特殊鋼自身成分特點(diǎn)和用途的嚴(yán)格要求，特鋼連鑄機(jī)通常具有下列一些工藝裝備。1.1 帶鋼包稱量、加蓋裝置的能單臂升降的鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)●鋼包稱量：便于準(zhǔn)確掌握澆鑄后期鋼包內(nèi)剩余鋼水量，指導(dǎo)操作，減少二次氧化和鋼包下渣量?！皲摪由w：強(qiáng)化保溫、維持包內(nèi)氣氛。●鋼包單臂升降：快速操作

3、，減少連澆換鋼包耽擱時(shí)間；提高鋼流沖擊力、實(shí)現(xiàn)低過熱度開澆；減少中間包沖擊區(qū)占用空間，便于合理設(shè)計(jì)包型，充分發(fā)揮中間包冶金效果。,特鋼連鑄裝備,1.2 懸掛式中間包車 特鋼連鑄為最大限度防止二次氧化，通常使用整體浸入式水口，但是水口一失控，處理難度較大。如采用高低軌式中間包車，外溢鋼水臨近鋼軌前必需開走包車停止?jié)茶T；而懸掛式中間包車則有更多的處理時(shí)間以爭取不中斷澆鑄。 此外平臺(tái)上無地面鋼軌有利于擺放足夠容積

4、的溢流罐，方便放渣操作，減少更換操作。1.3 大容量、深液位中間包 大容量、深液位中間包使鋼液中的夾雜物有足夠的充分上浮時(shí)間，減少流間溫差并確保避免連澆換包時(shí)過低液位澆鑄導(dǎo)致卷渣。,特鋼連鑄裝備,1.4 高鐵芯空芯銅管內(nèi)冷結(jié)晶器電磁攪拌 使用電磁攪拌,主要是借助其產(chǎn)生的電磁力消減進(jìn)入結(jié)晶器內(nèi)鋼液的動(dòng)能,使部分上升的鋼液流股在結(jié)晶器內(nèi)彎月面形成熱頂端，利于夾雜物上浮并使結(jié)晶器保護(hù)渣均勻熔化填充,強(qiáng)化了結(jié)晶器

5、內(nèi)傳熱、細(xì)化了凝固組織、抑制了結(jié)晶前沿的不均勻生長，使初生坯殼厚度大幅度增加，抵抗鋼液靜壓力的能力將明顯提高，從而也為提高拉速創(chuàng)造良好條件。 品種鋼開發(fā)要求鋼中夾雜物要少，結(jié)晶凝固致密，碳、磷、硫等元素偏析輕。電磁攪拌運(yùn)行方式經(jīng)歷了單向連續(xù)攪拌、間歇攪拌到正反交替攪拌的發(fā)展歷程。由于正反交替攪拌更有利于阻止結(jié)晶器內(nèi)向下的鋼液流股，從而獲得穩(wěn)定的熱頂端，夾雜物上浮吸附效果要明顯由于其它攪拌方式。,特鋼連鑄裝備,,現(xiàn)在常用的方

6、坯電磁攪拌大致有以下二種結(jié)構(gòu)形式：直接浸泡水外冷式結(jié)構(gòu)形式及空芯銅管水內(nèi)冷式結(jié)構(gòu)形式。 第一種是以法國ROTELEC公司為代表的直接浸泡水外冷式結(jié)構(gòu)形式：其感應(yīng)器繞組線圈采用“杜邦薄膜繞包燒結(jié)線”繞制而成，直接浸泡在冷卻水中進(jìn)行冷卻。其最大的優(yōu)點(diǎn)是冷卻效果較好、體積小、便于制作。因此電磁攪拌器單位體積產(chǎn)生的攪拌功率大，且結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，可以很方便的做成結(jié)晶器內(nèi)置式結(jié)構(gòu)。但由于感應(yīng)器長期浸泡在水中，在大電流的電解作用下其繞組線

7、圈絕緣薄膜的搭縫處很容易出現(xiàn)開膠現(xiàn)象，同時(shí)在高壓水流的沖刷下線圈表面絕緣層也容易出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，使用壽命短。,特鋼連鑄裝備,第二種是以瑞典ABB公司為代表的空芯銅管水內(nèi)冷式結(jié)構(gòu)形式：其感應(yīng)器繞組由空芯銅管繞制而成，銅管內(nèi)通純水進(jìn)行冷卻。空心銅管內(nèi)冷技術(shù)是一種比較復(fù)雜的電磁產(chǎn)品冷卻技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)在電磁攪拌裝置上的應(yīng)用研究最開始主要用于大型板坯連鑄電磁攪拌裝置上；方坯電磁攪拌裝置與板坯電磁攪拌裝置的最大不同在于：方坯電磁攪拌裝置體積小，而空心

8、銅管在同等導(dǎo)電截面下，比實(shí)心電磁線體積要大，因而鐵芯采用常規(guī)的齒槽結(jié)構(gòu)則無法裝下采用空心銅管繞制的線圈，為此必須改變鐵芯結(jié)構(gòu)，采用不帶齒槽的環(huán)形鐵芯。空芯銅管內(nèi)冷式電磁攪拌裝置最大的優(yōu)點(diǎn)是絕緣結(jié)構(gòu)合理，性能穩(wěn)定，使用壽命長，其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造難度大、體積稍大，不宜做成結(jié)晶器內(nèi)置式結(jié)構(gòu)。,,特鋼連鑄裝備,磁場有效工作高度： 電磁攪拌器有效工作高度主要與鐵芯長度有關(guān)●內(nèi)冷式電磁攪拌器采用整體環(huán)形鐵芯，銅管導(dǎo)線直接繞在環(huán)形鐵芯

9、上，匝數(shù)可以增加。同樣的大小相應(yīng)可增加鐵芯的長度。●外冷式電磁攪拌器采用集中繞組，齒槽鐵芯，集中式繞組的端伸比較長，鐵芯不能設(shè)計(jì)太長。如果整體攪拌器高度定為480mm，那么浸泡外冷式攪拌器典型設(shè)計(jì)鐵芯長度為220mm，而銅管內(nèi)冷式典型設(shè)計(jì)鐵芯長度為320mm。有效工作高度要高100mm，攪拌區(qū)域更長、冶金效果更好，等軸晶率提高增加15%左右。 由于2000年前我們國家未能成熟掌握以瑞典ABB公司為代表的空芯銅管水內(nèi)冷式結(jié)構(gòu)形式

10、的加工工藝，在這之前只有寶鋼、武鋼等企業(yè)從國外高價(jià)引進(jìn)，其它企業(yè)幾乎全部采用實(shí)芯銅線方式；2000年后我國電磁攪拌行業(yè)和寶鋼、武鋼等企業(yè)共同消化吸收了此項(xiàng)技術(shù)，從此空芯銅管方式得以大量使用。,,特鋼連鑄裝備,1.5 二冷內(nèi)外弧配水可調(diào)控的氣霧冷卻系統(tǒng) 噴射到鑄坯內(nèi)弧側(cè)的水滴由于重力作用，部分要滾動(dòng)停留，因此內(nèi)弧側(cè)的配水量通常為外弧側(cè)的一半或三分之二，以防止內(nèi)弧側(cè)易出現(xiàn)中間裂紋缺陷，為此要配備二冷內(nèi)外弧配水可調(diào)控的氣霧冷卻系

11、統(tǒng)。1.6 高強(qiáng)度、高精度二冷導(dǎo)向及噴淋系統(tǒng) 冷卻強(qiáng)弱只是影響到凝固組織，但冷卻不均會(huì)導(dǎo)致裂紋、縮孔等缺陷；特殊鋼種對(duì)此極為敏感，因此對(duì)二冷的相關(guān)配置要求嚴(yán)格。1.7 鑄坯緩冷配置 鑄坯緩冷有三種方式：堆冷、罩冷、坑冷。大斷面合金鋼連鑄機(jī)普遍采用坑冷。,特鋼連鑄工藝操作,2.1 提供優(yōu)良的鋼水 除成分、溫度外，特鋼精煉要控制氣體含量、夾雜物數(shù)量與形態(tài)及包體的熱飽和度等，為此普遍使用較好的耐材及原輔

12、材料。2.2 實(shí)現(xiàn)全過程較低過熱度澆鑄● 鋼包、中間包要有性能良好的絕熱層● 足夠的鋼包內(nèi)鋼水精煉時(shí)間● 中間包內(nèi)設(shè)置堰壩、擋墻等導(dǎo)流裝置，使包內(nèi)流場合理2.3 實(shí)現(xiàn)全過程無氧化保護(hù)澆鑄● 長水口雙重氣封● 整體浸入式水口● 中間包蓋全密封● 開澆前中間包內(nèi)吹氬,特鋼連鑄工藝操作,2.4 中間包冶金措施● 中間包選型 中間包外形主要有三種：△形，T-□形，T-△形；T-□形中間包內(nèi)流場較差，目前基本上不再使用

13、?！?中間包噴涂 中間包內(nèi)工作層通常有三種方式:涂料、絕熱板、干式料。如采用涂料，噴涂方式除減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、減少消耗外，主要是噴涂工作層能形成彌散的孔隙，減少吸熱、吸附部分夾雜物?！?較低過熱度開澆○使用開澆環(huán)○使用引流環(huán)2.5 預(yù)防減少鋼包下渣操作 估算鋼包內(nèi)剩余鋼水不多時(shí)關(guān)閉鋼包滑動(dòng)水口，取下長水口后開啟滑動(dòng)水口繼續(xù)澆注，密切關(guān)注鑄流，下渣瞬間迅速關(guān)閉滑動(dòng)水口。2.6 嚴(yán)格控制中間包內(nèi)液面高度 正常

14、澆鑄過程中中間包內(nèi)渣面控制在距溢流槽下50mm以內(nèi)。,特鋼連鑄工藝操作,2.7 中間包放渣操作 連澆數(shù)爐后要酌情放渣，排除鋼包下渣，保持中間包覆蓋劑吸附夾雜的能力。通常在下一鋼包開澆后及時(shí)放渣。2.8 結(jié)晶器及四面夾輥主動(dòng)下線操作 結(jié)晶器及四面夾輥段正常使用過程中過鋼噸數(shù)達(dá)到一定量時(shí)要下線檢查維護(hù)更換，防止鑄坯質(zhì)量波動(dòng)。2.9 鑄坯緩冷操作 大多數(shù)合金鋼連鑄坯緩冷的目的主要是防裂去氫；鋼種不同，相應(yīng)緩冷操作也