鞍钢一炼钢大方坯连铸机

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1、新 技 术 新 设 备鞍 钢 一 炼 钢 大 方 坯 连 铸 机西 安 重 型 机 械 研 究 所 李 永 宽 黄 进 春 刘 彩 玲 张 继 强鞍 山 钢 铁 公 司 设 计 院 张 文 玲 吴 振 国 摘 要 介 绍 了 鞍 钢 第 一 炼 钢 厂 新 建 大 方 坯 连 铸 机 的 基 本 情 况 , 根 据 高 碳 钢 连 铸 坯 的 质 量 要 求 阐 述了 该 连 铸 机 的 技 术 特 点 。叙 词 大 方 坯 连 铸 机 铸 坯 质 量 技 术 特 点Abstract T h is article introduces the m ain inform ation concer

2、ning the bloom casterbuilt up recently at N o11 Steelm ak ing P lant, A nshan Iron & Steel (Group) Company, andthe discussion of the technical characteristics of the caster, in term s of the qualityrequirem ent of the h igh2carbon steel bloom 1D escr iptors bloom caster, bloom guality, technical cha

3、racteristics1 前 言鞍 山 钢 铁 集 团 公 司 第 一 炼 钢 厂 现 有 90t 转 炉三 座 , 炼 钢 能 力 280万 t a。 为 了 淘 汰 落 后 的 模 铸 工艺 , 其 全 连 铸 工 程 一 期 工 程 建 设 的 厚 板 坯 连 铸 机和 1号 大 方 坯 连 铸 机 已 建 成 投 产 。新 建 成 的 1号 大 方 坯 连 铸 机 为 4机 4流 , 设 计 年产 量 80万 t, 生 产 的 铸 坯 断 面 为 280mm 280mm、280mm 380mm , 浇 注 钢 种 包 括 重 轨 钢 、 硬 线 钢 、低 合 金 钢 和 普 碳 钢

4、。2 连 铸 产 品 大 纲 及 钢 水 供 应 条 件为 了 给 连 铸 机 提 供 优 质 钢 水 , 在 原 有 转 炉 炼钢 的 条 件 下 , 工 程 同 期 建 成 了 铁 水 脱 硫 扒 渣 装 置2台 、 100t L F 炉 2台 、 100t 双 工 位 VD 炉 一 台 , 使鞍 钢 大 方 坯 连 铸 机 的 钢 水 供 应 条 件 达 到 了 国 内 先进 水 平 。 连 铸 机 的 产 品 大 纲 及 钢 水 供 应 条 件 分 别见 表 1和 表 2。表 1 连 铸 产 品 大 纲断 面 mm 钢 种年 产 量 万 t 定 尺 m280 280 硬 线 钢 、 低

5、 合 金 钢 、普 碳 钢 50 516 810280 380 重 轨 钢 30 516 810第 一 作 者 : 李 永 宽 , 男 , 37岁 , 高 级 工 程 师 , 西 安 重 型 机 械 研 究 所 (710032)表 2 钢 水 供 应 条 件冶 炼 条 件转 炉 公 称 容 量 90t转 炉 座 数 3座平 均 冶 炼 周 期 36m in平 均 出 钢 量 95tL F 炉 处 理 能 力处 理 钢 水 量 100t处 理 周 期 36m in升 温 速 度 5 m inVD 炉 处 理 能 力处 理 钢 水 量 100t处 理 周 期 36m in脱 气 目 标 215pp

6、m3 连 铸 设 备 的 工 艺 流 程 和 主 要 性 能参 数转 炉 冶 炼 的 连 铸 钢 水 由 钢 水 渡 线 车 运 输 到 连铸 车 间 的 钢 水 接 收 跨 后 , 吊 运 到 100t L F VD 装置 上 进 行 二 次 精 炼 , 经 吹 A r、 提 温 、 合 金 化 和 真空 脱 气 处 理 后 , 再 由 160t 天 车 吊 放 到 大 包 回 转 台上 进 行 浇 注 。 浇 注 的 4流 大 方 坯 经 切 割 和 称 量 后 ,由 推 钢 机 移 送 至 热 送 辊 道 并 热 送 到 连 轧 车 间 进 行装 炉 轧 制 。 对 有 缺 陷 的 铸

7、坯 , 在 连 轧 车 间 由 横 移 台车 运 送 至 铸 坯 精 整 跨 进 行 下 线 精 整 。 连 铸 机 的 工艺 流 程 和 设 备 的 主 要 性 能 参 数 分 别 见 图 1和 表 3。4 重 型 机 械 2000 N o16 LD 100tL F VD大 包 回 转 台中 间 罐中 间 罐 车 中 间 罐 预 热 装 置结 晶 器支 撑 导 向 段快 速 更 换 台 结 晶 器 振 动 装 置弧 形 导 向 段 蒸 汽 密 封 室拉 矫 机切 割 前 辊 道切 割 下 辊 道火 焰 切 割 机 切 头 搬 出 装 置引 锭 存 放 辊 道引 锭 杆 引 锭 杆 存 放 装

8、 置称 量 辊 道等 待 辊 道推 钢 辊 道推 钢 机热 送 辊 道横 移 台 车下 线 辊 道 加 热 炉 前 辊 道 加 热 炉连 轧 机图 1 连 铸 机 的 工 艺 流 程表 3 连 铸 机 的 主 要 性 能 参 数机 型 多 点 矫 直 弧 形 连 铸 机流 数 4基 本 半 径 矫 直 半 径 12000 16000 31000mm流 间 距 1650mm冶 金 长 度 36116m (结 晶 器 液 面 至 切 割 点 )铸 坯 断 面 280mm 280mm , 280mm 380mm定 尺 长 度 516 810m浇 注 钢 种 重 轨 钢 、 硬 线 钢 、 低 合 金

9、 钢 、 普碳 钢设 计 拉 速280mm 280mm :110 112m m in280mm 380mm : 019m m in送 引 锭 杆 速 度 5m m in引 锭 杆 及 送 状 方 式 链 式 引 锭 下 装铸 坯 切 割 方 式 火 焰 切 割浇 注 平 台 标 高 + 13m浇 注 线 长 度 90m (至 热 送 辊 道 )设 计 年 产 量 80 104 t a4 鞍 钢 大 方 坯 连 铸 机 的 技 术 特 点411 连 铸 坯 的 质 量 要 求鞍 钢 一 炼 钢 建 设 的 大 方 坯 连 铸 机 以 浇 注 重 轨钢 和 硬 线 钢 为 主 , 连 铸 机 的

10、设 计 应 充 分 考 虑 其 连铸 工 艺 特 点 , 才 能 在 铸 机 的 装 备 水 平 上 做 出 正 确的 技 术 决 策 , 满 足 最 终 产 品 的 质 量 要 求 。(1) 高 纯 净 度 高 纯 净 度 是 重 轨 钢 连 铸 坯 最基 本 的 质 量 要 求 , 包 括 含 氢 量 和 夹 杂 物 控 制 两 个方 面 。 含 氢 量 的 控 制 是 为 了 防 止 钢 轨 产 生 白 点 缺陷 , 要 求 钢 的 含 氢 量 控 制 在 215ppm 以 下 。 夹 杂 物控 制 是 为 了 防 止 钢 轨 在 使 用 中 产 生 点 状 剥 落 , 提高 钢 轨 的

11、 使 用 寿 命 。 研 究 发 现 , 钢 中 的 氧 化 夹 杂物 , 尤 其 是 链 状 分 布 的 A l2O 3是 钢 轨 在 使 用 中 产生 点 状 剥 落 的 主 要 根 源 , 因 此 , 高 质 量 的 钢 轨 钢对 钢 中 的 夹 杂 物 数 量 及 形 态 都 有 严 格 的 要 求 。 夹杂 物 的 数 量 一 般 用 总 氧 量 来 控 制 , 要 求 控 制 在20ppm 以 下 , 夹 杂 物 的 形 态 应 为 球 形 的 复 合 夹 杂物 , 要 避 免 脆 性 的 A l2O 3的 夹 杂 物 , 夹 杂 物 的 尺 寸应 小 于 13Lm。(2) 中 心

12、 偏 析 和 中 心 疏 松 小 重 轨 钢 和 硬 线钢 都 属 于 高 碳 钢 种 , 凝 固 温 度 范 围 宽 , 其 凝 固 方式 为 典 形 的 糊 状 凝 固 , 树 枝 晶 发 达 , 容 易 形 成 枝晶 搭 桥 , 铸 坯 容 易 形 成 中 心 偏 析 和 中 心 疏 松 缺 陷 ,使 钢 轨 产 生 组 织 和 性 能 上 的 不 均 匀 性 , 铸 机 设 计应 采 用 低 温 浇 注 、 电 磁 搅 拌 等 工 艺 措 施 来 减 小 铸坯 的 中 心 偏 析 和 中 心 疏 松 。(3) 表 面 质 量 好钢 轨 在 使 用 过 程 中 , 轨 面 承 受 着 巨

13、 大 的 接 触应 力 , 并 承 受 着 车 轮 带 来 的 冲 击 、 磨 损 和 弯 扭 作用 , 轨 面 的 任 何 微 小 缺 陷 都 会 成 为 钢 轨 疲 劳 破 坏的 应 力 源 , 因 此 , 要 求 连 铸 坯 具 有 良 好 的 表 面 质量 和 皮 下 质 量 。412 连 铸 机 的 技 术 装 备 水 平鞍 钢 大 方 坯 连 铸 机 设 计 以 满 足 铸 坯 的 质 量 要求 为 前 提 , 以 高 拉 速 、 高 作 业 率 为 目 标 , 以 经 济实 用 为 原 则 , 达 到 了 较 高 的 装 机 水 平 , 实 现 了 高效 连 铸 的 要 求 。

14、其 技 术 装 备 特 点 如 下 。(1) 大 包 回 转 台 采 用 了 两 臂 能 单 独 升 降 的连 杆 式 大 包 回 转 台 , 并 具 有 回 转 、 升 降 、 称 量 和加 盖 等 多 种 功 能 。 加 盖 装 置 的 设 置 可 有 效 减 少 浇注 过 程 中 钢 水 的 温 度 损 失 , 保 证 多 炉 连 浇 。 回 转 台的 正 常 回 转 采 用 交 流 电 机 驱 动 , 并 设 有 液 压 马 达52000 N o16 重 型 机 械 事 故 回 转 系 统 。(2) 中 间 罐 系 统 及 保 护 浇 注 采 用 了 大 容 量T 形 中 间 罐 ,

15、并 设 有 拦 渣 墙 和 溢 流 堰 , 使 夹 杂 物 能够 充 分 地 上 浮 分 离 。 中 间 罐 正 常 容 量 32t, 工 作 液位 高 度 800mm , 能 保 证 多 炉 连 浇 更 换 钢 包 时 连 铸机 保 持 正 常 的 浇 注 速 度 。 中 间 罐 内 的 钢 水 液 位 采用 称 重 系 统 与 大 包 滑 动 水 口 联 锁 控 制 , 保 证 中 间罐 钢 水 液 面 的 稳 定 。 中 间 罐 钢 水 向 结 晶 器 的 注 入采 用 滑 动 水 口 控 制 。为 防 止 钢 水 在 浇 注 过 程 中 产 生 二 次 氧 化 , 整个 浇 注 系 统 采 用 了 无 氧 化 保 护 浇 注 。 钢 水 从 大 包到 注 入 结 晶 器 , 采 用 了 长 水 口 、 中 间 罐 覆 渣 、 浸入 式 水 口 、 结 晶 器 保 护 渣 组 成 的 保 护 系 统 , 使 钢水 与 空 气 隔 离 , 对 滑 动 水 口 、 长 水 口 、 浸 入 式 水口 各 接 缝 处 通 入 A r 气 进 行 密 封 , 防 止 空 气 吸 入 。(3) 结 晶 器 液 位 自 动 控 制 结 晶 器 液 位 采