天津钢管六流圆坯连铸机技术改造及成效

《天津钢管六流圆坯连铸机技术改造及成效》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、天津钢管六流圆坯连铸机技术改造及成效2003年，天津钢管公司对圆坯连铸机进行了扩能改造，引进德国的最先进设备和技术，连铸机实现“四流改六流”，到2004年实现年产连铸坯120万吨。天津钢管通过对电弧炉和圆坯连铸机进行高效化改造，使电弧炉冶炼周期由原设计的100min缩短到70min之内，连铸浇铸周期由原设计的84min降至与冶炼周期相匹配。改造前的天津钢管公司4流多点矫直弧形圆坯连铸机1992年6月27日开始热试车，是从德国德马克公司引进的成套设备。该铸机采用全过程保护浇注、液面自动控制、保护渣自动加入、铸坯表面温度监测

2、、二冷配水计算机控制等先进的工艺技术和自控手段。1、圆坯连铸机技术改造的目标与效果圆坯连铸机高效化改造的目标：（1）改进铸坯质量，使95%以上的连铸坯内部质量达到SMSDEMAG铸坯硫印的一级标准；（2）连铸机拉速比原设计提高30%左右，与电弧炉生产能力相匹配，连铸机年生产能力由63万t提高到87万t。2、圆坯连铸机的主要技术改造2.1 中间包冶金技术的开发采用了物理模拟和计算机模拟的方法来研究4流连铸中间包内的流动特征并进行控流元件参数的优化。设计如下实验方案：原型中间包模拟实验；空包模拟实验；改进方案实验Ⅱ～V（表1

3、）。其中方案Ⅱ为带顶缘的冲击碗与单墙单坝组合的控流装置；方案Ⅲ为不带顶缘的冲击碗与单墙单坝组合的控流装置；方案Ⅳ为不带顶缘的冲击碗与单坝组合的控流装置；方案V为带顶缘的冲击碗与单坝组合的控流装置。表1：中间包冶金实验分析结果方案Tmin1/minTmin2/minStmin/minStpeaktaav/minStaVpav/m3 Rp/dRpm/d原型36.82.6424.166.66220.254.90.06190.20142.25空包11.20.57.6144.80184.448.50.01850.04401.38改

4、进Ⅱ46.320.719.45.48139.635.30.10810.19270.783改进Ⅲ48.126.518.121.72153.538.40.12360.23890.933改进Ⅳ52.125.813.970.87247.364.50.11210.50433.50改进V45.529.59.5533.91228.124.10.11390.40282.54注：Tmin1－近流响应时间；Tmin2－远流响应时间；Stmin－各水口响应时间标准差；Stpeak－浓度峰值时间标准差；taav－各水口的平均停留时间；Sta－各

5、水口平均停留时间的标准差；Vpav－相对各水口的中间包内平均活塞区体积；Rp/d－平均活塞区体积与平均滞留区体积之比；Rpm/d－平均活跃区体积与平均滞留区体积之比。从表1中可以看出，方案Ⅲ的平均停留时间的均值远小于不加冲击碗前的值，甚至小于空包的值，显然这类控流装置效果不理想。而带顶缘的冲击碗与单坝组合的控流装置（方案V）的各项参数均远优于上述控流装置，且装置相对简单，耐火材料消耗少，便于现场应用。2.2 板簧式结晶器振动系统的应用天津钢管公司原有的结晶器振动装置，为短臂四连杆正弦振动装置，不能满足高效化连铸的要求。为

6、适应高拉速的生产条件，天津钢管公司决定采用一套全新的全板簧谐振式结晶器振动机构，采用国际上先进的结晶器板簧振动装置，代替原来的偏心四连杆机构。图1为改造前后铸坯振痕比较。图1：振动器改造前后铸坯振痕比较：（a）原有振动系统振痕；（b）现有振动系统振痕2.3  结晶器电磁搅拌技术天津钢管公司在圆坯连铸机改造方案中，增加一套外置式结晶器电磁搅拌装置。外置式结晶器电磁搅拌器的搅拌区域跨于结晶器下部于足辊之间。该方案优点为：（1）安装位置离弯月面足够远，不会因强烈的搅拌引起弯月面大的波动；（2）电磁搅拌器可在较大的功率下工作，充

7、分发挥搅拌器的潜力，既能使钢液达到最佳的流速，获得最佳冶金效果，又能避免白亮带产生。为优化搅拌工艺，进行了大量的电磁搅拌试验。最终确定搅拌工艺如表2所示。采用电磁搅拌后，连铸坯的等轴晶率由30%提高到50%，显著提高了连铸坯的质量。2.4 二次冷却制度冷却区由原来的3区分成现有的4区，配水表由原来的2个增至17个，可根据钢种和断面不同选择合理的水表号；而且配水表是开放的，可根据将来的需要新建配水表。2.5 拉矫机增设第5架拉矫机，使每架拉矫机的工作压力有所降低，可减轻铸坯压痕深度和椭圆度，并有利于减轻铸坯内裂现象的发生。

8、3、实施高效化改造后的生产效果钢水浇铸速度由改造前平均118t/min，提高到214t/min，年产量增加了近30万t，具备了年产90万t的生产能力；铸坯的综合合格率，由99.13%提高到99.66%，裂纹废品率降至0.10%；溢漏率由0.16%降低到0.13%。===========================