小方坯高效結(jié)晶器的改造與實踐

1、1小方坯連鑄機結(jié)晶器高效化改造與實踐小方坯連鑄機結(jié)晶器高效化改造與實踐任靈元張?zhí)貘欙w（安陽鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠）摘要：本文分析了該廠1#小方坯連鑄機結(jié)晶器的設計缺陷，經(jīng)改造高效化以后，在實際應用中取得了良好的效果。關鍵詞：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、前言安陽鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠長期以來因為鑄機拉速低，產(chǎn)能小一直是三爐對四機的生產(chǎn)組織模式，為提高鑄機生產(chǎn)能力，實現(xiàn)高效爐機匹配，該廠于2007年10月份對小方坯連

4、鑄機進行了系統(tǒng)的高效生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化，而實現(xiàn)連鑄的高效生產(chǎn)的技術(shù)核心是高拉速，實現(xiàn)高拉速關鍵技術(shù)之一在于結(jié)晶器的高效設計，本文僅從該廠1#小方坯原結(jié)晶器設計缺陷進行系統(tǒng)分析，并詳細介紹了對其進行全面高效技術(shù)優(yōu)化的措施。通過結(jié)晶器的高效優(yōu)化，極大地提高了鑄機的拉速，釋放了鑄機的生產(chǎn)潛能，使鑄機最大設計拉速由3.2mmin提高到4.0mmin，最高工作拉速達到4.5mmin，單流年產(chǎn)能達到20萬噸。一、1#鑄機主要工藝參數(shù)1、鑄機曲率半徑：52

5、50mm2、鑄坯斷面：120mm120mm3、設計拉速2.8~3.2mmin4、鑄機流數(shù):四機四流二、原1#小方坯連鑄機結(jié)晶器主要參數(shù)：結(jié)晶器裝配及設計優(yōu)化前優(yōu)化后銅管長度（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)錐度進水壓力(MPa)0.6—0.70.8—1.0導流內(nèi)水套形式四板直角對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、卻無零段附加零段銅管平均過鋼量（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)，因設計時間較早，隨著二煉鋼對連鑄的要求愈來愈高，逐漸顯示出其不適應高效化連鑄的諸多缺點：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力、鋼水靜壓力很大，而卡板式結(jié)構(gòu)沒有限制其熱應力變形的措施；卡槽處銅壁更薄，承受的熱應力、摩擦力更大，此處強度顯得極其薄弱；同時卡板限制了冷卻水繼續(xù)往上冷卻

7、，使卡板以上30mm左右無冷卻水，在熱傳遞作用下，上口無水區(qū)的銅壁變形加劇，嚴重時破壞結(jié)晶器銅管的內(nèi)腔原始倒錐度趨勢，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)化學成分機械性能再結(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，銀銅合金的強度、再結(jié)晶溫度要高于磷脫氧銅，抵抗鋼水靜壓力、熱應力的能力更強。5、增加結(jié)晶器銅管長度增加結(jié)晶器銅管長度至850mm，使得在同等拉速下，坯殼凝固時間延長，出坯厚度增加3%。6、倒錐度優(yōu)化結(jié)晶器銅管倒錐度設計采取新的錐度設計理念，由單錐度設計

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，延長結(jié)晶器銅管的壽命。7、改進冷卻水參數(shù)水縫設計為3.5—4mm，水速﹥12msec，進水壓力為0.8—1.0MPa，進出水溫差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；采用簡易的零段噴淋結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)在線快速更換，減輕勞動強度，確保了結(jié)晶器的整體冷卻效果。五、生產(chǎn)實踐效果1、提高了鑄機拉速。結(jié)晶器經(jīng)高效技術(shù)優(yōu)化后，設計拉坯速度由原來的2.8~3.2mmin提高到3.8～4.0mmin，最高工作拉速達到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6715t（最高達到9876t），較原結(jié)晶器銅管通鋼量提高3480t。3、鑄機漏鋼事故提高大幅減少，鑄機溢漏率由

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，使鑄機產(chǎn)能得到極大釋放，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐與鑄機的高效匹配生產(chǎn)。六、結(jié)語六、結(jié)語1、結(jié)晶器的高效優(yōu)化技術(shù)是提高鑄機拉速，釋放鑄機產(chǎn)能的關鍵技術(shù)。在現(xiàn)階段不大的投入的情況下，對常規(guī)的結(jié)晶器的進行高效化改造，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)進行全面優(yōu)化，才能達到高效生產(chǎn)的目的。參考文獻參考文獻[1]田燕翔主編