连铸高效生产探讨开题报告

贵州师范大学本科毕业论文(设计)开题报告

学院：材料与建筑工程专业：冶金工程级别：级课题名称长乐钢厂连铸高效生产探讨

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1.选题的理论、实际意义

1.1.选题的理论

连续铸钢是钢铁工业发展过程中继氧气转炉炼钢后的有一项革命性技术。连铸是将钢液用连铸机浇铸、冷凝、切割而直接得到铸坯的工艺，它是连接炼钢与轧钢的环节。连铸所用的钢水通常需要经过二次精炼。连铸的主要设备由钢包、中间包、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却和铸坯导向装置、拉坯矫直装置、切割装置、出坯装置等部分组成。其工艺实质是完成钢从液态向固态的转变，也就是刚的结晶过程。高效连铸同传统连铸相比，其特点是高拉速、高质量、高效率、高作业率、高温铸坯。

1.2.选题的意义

连铸是连接炼钢和轧钢的中间环节是炼钢生产厂的重要组成部分，其生产的正常与否不但影响到炼钢任务的完成，而且也影响到轧材的质量和成才率；连铸自身的发展会带动冶金系统其他行业的发展，对于企业结构和产品结构的简化和优化，有着重要的促进作用。

2.研究动态、见解

2.1.高效连铸技术发展动态

2.1.1.国外连铸技术发展现状

国外连铸技术近十年来自身完善和优化的速度很快,尤其是1993～1995年以来,130 mm小方坯拉速大于4.0 m/min,150 mm小方坯拉速超过3.0m/m in已不少见,先进的铸机单流年产量可达13～15万t,单个中间包寿命则达30～50 h,作业率达90%。而且先进国家已在发展130 m m方坯拉速5.0～6.0 m/m in 的高效铸机,实现单流年产量20万t左右。由于连铸技术具有显著的高生产效率、高成材率、高质量和低成本的优点，近二三十年已得到了迅速发展，目前

世界上大多数产钢国家的连铸比超过90%。

2.1.2.国内连铸技术发展现状

连铸技术对钢铁工业生产流程的变革、产品质量的提高和结构优化等方面起了革命性的作用。我国自1996年成为世界第一产钢大国以来，连铸比逐年增加，2003年上半年连铸比已经达到了94.65%。毫无疑问，七年来钢产量和连铸坯产量的高速增长是以科技创新来保证的，尤其是连铸科技创新仍是最为活跃的，并继续在钢铁工业流程优化，产品结构优化当中发挥着核心的作用。

近年来，我国经济面临国际经济环境不稳定、外需放缓的局面，同时国内经济在经济结构调整、转变经济发展方式的方针指引下，增速也适当放缓。转变经济发展方式将降低单位国内生产总值钢铁消费强度，这就要求连铸生产效率及铸坯质量不断提高，钢铁生产更加稳定顺行，以降低生产成本。

2.2.连铸高效生产见解

全球经济和我国经济增长双双减速的背景下，我国单位国内生产总值钢铁消费强度降低，降低生产成本、提高生产率是现阶段公司最可行的手段。在电炉、精炼炉、连铸、连轧生产环节上，连铸环节事故发生率最高。连铸是连接炼钢和轧钢的中间环节是炼钢生产厂的重要组成部分，其生产的正常与否不但影响到炼钢任务的完成，而且也影响到轧材的质量和成才率。因此，降低连铸事故发生率、连铸高效生产有利于公司降低成本、提升企业竞争能力。8年来，长乐钢厂小方坯连铸生产技术有了很大的进展，现在依然还处在普及、发展、改造、提高的阶段。但到目前为止，长乐钢厂拥有小方坯连铸机1台，还处在较低水平。铸机存在着拉速低，作业率、自动化控制程度低和铸坯品种少，质量差等问题。据调查统计，长乐钢厂小方坯连铸机与高效铸机水平相比相差较大，其作业率在60%以下，拉速多数都在1～2 m/min左右；铸机只能连铸普通低碳钢、低合金钢、很少有能连铸中、碳钢；小方坯连铸机没有采用完全自动控制系统操作的，都是采用人工手动或部分自动操作。因此，长乐钢厂小方坯连铸生产技术要赶上国内水平还有一段相当大的差距。

3.研究思路、方法、技术路线

3.1.研究思路

由于长乐钢厂小方坯连铸机仅有一台,且设计拉速及生产能力较低,连铸的生产周期难与电炉、精炼炉的冶炼周期相匹配，造成连铸生产组织难度大，各项经济指标低。根据长乐钢厂连铸机的种类及生产现状，小方坯高效连铸的重

点是在稳定生产的前提下实现高速连铸，以进一步提高连铸机的作业率，充分发挥连铸机的生产潜能。

为实现小方坯高速连铸,需要对若干关键的技术工艺条件改进并予以完善,具体讲，小方坯的高速连铸涉及精炼炉钢水品质的改善和连铸关键技术的改造。

3.2.研究方法

高速连铸一般指拉坯速度超过2m/min。拉速做为连铸工艺控制的最主要工艺参数,对连铸过程的稳定性具有极大的影响。首先,拉速提高,出结晶器坯壳减薄,坯壳厚度均匀性下降,结晶器摩擦阻力增加,从而导致连铸过程中发生纵裂

漏钢和粘结漏钢等工艺性漏钢的几率增加。漏钢几率的增加是限制小方坯高速连铸的首要工艺问题。其次,拉速提高,结晶器钢液面的波动加剧,易造成铸坯表面及内部夹杂物的增加,同时,增加铸坯内部杂质元素的偏析及中心组织的疏松。可见,铸坯质量的恶化是影响小方坯高速连铸的又一个技术问题。

漏钢几率的增加和铸坯质量的恶化是限制小方坯高速连铸的主要原因,实

现小方坯高速连铸的前提条件就是对工艺漏钢和铸坯质量的稳定控制。小方坯高速连铸技术改造的基本原则应是,对影响连铸工艺漏钢和铸坯质量的关键性

工艺因素进行改进与完善,资金投入应具有极强的针对性,力求以最少的资金投入获得最大的工艺效果及经济效益。

3.3.研究技术路线

在保证钢水品质条件下，长乐钢厂从中间包、振动机构、结晶器、二冷段入手,采取了几项关键措施,具体情况如下。

3.3.1.中间包

原来中间包较小,不能适应高速浇铸时对生产和质量的要求,我们将中间包由4t扩大到8t，高度由400mm提高到600mm,充分发挥中间包的各项冶金功能,保证了钢水在中间包内存留的时间,促进夹杂物上浮,中间罐温度进一步得到稳定,以保证低过热度浇铸。

3.3.2.二冷段的改造

二冷段的改造主要是将加长二冷区喷淋管，增设二冷段二段,使二冷水量分布更加合理,同时提高二冷水压力到1 MPa以上,比水量提高到2 L/kg。通过改造,强化了二冷,加强了出结晶器后铸坯的冷却。

3.3.3.增设自动配水