包院连铸工艺说明

唐山国丰南区300万吨技改工程1450mm连铸连轧项目

施工图方案设计说明书

（炼钢工艺）

设计：

审核：

组审：

室审：

中国冶金科工集团公司

中冶东方工程技术有限公司炼钢室

二○○六年十二月

2板坯连铸车间

2.1概述：

唐山国丰钢铁有限公司现有铁、钢、材综合产能为500万吨。目前公司正在实施南区300万吨技改工程，拟建设一套1450mm连铸、连轧生产线及其配套设施。

炼钢连铸车间设2套铁水预处理装置、2座公称容量120t顶吹转炉、2座120tLF 钢包精炼炉、1套120tRH真空脱气装置、2台双流板坯连铸机。

炼钢、精炼部分由中冶京城设计，中冶东方负责板坯连铸工程的工厂设计（不包括连铸车间厂房设计，连铸车间主厂房之外的水、电、风、气公辅系统设计）。

新建的1450mm连铸、连轧生产线采用“高炉铁水——铁水脱硫预处理——顶底复吹转炉——钢水二次精炼——连铸——连轧”先进的生产工艺流程。连铸、连轧生产线年产300万吨热轧板卷。

本方案设计内容为新建2台两机两流板坯连铸机及配套设施。

2.2生产规模及产品方案

2.2.1钢水供应条件

●转炉

—转炉座数：2座

—转炉平均出钢水量：135t

—转炉最大出钢水量：140t

—转炉平均冶炼周期：36min

●精炼炉：

—LF炉数量： 2座

—RH数量：1套

2.2.2生产规模

2台两机两流中薄板坯连铸机生产线生产规模为305³104t/a合格坯。

2.2.3铸坯规格

铸坯宽度：700~1300mm

铸坯厚度：180 mm、135 mm

定尺长度：6~12.7m

2.2.4生产品种

按宽度分配的产量见表2-1

钢种比例和代表钢号见表2-2

产品种类分配比例见表2-3

主要钢种及其成份见表2-4

主要钢种及其成份表2-4

4

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2.3原料供应

2.3.1钢水供应

板坯连铸机在生产时，对钢水的供应、调度、钢水成分和温度有严格的要求。因为钢水是保证连铸坯质量的最重要的条件，只要供应质量合格的钢水，才有可能保证连铸机的产品产量和质量。为此连铸机对钢水有如下要求：

—按生产计划及时地向连铸机提供钢水。

—钢水成分应符合国际规定成分要求。

—钢水温度应满足所浇钢种的温度要求。

钢水由2座120t转炉供应。转炉出钢后由炉下钢水罐车运至钢水接受跨，由225/65/10t铸造起重机吊钢包至LF炉/RH进行精炼处理，再由225/65/10t铸造起重机吊钢包至连铸大包回转台。连铸机年需合格钢水313x104t/a，日需合格钢水：max10256t，ave9394t。

2.3.1.1对钢水供应的要求

根据连铸机的浇注计划安排，准确及时地向铸机提供合格钢水是保证多炉连浇、提高铸机作业率的重要前提条件。因此，必须以连铸为中心组织生产，钢水的供应时间只能按计划适当提前，而不能拖后。

2.3.1.2对钢水成分要求

除应符合钢种规定的化学成分要求之外，钢中有害元素P、S和Cu等含量应尽量低，不应大于标准中规定的极限值。

硫对铸坯质量会产生相当大的影响，特别是容易形成内部裂纹和表面裂纹。硫的含量取决于被浇注钢种和被浇注钢种对裂纹的敏感性。对磷含量的要求主要是后工序特别是冷轧的要求。此外，钢中Mn、S含量的比值，对凝固区中心裂纹和偏析形成有很大影响，如果Mn/S高，会使裂纹和偏析减小，一般要求Mn/S≥20~25。

冶炼无取向硅钢应采用铁水脱硫措施，使铁水[S]≦0.003%，取向硅钢采用底吹氩进行钢包内合金粗调。所有硅钢均经RH真空处理，以获得成分准确、钢质纯净和温度适宜的钢水。

钢中的氧对铸坯质量和浇注工艺有重要的影响：钢水中大量的活性氧会产生铸坯的气孔；脱氧产物和二次氧化产物在铸坯内形成夹杂物；氧化物夹杂物可能堵塞浸入式水口，影响浇注正常进行。因此，除了使原始钢水有一个较低的含氧量之外，浇注过程中采取措施防止二次氧化亦是极重要的

金属伴生元素含量高影响浇注温度及铸坯的进一步加工。

除应符合钢种规定的化学成分要求之外，钢中有害元素P、S和Cu等含量应尽量低，

开浇15min后，在中间包测量残余钢水的元素含量不能超过下列值：

Cu：≤0.1%，Sn、As：每种元素≤0.02%，Zn、Ti、Nb、V、W、Sb ：每种元素≤0.01%，Pb ：≤0.005%，S：见表2—4，H：5 ppm，P：≤0.020%

1）Nb含量：低合金结构钢除外

2）对于H2裂敏感钢种H：5 ppm，其他钢种7 ppm

3）钢水中氧含量不能超过35 ppm

4）钢包内渣量每吨钢5kg，渣层厚30mm

2.3.1.3对钢水温度的要求

钢水温度是连铸机能否顺利浇注的最重要条件之一。因此钢包和中间包应有严格的烘烤和加热温度管理，钢水在出钢及炉外精炼后都应有适当的保温措施，使钢水在浇注前吹氩搅拌后，钢水罐内的钢水温度偏离目标值不得大于 7℃。钢包加盖保温，中间罐的钢水应覆盖保护渣，防止二次氧化和热损失。

连铸浇钢过程中，应尽可能控制低的浇注温度，原因在于：

1）随着浇注温度升高，漏钢危险增加。

2）高的浇注温度导致柱状晶区扩大，易产生裂纹。

但是，浇注温度太低也可能导致钢水的冷凝和水口堵塞，特别是在开浇时更危险。因此控制中间罐内钢水过热度十分重要，钢水过热度是随钢种而异的。

硅钢由于含硅量较高（特别是当S i≧1.7%），其导热率则比普碳钢低，所以凝固速度也较低，这可以从其晶粒粗大的铸造组织得到证明，一般硅钢应采用低温浇注。

中间罐钢水过热度：

●普碳钢：30±5℃

●结构钢：25±5℃

●合金钢、管线钢：20±5℃

●电工硅钢：5~10℃

2.3.2耐火材料供应

2.3.2.1 中间包耐材

用量：～0.61 x104t/a

中间罐浇铸料要求见表2-5。

中间罐浇铸料要求表2-5