方坯连铸机高效改造工作总结

第二炼钢厂方坯连铸机高效化

改造工作总结

安钢第二炼钢厂

2006年5月8日

第二炼钢厂方坯连铸机高效化改造

工作总结

第二炼钢厂现有3座公称容量20吨的氧气顶吹转炉，一台R6m 半径120×120mm2小方坯连铸机，两台R5.25m半径120×120mm2的小方坯连铸机，一台基本半径R5.7m1050×150 mm2超低头板坯连铸机和一台半径R6m两流180×260 mm2的矩形坯连铸机。2004年二炼钢产钢210万吨，分别为第一轧钢厂，第二轧钢厂、第三轧钢厂、第四轧钢厂提供坯料。

1、方坯高效改造的必要性

1.1 二炼产能平衡的需要

二炼钢的年产钢量210万吨，三台方坯约年产钢165万吨左右，随着公司“三步走”战略第二步的完成，三轧、无缝的关停，5#矩形坯连铸机必然被停产；随着二炼轧的投产和一炼轧产能的发挥，板坯坯料过剩的供求矛盾日益显现，二炼4#板坯连铸机生产小规格连铸坯的调剂作用不大，不需批量组织生产，年产量很少；公司对二炼的坯料需求几乎全转向了小方坯生产，为此必须提高目前三台方坯的生产能力，实现炉机匹配，将现有的13.7万吨/流的产量提高到16万吨/流以上，确保二炼钢的经济效益和产品质量实现新跨越，保证公司的“三步走”战略顺利实施。

1.2 二炼钢进一步降本增效和优化各项指标需要。

转炉与连铸生产工艺不匹配,制约了低成本生产目标的实现，为

保证连铸浇注温度,在无炉外钢水加热设施的条件下,只能采用提高转炉出钢温度的方式来弥补浇钢过程盛钢桶的热损失，此种工艺保证了生产顺行,但却降低了转炉、盛钢桶、中间包使用寿命及金属收得率和连铸技术经济指标,造成了连铸生产的低效率、高消耗；而且转炉、盛钢桶、中间包被浸蚀掉的大量耐火材料严重污染了钢水,使铸坯质量恶化，因而必须通过方坯高效化改造，三炉对三台方坯炉机匹配，进一步降低生产成本、优化各项指标。

根据国内有关报道（见表1）其高效后其综合效益为30－87元/吨钢。

表1 高效连铸综合经济效益（冶金丛刊，2002.3）

1.3 生产顺行的需要。

目前我厂生产模式为三炉对四机，由于炉机的不匹配，造成生产调度复杂性高，工艺制度的执行无法保证，连铸生产事故较高，有时铸机的漏钢率达0.97％。实现炉机匹配后，生产模式简单化，钢水温度、衔接时间都可以得到保证，漏钢率降低至0.4％（济钢120×120mm2，0.32％;南昌钢厂120×120mm2，150×150mm2，0.301％）以下，从而确保了生产的顺行。

1.4 提高铸坯质量的需要

高效连铸机的实现是依靠整个炼钢系统的系统优化，其是建立在

钢水的较低过热度和良好的可浇注性、操作的标准化、优化和完善的铸机设备、严格的工艺纪律、稳定的生产调度组织基础上的，从而有利于铸坯质量的控制，大幅度提高铸坯的表面和内部质量。

因而必须对现有的3台120mm×120mm的方坯连铸机进行高效化的设备改造和工艺优化，使其具备炉机匹配的生产条件，最终实现二炼钢全厂炉机匹配的最佳生产组织模式，从而实现生产组织的最优化、消耗和成本的最低化、技术经济指标的最佳化、经济效益的最大化，为公司的经济效益增长发挥积极作用。

2、第二炼钢厂三台方坯连铸机主要工艺参数

第二炼钢厂三台方坯连铸机主要工艺参数见表2。

生产的主要钢种：普碳钢Q215系列、Q235系列、船角A、45#等；

低合金钢HRB335、HRB400、Q345、Q295系列、27MnSi、船角B等；

低碳钢包括：Q195系列、C7D等。

3、高效化改造前存在的问题

3.1中间包

中间包为矩形包，中间包型状较长、较窄容量偏小，在浇注过程中钢包钢水注流对中间包水口和包壁较近，对中间包注流产生扰动，同时对外壁的冲刷侵蚀严重，影响包龄寿命； 1#、3#包的高度低只有700mm，钢液在中间包内的停留时间短，夹杂物不容易上浮，也不利于钢水的衔接，特别是提高拉速后，造成中间包下渣，从而形成铸坯的加杂物缺陷，甚至造成夹杂漏钢。

3.2结晶器

工艺参数不合理，见表3

结晶器工艺参数不合理，结晶器铜管长度812.8mm，长度短，拉速只能控制在2.5～3.2m/min，限制铸机拉速的提高，使用寿命短，结晶器漏钢事故多，铸坯质量难以保证。铜管壁薄，水套用四块钢板焊接而成，存在扭曲变形，制作和安装精度难以保证工艺要求，采用的定距螺栓为普通螺栓，容易生锈和捋丝，保证不了水缝的宽度均匀，造成铸坯菱变和角部裂纹，增加角裂漏钢的发生。特别是漏钢一度成为制约方坯连铸机增产降耗的主要因素，直接导致拉速下降，注流断浇，延长备机时间，降低铸机作业率。这就限制铸坯质量和产量的进一步提高，已成为方坯质量、产量上台阶一个瓶颈。

作为连铸机的“心脏”的结晶器的设计必须得到优化，从而与高质量产品、低操作成本和严格的生产周期相适应。

另外结晶器冷却水压力低，不能保证高拉速对结晶器冷却水量的要求。

3.3振动装置

由于振动参数和振动运行不平稳造成生产操作难度大、生产事故多，具体来讲：

1）振幅、拉速与振频关系不合理：

2）振动偏摆量大：

表3 改造前结晶器主要工艺技术参数

项目原用主要工艺技术参数

1#机2#机3#机

铜管长度812.8mm 800mm 812.8mm

铜管锥度 1.0%m 0.5～0.7%m 1.0%m

内腔形状抛物线型抛物线型抛物线型

铜管壁厚10mm 10mm 10mm

铜管内圆角R6 R8 R6

铜管材质磷脱氧铜磷脱氧铜磷脱氧铜

冷却水量100～110 m³/h 8 0～90 m³/h 100～110 m³/h

进水压力0.55～0.65Mpa 0.55～0.65Mpa 0.55～0.65Mpa

水缝宽度4mm 4mm 4mm

水缝流速8～10m/s 8～10m/s 8～10m/s

水套结构钢板直角焊接钢板直角焊接钢板直角焊接

固定方式上口侧端卡板上法兰压紧上口侧端卡板

3.4二冷系统

（1）三台方坯的二冷系统只有一个冷却段，二冷冷却段短，冷却长度1#方坯2.1m，2#方坯1.8 m，3#方坯2m。二冷控制上部冷却强度大，下部没有冷却，铸坯回温严重，存在中间裂纹、中心裂纹、矫直裂纹。内部质量见表4。

（2）喷嘴距铸坯的距离四面不等，铸坯冷却不均匀。

（3）二冷竖管上部供水，在换包总是引起下部变形，变形后必须进行更换，二冷竖管消耗高。

（4）浊水泵房设备老化，三台铸机同时生产，二冷水压仅有0.55～