小方坯连铸机结晶器高效化改造与实践
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（铸 机 曲率半 径 ： ５ ｍ； １ ） ５２０ｍ
４ 原结晶器工艺结构及参数分析
４１ 铜管支撑和固定方式 ． 原结晶器总称为卡板式结构 ， 因设计时间较早 ， 随着二炼钢对连铸的要求愈来愈高， 逐渐显示 出其
（铸坯断面：２ ｍ× ２ ｌ ； ２ ） １０ｍ １０ｎｎ ／ （设计拉速 ：． ３２ｍ ｍｎ ３ ） ２８— ． ／ ｉ；
影响铸坯质量和结晶器铜管使用寿命。
４ ２ 水 套形式 ．
内水 套 为直 角 四板 对 焊结 构 ， 于 １小方 坯 而 对
现用 结 晶器 冷却 水压 较低 ， 量偏 小 ， 能满足 水 不
言， 随着拉坯速度 的提高 （ ． ４ ０ｍ ｍｎ ， ３ ８— ． ／ ｉ） 热交 换也随之加快 ， 就要求 内水套 内的水速 、 水量能满足 铸坯在结晶器 内的过热、 热、 潜 显热 与水 的交换平
现用水缝宽度和水速均不 能满 足生产工艺要 求， 在同等条件下， 水缝宽 （ ４ｍ ） 流速慢 （ ２ ＞ ｍ ， ＜１ ｍ ｓ ）进 出水温差大 （ ７ｏ ） 有 可能使铜管冷 ／ｅ ， ｅ ＞ ｃ ， 面温度超过 １０℃ ， ０ 出现水 的核沸腾现象 ， 造成铜管
永久 性变形 。
－） 机流 数 ： （铸 ４ 四机 四流 。
０ ｎ １
第 ２期
任灵元， 小方坯连铸机结晶器高效化改造与实践 等：
９
不适应高效化连铸的诸多缺点 ： 随着拉速的提高 ， 结 晶器铜管将要承受更大的热量 ， 尤其上 口承受 的热 应力、 钢水静压力很大 ， 而卡板式结构没有限制其热 应力变形的措施 ； 卡槽处铜壁更薄， 承受的热应力、 摩擦力更大 ， 此处强度显得极其薄弱 ； 同时卡板限制 了冷却水继续往上冷却 ， 使卡板 以上 ３ ｌ左右无 ０ｍｎ 冷却水 ， 在热传递作用下 ， 上口无水区的铜壁变形加
Ｈｉ ｈ－ ｆ ｃｅ ｃ ｍ ｐｒ ｖ ｎ ｎ ａ ｔｃ ｆＭ ｏ ｌ ｆＬｉｔｅ Ｓ ｕ ｒ ｇ Ｅｆ ｉ ｎ ｙ Ｉ ｉ ｏ ｉ ｇ ａ ｄ Ｐｒ ｃ ｉｅ ｏ ｕ ｄ ｏ ｔｌ ｑ ａ ｅ Ｂｉ ｅ ｎ ｉ ｕｏ ｓ Ｃａ ｔｎ ｌ ｔ Ｃｏ ｔｎ ｕ ｓ ｉ ｇ ｌ
剧 ， 重时 破坏 结 晶器铜 管 的内腔原 始倒锥 度趋 势 ， 严
晶器变形往往形成负锥度 ， 在负滑动时负锥度与初
生坯壳相互作用 ， 使振痕 的深度和不均匀程度都增 加， 造成四面传热不均匀 ， 形成坯壳不均 ， 增大 了拉 坯阻力和漏钢的危险性。
４７ 结 晶器冷却 水参 数 ．
ＲＥＮ ｉ ｇ ｙ ａ Ｌ ｎ — ｕ ｎ，ＺＨＡＮＧ ｉｓ ｅ ｇ Ｔａ －ｈ ｎ
（ ｎ ａｇＩ ｎ＆Ｓｅｌ ｔ ｋＣ ．Ｌｄ ，ｎ ａｇ ５ ０ ４ Ｃ ｉａ Ａ ｙｎ ｏ ｒ ｔ ｏ ｏ ｔ．Ａ ｙｎ ５０ ， ｈｎ） ｅＳ ｃ ４
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｉ ｔ ｄ ｃ ｓｔ ｅ ｐ ｏ ｌｍｓ ｏ ｅ ｉｎ ｏ ｕ ｄ ｏ ｓｒ ｃ ： ｈ ａ ｅ ｒ ｕ ｅ ｒ ｂｅ ｎ ｄ ｓｇ ｆ ｎ ｏ ｈ ｍｏ ｌ ｆＮＯ． ｔ ｅ ｓ ｕ ｒ ｉ ｅ ｏ ｔ ｕ ｕ ａ ｔ ｇ ａｔｒＨｉｈ １ ｌ ｄ ｑ ａｅ ｂｌ ｔ ｎ ｉ ｏ ｓｃ ｓｉ ． ｆｅ ｓ － ｉ ｌ ｃ ｎ ｎ
第 ３ 卷第 ２ ２ 期
２ １ ４月 ００年
甘
肃
冶
金
Ｖｏ ． ２ Ｎ ． １３ ｏ ２
Ａｐ ．， ０ ０ ｒ ２ １
ＧＡＮ Ｕ ＭＥ Ｌ ＵＲ Ｓ ＴＡ Ｌ ＧＹ
文章编号 ：６ ２ ４ １ ２ １ ）２３０ －３ １７ － ６ （０ ０ ０ ４ ８０ ４ ０
小 方 坯 连铸 机 结 晶器 高效 化 改造 与 实践
１ 引言
安阳钢铁股份有限公司第二炼钢厂长期以来 因 为铸 机拉 速低 ， 能小 一 直 是三 炉对 四机 的生产 组 产 织模式 ， 为提高铸机生产能力， 实现高效炉机匹配， 该 厂 于 ２０ ０６年 １ Ｏ月份 对小方 坯连铸 机进行 了系统 的高效生产技术优化 ， 而实现连铸的高效生产 的技 术核心是高拉速 ， 实现高拉速关键技术之一在于结 晶器 的高 效设 计 ， 文仅 从该 厂 １小方 坯原 结 晶器 本 设计缺陷进行系统分析 ， 并详细介绍 了对其进行全 面高效技术优化 的措施。通过结晶器的高效优化 ， 极大地提高了铸机的拉速 ， 释放了铸机的生产潜能， 使铸 机 最 大设 计拉 速 由 ３ ２ ｍ ｍ ｎ提 高到 ４ ０ ． ／ ｉ ．
任 灵 元 ， 太 生 张
（ 阳钢铁股份有 限公司 第二炼钢厂技术科 ， 安 河南 安 阳 ４５０ ） ５ ０ ４
摘
要： 分析了该厂 １小方坯连铸机结晶器的设计缺 陷， 经改造高效化 以后 ， 在实际应用中取得了 良好 的效果 。
关键词 ： 小方坯 ； 结晶器 ； 高效化 ； 改造 中图分 类号 ：下 ７ ． １７ ７３ 文献标识码 ： Ａ
３ 原 １小方 坯连 铸 机 结晶 器主 要 参 静
数
原ｌ 小方坯连铸机结晶器主要参数见表 １ 。
表 １ ｌ小方坯 连铸 机结晶器主要参数
ｍ ｒｎ 最Leabharlann 工作拉速达到 ４ ５ｍ ｍｎ 单流年产能 ／ ｉ， ａ ． ／ ｉ，
达到 ２ ０万 ｔ 。
２ １铸 机主要工艺参数 静
（铸 机 曲率半 径 ： ５ ｍ； １ ） ５２０ｍ
４ 原结晶器工艺结构及参数分析
４１ 铜管支撑和固定方式 ． 原结晶器总称为卡板式结构 ， 因设计时间较早 ， 随着二炼钢对连铸的要求愈来愈高， 逐渐显示 出其
（铸坯断面：２ ｍ× ２ ｌ ； ２ ） １０ｍ １０ｎｎ ／ （设计拉速 ：． ３２ｍ ｍｎ ３ ） ２８— ． ／ ｉ；
影响铸坯质量和结晶器铜管使用寿命。
４ ２ 水 套形式 ．
内水 套 为直 角 四板 对 焊结 构 ， 于 １小方 坯 而 对
现用 结 晶器 冷却 水压 较低 ， 量偏 小 ， 能满足 水 不
言， 随着拉坯速度 的提高 （ ． ４ ０ｍ ｍｎ ， ３ ８— ． ／ ｉ） 热交 换也随之加快 ， 就要求 内水套 内的水速 、 水量能满足 铸坯在结晶器 内的过热、 热、 潜 显热 与水 的交换平
现用水缝宽度和水速均不 能满 足生产工艺要 求， 在同等条件下， 水缝宽 （ ４ｍ ） 流速慢 （ ２ ＞ ｍ ， ＜１ ｍ ｓ ）进 出水温差大 （ ７ｏ ） 有 可能使铜管冷 ／ｅ ， ｅ ＞ ｃ ， 面温度超过 １０℃ ， ０ 出现水 的核沸腾现象 ， 造成铜管
永久 性变形 。
－） 机流 数 ： （铸 ４ 四机 四流 。
０ ｎ １
第 ２期
任灵元， 小方坯连铸机结晶器高效化改造与实践 等：
９
不适应高效化连铸的诸多缺点 ： 随着拉速的提高 ， 结 晶器铜管将要承受更大的热量 ， 尤其上 口承受 的热 应力、 钢水静压力很大 ， 而卡板式结构没有限制其热 应力变形的措施 ； 卡槽处铜壁更薄， 承受的热应力、 摩擦力更大 ， 此处强度显得极其薄弱 ； 同时卡板限制 了冷却水继续往上冷却 ， 使卡板 以上 ３ ｌ左右无 ０ｍｎ 冷却水 ， 在热传递作用下 ， 上口无水区的铜壁变形加
Ｈｉ ｈ－ ｆ ｃｅ ｃ ｍ ｐｒ ｖ ｎ ｎ ａ ｔｃ ｆＭ ｏ ｌ ｆＬｉｔｅ Ｓ ｕ ｒ ｇ Ｅｆ ｉ ｎ ｙ Ｉ ｉ ｏ ｉ ｇ ａ ｄ Ｐｒ ｃ ｉｅ ｏ ｕ ｄ ｏ ｔｌ ｑ ａ ｅ Ｂｉ ｅ ｎ ｉ ｕｏ ｓ Ｃａ ｔｎ ｌ ｔ Ｃｏ ｔｎ ｕ ｓ ｉ ｇ ｌ
剧 ， 重时 破坏 结 晶器铜 管 的内腔原 始倒锥 度趋 势 ， 严
晶器变形往往形成负锥度 ， 在负滑动时负锥度与初
生坯壳相互作用 ， 使振痕 的深度和不均匀程度都增 加， 造成四面传热不均匀 ， 形成坯壳不均 ， 增大 了拉 坯阻力和漏钢的危险性。
４７ 结 晶器冷却 水参 数 ．
ＲＥＮ ｉ ｇ ｙ ａ Ｌ ｎ — ｕ ｎ，ＺＨＡＮＧ ｉｓ ｅ ｇ Ｔａ －ｈ ｎ
（ ｎ ａｇＩ ｎ＆Ｓｅｌ ｔ ｋＣ ．Ｌｄ ，ｎ ａｇ ５ ０ ４ Ｃ ｉａ Ａ ｙｎ ｏ ｒ ｔ ｏ ｏ ｔ．Ａ ｙｎ ５０ ， ｈｎ） ｅＳ ｃ ４
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第 ３ 卷第 ２ ２ 期
２ １ ４月 ００年
甘
肃
冶
金
Ｖｏ ． ２ Ｎ ． １３ ｏ ２
Ａｐ ．， ０ ０ ｒ ２ １
ＧＡＮ Ｕ ＭＥ Ｌ ＵＲ Ｓ ＴＡ Ｌ ＧＹ
文章编号 ：６ ２ ４ １ ２ １ ）２３０ －３ １７ － ６ （０ ０ ０ ４ ８０ ４ ０
小 方 坯 连铸 机 结 晶器 高效 化 改造 与 实践
１ 引言
安阳钢铁股份有限公司第二炼钢厂长期以来 因 为铸 机拉 速低 ， 能小 一 直 是三 炉对 四机 的生产 组 产 织模式 ， 为提高铸机生产能力， 实现高效炉机匹配， 该 厂 于 ２０ ０６年 １ Ｏ月份 对小方 坯连铸 机进行 了系统 的高效生产技术优化 ， 而实现连铸的高效生产 的技 术核心是高拉速 ， 实现高拉速关键技术之一在于结 晶器 的高 效设 计 ， 文仅 从该 厂 １小方 坯原 结 晶器 本 设计缺陷进行系统分析 ， 并详细介绍 了对其进行全 面高效技术优化 的措施。通过结晶器的高效优化 ， 极大地提高了铸机的拉速 ， 释放了铸机的生产潜能， 使铸 机 最 大设 计拉 速 由 ３ ２ ｍ ｍ ｎ提 高到 ４ ０ ． ／ ｉ ．
任 灵 元 ， 太 生 张
（ 阳钢铁股份有 限公司 第二炼钢厂技术科 ， 安 河南 安 阳 ４５０ ） ５ ０ ４
摘
要： 分析了该厂 １小方坯连铸机结晶器的设计缺 陷， 经改造高效化 以后 ， 在实际应用中取得了 良好 的效果 。
关键词 ： 小方坯 ； 结晶器 ； 高效化 ； 改造 中图分 类号 ：下 ７ ． １７ ７３ 文献标识码 ： Ａ
３ 原 １小方 坯连 铸 机 结晶 器主 要 参 静
数
原ｌ 小方坯连铸机结晶器主要参数见表 １ 。
表 １ ｌ小方坯 连铸 机结晶器主要参数
ｍ ｒｎ 最Leabharlann 工作拉速达到 ４ ５ｍ ｍｎ 单流年产能 ／ ｉ， ａ ． ／ ｉ，
达到 ２ ０万 ｔ 。
２ １铸 机主要工艺参数 静