连铸中间包快速更换定径水口技术的应用

摘要 : 为提高中间包使用寿命 , 宣钢炼钢厂采用液压式连铸中间包快速更换定径水口技术 , 在 3#R 6
m 小方坯连铸机上 11个中间包应用表明 : 在其它条件相同的情况下 , 平均单包连浇最少 79191 炉 ,
平均连浇最短 22138 h, 钢水收得率由 97161%提高到 97175% , 吨钢成本降低 2107元 。
总第 164期 2008年第 2期
河北冶金
H EB EI M ETALLU R G Y
T o tal 164 2008, N um ber 2
连铸中间包快速更换定径水口技术的应用
孙宁刚 , 王宪经
(11宣化钢铁公司 炼钢厂 , 河北 宣化 075100; 21宣化钢铁公司 炼铁厂 , 河北 宣化 075100)
河北冶金 2008年第 2期
间包最高寿命达 26138h。平均单包连浇 80118 炉 , 单包连浇时间 22150 h, 分别比使用快换水口技术 前提高了 43135 炉 、 12102 h。采用中间包快速更 换水口技术之前浇注时间为 10148 h, 浇注 36183 炉 , 钢水收得率 97161% , 各浇次连浇情况见表 2。
211 工作原理
液压式连铸中间包快速更换定径技术是采用液 压驱动装置为外力 , 通过液压缸推力完成滑动水口 的快速更换过程 。
更换系统由上下 2块滑动水口组成 , 二者紧密 结合 , 在工作状态下 , 上下两块滑动水口内孔中心 线重合 , 以保证钢流畅通 。浇注过程中 , 下滑动水 口受钢水冲刷及侵蚀 , 内径扩大 , 钢水流通量增 大 , 当铸机拉速超过工艺规程要求的范围时 , 使用 液压驱动装置 , 进行快速更换定径水口操作 , 其工 作原理见图 1。
关键词 : 连铸 ; 中间包 ; 定径水口
中图分类号 : TF77713 文献标识码 : B
文章编号 : 1006 - 5008 ( 2008) 02 - 0017 - 03
FAST EXCHANG ING FIXED - D IAM ETER NO ZZL E O F TUND ISH
S un N inggang1 , W ang x ian jing2 ( 1. S teelw o rks, X uanhua Iron and S teel C om p any, X uanhua, H ebei, 075100; 2. Ironw o rks, X uanhua Iron and S tee l C om p any, X uanhua, H ebe i, 075100) A bs trac t: W e app ly the techn ique of fast hyd rau lic exchang ing fixed - d iam e te r nozz le fo r 11 tund ishes of 3# R 6 m b illet caster. It is show ed tha t w ith sam e o ther cond itions, in ave rage a s ing le tund ish can cas t at least 79191 hea ts, con tinuously cas t fo r at least 22138 hou rs, and sm elting steel’s ga the ring ratio ra ised from 97161 to 97, 75 p e rcen t, the cos t fo r p er ton of s tee l reduces by 2107 yuan. Key W o rds: con tinuous cast; tund ish; fixed - d iam eter nozzle
宣钢炼钢厂 30 t转炉区现有 30 t转炉 3座 , 1 台 R 6 m 3机 3流弧形小方坯连铸机和 2台 1机 2 流弧形矩形坯连铸机 , 2005 年 7 月 3 #连铸机试验 成功镁质干式料工作衬 , 随后在全厂连铸机上推广 使用 。但由于塞棒等影响 , 严重制约了中间包寿命 的提高和长寿命镁质干式料的推广 。为提高连浇炉 数 , 中间包需频繁更换 , 导致中间包余钢多 , 连铸 坯的切头切尾废品量多 , 而且浇注后期由于水口侵 蚀扩径 , 造成拉速过快 , 对连铸坯质量带来不利影 响 , 并可能产生漏钢等事故 , 危害较大 。 1 中间包快速更换定径水口技术
图 2 更换装置结构示意图
3 操作技术要求
311 准备工作
宣钢二连铸车间 3 #连铸机现有条件不能满足 中间包水口快速更换技术的需要 , 为此对部分设备 进行了改造 , 主要包括 : 在中间包上安装快换水口 机构 ; 中间包与结晶器间距增加 150 mm 高度 , 便 于套浸入式长水口操作 ; 重新设计浸入式长水口 , 使之符合快换水口的需要 ; 恢复溢渣槽 , 加长溢流 口 , 用于排渣操作 ; 安装摆槽 。
67 97156 10
76 97160 10
停浇原因
钢水供不上下渣 计划 无钢水
计划换包 停电无拉速 2流漏钢, 3 流快 换机构粘钢打不动
HRB 400 26138 97 96198
HRB 400 24105 85 97124 HRB 400 22101 79 96193 HRB 400 23111 83 97198 HRB 400 21135 73 97187
41212铸坯质量
中间包第一炉和最后一炉钢水对铸坯质量影响
较大 , 单包连浇炉数的增加 , 减少了进入中间包第 一炉和最后一炉钢水的次数 , 从而提高了铸坯质 量 。同时 , 采用连铸中间包快速更换定径水口技 术 , 可以避免水口因侵蚀扩径而造成的拉速过快及 漏钢事故 , 使拉速稳定 , 有利于稳定铸坯质量 。对 铸坯外观进行检查 , 无表面夹渣 、裂纹 、等缺陷 , 铸坯检验合格率达 99166% 。
图 1 中间包水口更换装置工作原理 212 设备组成
更换装置有一个制作精确的水口运行滑道 , 处 于工作状态的滑动水口及备用水口均定位放置在滑 道中 , 通过气压弹簧的作用 , 紧紧地挤压在上水口 的下表面 。当需要更换时 , 将液压缸放入机构前端 卡槽内 , 启动液压 , 在 1 s内将备用水口由备用位 推到工作位 , 钢水通过新水口注入结晶器 , 完成连 铸中间包定径水口的快速更换 。将液压缸杆收回 , 摘下液压缸 , 然后在水口机构的滑道内装上新的滑 动水口 , 作为下一次更换水口的备用 (图 2) 。
液压式连铸中间包快速更换机构的间隙主要是 靠专用气压弹簧 , 通过调整螺栓来调整弹簧压力 , 使之处于最佳状态 , 避免在使用过程中上下水口间 的缝隙渗出钢水的现象 , 导致快速更换机构失灵而 被迫停浇 , 从而使该技术得以推广应用 。
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312 主要工艺参数 31211连铸机主要工艺参数
机型 : 三机三流 R6m 弧形小方坯连铸机
收稿日期 : 2007 - 01 - 10
料消耗 , 降低成本 。 2007年 5月份宣钢炼钢厂 30 t转炉区二连铸
车间引进液压式连铸中间包快速更换定径水口技 术 , 试验成功后配合长寿命镁质干式料在 3 #连铸 机推广使用 , 中间包平均寿命提高近两倍 , 取得了 较好的综合效益 。 2 快换装置工作原理及设备组成
31214中间包烘烤制度
镁质干式料施工完毕 , 安装挡渣墙和稳流器 ,
自然干燥 4 h后再进行烘烤 , 烘烤时应遵循 “先小
火 , 后大火 ”的原则 , 即先只开煤气不开风烘烤 2
h以上 , 然后开风并逐步增大风量 , 其中大风量烘
烤时间不少于 1 h, 使镁质干式料工作衬温度达到
1 000 ℃左右 。使用专用烧嘴烘烤水口 , 要求水口
31213钢水温度制度
为保证钢水温度 , 钢包应烘烤良好 , 红包出
钢 , 钢水温度控制见表 1。
表 1 钢水温度控制
℃
钢种
普碳钢 HRB 335, HRB 400
吹气后温度
第一炉
连浇炉
1 620～1 640 1 575～1 600
1 620～1 640 1 570～1 600
中间包 钢水温度
1 520～1 540 1 510～1 530
钢包容量 : 20 t
浇注断面 : 150 mm ×150 mm
中间包容量 : 10 t
中间包液面高度 : 500 mm
浇注钢种 : Q 235, HRB 335, HRB 400, 等
浇注周期 : 19 - 22 m in
31212使用条件
正常情况下每个中间包浇注时间按 24 h 组织
生产 , 快换下滑动水口直径为 15 mm、1515 mm。
9
1流快换机构打不 动提前换包
11
计划换包
9 钢坯切不断 , 顶坯
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ10
计划停
11
无钢水停
412 应用效果 41211钢水收得率
采用连铸中间包快速更换定径水口技术后 , 单 包连浇炉数增加 , 连铸开浇次数减少 , 相应中间包 余钢及连铸坯的切头 、切尾废品量减少 , 钢水收得 率由 97175%提高到 97161% 。
变红 ; 备用水口在备用位通过环境温度烘烤 , 保证
水口温度达 200～300 ℃。
313 浇注前的检查调试
中间包就位后 , 安装并启动液压缸 , 将备用水
口推至工作位 , 检查上下水口是否对正 , 若有偏
差 , 应进行调整 。
314 快速更换水口操作
正常中间包钢水液面下 , 当拉速超过规定的范
围时 , 必须更换下滑动水口 。更换前检查清理滑
采用连铸中间包快速更换定径水口技术 , 可以 瞬间将在用定径水口更换 , 使拉速保持稳定 , 不会 对中间包钢水注流和结晶器内钢水液面产生不良影 响 , 保证连铸坯质量和连铸操作的稳定 。中间包工 作衬采用高寿命的镁质干式料 , 通过多次更换定径 水口 , 可使中间包单包连浇时间大幅度提高 , 从而 相对减少中间包内钢水余量及连铸坯的切头切尾 量 , 提高连铸钢水收得率和连铸坯质量 , 减少原材
41213生产组织稳定
采用水口快换技术后 , 不仅避免了由于水口扩 径造成拉速不稳 , 随时可能导致事故或停浇的可 能 , 还可以起到挽救钢水的作用 , 例如钢水流动性 不好时 , 会发生水口堵塞现象 , 导致拉速降低 , 甚 至中断浇注 , 通过更换一次水口可延缓拉速的降 低 , 保证浇注顺行 。如钢水供应不及时 , 可通过更 换小孔径定径水口来降低拉速 , 适当延长浇注时 间 , 而不必降低中间包钢水液面 , 避免了钢水卷渣 进入结晶器的现象 。
计 12个中包 。在设备状况 、生产组织 、冶炼操作
水平基本相同的条件下 , 最高单包连浇 97 炉 , 中
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总第 164期 H EB E I YEJ IN
道 , 并适量加油润滑 , 准备就绪后 , 安装并启动液
压缸 , 推动备用水口滑到浇注位置 , 同时原水口被
推出 , 新水口代替原水口工作 , 更换水口结束 , 按
正常浇注进行 。
4 应用情况及效果
411 应用情况
2007年 7月 18日 - 8月 26日 , 配合 24 h镁质
干式料中间包 , 快换水口技术在 3 #连铸机应用共
表 2 中间包连浇情况
钢种
浇注时 间 /h
HRB 335 20145
Q 235 22135
Q 235 21150
Q 235 22122
HRB 335 22108
HRB 335 22105
浇注 钢水收 换水口 炉数 得率 / % 次数
78 98107 12
84 97188 12
79 97168
9
81 97186 11