炼钢总厂一分厂板坯连铸改造可研20170904

1 总论

1.1概述

炼钢总厂一分厂板坯连铸机2000年3月建成投产。与当前装备有最新技术的连铸机相比，无论从铸机技术应用还是产品质量方面，该台铸机都有明显差距。另外经过长期生产使用，铸机已需大修，有些部件已需更换。因此，该台铸机亟待改造、升级，以适应竞争日益激烈的市场需要。

1.2设计依据

鞍钢股份有限公司2017年1月《炼钢总厂一分厂厚板坯铸机改造》设计委托任务书。

1.3设计原则

（1）节省建设投资，充分利用现有设施。

（2）采用先进、成熟、可靠、实用的技术、装备。

（3）严格执行国家、行业和地方有关节能、环保、安全、卫生、消防等政策、法令和规定。

1.4 设计范围

本次改造仅限于一分厂板坯连铸机本体的改造升级。其他部分（如钢水精炼供应、出坯工艺等）与改造之前相同。

与铸机本体改造相关的公辅设施的配套改造。

1.5 产品大纲

1.5.1 规模

生产能力为100万吨/年合格连铸坯。

1.5.2 生产钢种

该铸机须具备生产内、外部质量优异的包晶钢、中、高碳钢和高Si、Mn、Cr、Ni等合金钢的能力，其中包括高级别管线X70-X120等，对1/2性能、质量有要求的Q345R（HIC）、07MnNiVR，800MPa水电钢和

22SiMn2TiB、30CrMnSiA、50#等中、高碳钢。具体牌号及相应断面见表1所示。

表1-1 炼钢一分厂供中厚板产品大纲

1.5.3 连铸坯规格

铸坯厚度：250mm、300mm（预留）、360mm

铸坯宽度：1500mm -2000mm

铸坯长度：2500mm -4000mm

最大单重：28吨

1.6改造的内容

1.6.1 改造后利旧或基本利旧的内容

·厂房及吊车

现有连铸厂房、吊车利旧

·设备部分

钢包回转台利旧，液压滑环改造；

中间罐整备设备利旧，增加中间罐塞棒整备内容；

引锭杆车基本利旧，适应性引锭杆局部改变；

二冷排蒸汽系统风机地下排气管路利旧；

连铸输出区设备、工艺路线不变化。

·设备基础及钢平台部分

钢包回转台基础不变、现铸机基础及平台钢结构基本不变，局部改动。

·供电部分

主机供电系统不变，连铸主操作室、电气室利旧。

·连铸水处理部分

建筑利旧、设备利旧。

·气体介质部分

压缩空气、氧、氮、氩、煤气系统设施及主供气管路基本不变

1.6.2 改造的内容

·设备部分

中间罐及中间罐车，中间罐蓄热式烘烤，塞棒控流，结晶器电磁搅拌，连续弯曲弯曲段，可动态调整辊缝、动态轻压下的扇形段，辊式电磁搅拌，火焰切割机，激光定尺设备、去毛刺设备，喷号设备，结晶器、振动台、弯曲段及扇形段整备设备等新增或更新。

·公辅部分

结晶器振动液压站，扇形段液压站，钢包、中间罐、脱引锭及摆动辊道液压站合并，水处理电磁搅拌泵，板式换热器，二冷室及烟道等新增或更新。

1.7 改造后的连铸工艺流程及工艺设备布置

改造后的连铸工艺流程及工艺设备布置与改造之前相同。

1.8 连铸引进的新技术

·结晶器液面检测及控制系统

·结晶器专家系统

·结晶器液压振动

·结晶器电磁搅拌

·辊式电磁搅拌

·直弧型连续弯曲连续矫直连铸机

·细辊密排

·动态二冷配水

·动态轻压下

·拉速专家系统

·多钢种连续浇铸

1.9 改造前、后铸机技术装备对比

表1-2 新旧铸机对比

1.10 一分厂板坯铸机目前存在的主要问题

板坯连铸机由西重所设计，主要设备均为国产，于2000年投产。铸坯规格：230×1650mm、230×1950mm、300×1650mm、300×1950mm。生产品种主要以船板、低合金、管线、压力容器、军工等为主。现阶段生产存在的主要质量问题：

（1）铸机没有轻压下功能，中心偏析在B0.5-1.0之间，中厚板探伤不合比率、船板拉力分层比率较高，部分品种生产时出现中心裂纹缺陷。

（2）辊缝调整采用人工加减垫片方式，精度差，辊缝合格率（±0.5mm）在60-70%之间，与先进铸机差异明显，铸坯内部质量波动较大。

（3）扇形段辊间距、辊直径大，铸坯容易产生鼓肚变形、导致内部质量缺陷。

（4）铸机对弧精度不高、二冷缺少幅切功能，低合金钢铸坯角部裂纹严重，铸坯热送率低、铸坯清理率高。

综上所述，由于铸机设计缺陷，目前一分厂铸坯质量与四分厂铸坯质量对比，存在明显差距。铸坯枝晶检验结果见下图：

图1-1 炼钢总厂一、四分厂铸坯内部质量对比图

可以看出，四分厂铸坯内部质量明显好于一分厂。

由于铸机内部质量差，目前生产碳含量大于0.40%的刃具钢、模具钢及高硅军工钢，存在较大的中心裂纹质量风险，不能满足中厚板厂品种开发要求。厚规格（大于50mm）产品探伤合格率低，轧后分层异议频繁发生。

由于铸坯角部裂纹问题，低合金钢（Q390及以上牌号）、300mm断面铸坯全部需要下线清理，其它品种需下线试枪清理，总体角部清理率为60-70%，影响交货期、增加清理费用。

1.11 铸机改造目的

铸机改造的主要目的是提高设备控制精度，显著改善铸坯内部质量、表面质量，满足中厚板厂品种开发要求，涵盖所有中厚板产品大纲。

1）提高铸坯内部质量

铸机扇形段辊缝调整由人工调整改为液压自动调整，辊缝合格率可以达到95%以上；铸机增加重压下或轻压下功能，铸坯中心偏析可达到