莱钢方圆坯连铸机优化改造及生产实践

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（ 芜 钢铁 股份 有 限公 司特 殊钢 厂 ， 莱 山东 莱 芜 ２ １０ ） ７ １５
摘 要 介 绍 了莱 钢 方 圆坯 连 铸 机 优 化 改 造 的 具 体 实 施 情 况 。改 造 效 果 显 示 各 项 优 化 改 造 合 理 ， 铸 坯 表 面 光 连
洁 ， 形 完 美 ， 陷 、 方 问 题 基 本 杜 绝 ； 铸 坯 等 轴 晶 率 大 幅 度 提 高 ， 织 细 密 、 匀 ， 坯 中 心 疏 松 和缩 孔 大 大 改 坯 凹 脱 连 组 均 铸 善 。该 改 造 为 连 铸 机 向 品 种 化 、 效 化 生 产 奠 定 了坚 实 的基 础 。 高 关 键 词 连 铸 机 ； 圆坯 ； 化 改 造 ； 产 实 践 方 优 生 中 图分 类 号 ：Ｆ ４ ． Ｔ ３ １６ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ １— ８８ ２ Ｌ ）４— ０ ７一 ３ １７ ３ １ （Ｏ Ｏ Ｏ ０ ２ ｏ
（ ）通 过 将 结 晶器壳 体 与框 架之 间 的净环 水膨 ２ 胀 软 管改 为橡 胶挠 性 接 头 形 式 ， 决 了膨 胀 软管 损 解 坏 频繁 的难 题 。
１ 主 要 设 备 改 造 及 工 艺 优 化 状 况
１ １ 结 晶器 的优化 改造 ． ’
（ ）通 过对 结 晶器 定 位 销 优 化 设 计 ， 绝 了每 ３ 杜
对 中效 果 的实 现 。通 过 优化 水 、 管路 分 配 布置 解 气
决 了拆 装辊 子 和喷淋 架 困难 问题 。
１４ 动 态 二 冷 配 水 在 线 控 制 系 统 ．
在 线 动态调 整与 优 化 ， 效 减 少 了铸 坯 与 结 晶器 铜 有
管间 的摩擦 力 。采 用 高频 小 幅振 动 （ 高 可 达 ３ ０ 最 ６ 次 ／ 钟 ） 有效 减小 振 痕 深 度 ， 而 提 高铸 坯 表 面 分 可 从
第 ４期
总 第 Ｊ８期 ８
８ 月
冶 金
丛 刊
Ｓ ｕｍ ．１ ８８
ＮＯ． ４
２ ０ ０ 年 １
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菜 钢 方 圆坯 连 铸 机 优 化 改 造 及 生 产 实 践
赵 冠 夫 马 传 庆 何 庆 文 杨 密 平 刘 金 玲 范 夕 荣
针对 改 造后 结 晶器 在 生产 过程 中 出现 的一 系列
较 多 ， 响铸 坯 合格 率和 成材 率 。为改 善铸 坯 质量 ， 影
适应 品种 的结构 性 调 整 ， 高 市场 竞 争 力 和企 业 经 提
问题 ， 一步 从 以下 几方 面 进行 优化 改造 ： 进
（ ）通 过调 整 均布 足 辊与 结 晶器下 法兰 之 间的 １ 距离 ， 解决 了喷 嘴居 中和 喷 嘴 的 出水 受 到 足 辊 及支
水 设有 动态 、 态 及手 动配 水 三 种 模 式 。动态 配水 静
的质量 。此 外 ， 采用 液 压 振 动 装 置大 大 减 少 了设 备
的维 护量 ， 高 作业率 ， 提 连铸过 程 中的事故 发生 频率
明显减 少 。改造 后 的 液 压振 动 装 置 的这 些 特 点 ， 能 够 充分 满足 整个 连铸 工 艺对产 品质 量的要 求 。
１ ２ 结 晶器 液压 振 动机 构 ．
作 者 简 介 ：赵 冠 夫 （９ ２一） 男 ， 理 工 程 师 ， 学 本 科 ，０ ６年 毕业 于安 徽 工 业 大 学 ． １８ ， 助 大 ２０
冶 金 丛 刊
总第 ｌ ８期 ８
（ ）原 有 结 晶 器 振 动 装 置 一 直 采 用 四 偏 心 结 １
次 吊装 结 晶器 产生 的窜 动 、 移 而 导致 对 弧 变 化 的 偏
结 晶器具 有 １０ ｍ × ２ ｍｍ、 ６ ｍ ×３ ０ ｍ， ８ｍ ２０ ２０ ｍ ０ｍ ￣ ８ ｍ 三种 规格 。不 同规 格 的结 晶 器 位 。 确
（ ｐ ｃ ｌ ｔｅ Ｐａ ｔ ｆ ａｗ ｏ Ｓ ｅｉ ｅｌ ｌｎ ｏ ｉｕＩ ｎ＆ Ｓｅｌ ｒｕ ｏ ， ｔ． Ｌ ｉｕ２ １ ０ ，Ｓ ａ ｄ ｎ ） ａＳ Ｌ ｒ ｔｅ Ｇ ｏ ｐＣ ． Ｌｄ ， ａ ７ １５ ｈ ｎ ｏ ｇ ｗ
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１３ 二 冷 扇 行 段 的优 化 改 造 ．
二冷 一 段 必须 严 格 与铸 坯 规 格对 应 ， 种规 格 三
均单 独设计 与 使 用 。二 冷 二 段 、 三段 设 备 三 种规 格
完 全共 用 。其 中一 段 、 段 喷 嘴 的更 换 可 由喷淋 架 二 的整 体快 速更换 实 现 。其 主要 技术 改造 有 ： （ ）所有 辊子 全部 采用 进 口滚动轴 承和先 进 的 １ 油气 润滑 方式 ， 保证 辊 道转 动灵 活 ， 同时确保 了密排 辊辊 间距 的精 度 。 （ ）二冷 一段 、 ２ 二段 的 喷淋 架 布 置改 为 上下 两
嘴 型号 ， 将 喷嘴位 置适 当调 整 即可 。 并
构， 因长期使 用 ， 各部 件 尺寸精 度都 不 同程度地 发生 了一定 的变 化 ， 常 出现 偏 振 、 振 等 一 系列 故 障 ， 经 停 且 原机 械振 动 台的 振 动 曲 线 、 各种 参 数 不 能 随意 调 节， 已不能满 足 当前 高效 连铸生 产 的要求 ， 对产 品 的 产 量 和质量 造成 很大 影 响 。
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莱 钢 ２ 合 金 钢 连铸 机投 人 生产 多 年 ， 于设 备 由 老化 及 工 艺制 度不 理想 ， 铸坯 脱方 、 凹陷及 内裂缺 陷
体 支撑 框架 ， 高 了设 备 的共 用 性 ， 提 减少 备 件 种类 。 结 晶器 壳体 对弧 通 过调 整 框架 上 的定位 螺栓 实 现 。
均 匀 。进拉 矫 机 前 温 度 大 于 ９ ０Ｉ 尽 可 能 避 免 在 ２ｃ ＝，
图 １ 结 晶 器 液 压 振 动 系统 组 成 结 构 不 意 图
二冷 室 内铸 坯 出现返 温现象 ， 而提 高 了产品质 量 。 从
莱 钢 大方坯 连铸 机动 态配水 控 制 系统 见 图 ２ 。
充 分考 虑不 同的钢种 、 断面 尺 寸和其 他工 艺参数 ， 如
中 间包 钢水 温 度 、 拉速 及 铸 坯 进 拉 矫 的 温度 等 。利 用 热 传导理 论编 制 的凝 固数 学 控制模 型计 算推 导 出 二 次 冷却水 量 的要求 。可根 据 现场 采集 到的工 艺参 数 进行 实 时计算 、 控制 ， 同时根 据实 际拉坯 速度 对配 水 量 进行补 偿 和修 正 ， 态 地 计算 出最 佳 的冷 却 水 动 流量 和冷 却 气 压 力 ， 下 传 到 Ｐ Ｃ控 制 站 进 行 控 并 Ｌ 制， 自动调 节二 冷各 区的冷 却水 量 ， 证 了铸坯 冷却 保
原有手 动静 态配 水模 型二 次冷 却工 艺存在 一定 的不合 理性 ， 冷却 强 度控制 偏 大 ， 手动 配水操 作滞 且 后 ， 以适 应拉 速和 温度 的 即时变化 ， 难 已不能适 应 当 今 高效 连铸 的生 产 。 改造后 使用 的二 冷水 动态 控制模 型 是建立 在喷 水 口射流 与铸坯 间热 量交换 的动态 温度 场和铸 坯凝 固传 热数学 模 型基 础 上 的 。根 据 生 产需 要 ， 冷 配 二
架 的干涉 问题 。
济效 益 ， 钢特 钢厂 将 现 有 的 合金 钢 方 坯 连铸 机 改 莱 造为 方 圆 坯 共 用 连 铸 机 ， 现 了 １０ ｍ ×２ ０ 实 ８ｒ ａ ２ ｍｍ、
２０ ｍ × ０ ｍ 和 ６ ８ ｍ 三 种 规 格 铸 坯 的 生 产 。 ６ｒ ａ ３０ ｍ ２０ ｍ ２０ ０ ８年 ５月 大型 优化 改造 后 ， 本解 决 了铸 坯 及 轧 基 材 质 量缺 陷 问题 。
（ ）改 造 后 采 用 结 晶 器 液 压 振 动 机 构 （ 图 ２ 见 １ ， 实现振 动参 数 （ ）可 频率 、 幅、 振 波形 和偏 斜 率 ） 的
（ ）二冷 三段 采 用 三 组 环形 喷 淋 架 分别 控 制 ， ４ 同样 为气雾 冷却 。根 据 生 产 坯型 的需 要 ， 只需 要 通 过 调 整喷 嘴位置 和加 装 垫板就 可 实现喷 嘴对 中及 间 距 的要 求 ， 达到 全 部坯 型共 用 。通 过在 二 段 主体 框 架 上 加装定 位块 ， 证 了喷淋 条精 确定位 ， 保 确保 喷嘴