厚度连铸坯技术的开发与应用

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前３段驱动辊油缸行程在设计时没有考虑开发更 厚规格的铸坯，在生产前经过对驱动辊最大压下
量测量后发现，最大压下量不足１９０ ｚ砌，即在引
锭链插入时前三段驱动辊无法夹紧引锭链。 主要采取以下措施防止引锭链下滑： （１）将４．５ ｍ处的驱动辊阀台由Ｙ型阀改为
０型阀，该阀阀芯在中位时处于保压状态，可防止 阀在中位时的短时问失压现象，更换后使用至今 未出现引锭链下滑现象；
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ，Ｓｏｆｔ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ＭｏＩｄｄ，Ｑｕａｌｉｔｙ
０前言
舞钢第二炼钢厂厚板坯铸机是由西安重型机 械研究所设计，大连重工制造的最大厚度为３００ ｍｉｌｌ厚板坯连铸机，第一条（２＃机）连铸线于２００７ 年１月２２日热试成功，２００７年计划产量６０万ｔ， 实际完成８８．７万ｔ，２００８年完成１３３万ｔ。第二条 （３＃机）连铸线于２００８年１０月２５ １３热试成功，该 铸机应用的主要新技术有板坯轻压下、结晶器液 压振动、浸入式水口快速更换、小辊密排、电磁搅 拌等多项连铸新技术，对该铸机改造后最大厚度 可达３３０ ｍｍ，该厚度规格铸坯于２００８年１２月１ 日首次浇注成功。 ｌ铸机主要参数
舞钢３＃连铸机主要工艺参数见表１。电磁搅 拌以及垂直长度可以促使钢水中夹杂物充分上 浮，板坯轻压下技术重在提高板坯的内部质量，减 少偏析、疏松以及中心裂纹的产生。高拉速又为 提高２＃、３＃板坯连铸机的产能提供了可能，既满 足了产量的需求，又在内部及表面质量上提供了 重要保证。
２高效化技术的开发与应用
３００ ｍｍ规格生产初期，实践证明不能满足含Ｎｂ 钢生产需要，于是舞钢根据钢种特点分别设定了 强、中、弱、超强和超弱５种冷却模式。２００８年１ 月，测定了新炼钢２群板坯连铸机凝固液芯厚度， 铸坯规格为３００／／ｌｍ ｘ ２ ３００／＇／１／＇／＇１，钢种为ＡＳＴ． ＭＡ３６，铸坯凝固趋势见图１。
比例适当、设备运行正常为前提选择最佳电磁搅 拌参数（表３）。通过电磁搅拌优化，铸坯内部质 量很稳定。２００９年６月生产的３３０ ｍｍ规格，轧 制最大厚度为２００，ｒｎｍ，探伤全部合格，基本满足 用户要求。图２为３３０ ｍｒｎ ｘ２ ４００ ｍｍ规格电磁 搅拌低倍样。
（２）调整前３段驱动辊油缸行程，其最大压 下量达到１８６ ｒｎｌｎ。经过半年的生产实践，３３０ ＩＴｌｍ规格引锭链没有出现下滑现象。 ２．２ 结晶器液压振动参数的优化
液压振动装置的作用是通过结晶器周期性的 往复运动，防止初生坯壳在拉坯过程中与结晶器 内壁发生粘结而导致漏钢事故。周期性的振动既 有利于结晶器脱模，又可促进熔化的保护渣沿铜 板内周边均匀流下，减少铸坯与铜板间的摩擦阻 力，有利于提高板坯表面质量和连铸机的作业率。 当采用非正弦曲线振动时，控制结晶器振动负滑 脱时间在０．１０—０．１２ ｓ的范围内，使铸坯振痕深 度减小和均匀性变好，达到对保护渣消耗的良好 控制。
为了将最大３００ ｍｍ规格铸机改造为最大规 格３３０ ｍｍ，技术人员进行了一系列高效化设计， 主要高效化改造涵盖以下几个方面。 ２．１驱动油缸改造
因铸坯厚度规格变化快，规格多，为了省去不 必要的麻烦，各规格引锭杆厚度都是１９０ ｍｍ。但
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第６期
钱建华等：３３０ ｍｍ厚度连铸坯技术的开发与应用 表１ 舞钢３｛Ｉｆ连铸机主要工艺参数
２ ａｎｄ Ｎｏ．３ ｓｌａｂ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｅｒｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ，ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｓａｔｉｓｆｙｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｏｎ ｏｕｔｐｕｔ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｂｏｔｈ ｉｎｔｅｒｎａｌ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ．
保护渣的选用：拉速大于ｌ ｍ／ｍｉｎ。使用高速 保护渣；拉速小于Ｉ ｍ／ｍｉｎ，使用低速保护渣。在 生产３００ ｍｉｌｌ规格以前舞钢与保护渣厂家合作， ．专门研发了适用于二炼钢的新型、高质量结晶器 保护渣，调整后的保护渣使用效果良好，铸坯表面
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宽厚板
第１５卷
质量无异常。 西重所制定的二冷用水表共１０８张，但在
合中心疏松，减轻中心偏析，并抑制凝固收缩而引 起的浓化钢水流动与积聚，减轻中心宏观偏析程 度。图３是常规连铸与连铸轻压下原理示意图。
（ａ）常规连铸
（ｂ）连铸轻压下
图３常规连铸与连铸轻压下工艺原理示意图
轻压下要获得改善铸坯中心致密度和均质性 的效果，其压下位置和范围必须处于铸坯凝固终 点的两相区内（ｆｓ＝０—１）。而进一步明确合理的 轻压下固相率范围是确定轻压下位置的关键所在 （图４）。对于凝固过程中的铸坯，自坯壳至中心 可分为固态、固一液态、液一固态和液态４个区 域，总压下量与压下率的关系为：
表２规格３３０ ｌｎｎｌ铸坯探伤情况
钢种厚度／ｍｍ炉数块数合格级别合格块数签字块数
图１断面坯壳凝固趋势
借鉴３００ ｍｍ规格铸坯生产经验，制定了生 产用水表，该水表尽可能保证在整个二冷过程中 铸坯表面温度均匀降低，控制铸坯表面温度平均 降率不大于５０℃／ｍ，同时考虑铸坯在冷却过程 中可能造成局部回热不超过５０℃／ｍ，防止由于 铸坯局部表面回热过大产生裂纹；在矫直温度控 制上，尽可能避开钢种脆性温度区，以减少铸坯脆 性裂纹。在控制定辊区宽、窄面二冷水比例时，根 据断面宽厚比例进行设定，减少热流差，根据断面 不同，窄面水量比一般控制在５—７。经过半年的 生产实践，３３０ ｍｍ规格铸坯生产的钢种有Ｑ２３５ 系列、Ｑ３４５系列、中碳钢系列以及少量含Ｎｂ钢。 轧制１６７炉，其中８炉轧制后反馈有表面裂纹，其 中双边蚂蚱纹２炉，ｌｏ块；边裂６炉，１７块；探伤 情况见表２。
ｓｌａｂｓ眦ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．Ｌｔｄ．３３０ ｍｎｌ ｔｈｉｃｋ
ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｗｈｉｌｅ ｍａｎｙ ｎｅｗ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ
ａｒｅ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｌｉｋｅ ｓｌａｂ ｓｏｆｔ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｍｏｕｌｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ，ｑｕｉｃｋ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｏｆ ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ ｎｏｚｚｌｅ
关键词电磁搅拌轻压下结晶器质量
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ３３０ ｍｍ Ｓｌａｂ Ｃａｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｑｉａｎ Ｊｉａｎｈｕａ ａｎｄ Ｘｕ Ｔｅｎｇｆｅｉ （Ｗｕｙａｎｇ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．Ｌｔｄ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｖａｍｐ ｏｎ Ｎｏ．３ ｓｌａｂ ｃＡ）ｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｅｒ ａｔ Ｎｏ．２ Ｓｔｅｅｌｍａｌｄｎｇ Ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｗｕｙａｎｇ
（２）高效连铸技术的应用为３３０ ｍｍ铸坯的 生产和质量提高提供了坚实的基础，我们将进一 步探索本铸机特点，不断提高铸坯质量。
参考文献
图４板坯辊缝收缩及其轻压下区域示意图
１干勇，张如斌等．炼钢一连铸新技术８００问．北京：冶金工业出 版社，２００３．
２王仁贵．厚板坯连铸高效化技术开发与应用．宽厚板新技术资 料，２００７．（１２）：２６．
在３００ ｍｍ规格生产中，通钢量最大达到４．５ ｔ／ｍｉｎ。据此，一方面优化结晶器窄面锥度，适当 减少结晶器与坯壳之间的气隙，提高坯壳与结晶 器之间的传热效率，增加结晶器下口坯壳厚度，从 而减小鼓肚量；另一方面增大窄面铸坯二冷强度， 保证坯壳具有足够的厚度。通过采取以上措施， ３３０ ｍｍ规格铸坯鼓肚问题基本没有出现。
辊式二冷电磁搅拌 扇形段４段入口、出口（距钢液砸位置 ９．７ ｉｎ、１１．４ ｎ１） ９０—１００ １１１１１１ ≤４５０Ａ ２—１６Ｈｚ
连续搅拌
图２电磁搅拌低倍样
２．５轻压下 连铸轻压下是在铸坯凝固末端一个合适的两
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第６期
钱建华等：３３０ ｍｍ厚度连铸坯技术的开发与应用
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相区内利用夹辊或其它专门设备，对铸坯在线实 施一个合适的压下量，用以抵消铸坯凝固末端的 体积收缩，避免中心缩孔（疏松）形成，避免或焊
根据不同钢种和断面采用不同的振动模式， 并且增加了自选模式，将频率和振幅与拉速成比 例变化，作用是通过结晶器周期性的往复运动防 ‘止初生坯壳在拉坯过程中与结晶器内壁发生粘结 而导致漏钢事故。周期性的振动有利于结晶器脱 模。振动参数为振幅０一±５ ｍｉｌｌ、频率０～４００ ｃ／ｍｉｎ，可实现正弦、非正弦曲线，可动态调整振动 参数。３３０ ｍｉｌｌ规格生产后，确定自选模式：频率ｆ 为１２０＋３０ Ｖｃ，振幅ｅ为±２／ｌｌｌｎ，连铸坯表面质 量明显改善，振痕减轻，裂纹减少。 ２．３工艺参数摸索与改进
３康建国．宝钢４号板坯连铸机应用的主要薪技术特点．宽厚 板新技术资料．２００７，（１２）：３１．
４朱苗勇，林启勇．连铸坯的轻压下技术．鞍钢技术，２００４，（１）：
２．
总压下量的大小必须满足以下３方面的要 求：
（１）减少中心偏析和中心疏松； （２）避免铸坯产生内裂； （３）轻压下产生的作用力不能影响铸机扇形
（ＳＥＮ），ｄｅｎｓｅｌｙ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｍａＬｌ ｒｏｉｌｓ，ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｔｉｒｒｉｎｇ（ＥＭＳ）．Ｉｎｔｅｒｎａｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｌａｂ８ ｉｓ ｉｍｐｍｖｅｄ，ｄｅ—
ｆｅｃｔｓ ｓｕｃｈ船ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ，ｌｏｏｓｅｎｅｓｓ ａｎｄ ｃｅｎｔｅｒｌｉｎｅ ｃｒａｃｋ ａｒｅ ｒｅｄｕｃｅｄ，ｈｉｓｈ ｗｉｔｈｄｍｗＭ ｓｐｅｅｄ ｍａｋｅｓ ｍｏｒｅ ｏｕｔｐｕｔ ｏｆ Ｎｏ．
Ｒｔ＝６×Ｌ
式中：Ｒｔ为总压来自百度文库量／ｍｍ；６为压下彰（ｍｍ
·ｍ“）；Ｌ为轻压下区的长度／ｍ。
段机架结构和夹辊的稳定性及寿命。 结合国内多厂家生产经验，对于３３０ ｍｍ厚
度铸坯总压下量确定为２—２．５ ｍｍ，压下区间在 凝固终点前２～４段，压下量分配平均每段＜０．８
ｍｉｌｌ０
３结论
（１）３３０ ｍｍ规格铸坯为舞钢根据市场需求 自主开发的国内最大厚度板坯。
第１５卷第６期 ·２６‘２００９年１２月
宽厚板 ＷＩＤＥ ＡＮＤ ＨＥＡＶＹ ＰＬＡ７Ｉ＇Ｅ
Ｖ０１．１５．Ｎｏ．６ Ｄｃｃｅｍ【ｂｅｒ ２００９
３３０ ｍｍ厚度连铸坯技术的开发与应用
钱建华徐腾飞 （舞阳钢铁有限责任公司）
摘要舞钢第二炼钢厂通过对３挣铸机进行技术改造，成功实现了３３０ ｎｎｕ厚规格铸坯的生产和板坯轻 压下、结晶器液压振动、浸入式水口快速更换、小辊密排、电磁搅拌等多项连铸新技术的应用。新技术的应用提 高板坯的内部质量，减少偏析、疏松以及中心裂纹的产生。高拉速又提高了２静、３｛｝板坯连铸机的产能。既满足 了产量的需求，又为内部及表面质量提供了重要保证。
由此可见，３３０ ｍｍ规格铸坯的表面质量、内 部质量均达到了预期目标。 ２．４ 电磁搅拌参数优化
我厂电磁搅拌于２００８年１２月份开始投用， 针对每种规格和不同钢种，对电磁搅拌电流、频率 进行试验优化，以铸坯中心偏析弥散、内部等轴晶
表３二冷电磁搅拌主要参数
项目 电磁搅拌形式 布置位置
搅拌区域厚度 电流强度设定值 搅拌频率 搅拌方式
钱建华，男，２００４年毕业于内蒙古科技大学冶金工程专 业，助理工程师。
收稿日期：２００９—０６一１１
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