浅谈板坯连铸结晶器技术的最新发展 钻石结晶器
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甘肃冶金
2002年12月 第4期
浅谈板坯连铸结晶器技术的最新发展‘
于淑红张运生
(酒泉钢铁集团有限责任公司 甘肃嘉峪关735100)
摘要本文介绍了钻石结晶器(DnFACE)的技术特点及应用情况。 关键词板坯连铸钻石结晶器技术进展
1前言 板坯窄面角部坯壳的不均匀生长容易引起皮下角裂的产生,致使板坯修磨损失量增加;除
目前,连铸机使用者继续关注于连铸机生产率的提高和灵活性的改善,关注于产品质量的提高和生产成本的降低。为了满足这些要求,VAI钢铁工厂 设计与建设公司开发了一系列的成套技术与设备。下面介绍一下在大方坯/小方坯连铸方面的先进技术。1 钻石高速结晶器 高速小方坯连铸所面 临的一个重要任务是发展一种结晶器,能够保证铸坯与结晶器铜板之间形成快速均匀的热传送,这对于铸坯坯壳的均匀形成特别重要。 通常的情况 下,铸坯在结晶器内的收缩上段比下段强烈。为了提高铸坯在整个结晶器内的接触率,VAI将结晶器设计为一定锥度的形状。 钻石结晶器上部带有 大的锥度,以便保证铸坯与结晶器之间在中部与边部的接触都很恰当。结晶器的下部不带锥度,小方坯的边部不必与结晶器直接接触。因为该区域的两 种传热形式,使得坯壳的生长十分有效。 钻石结晶器的主要特点如下: ●将结晶器长度增加到900~1000mm,以增加铸坯在结晶器内的停留时 间。 ●在结晶器整个长度上设计一个比传统结晶器锥度大的抛物形锥度,以保证坯壳的均匀生长。 ●在结晶器边缘部分不带锥度,而在结晶 器中间部分存在锥度。 采用钻石结晶器在拉速提高22%~50%的情况下,小方坯的形状、质量和结晶器的寿命不受影响,甚至表现更好。2 Dynaflex--液压振动器 板坯连铸机液压振动器的效果,促进了大方坯/小方坯用的液压振动器的发展。较长的高速小方坯结晶器带有无磨损弹簧导 架系统的液压振动装置,能够保证结晶器平台导架的精确性,并免于维护操作。 VAI的第一台液压振动器于1997年底在德国的莱希钢公司的4流小方 坯连铸机上投入使用。经过一段成功的试用,1998年莱希钢公司又购买了5台振动器用于连铸生产。 中国武钢的2台5流大方坯连铸机第一次同时安 装钻石结晶器和带无磨损导架系统的液压振动器。3 优化的大方坯连铸机头部 VAI研发了新的大方坯连铸机头部成套技术。与传统铸机相比较,其 优点包括: ●结晶器和第一扇形段安装方便。 ●调整时间短,生产效率高。 ●结晶器电磁搅拌,易于使用和处理。 新的高性能结 晶器由壁比较薄的单面铜板通过螺栓连接在底板上。底板上带有冷却槽和冷却管。 该结晶器不带底辊,而是使用特殊工具安装在连铸机上。当结晶 器放入连铸机后,调节自动完成,不需其它测试和工艺调整。 振动单元的组成 ●4个带机械驱动和液压驱动的振动器; ●带片簧导架系 统的水平结晶器升降台; ●弹簧式重量补偿系统; ●过载保护。 该单元可以快速变换或运转头部组件(结晶器、结晶器电磁搅拌、振动 器和1号扇形段),当然也允许单个更换这些组件。 第一段扇形段分成两部分。第一部分可根据连铸坯尺寸变化,和底辊结合在一起。小辊径、紧密 排列的辊子可以减少鼓肚的发生。第二段扇形段带有调节辊,所有辊子采用内部水冷。结晶器的电磁搅拌系统由第一段扇形段支承。 该大方坯铸机 头部于1996年安装在奥地利的多纳维茨厂。以后其它的8家厂家也安装了该设备。实践证明,它能明显提高产品质量,特别对于质量要求严格的钢种效果 更好。同时,也能提高生产效率。 谢建平编译自Steel World 4(1)
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浅谈板坯连铸结晶器技术的最新发展
作者: 作者单位: 刊名:
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于淑红, 张运生 酒泉钢铁集团有限责任公wenku.baidu.com,甘肃,嘉峪关,735100
甘肃冶金 GANSU METALLURGY 2002,(4) 0次
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1.期刊论文 先进的大方坯/小方坯连铸设备 -上海金属2000,22(5)
图2坯壳生长和角裂比较
图3坯壳收缩比较
3.2结晶器内坯壳凝固时坯壳与铜板摩擦力比较 由图4、图5可以看出,结晶器窄面下部角部的切角可以避免高的静压力峰值,减少铜板
和铸坯之间的摩擦力。经测试,D队FAcE结晶器与坯壳的摩擦力减少lo~15%。 3.3奥氏体的生长速度比较
在结晶器上部区域热传导快,进而坯壳表面冷却速度也快,这样可以使铸坯有更好的微观 组织,有益于获得良好的铸坯表面质量。测试结果表明,DnFACE技术可以使奥氏体的生长 速度减少25%。
此之外,结晶器窄面铜板下部角部较高的磨损增加了维修费用。为了克服以上问题,奥钢联 (Ⅵ~I)开发了结晶器窄面优化技术既钻石结晶器(DnFAcE)。 2设计理念
通常情况下铸坯坯壳的收缩在结晶器内上部较下部更加敏感,在铸坯边部,过大的抛物锥 度可使该区域的钢水压力达到峰值,尤其在结晶器下部,为了能够与钢水自然收缩一致,D认 FAcE将结晶器窄面铜板中间设计成带有足够的锥度,而在窄面铜板下部的角部其锥度呈逐渐 减小的趋势,见图1。
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·收稿日期:2002奶
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斜切角
图1 DI粼E钻石结晶器
不同钢种的膨胀、热收缩以及浇注速度的不同,决定了板坯质量和坯形,为此进行了常规
结晶器和DL吼CE在铸坯收缩补偿、铸坯与铜板的凝固和摩擦以及组织生成和板坯质量方面
的比较。 3.1板坯角部坯壳的收缩比较
抛物线窄面锥度可以根据坯壳的收缩而吻合,可以与坯壳连续接触,有均匀的热传导。从 曲线可以看出DnFAcE能够使坯壳均匀地生长,减少下部角部皮下裂纹的产生。同时测试表 明DnFAcE可以获得稳定的温度分布和小的温度波动,结晶器的热传导提高了5~10%。见 图2、图3。