中冶連鑄小方坯高效連鑄技術成功實現(二)

  鑄坯的二次冷卻也是高拉速實現的核心環節,中冶連鑄在小方坯快速冷卻凝固機理研究的基礎上,開發了高壓全水高效二次冷卻工藝技術。

  核心設備運行的可靠性和運行精度是小方坯高拉速連鑄的基礎保障,中冶連鑄開發了諸如小方坯全板簧振動導向系統、液壓振動驅動系統、二冷精密導向系統、整體框架光滑矯直系統等核心設備技術。

  高拉速連鑄是一個綜合技術集成,不但需要設備、工藝技術保障,同時也需要有規范的生產操作與管理。通過測試和現場實踐,中冶連鑄從保證高拉速實施的多方面進行定量標準化,提出一整套設計、施工標準和生產管理規范。包括結晶器銅管、結晶器水套、結晶器振動,結晶器足輥、水口對中、導向段、二冷噴淋、液面控制、對弧樣板等方面的加工制造、監測保養、生產操作的管理規范。

  中冶連鑄在廣州陽春鋼鐵和廣西盛隆鋼鐵小方坯的建設上取得突破,其中陽春150mm×150mm小方坯生產拉速達到4.08m/min,廣西盛隆160mm×160mm小方坯生產拉速達到3.4m/min。

  對高碳鋼及特鋼小方坯連鑄而言,高的表面質量和內部質量等級要求是制約高拉速連鑄的限制性環節,尤其是內部質量。這類小方坯(如150方),連鑄拉速長期處于2.0m/min以下,甚至處于1.5m/min水平。而小方坯重壓下技術的開發,為優特鋼高效化連鑄打開了廣闊的空間。

  3.全鋼種小方坯高效連鑄的實現

  對于小方坯高效連鑄,有一種觀點認為普碳鋼適合高拉速,而品種鋼不適合。

  影響小方坯品種鋼高拉速的核心問題是隨著拉速的提高,液芯變的細而長,補縮變的艱難,內部質量迅速惡化,拉速高到一定程度,依靠現有技術,即二冷弱冷和組合電磁攪拌(M-EMS+F-EMS),無法達到內部質量要求。而壓下技術尤其是重壓下技術的實踐成功,對內部質量的改善效果,是傳統技術所不具備的,完全可以解決品種鋼高拉速后內部質量惡化的技術難題。

  站在鋼鐵生產的全流程考慮,連鑄的高效化是熱裝熱送甚至直接軋制的基礎,只有鑄機能實現全鋼種的高效化,才能最大化地降低能耗、降低鋼鐵企業的投資成本和生產成本。基于此,中冶連鑄提出高效全鋼種澆注小方坯連鑄機(表1是具體的技術配置),可以同時實現普碳鋼和品種鋼的高效澆注,目標拉速如表2所示。相對于傳統的小方坯,全鋼種高效小方坯連鑄具有如下優勢:

  1)投資成本低,生產定員少、生產消耗低、維護費用省、鋼水收得率高。
  2)單流產量高,流數少,可避免當前120-150t轉爐采用雙中間罐連鑄的弊端,擴大了連鑄與更大容量煉鋼爐的匹配范圍。
  3)采用高效二冷噴嘴設計,實現二冷的全覆蓋,提高了二冷均勻性;噴嘴孔徑大,數量少,防堵塞能力強,在線更換方便,可以滿足普碳鋼和品種鋼的不同要求,實現全鋼種澆注。
  4)二冷末端分段插拔式噴淋支管設計,實現二冷長度的在線變化,為生產普碳鋼和品種鋼需要不同冷卻長度需求創造條件。
  5)流數少,流間大,有利于弧段設備的檢修、更換。
  6)高拉速連鑄,提高了出坯溫度,是熱裝熱送甚至直接軋制工藝實現的基礎。
  7)小方坯高拉速連鑄,為方坯無頭軋制的發展打下了基礎。
  8)重壓下和表面淬冷技術的配置,可實現品種鋼高拉速連鑄和熱裝熱送甚至直接軋制流程。

  盡管當前鋼鐵產業發展處于低谷期,但是只有不斷推進技術進步,才是鋼鐵及其相關企業渡過難關乃至還能有所為的關鍵。中冶連鑄在小方坯減流提速高效化生產上的技術探索已起航,小方坯的重壓下技術為品種鋼的質量提升與高效化提供了技術保障;梅花形結晶器等相關技術的成功開發為普鋼連鑄拉速進一步提高打下了基礎,二冷技術的探索為小方坯全鋼種高效連鑄的實現提供了路徑。

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