1、3.2.2板坯生产钢种板坯生产钢种及比例，见表3.21表3.21 板坯生产钢种及产量分配序号代 表 钢 号产量 （万吨）1B 、D、E202AH32、AH36303DH32、DH36、4EH32、EH3640合 计1203.3金属平衡金属平衡图见图3.31：从钢水到合格铸坯金属收得率为97.7%。单位：吨图3.31 板坯连铸机金属平衡图4主体工艺及设施4.1工艺条件冶炼设备主要技术参数如下：转炉公称容量 120 t转炉出钢量 120 t复吹转炉座数 3 座转炉冶炼周期 38 min钢包吹氩喂丝装置 2 套LF精炼装置 2 座LF精炼周期 38 minRH真空精炼装置 1 座RH平均精炼周期 3
2、4 min4.2工艺流程图4.21 板坯连铸生产流程框图4.2.1工艺流程简述1）连铸机浇注前的准备修砌好并干燥完毕的中间罐用吊车运至中间罐车上，再将中间罐烘烤到1100，中间罐水口也用水口烘烤装置烘烤到1100。接通结晶器冷却水、二冷水、压缩空气、设备冷却水、液压、润滑等系统，使其处于正常状态。引锭杆送至结晶器内合适位置，并将引锭头在结晶器内塞紧，并填好冷却用废钢屑。火焰切割机用燃气、氧气等能源介质系统处于正常状态。各操作台、控制箱显示电气系统正常。2）浇注操作处理后的钢水包用吊车吊上钢包回转台。钢包由回转台转至中间罐上方，打开钢包滑动水口，钢水流入中间罐，当中间罐内钢水深度达到浇注要求高度
3、后即可开始浇注。经由钢包进入中间罐的钢水，当其液面高度达到一定高度时，打开塞棒，此时钢水通过浸入式水口注入结晶器。当钢液在结晶器内上升到规定的拉坯位置时，启动 “浇注”，扇形段驱动辊按预定的起步拉速开始拉坯。与此同时，结晶器振动装置、二冷喷淋水、二冷室排蒸汽风机启动。结晶器内已凝固成坯壳带液芯的铸坯由引锭杆牵引离开结晶器下口，经足辊、弯曲段、弧形段往下移动，此时被压缩空气雾化的冷却水直接喷到铸坯上进行冷却。弧形的铸坯进入矫直段被矫直，然后进入水平段。铸坯出水平段后与引锭杆脱离，引锭杆快速送至引锭杆存放辊道处，由引锭杆存放装置回收引锭杆。与引锭杆分离后的连铸坯按拉坯速度进入火焰切割机，火切机切掉
4、400600mm左右长度的切头，掉入下部的切头收集箱内。以后的铸坯按要求的定尺切割。铸坯通过去毛刺辊道时去除头、尾的毛刺。铸坯去毛刺后进入喷号辊道，铸坯进行在线喷号。喷号后的铸坯经铸坯旋转台辊道大部分铸坯通过旋转台辊道进入输出辊道，再进入轧钢车间板坯库，铸坯在下线辊道（一）由宽厚板车间吊车吊运吊至宽厚板轧机入炉辊道或下线堆存。少量铸坯经过铸坯旋转台旋转90，进入下线辊道（二）在此由出坯跨吊车吊运，装车外运。4.3连铸对钢水的要求连铸机对钢水要求： 按生产计划及时地向连铸机提供钢水； 钢水成份应符合厂标规定的成份要求； 钢水温度应满足所浇钢种的温度要求。1）对钢水供应的要求准确及时地向铸机提供合
5、格钢水是保证多炉连浇、提高铸机作业率、满足产量要求的重要前提条件。2）对钢水化学成分的要求为保证铸坯的质量，除满足钢种对化学成份的要求外，对其他化学成份亦有严格的要求：除规定的化学成份应符合钢种要求之外，对钢中有害元素如P、S等含量应有严格控制。硫对铸坯质量会产生相当大的影响，特别是容易形成内部裂纹和表面裂纹。生产板坯推荐的硫含量见表4.31。表4.31 连铸对钢水硫含量的要求钢种对裂纹的敏感性推荐的最高硫含量低敏感性0.020%中等敏感性0.012%高敏感性0.008%金属伴生元素金属伴生元素含量高将影响钢液温度及铸坯的进一步加工。中间罐中钢水某些元素的含量应低于下列值（钢种要求的除外）：C
6、u 0.10%Ni、Cr、Mo 0.10%Sn、As 0.05%Zn、Ti、Nb、V、W、Sb、Pb 0.01%钢中气体含量一般要求钢水中H4.5ppm， N80ppm。对通过RH的钢水，H可降到2ppm。钢水中大量的活性氧会产生铸坯的气孔；脱氧产物和二次氧化产物在铸坯内形成夹杂物；氧化物夹杂物可能堵塞浸入式水口，影响浇注正常进行。原始钢水应有一个较低的含氧量，全程保护浇注极为重要的。对于0.03%含铝量的镇静钢，钢包氧的总浓度不应当超过40ppm。3）对钢水温度的要求 随着浇注温度的升高，漏钢的危险明显地增加； 高的浇注温度导致柱状晶区扩大促使裂纹产生。严格控制中间罐内钢水过热度十分重要的，
7、一般来讲中间罐内钢水过热度控制在2025。4.4机型及主要工艺参数的确定4.4.1连铸机机型的选择1）机型板坯连铸技术发展至今，直弧型多点（连续）弯曲、多点（连续）矫直型连铸机是当今世界上采用最多的机型。直弧型板坯连铸机有利于夹杂物上浮，解决铸坯夹杂和减少夹杂物向内弧侧富集较为有利，且结晶器铜板易于加工修复。我国近几年投产的直弧形板坯连铸机，目前生产状况较好，生产的深冲薄板、石油管线钢等高品质的板坯均满足了热轧厂的供坯要求，铸坯的无清理率和硫印评级达到了较高的指标，可满足铸坯直接热装的要求。本连铸机选用直弧型连铸机，采用连续弯曲、连续矫直及密排分节辊技术。2）基本弧半径在板坯厚度300mm厚的
8、情况下，现代直弧形连铸机的弧型半径一般选在810m。根据XX生产铸坯厚度的需要，选用目前应用较多的直弧形板坯连铸机，采用连续弯曲连续矫直技术，连铸机基本弧半径R=10m，既能满足连铸机优质的要求，又能达到投资经济效益最大化的目的。3）浇注速度、浇注周期与冶金长度拉坯速度是连铸机的重要技术参数。它不仅影响铸机的产量，而且直接关系到铸坯的质量。确定连铸机拉速的几个原则是：为确保铸坯的质量，拉速必须在所浇钢种允许的拉速范围之内；在所浇钢种允许的拉速范围内，尽可能选择高拉速以增加铸机的产能；在满足上述两个原则的同时，还应当与冶炼设备的生产周期相匹配，以满足铸机的连续浇注。对于本连铸机选择的最大拉速选择
9、见：表4.41表4.41 最大拉速板坯厚度mm最 大 拉 速 m/min低 碳 钢中 碳 钢高 碳 钢2501.251.21.12701.05连铸机的冶金长度是一个重要的参数，它取决于铸坯厚度及拉坯速度。其中尤以铸坯厚度更为重要。通过计算连铸机的浇注速度（配合拉速）、浇注周期与冶金长度的关系后可以得出：250mm厚铸坯在拉速1.25m/min的情况下，铸坯的液芯凝固长度小于28.9m；270mm厚铸坯在拉速1.05m/min的情况下，铸坯的液芯凝固长度小于28.3m，考虑到铸机的能力和操作条件，本铸机选择的机长为29.5m。4）定尺切割计算切割计算主要反映不同厚度、宽度规格铸坯在不同拉速下采用
10、双枪进行切割操作所能达到的最小定尺长度及切割机所需的切割行程。通过计算后可以得出：所有厚度、宽度规格铸坯在最大拉速的情况下，火焰切割机可以完成6.6m以上长定尺的切割。一次切割机不能完成4.5m以下短定尺的切割，在连铸机配合拉速条件下，4.5m以下短定尺坯需由轧钢下线后进行离线二次切割。5）连铸产量计算下面按照1台连铸机配合1座转炉生产进行板坯连铸机的产量核算。 炼钢车间设备及冶炼参数120t顶底复吹转炉 1座平均出钢量 120 t 平均冶炼周期 38分钟铸机金属收得率 97.7% 连铸机作业率 85% 连浇炉数 10炉 年生产合格板坯量 120万吨4.4.2连铸机主要技术参数及特点1）连铸机
11、主要技术参数主要技术参数见表4.42。表4.42 连铸机主要技术参数项 目单 位技 术 参 数机型连续弯曲、连续矫直，直结晶器弧形连铸机台数流数11铸机基本半径m10结晶器长度9005浇注断面250、270150023006定尺长度400075007浇注钢种船板钢等8拉速范围m/min0.12.5（拉坯），Max 5（穿引锭）9冶金长度29.5结晶器形式平行板式二冷导向和喷水装置扇形段形式、气水雾化冷却12拉矫装置扇形段分散驱动13引锭杆形式链式14送引锭方式下装15切割方式在线火焰同步切割16铸坯去毛刺在线去毛刺机 17铸坯打号在线喷号机18出坯方式热送轧钢，或辊道上天车吊装外运2）铸机的主
12、要技术特点直结晶器和带有一定垂直长度的导向段有利于钢液中夹杂物上浮，减少夹杂物在钢坯内弧侧富集；结晶器铜板易于组装、调整和检测；铜板磨损后，方便修复加工。连续弯曲和连续矫直在铸机的弯曲段和矫直段，采用连续弯曲和连续矫直技术，铸坯变形比较平滑，不会出现单点和多点弯曲矫直情况下产生的变形峰值，避免了铸坯因较大变形超过了允许变形而产生裂纹。带中间支撑的小辊径密排分节辊采用这种分节辊，不但由于减少辊距而减小了铸坯的鼓肚变形，而且也增加了辊子的刚度，减小了由于辊子挠度增加而引起的铸坯变形。夹辊段所有辊子全部采用内、外部冷却。弯曲段外部喷水冷却、弧形扇形段区域利用内冷和二冷的气水冷却喷嘴冷却，其它区域内弧
13、用气水喷嘴，外弧用相对的水平水喷嘴对辊子进行喷水冷却，从而有效地保持辊子表面低温，不仅增加了辊子表面硬度，减少了辊子的磨损，降低了设备故障率，提高了设备使用寿命。对所有扇形段的辊子还通水内冷，防止辊子轴承过热。结晶器振动采用液压振动装置液压振动与机械振动相比具有较大优势：可在线调节振动频率、振幅、负滑脱时间，可在线改变振动波形，实现正弦和非正弦振动，工艺操作灵活；减小铸坯振痕深度，改善铸坯表面质量；改善结晶器润滑，减少漏钢；结晶器导向精度显著提高，设备采用无磨损设计，没有润滑点和易损件，可大大减少维修工作量和备件费用，提高作业率；结晶器漏钢预报功能连铸漏钢预报采用基于温度监测的漏钢预报方法。结
14、晶器铜板上安装热电偶，结晶器漏钢预报系统通过热电偶成像可实时检测结晶器内的温度场，防止漏钢。结晶器漏钢预报系统，可明显减少漏钢事故，提高连铸机作业率。二冷水动态控制和扇形段动态轻压下二冷水动态控制模型能够实时跟踪连铸机生产状态，通过模型实现全铸流的温度场计算与跟踪，再根据工艺要求对二冷各个冷却区的水流量进行优化计算。采用二冷水动态控制可显着改善铸坯的质量。扇形段动态轻压下技术是在铸坯的凝固末端实施铸坯压缩的技术，主要靠扇形段的夹紧液压缸来控制实施。它可以降低铸坯的中心偏析和中心疏松，有效改善铸坯的内部质量。铸坯在线去毛刺在连铸机出坯辊道区设去毛刺机，以去除铸坯头尾的毛刺。保证后部轧钢工序成材的
15、表面质量要求。辊缝自动测量配备辊缝测量仪，用来自动测量连铸机的外弧对中情况、扇形段开口度。有利于减少人为误差，保证产品质量，提高连铸机的作业率。3）连铸机的装备水平连铸机的技术发展很快，很多技术已经十分成熟，在连铸机的设计中作为常规技术而广泛地采用。为了生产产品大纲规定的产量和品种，并以生产优质减少缺陷铸坯为目的，本台连铸机采用了一系列保证连铸机高产、优质、高作业率及改善环境、减少劳动强度，方便管理等不可缺少的技术措施。这些技术包括：保证铸坯质量的技术全程无氧化保护浇注；加堰大容量中间罐；结晶器液面自动控制；结晶器液压振动技术；铸坯气水雾化冷却及二冷水动态控制；过渡段连续弯曲、连续矫直；全程小
16、辊径密排分节辊；夹辊段所有辊子全部采用内外结合冷却；扇形段液压夹紧及连续收缩辊缝技术；扇形段远程调辊缝及凝固末端轻压下技术；铸坯定尺优化切割技术；铸坯在线去毛刺；二级计算机控制、管理及质量判定。提高连铸机作业率的技术在线设备的事故自诊断及自动报警；主机设备的整体吊换及线外维修；结晶器在线自动调宽；结晶器漏钢预报；中间罐浸入式水口快换及事故盲板；铸坯在线自动喷号；多功能辊缝测量仪；结晶器锥度测量仪。4.5连铸车间组成及工艺布置4.5.1连铸车间组成现有连铸车间由浇注跨、切割跨、出坯跨组成；连铸车间厂房参数及吊车配置见表4.51。表4.51 连铸车间厂房参数及吊车配置表跨间名称长度（m）跨度 （m
17、）轨面标高（m）吊车吨位台数浇注跨（CD）39029.18200/50t桥式起重机 80/20t桥式起重机 150/20t桥式起重机 切割跨（BC）33125/50t桥式起重机 63/20t桥式起重机 出坯跨（AB）390 25+25t板坯夹钳起重机32/10t桥式起重机25+25t板坯搬运起重机1（新增）表4.52 轧钢车间板坯库厂房参数及吊车配置表跨间名称宽板厂板坯库（DE跨）2242750+50t板坯夹钳起重机4.5.2连铸车间工艺布置1）连铸机在线设备布置板坯连铸机作业线上设备布置在浇注跨（CD）、切割跨（BC）和出坯跨（AB），连铸机中心线与车间厂房轴列线成垂直布置，新建板坯连铸机布
18、置在车间11号12号柱之间。回转台中心线布置在D列线上，浇注跨内布置有浇注平台及连铸机的相关在线设备。切割跨布置有脱锭、切割前辊道、火焰切割机、切头移出装置、引锭杆收集系统、输出辊道等设备。出坯跨设备主要有去毛刺机、喷号机、铸坯旋转台、铸坯输出辊道等设备。新建板坯连铸机铸坯下线辊道延伸至现轧钢板坯库内，考虑下线辊道在轧钢板坯库设两个下坯位。2）中间罐维修区和设备维修区布置新建板坯连铸机新增中间罐维修设备布置在车间浇注跨（CD）内3号5号柱区域现有板坯中间罐维修区内。板坯连铸机结晶器、弯曲段、振动装置、扇形段等设备的维修统一设置在连铸车间外的检修车间内；连铸车间切割跨（BC）内8号13号柱之间区
19、域用于新建板坯连铸机设备的存放。3）连铸机旋流沉淀池拟建板坯连铸机共用现有1号连铸机旋流池。4.6连铸机主要设备性能4.6.1钢包回转台1）技术参数：回转台形式：蝶型承载能力：200t2回转半径：5500mm回转驱动：通过电机-减速器变频调速驱动事故驱动：液压马达1台回转速度：正常回转：1 rpm事故回转：0.5 rpm回转角度：360无限回转回转制动：液压制动器1台定位装置：液压固定销1个升降驱动：液压缸2个升降行程：800 mm称重装置：8个压头电子称，每臂4个钢包加盖装置：二套加盖装置 提升驱动：液压旋转驱动：交流变频调速驱动2）功能说明：用于把钢包回转到或旋转出浇注位置。钢包的加速、减
20、速及定位通过PLC系统和行程开关来完成。另外，也可采用手动回转模式。由于回转台设置了两个回转臂，因而可实现多炉连浇。每个臂可独立提升，两臂同时旋转。一旦断电，事故驱动液压马达把钢包旋出浇注位至事故钢包上面。4.6.2中间罐形状：矩形中间罐容量：工作：35t溢流：38t液面高度：1238mm1300mm水口控制方式：塞棒2）功能说明中间罐作为钢包与结晶器之间的缓冲器，其设计从促进钢水中夹杂物上浮的角度出发，给夹杂物上浮提供足够时间。亦可进行一定的中间罐冶金，均匀钢水成份和温度可实现多炉连浇。4.6.3中间罐塞棒机构数量：2套形式：数字电动缸、手动杠杆式中间罐塞棒系统用于控制从中间罐到结晶器的钢流
21、，流量由结晶器液面控制系统控制。4.6.4浸入式水口更换装置（含事故盲板） 2套带有推进液压缸的快速更换装置液压介质供应：主液压站浸入式水口更换装置用于浇注过程中浸入式水口的快速更换和塞棒故障时紧急切断钢流。塞棒出现故障或事故需紧急切断钢流时，用推进液压缸将一盲板推至水口位来切断钢流。4.6.5中间罐车型式：半龙门式70t 横向调整方式：液压缸（1个）称重：4个荷重传感器/车中间罐车用于中间罐的支承、运送及准确定位。4.6.6中间罐预热站 烧嘴数：摆动方式：液压缸燃气种类：混合煤气预热温度：1100（耐火衬）助燃方式：风机鼓风中间罐预热站设置在浇注平台上，用于在浇注前把中间罐内衬加热至要求的工
22、作温度。中间罐预热站具有熄火气源自动关断和风机事故报警功能，设有防回火安全装置。4.6.7钢包长水口操作机构 1台 半自动水口密封气体： 氩气长水口操作机构用于钢包长水口的安装，为避免吸入空气，长水口将接上Ar气。4.6.8连铸机浇注平台平台尺寸：长40m 、宽30m（浇注方向）、高13.4m。连铸机浇注平台用于支承中间罐车、结晶器等主机设备，存放各种浇注材料，满足浇注工人操作要求。4.6.9钢包操作平台钢包操作平台包括回转台受钢侧操作平台（用于滑动水口液压缸的拆装）和浇注侧钢包操作平台（用于钢包滑动水口操作及中间罐测温操作）。4.6.10冷却室隧道式；结构：钢筋混凝土/钢结构。冷却室用于收集
23、铸坯在冷却过程中产生的蒸汽，以便通过蒸汽排出系统将蒸汽排出。4.6.11结晶器排烟系统1）技术参数风机数量：1台风机能力：10000m3/h静风压：1500Pa介质：结晶器烟气空气混合气体介质温度：10100结晶器排烟系统用于浇钢时结晶器产生的烟尘的排放。该系统由风机和烟道构成。4.6.12蒸汽排出系统2台160000m3/h.台1200Pa蒸汽、空气混合气体最大80蒸汽排出系统用于把冷却室内铸坯喷水冷却产生的蒸汽用风机通过管道排放至主厂房外。4.6.13结晶器直结晶器带在线自动调宽，插件式结晶器结晶器浇注尺寸：宽15002300 mm（冷态）厚250 、270 mm（冷态）铜板长度：900m
