济钢新建板坯连铸机特点及生产实践

1、济钢新建板坯连铸机特点及生产实践 韩洪龙1，车连房2 (1 济南钢铁集团总公司 发展规划部，山东 济南 250101；2 山东省冶金工业总公司，山东 济南 250014) 摘要：为了解决连铸坯与中厚板材生产不匹配的问题，济钢新建了板坯连铸机。该连铸机为短流程布置，采取大规格、大断面生产，应用了动态软压下、连铸自动化等多项先进技术。生产实践证明，铸坯的内部质量良好，板坯质量明显改善，生产率大幅提高。 关键词：坯连铸机；短流程；动态软压下；连铸自动化 中图分类号：TF341.6 文献标识码：B Features and Production Practiceof New Slab Continuo

2、us Casting Machine of Jigan HAN Hong-long1, CHE Lian-fang2 (1 The Developing and Programming Department of Jinan Iron and Steel Group, Jinan 250101; 2 Shandong Metallurgical Industrial General Corporation, Jinan 250014, China) Abstract：In order to solve the production-matching problem of the slabs a

3、nd the plates, Jigang built the new slab continuous casting machine. The CCM is short-process layout, and adopts many advanced technologies such as dynamic soft reduction, casting automation, etc. The application has proved that the internal and exterior quality of the slabs is good and the producti

4、vity is increased. Keywords：slab continuous casting machine；compact route；dynamic soft reduction； cantinuous casting automation 1 前言济南钢铁集团总公司（简称济钢）现有中板厂和中厚板厂两个板材厂，中厚板生产能力200万t/a，由4台板坯连铸机提供板坯。其中3#连铸机年产量60万t、4#连铸机年产量80万t。1#、2#连铸机为1973年投产的小板坯，设计生产能力40万t/a，实际年产不到20万t，只在3#、4#连铸机检修时生产。济钢中厚板厂投产于1998年，其精轧机电

5、机、电控设备和软件从西门子引进，已具备年产115万t高质量中厚板材的能力。现有连铸机生产的铸坯满足不了中厚板厂生产的要求，制约了设备能力的发挥和高档产品的生产。2 现有板坯连铸机生产存在问题2.1 规格单一、能力不匹配因板坯连铸机生产的铸坯断面尺寸规格少，单坯重最大(4t)，造成济钢中厚板厂无法充分发挥设备优势，宽规格、厚规格无法开展倍尺轧制，降低了生产率。2.2 板坯质量差板坯的内外部质量都比较差，存在内部、外部和边角裂纹，板坯的原始合格率只有77%。因为板坯内部夹杂物含量高，造成中厚板材出现起皮、分层现象，合格率低。2.3 能耗高，热装热送效果差因济钢第一炼钢厂距离中厚板厂较远，只能冷坯运

6、输。目前虽已实行汽车热送，但成本高，且汽车一次运量小，造成厂内公路运输繁忙，易塞车，容易发生事故。2.4 自动化水平低手动操作，凭经验控制，稳定性差，人为影响因素较大。2.5 产品附加值低目前主要产品普碳板，少量生产低级别的专用板，专用板的比例不到20%，造成产品附加值低，价格低，只能在低成本、低水平上与其它厂家竞争。为充分发挥中厚板厂生产能力，济钢决定新建1台板坯连铸机，专供中厚板厂优质、宽规格板坯，解决中厚板厂连铸坯和中厚板材生产不匹配问题，完成中板厂和中厚板厂板坯生产的战略分工。该条连铸机生产线已于2003年3月1日投产，连铸机的生产能力和中厚板厂的生产能力匹配，年产各类优质品种板材11

7、5万t。3 新连铸机工艺特点3.1 工艺布置3.1.1 短流程布置 新建连铸机紧接在中厚板厂西端，与中厚板厂联在一起，形成紧凑式布置。新建连铸机的出坯辊道和中厚板厂步进式加热炉的上料辊道连在一起，连铸机和中厚板采用紧凑式布置，从扇形段出口到加热炉仅有80m距离，达到热送热装，降低能耗的目的。3.1.2 大规格、大断面 生产中厚板厂的产品规格为：（660）mm（18003250）mm（600018000）mm，选择新建连铸机的断面尺寸为200mm1200mm、270mm1200mm、（16002100）mm（20003200）mm，最大单坯重14t，能够满足中厚板厂多规格、3倍尺轧制及提高效率和

8、成材率的生产要求。3.2 连铸机设计特点连铸机的主要参数见表1。表1 板坯连铸机的主要参数项目 参数 连铸机型式 直弧型 铸机流数 1机1流 基本弧半径/m 10 冶金长度/m 34.2 引锭杆装入方式 上装 装引锭杆时间/min 35 矫直方式 连续矫直 铸坯厚度/mm 200,270 铸坯宽度/mm 1200,16002100 铸坯长度/mm 20003200 结晶器高度/mm 900 直线段高度/mm 2500 结晶器振动 液压振动 年产量/万t 120万t 漏钢预报系统 热电偶式 二冷方式 气雾 切割方式 火焰切割，在线一切、二切。二次切割 铸机速度/m.min-1 用两台割车最大1.

9、7 3.2.1 浇铸平台（1）采用蝶式回转台，单独升降。在一个钢包进行浇钢操作时，另一个钢包可以完成换包和升降工作，作好连续浇注的换包准备工作。带钢包加盖机构，减少浇钢过程中的热量损失。（2）半门式中间罐车，液压驱动移动、提升和调整，结构简单。为连铸生产工作人员提供了最大的操作空间，便于连铸生产操作和维护维修。（3）38t大容量中间罐，最大钢水深度1100mm，利于夹杂物上浮，稳定钢流。（4） 锭杆上装系统，缩短装引锭时间，满足多规格、小批量、多品种中厚板生产的需要。（5） 结晶器液面控制采用塞棒机构。便于自动开浇，提高了连铸自动化水平。3.2.2 连铸机机头（1）采用液压振动装置，可实现非正

10、弦振动，可在线调整振动波形、频率和振幅，对提高铸坯表面质量，提高操作安全性，对事故临界状态的处理等非常有利。（2）高精度板簧导向。（3）热电偶式结晶器漏钢预报系统，对结晶器温度场进行监控并对事故临界状态报警，以便采取措施进行处理，减少粘钢、漏钢等恶性事故的发生。（4）低辐射Co60液面检测系统，安全可靠。（5）结晶器长900mm，连同调节结晶器厚度的垂直框架在内，连铸机的垂直高度为2.5m，利于非金属夹杂物上浮，提高了铸坯的内部质量。3.2.3 铸流导向系统（1）采用奥钢联最先进的带ASTC（自动锥度调整）的SMART扇形段，实现软压下功能，减少铸坯内部组织疏松，提高铸坯的内部质量。根据需要，

11、在济钢新建板坯连铸机上7-14扇形段采用最新设计的SMART扇形段，实现带液芯压下。（2）二冷区采用气雾冷却，提高冷却强度和冷却效果，动态控制，根据钢种、厚度、拉速等参数调整喷水强度，提高板坯的内外质量。（3）采用小辊径密排辊技术，减小铸坯鼓肚，降低铸坯裂纹的产生。（4）过渡段连续弯曲、连续矫直，辊缝自动测量等技术，保证铸坯的内外部质量。3.2.4 连铸自动化 采用二级计算机控制，能够根据浇铸的钢种、钢水的成分、温度等参数，自动选择浇铸模型，自动开浇。根据漏钢预报情况自动调整拉坯速度和二冷喷水量，并判定铸坯质量。自动定位、优化切割、去毛刺、打号，形成一条自动化的生产线。采用计算机控制、管理及质

12、量判定，自动判定铸坯的质量，无缺陷坯直送加热炉，问题坯下线清理。采用在线一切、二切，铸坯切口去毛刺，满足板坯直送热装，保证入炉的板坯质量。可实现网上与相关车间的数据交换。4 工程建设及生产实践连铸机于2001年5月18日签定引进合同，9月底现场动工建设，2003年3月1日热负荷试车成功，投入生产，从开工建设到投产用了17个月的时间。同时投产的还有120t转炉。在投产初期，由于配套的高炉尚未投产使铁水供应不足，造成钢水供应不稳定，但连铸机的日产量已达到2000t以上，达到了设计产量的50%。如钢水供应充足，连铸机的产量可以进一步提高。生产的铸坯直接热送热装步进式加热炉，热送板坯的温度高、质量好，比汽车热送入炉温度提高了150200，缩短了加热时间，与中厚板生产配合紧密，达到了很好的节能效果，提高了生产率，2003年中厚板的产量比去年同期增加10%以上，与新连铸机投用有很大关系。从投产后的检验看，铸坯的内部质量良好，铸坯的外观尺寸，表面质量也达到了很高的水平。铸坯的内外部质量基本达到了设计要求，比济钢第一炼钢厂的板坯质量有明显改善。新建连铸机与同时投产的120t转炉和LF/VD精炼设施形成转炉LF/VD炉连铸机中厚板厂生产能力匹配，形成了国内一流水平的紧凑式中厚板生产线，使济钢完成了内部板材的生产分工。宽规格、高质量、高档次、高附加值的中厚板材