日新制钢公司吴制铁所2号连铸机的立弯式改造及效果

1、日新制钢公司吴制铁所2号连铸机的立弯式改造及效果第49卷第3期2006年9月量钢拔CISCTECHNOLOGYVol49NO3SeD2006日新制钢公司吴制铁所2号连铸机的立弯式改造及效果村松利纪田中英树安井洁等摘要吴制铁所2号板坯铸机(下简称2cc)于1982年投产,除每周进行一次维修外,都是以更换中间包而进行多炉连浇并到达高生产率.为了改善板坯质量,满足用户需求,该所于2003年l1月对2CC进行了将弧形变为立弯式的技术改造,投产后l7天内达产即获得了比原来更高的生产率,以及更优良的板坯质量.1前言吴制铁所2CC于1982年投产,以实现无缺陷化高温出坯为目标,而与第2热轧厂(下简称2HOT

2、)直接相连.2CC有效利用了弧形铸机的特点,除每周进行一次维修外,都是一边更换中包(TD)一边进行多炉连浇.然而,近年发现弧形铸机不利于钢液中夹杂物的上浮除去,无法满足对铸坯和钢材的高质量需求.限制铸速可以缓解此矛盾,但却阻碍了生产率的提高.虽然立弯式结构是先进的,但在对2CC进行技改时,如何确保其原来一边更换中包一边进行多炉连浇的NSC(UO新日铁)生产体制,并将对生产的影响降至最低,即技改工期最短目.投产后尽快达产,都是必须具备的条件.在此背景下,日新公司于2003年11月进行了技改.以下简介立弯式改造后2CC恢复改造前的生产体制的投产操作概要,以及技改对改善坯材质量的效果.图1生产流程2

3、第2炼钢厂生产概要以小方坯和特殊钢生产为主体,二炼钢车间那么是以图1为炼钢厂的生产流程:其中的一炼钢车间铁水预处理脱s.转炉RHCC组成的单纯?l8?的普钢流程.图2表示二炼钢车间生产的钢种构成:低碳(c)钢约占70%,超低c钢约占10%.由于用户对这些钢种因夹杂物引起的缺陷的要求越来越严,从而被迫对铸速进行了限制.O,6%68;3%图2钢种构成比率网3表示在2CC一2HOT上的热,冷铸坯比率:二炼车间与2HOT直接相连,连铸出坯直接装入加热炉后再轧制,此热送热装铸坯(即DHCR)的比率约为了二炼钢的生产和DHCR操作,就会增大生产本钱并减少低C,超低C钢产量.因此,缩短技改工期并在其结束后尽

4、快达产就显得十分重要了.38.8%图32CC出坯的热冷坯比率3立弯式铸机设备概要图4表示2CC的立弯式改造方案;表1分别列出了改造前后的连铸设备概要.在考虑立弯式铸机的重要参数时,以最大铸造量为准,定垂直部长度为2.5m;为了确保垂直部,从缩短lT期和限制铸坏矫直时的总变形量的观点,采用了升高浇铸平台的方式;其最小曲率半径和矫直点(为4点)均与原弧形铸机相同.图4铸机的立弯式改造方案为了在2CC上进行NSC操作,须更换TD.更在弧形铸机上,悬浮于钢液中的夹杂物被凝固换中包时,因更换前后的铸坏连接部被强冷,从而坯壳捕捉而易形成夹杂聚积带,从而成为钢材产品向导辊及其支承座施加了大的负荷.故为了防止

5、导的夹杂物缺陷.其对策(之一)是被迫降低铸坯拉速以辊折断和支承座破损,局部采用了3段组合辊;且促进夹杂上浮.而立弯式铸机却可实现高速浇铸,为了增加对铸坯的拉拔力,在铸机末端设置了拉拔为此增设了2个导辊扇形段(yollsegment简称seg),辊.将铸机长度从原36.4m延长为41.3m.?19?另外,为了配合本次技改,还更新了已经老化的全套电气仪表,计算机(EIC)控制装置.表12CC改造前后的设备概要4改造后的操作概要:改造完成后,首先进行了一般低C钢的板坏和岔35板卷的质量确认;并且,用热调试对全面更新了的痞扩大了.10s投产后每日浇铸的炉次(charge简称ch1即产量变0化如图5所示

6、:投产后第5日恢复了DHCR操作;从第16日继续实施了TD更换并再次开始了NSC操作;从第17日开始到达了原来的生产水平,从而完成了技改工作.?20?授产后日敦图5投产后日浇钢oh(炉次)数的变化在立弯式铸机上曾最令人担忧的问题就是可能产生以导辊折断为首的设备事故,及更换TD时铸坯连接部的漏钢,即无法稳定地进行TD的更换从而顺利实施多炉连浇.为了防止导辊折断,在QC架及0-3seg的导辊采用了3段式导辊,目.采用了能承受高载荷的轴承.为了防止漏钢,曾拟将更换TD前后的钢液混合,但这样会在异钢种连浇时因不同成分的混合而增大废弃坯量,降低铸坯收得率.因此,决定改善更换TD的方法.如图6所示:在弧形

7、铸机上,是将TD更换前后的连接夹具装入接缝位置.在立弯式铸机上,因担心从夹具装入部漏钢,故不能装入上述夹具,而是制作了能防止不同成分钢液掺混的新夹具在更换TD时装入,可将成分掺混控制在与弧形铸机相同的水平,铸坏废弃量未增多,且能稳定更换TD操作.更换TD后更换TD前图6弧形铸机更换TD时夹具的装入采用上述对策也未出现断辊等设备事故,且多一次引锭杆(DB)的连浇炉数变化.图7每装一次引锭杆的连浇炉次数变化一般在导辊间的坯壳常会鼓肚,因铸坏体积未变,故未引起结晶器液面波动.然而,不管何种原因,假设在坏壳的特定部位有低温区而保持了膨胀(收缩1状态,到下一个辊位就会受到挤压,从而改变了周期性液面波动.

8、为了抑制此周期性液面波动,在立弯式铸机的所示:较之没有引入时,具有将液面波动减少约4o%的效果.蜘奄惶图8在低C钢上液面水平波动量5质量改善效果为了查明2CC的立弯式改造对板坯质量的改善效果,用硫印法(sulphurprint)X其断面上的黑斑点9所示:在从板坯表层向深度方向每隔10mm直到80mm的位置,测定了宽度50mm的各自部位的斑点数.并且,在板卷生产的连续酸洗工序,用超声波板波探伤法(UsT)对板卷内部质量进行了检查;还对其外表质量进行了目视检查.50坯外表8o1:测定位置图9铸坯内(C断面)的黑斑测定位置表2为2CC改造前后的浇铸条件:在铸坯尺寸不变的前提下,改造后提高了铸坯拉速和

9、铸造量.表2铸机改造前后低C钢的铸造条件弧形立弯式铸坯宽8001325mm铸造量2.73.5t/min/str3,03.8t/min,str?21?将用硫印法检测的改造前后板坯的斑点个数比较示于图10:立弯式改造减少了点状缺陷,并将夹杂物聚焦带的位置移向了比原弧形铸机深20mm的铸速的条件下,黑斑总个数可以减至原来的1/4.菇妻轰醒絮霪喀g蠕图10铸机改造前后低C钢板坯黑斑缺陷比较图11表示在立弯式改造前后的UST检查结果:在弧形铸机上,随着单位时间浇钢量(下称生产率)的增加,UST指数有增大倾向;而立弯式铸机的UST指数那么大幅度降至前者的1/10,且受生产率的影响较小.l上】-0O8繇02

10、:O孤影'1?皇-弯_式lU,ool.单位时同匏铜量(t/rain).铸机改造前后的浇钢量与UST指数的关系图12铸机改造前后的低C钢铸坯重皮缺陷发生状况?22?图12表示立弯式改造前后在板卷外表重皮缺陷近板坏表层一侧时就易形成重皮缺陷.实测说明,改造后的重皮缺陷大约(比原来)减少了40%,这是由高增大了钢液对夹杂的冲洗效果的缘故.弧形铸机浇铸超低C钢时,特别容易发生气泡缺陷,原来曾采取过各种对策.被捕捉于聚集带的夹杂物和含有A|203的Ar气泡是生成气泡缺陷的原因,此缺陷与为了抑制水口形铸机必须限制拉速和向水口吹人的Ar气流量,从而降低了生产率和连浇炉数.图13表示TD水口Ar气流量

11、与气泡缺陷的关系:在弧形铸机上,当TI9水口Ar气流量超过一定值(>12L/min)时,气泡发生指数就陡然增大;而立弯式改造那么完全消除了此倾向即根本上没有气泡缺陷.l上?璁0.?l0二三0-0i+摹,i;l十一'1l.1l_-弧形蝽的限制.!?Il,1|,一,I,l4681Ol214TD术o'Ar气流量图13超低C钢铸坯气泡缺陷与Ar气流量的关系另外,将生产率(单位时间浇钢量)与气泡缺陷间的关系示于图14:在弧形铸机上,气泡缺陷随浇钢量的增大而显着增加;而进行立弯式改造后完全消除了此缺陷,即不存在气泡与拉速间的上述关系,从而不必限制对TD水口吹人的Ar气流量;还

12、因此减轻了水口堵塞,将每个TD的最高连浇炉数从原来高至1.6ndmin(H表3所示).表3铸机改造前后超低C钢的浇铸条件弧形立弯式铸坯宽最高拉速铸造量每个TD的连浇炉数8o01325mm最大6CH最大9CHl-2lD糕蒜Ol8?藿I).6誊o+弧形l厂+熹寰拳,【I/i1=一<'i/,一.一-|,I.!=/,改牮后"?点',一.r-.'2.22.3Z.42.-2.62.72.82,q3.0I_i】单位时简浇钢量(c/tnjn)图14超低C钢铸坯气泡指数与单位时间浇钢量的关系霄瘿燃图15铸机改造前后超低C钢铸坯重皮缺陷发生状况图15表示立弯式改造前

13、后超低C钢铸坯的重皮缺陷发生状况:即使对于超低c钢,立弯式铸机也有减少重皮缺陷的效果,这与浇铸低C钢一样,是由于铸速的提高而对夹杂和气泡具有冲洗作用的缘故.6结语为了满足近年用户对质量越来越严格的要求,将连铸机改造成为立弯式是有效手段.日新制钢公司吴制铁所为了将2CC南弧形改造成为立弯式,必须在该公司唯一的c素钢(主要是低C和超低C钢)批量生产车间更换TD连续浇钢,因此,分重要.实施改造后,在投产的17日内就实现了达产(即到达了原来水平的产量);日更换TD操作顺利,未发生设备和操作事故.另外,立弯式铸机浇钢可大幅度减少F1夹杂物造成的UST缺陷,以及气泡缺陷;还可提高铸坯拉速和超低c钢连浇炉数

14、,并利用高拉速造成的高速钢流对夹杂物的冲洗作用,减少了铸坯的重皮缺陷,今后,将以进一步的高质量化及高效化为目标,而继续改善各种工艺技术和设备.(参考文献略)重钢集团钢铁股份公司钢研所肖英龙译自?日新制钢技报?No.86(2005)4955重钢培训中心韩文涛校马钢研发出国内首个最高强度级别的螺纹钢新产品9月8日上午,在马钢第三轧钢总厂棒材生产线成功开发出目前国内最高强度级别G500B16mm的螺纹钢新产品.该产品是属于英标系列的产品,屈服强度高达500Mpa;马钢将冶炼新技术和轧钢穿水冷却新工艺有机结合起来,成功研发出这一国内首个最高强度级别的螺纹钢新产品.为使马钢棒材产品早日进入欧洲市场,配合目前英国CARES认证机构产品的认证工作,积极开发英标G500B16mm的螺纹钢新产品,由于该产品在国内生产尚属首次,500Mpa强度级别又是目前国内最高级别,因此对冶炼和轧钢生产都存在较大难度,在马钢第三轧钢总厂和公司生产,技术,质检等相关部门协作下,在炼钢中成功研发出B500B新钢种的原料后,即投入了新产品的开发生产,使G500B16ram的螺纹