上海重矿连铸机工程

附件一技术说明一.连铸机工艺方案说明本设计工程是为山东**特钢炼钢厂供给一台年产26万吨不锈钢的R9m矩坯二机二流连铸机。总体工程可分为以下几个根本组成局部：——9m2流连铸机——带有主计算机的设备自动化和总体检测系统——铸机安装调试——包括对买方人员的技术培训和技术效劳——连铸机土建工程设计及施工治理工作设备技术保证：——优质的铸坯质量——高的连铸作业率——低的原料消耗——设备操作简洁、修理便利——工作环境良好、安全全部技术为当前先进水平，并留有其它钢种生产的进展余地。设计思想现车间：EAF 30t×2AOD 40t×2平均出钢量： 40t〔max45t〕平均冶炼周期： 80min/炉连铸机根本参数详见“”钢种分类本设计钢种为不锈钢〔奥氏体、马氏体、铁素体〕及少量合金钢2023202375日山东特钢公司技术附件类别CSiMnPSC类别CSiMnPSC30410.08<1.00<2.000.0350.0318.0-43010.10<1.00<2.000.0350.0316.0-2Cr1310.16-0.25<1.00<1.000.0350.0312.0-420J210.26-0.4<0.60<0.600.0350.0312.0-20CrMnTi20.17-0.230.17-0.370.80-1.100.0350.0351.00-40CrA20.37-0.430.17-0.370.50-0.800.0350.0350.80-60Si2MnA30.56-0.641.60-2.000.60-0.900.0350.0350.350CrVA30.47-0.540.17-0.370.50-0.800.0350.0350.80-120237202375日山东特钢公司技术附件1010上海重矿连铸技术工程表２各钢种的要求及质量特点类别钢种ＡＢＣＤＥ１不锈钢＊＊＊＊＊２合结钢＊＊＊＋＊３弹簧钢＊＊＊＊＊格外重要相应钢种的质量特点：A：外表质量，清洁度和皮下层B：大型夹杂物存在C：内部裂纹D：偏析拉速设计R9m连铸机钢种设计以150×350mm、180×350mm考虑，产量26万吨/年。3不同断面和不同组别钢种拉速如下表二流mm1组拉速m/min2组3组150×3501.31.41.2浇铸时间(min)39′35.8′41.7′二流mm1组拉速m/min2组3组180×3501.11.21.0浇铸时间(min)37.9′34.8′41.7′表4表4各钢种矫直应力表钢种类别εε1~0.060.920.10.930.080.9１ε０

：为钢种液/固二相矫直应力所允许范围：为钢种外表应力所允许范围矫直点外表应变率及液/固二相应变率计算表铸坯厚度：S=150mm拉速：V=1.4m/min(按最大拉速)主半径：R=9m凝固系数K=24.5m/mi05 不锈钢K值为23-27m/mi0.〕ε：为外表应变率0ε：为液/固二相应变率1Th角度〔°〕Th角度〔°〕距弯月面m13.615.1坯壳厚mm69.975ε%0ε%11th2th87°>90°0.620.3240Th角度〔°〕Th角度〔°〕距弯月面m13.615.1坯壳厚mm730.0ε%0ε%11th2th87°>90°1.130.00.200.0产量估算(max)40t/炉年作业时间300天平均连浇时间为3-5h3-5炉每包钢水浇铸时间为～40′每次预备时间为～30′82%，按最少3炉连浇计算则：40 396 % 300 144040 ”3 30 ”

33万吨 /年在时间节奏上应是T 电炉钢种说明

<T精炼炉

T

≈T电炉 连铸机本铸机设计生产不锈钢、合结钢、弹簧钢等品种。不锈钢铸生产。不锈钢在凝固冷却过程中有三个脆性区域：在钢液凝固温度四周的脆性区。主要是由于树枝晶的生长低，形成晶界脆性。固—液相温度范围宽，晶粒粗大，促使低熔点夹杂物在晶界区聚拢，再加上本身导热性能较差，应力大，简洁引发消灭裂纹。铁素体铬不锈钢W(c)=0.08%～0.58%—液相1/5，其裂纹敏感性就比奥氏体不锈钢要强一些。这些主要是由于加工硬化来不及再结晶而产生的脆性弯曲、矫直的变形速度在10-4～10-2mm/s时，即使在脆性区也不会引发裂纹。铸坯冷却到700～900℃温度范围的脆性区。在这个区域内体或铁素体相变，则会引起铸坯外表和皮下裂纹当马氏体不锈钢冷却到200～300℃时，由于产生马氏体相变，发生纵裂纹。不锈钢的凝固构造特点是具有较兴旺的粗大柱状晶带〔星状〕裂纹。依据以上特点，不锈钢连铸应当留意以下几点：〕为连铸供给优质钢液。流程为电炉冶炼 →真空脱碳炉〔AOD〕→连铸→铸坯。承受大容量深熔池的中间罐，发挥中间罐冶金功能，以提高钢液的纯洁度。奥氏体钢应选择较高的过热度，一般35~40℃，以利于中间罐内夹杂物上浮。承受密封保护浇注，防止从空气中吸入氮和氧。〔5〕m(CaO)/m(SiO)=0.5～0.6，熔点为1000～1100℃及1300℃时，粘度2应为0.14～0.31Pa•S〔仅供参考〕浸入式水口插入肯定的深度，以免钢液面结壳，有利于液渣吸取夹杂物。结晶器应承受弱冷却、高频率和小振幅振动，防止铸坯表面产生凹坑缺陷。钢的高温强度较低，铸坯易产生裂纹，拉速低些，其导热系数较小，二冷区冷却强度可小些。承受电磁搅拌、液面掌握等技术是成功生产不锈钢的关键。用火焰切割铸坯时，需向火焰中喷射铁粉，以提高切割效依据需要对铸坯进展缓冷和外表精整。根本设计思想EAFEAF出钢LF(—VD)超低碳不锈钢经LF—VOD钢包回转台大容量中间罐〔自动塞棒液面掌握〕结晶器〔带内装式电磁搅拌〕气雾冷却〔三段式〕连续矫直式火切〔不锈钢加铁粉〕冷床快速收集入保温坑〔依据品种要求〕中间罐技术中间罐是依据中间罐冶金的根本原理设计的。特别考虑了夹杂物的去除。中间罐设计的关键几点是：中间罐外形化学成份。中间罐设计的根本特征：中间罐设计前进展水模试验，以保证中间罐钢液流态的最优化，以有利于夹杂物上浮及钢液温度的均匀。中间罐钢液面要有足够深度，本中间罐工作深度为800mm，以避>10min，使夹杂物充分上浮，净化钢液。t=C/Rt：中间罐平均停留时间(min)C：中间罐容量(t)R：铸速(t/min)t≥10min碱性耐火材料衬，包括高镁喷涂料，有如下特点：☆可以充分的对耐火衬进展预热，这是保证优质浇铸的一个关键。中间罐掩盖剂：推举双组分保护渣：☆第一种组分是合成渣，直接与钢液接触，实际是为了使钢液与空气绝缘并吸取夹杂物。☆其次种组分是自然渣〔碳化稻壳作用。中间罐钢水温度中间罐钢水温度的准确掌握是获得较高冶金质量的前提条件。产品大纲中的1～3类钢种必需在严格的中间罐过热度下浇铸，并且保护要良好。结晶器和凝固结晶器铜管的壁厚，构造外形和机械特性：这些掌握铜管的变形并影响铸坯质量。结晶器水套冷却水流速和压力影响铜管壁上水的沸腾进而引起结晶器变形。铸坯与结晶器壁的早期分别，特别是角部须避开。它会导致裂纹和外形缺陷，如：凹陷。钢液过热度和中间罐水口外形对凝壳的热传导有重要影响，最终打算坯壳的有规律的增长。操作中要特别留意浸入式水口在结晶器中的准确对中。依据这些思想得出以下设计原则：通过机械应力和热变形计算确定结晶器壁厚。承受整体挤压成型的不锈钢水套。在结晶器弯月面，冷却水流速要保持在沸腾临界值以上。结晶器铜管与水套之间的缝隙最小值为3.5～4.0mm。实际上，由于靠的对中措施。结晶器振动一个良好的结晶器振动必需满足以下两个条件：保证外表质量，限制振痕深度和裂纹的产生。允许凝壳有充分的润滑。〔以最少量的保护渣避开产生外表缺陷确保凝壳最低限度的润滑是优化结晶器振动关键因素钢种尤其如此。当结晶器振动承受较高频率和较小振幅时产生的振痕较浅负滑脱时间短的结果〔负滑脱时间是打算振痕深度的根本参数。0.15秒。二冷段的设计：气—水冷却系统设计的目标是避开产生铸坯冶金缺陷布引起的。艺要求及产品质量。二冷的设计依据是：(1000～1100℃)；铸坯出二冷冷却室后，保持外表回温是依据钢种在可承受的末端渐渐降低外表传热效率，以后是空气对流和热辐射冷却。通过适当布臵喷嘴位臵避开铸坯外表中心局部和角部冷却效率的不同；设计成的喷淋系统以能适应不同的冷却水消耗。由于不同的钢种冷却强度是不一样的。为保证合金钢的冷却及铸坯质量，二冷区各段全部承受气雾冷却方式。依据不同钢种各自的裂纹倾向性(通过其化学成份)和在生产试验中得到的冶金结果，冷却强度与钢种有一种函数关系。本设计承受美国喷雾公司气-水喷嘴，具有雾化好，冲击力高，0.5l/min时，仍能保持喷水的掩盖角度。铸坯矫直1.3米。设计矫直区时考虑承受液芯矫直。这样可以削减铸坯的应变(既有内部，也有外表)，即使在铸速较高时也可较好地抑制裂纹的产生。某些钢种在矫直过程中有产生裂纹的特别倾向于钢的化学成份和矫直过程中铸坯的温度。下面的状况下可能产生内裂纹或外表裂纹：——在众所周知的高温脆性区内，界面强度会降低。——700℃和900～950℃的脆性区域有关系。对二次冷却进展准确的调整，可以使矫直温度保持在1000℃左右，从而解决这一问题。矫直系统依据以下变量来设计——铸坯断面——连铸机弧形半径——铸速——与钢种有关的临界变形率最大变形率主要取决于钢的化学成份素(硫、磷)。在产品大纲中，对矫直裂纹特别敏感的钢种限制在临界应变量0.06～0.08％，如轴承钢、不锈钢固液相界面处的最大允许变形率。结晶器电磁搅拌〔选项〕本铸机生产的全部铸坯在机械性能能满足市场对连铸坯的要求。结晶器电磁搅拌工艺行为铸机设计中的全部部件()要保证铸坯优良的外表质量和内部质量。必需留意到，质量问题打算于很多方面：——与轧制或锻造产品的最终用途有关；——打算于炼钢生产者操作需要的特别性。为了提高冶金质量，尤其是机械用钢在操作条件更加敏捷的同时，在结晶器上安装电磁搅拌是一个很有效的措施。安装结晶器电磁搅拌的优点如下：——提高全部钢种铸坯的外表质量——扩大合金钢的应用范围()，由于内部质量也提高了(显微构造，中心疏松)。——允许在不影响质量状况下，适当提高铸速和中间罐过热度，有利于标准操作，这给操作带来了更大的敏捷性。结晶器电磁搅拌有益于外表质量和内部质量：——铸坯外表和皮下层夹杂物数量会削减而且沿截面的分布也里边。——在弯月面中心，更易于去除。——了凝固前沿的气泡。对于内部质量，可觉察以下现象：——由于钢液过热度的提前集中和钢液到凝壳的热传输的增加，扩大了等轴晶区；——钢液的运动打断了树枝晶并把他推向液相晶搭桥和小钢锭形成的危急；——由于上述原理的结果，中心疏松削减；——由于碳合金元素在横截面上弥散降低了。〔C

/C中心

假设只采用结晶器电磁搅拌可以从1.3～1.4降低到1.2，假设结晶器和二冷末端同时承受电磁搅拌就可以降到1.12，这是在小方坯连铸上得出的结果。铸速m/min最大中间罐过热度℃铸速m/min最大中间罐过热度℃结晶器冷却水流量 t/h水的温升〔估量〕℃结晶器振动全行程：mm频率：rpm二次冷却比水量l/Kgm3/h水量t/h液芯长度mI类钢II类III类1.31.41.230~4025251301301204～54～55～6～6～6～62202001950.150.140.160.300.400.25~960~920~900~5.0~6.2~4.0013.814.913.0自动掌握中的CAQ〔计算机关心质量掌握模型〔选项〕该程序可对产品质量影响较大的工艺参数进展掌握制铸坯质量的目的。CAQC铸坯质量掌握系统〔计算机关心质量掌握〕〔反响铸速〕※结晶器冷却水量，水温变化tCAQC质量跟踪系统通过比较工艺的实际值和设定值对每根铸止。工艺特点本连铸机是利用上海重矿近几年最技术进展设计CAQC还充分留有进展余地。承受的工艺措施及技术：全封闭浇铸，钢包至中间罐之间，承受吹氩长套