008板坯连铸技术发展前景.docVIP

板坯连铸技术发展前景 Toshihiko Emi 江苏沙钢钢铁研究所(IRIS, JP/SS) 中国江苏省张家港市锦丰镇，215625 摘要：随着综合性生产车间生产线连铸机流数、碱性氧气转炉和热轧机的最小化，投资和维修费用也降至最小， 板坯连铸机的生产力需要提高。在不削弱铸坯质量的前提下，通过最大化结晶器通钢量和拉速，硬件和软件方面都有了很大的发展以增加生产力。在过去的几十年中取得了显著的发展，有些发现普遍有效，而另一些仅对特定条件下有效。对技术发展进行评价测试显示出，核心技术已经与试验的时间和过程相违背。本文在此基础上说明了板坯连铸技术的发展前景。 关键词：连铸机生产力，拉速，夹杂物，裂纹，偏析，中间包，电磁流场控制 在过去的三十年间，连铸生产工艺已经成熟，与之相连的炼钢厂从BOF/EAF到HRM的出现可以提高生产力和铸坯质量。在许多改进中，一些经过时间的考验幸存了下来，而另一些随着外围技术的改进而进行了修改，这些都使工艺得到了增强。本文简要的描述了值得改进和欠缺的地方，同时描绘了未来发展的前景。 1生产力的发展 一个带有2座300t BOF转炉和精炼炉，以及两架串列布置的热轧机组的工厂，每年可以生产9百万吨的热轧卷。如果每台连铸机都是两流的话，那么整个连铸机需要浇铸同样数量的钢水，才可以使投资和维修费用最低。测量技术已经使用以提高结晶器的通钢量和拉速，当两流板坯连铸机平均拉速为2.4m/min，最大速度可达2.6m/min，可以增加生产力到4.5百万吨，。 1.1增加结晶器的通钢量 从历史观点来说，结晶器的通钢量通过最小化连铸机维修时间已经有所提高，最小化连铸机维修时间采取的措施有：（1）从结晶器上部装入引锭杆；（2）多浇次连续浇铸；（3）最大化中间包；（4）钢水流线型进入中间包。当流线型困难时，可以分别使用（5）铸坯动态调宽和（6）变换钢种等级。结晶器中不论是自动调宽还是等级变换，在不停浇的情况下，钢种都在中间包中进行和/或电磁制动以最小化结晶器中熔池中混合的钢水。 耐火材料的发展也增加了结晶器的通钢量，这主要表现在（7）大的热周期的中间包，（8）干燥、振动形成的MgO与葡萄糖粘结剂形成的小中间包的工作内衬，（9）内衬区，采用不同结构的氧化铝-石墨浸入式水口（SEN）以减少堵塞。停浇操作也降至最小，采用手段为（10）快换浸入式水口和（11）快换中包[1]。 此外，（12）开发了耐用的连铸机零件，比如在结晶器内壁涂上Ni/Cr合金以优化冷却水通道，液压振动系统，坚固的小直径分离式支撑辊，扇形段结构采用合金，气雾喷嘴可以在不堵塞喷嘴的情况下实现弱冷和均匀冷却，这些都最大化了结晶器的通钢量，这些技术的发展为当代板坯连铸的成功铺平了道路[2]。 1.2提高拉速 以增加生产力为目的的高拉速连铸遇到了很多困难，尽管经预测的实际坯壳厚度可以在不漏钢的情况下使拉速达到8m/min。对传动板坯连铸机配置[3]，一个明显的困难是：高拉速连铸机需要的冶金长度较长，这导致投资增加，同时，表面缺陷，非金属夹杂物甚至漏钢都会随拉速的增加而增加。然而，大部分的困难还是被克服了，在尽可能减少投资和维修费用的情况下提高了拉速，而不是增加了流数，在先进的连铸机上采用的措施如下： 最严重的困难是结晶器下方铸坯坯壳的漏钢，漏钢的原因被证实是结晶器和坯壳的局部粘结。由于坯壳表面出现拉力，随后坯壳朝连铸拉速45℃方向（这是剪切力最大的方向）产生撕裂造成的，撕裂没有愈合就扩展了，液态钢水从结晶器出口处流出。这种现象首次通过采用比较漏钢坯壳的形状和在结晶器铜板中植入3D排列的热电偶以观察结晶器相应的异常热流情况观察到，该排列已经加固，并可以通过启动报警来预测漏钢。当有报警信号时，通过降低拉速，使结晶器中形成的裂纹愈合，随后再恢复至原来拉速。该系统（1）可以有效的防止粘结漏钢，已经作为商业上的标准设备在很多连铸机上成功使用。当结晶器保护渣渗透入结晶器/坯壳界面时会形成不适宜的润滑，这也会导致粘结的产生。已经做了许多工作以（2）最优化不同连铸条件和钢种下的结晶器保护渣的熔化速率，软化点，粘度和结晶相。 此外，（3）长结晶器（900mm）替代了短结晶器（700mm）以增加结晶器出口处的坯壳强度，经过多次对高温时结晶器传热和坯壳强度的研究，这已经成为高拉速连铸机的一个通常选择。这是辅以（4）优化气雾喷嘴冷却使之不受堵塞的影响，（5）提高结晶器下方铸坯支撑系统（足辊）和（6）在二次冷却区采用小直径窄间隔距离的辊子以支撑铸坯，同时避免鼓肚。 2铸坯质量的进展 高生产力的操作通常采用高拉速，这会增加铸坯的表面和内部缺陷。缺陷产生的影响因素和缺陷已经分类，并采取措施来避免它们，分别如下： 2.1表面质量 连铸板坯的表面缺陷已经被分类，影响因素和避免措施将在别处详细说明[4]。表面裂纹