薄板坯连铸连轧的关键技术及发展研究.pdfVIP

薄板坯连铸连轧的关键技术及发展 王艳春1 李魁猛2 孟建荣1 戴栋2 (1．唐山科技职业技术学院2．唐山钢铁公司技术中心特殊钢试验厂唐山063016) 关键词薄板坯连铸连轧关键技术 发展趋势 1前言 薄板坯连铸连轧技术是20世纪80年代末开发成功的生产热轧板卷的一种全新的短流程工艺，是继氧 气转炉炼钢、连续铸钢之后钢铁工业最重要的革命性技术之一。薄板坯连铸工艺具有流程短、生产工艺简 化、节能、减少投资费用、降低生产成本和提高钢材收得率等优点。与传统钢材生产技术相比，从原料到成 上．厂房面积减少24％，金属消耗减少66．7％，加热能耗减少40％，电耗减少80％it]。 2薄板坯连铸连轧的关键技术 2．1薄板坯连铸连轧的衔接技术 薄板坯连铸机与轧机之间设有均热、保温、横移(转送)等中间设备。这些设备的作用有：使铸坯温度均 匀和避免热损失，并达到开轧温度；存放一定量的铸坯，当轧机发生故障时起缓冲作用；把生产速度不同的铸 机和轧机稳定、可靠地衔接起束，并使它们的生产能力协调一致。 各工艺在这些设备的设计上各有特色，主要工艺的中间设备简述如下： 2．1．1 CSP工艺 CSP机组使用辊底式均热炉，典型工艺布置见图[211。该均热炉可同时存放三块薄板坯。其缓冲时间 ≤25分钟。均热炉的一半为加热炉，另一半为均热和缓冲区，薄板坯人炉温度约1080℃，出炉温度1lOO℃， 升温较少，故均热炉输入的热能不多。薄板坯以拉坯速度通过均热炉．在均热炉输出端加速到轧机第一机架 的开轧速度。在均热炉中15-20分钟的保温时间可以确保铸坯温度均匀。 2．1．2 ISP工艺 ISP机组采用感应加热炉+卷曲保温箱的方式。典型工艺布置见图2。感应加热炉的升温能力达 350℃，卷曲保温炉有上下两个卷筒，上卷筒卷取从感应加热炉出来的薄板坯时，下卷筒将板坯卷开卷并送人 精轧机，两个卷筒循环上下移动，交替进行开卷和卷取工作。因此，这种卷曲保温炉的优点有：具有均热、加 热、保温作用；感应加热炉十卷曲保温箱的总长度比csP技术的均热炉要短；薄板坯头、尾温度均匀。其缺 点是：结构复杂、维修较难，卷曲保温炉的缓冲时间较短(最大12分钟)，另外卷曲机还存在如芯轴更换等一 些问题，有待进一步改进。 幅‘sP鼻掣T艺“置愕 图1 csP典型工艺布置图 图2 ISP典型工艺布置图 2．1．3FTSR工艺 FTSR技术使用的是步进式均热炉，采用输入辊道与连铸机相连、输出辊道与连轧机相连的结构形式， 具有较大的灵活性。其特点是：炉子容量大，可容纳～炉钢水所铸出的全部铸坯，因此缓冲能力也大，可达近 --z],时；与长条布置的均热炉相比，这种加宽结构的均热炉可使厂房利用合理；炉体热损失较少。 2．2结晶器 2．2．1 薄板坯连铸时结晶器的特殊要求 在薄板坯浇注过程中，结晶器内的温度分布规律易受操作因素的干扰。因为：一是浸入式水口的外壁与 结晶器内壁的距离小，要求浸入式水口准确对中，Nueor的生产数据要求误差应在±1．Omm以内；二是在液 面以下维持稳定熔池的钢水量不多，液面波动较强，Nucor配备了放射性钢液面测量和控制系统。使钢液面 波动保持在±1～±1．5mm以内。 2．2．2现有薄板坯连铸用结晶器的比较 CSP工艺采用漏斗形结晶器(见图3)，漏斗形长0．7m，在结晶器内转变成平行板结构，宽面垂直平行， 窄面为多锥度。其优点在于：保护渣熔化条件好，有利于控制结晶器的传热，保证结晶器的润滑；可增加浸入 式水121壁的厚度，提高水121的寿命。缺点在于：凝固壳在结晶器中发生机械变形，坯壳内出现机械应力．同时 凝固壳在结晶器中下移速度不同，可能带来结晶器的钢液面波动。 CONROLL采用平行板式结晶器(见图4)，铸坯厚度为80～150mm，典型铸坯厚度90mm。 1SP工艺早期采用的平行板型结晶器限制了浸入式水口的形状．导致水CI钢流量有限且寿命低。近年 来已将结晶器改为小漏斗形。与平行板结晶器相比，其上部空间增大，但没有CSP的漏斗形结晶器大。该形 底部出钢。寿命得到显著提高。 图3 CSP漏斗形结晶器 图4 平行板结晶器 达涅利公司FTSR技术使用透镜型结晶器(H2结晶器)。结晶器长 1200mm，断面尺寸为50～70×1000～1650mm2。漏斗形延长至二冷区零 段，长2．1m