寧 偉 陳 亮 陳永生

（山東萊蕪鋼鐵股份有限公司煉鋼廠，山東 萊蕪 271104）

1、前言

萊鋼煉鋼廠新區(qū)2#板坯連鑄車間于2004年7月份建成投產(chǎn)，由于投資少、建設工期緊、設備裝備水平差、產(chǎn)量壓力大等多方面原因，自投產(chǎn)至2007年一直以來工藝事故、設備事故頻出，造成產(chǎn)能受到極大限制，月平均產(chǎn)量在13萬噸左右，遠遠低于后線軋機軋鋼能力，極大影響了煉鋼產(chǎn)能的提升，為此，萊鋼煉鋼廠經(jīng)過系統(tǒng)研究，與中冶連鑄公司于2007年9月底共同對新區(qū)2#板坯連鑄車間（以下簡稱2#機）進行了高效改造的設計和實施。

2、2 板坯連鑄機改造工藝及設備總說明

本次改造項目，2#機的設備布置、工藝流程保持不變。通過優(yōu)化輥列設計，采用小輥徑密排布置和連續(xù)彎曲技術，從而有效地降低初生坯殼的鼓肚變形和彎曲應變。運用目前國際上先進的液壓振動技術，提高鑄坯的表面質(zhì)量。采用動態(tài)二冷水技術，嚴格控制鑄坯表面的溫度分布，得到良好的鑄態(tài)組織，提高鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量。中間罐、中間罐車、結晶器、結晶器液壓振動、彎曲段、扇形段1～2段及對應的維修區(qū)設備進行重新設計。另外增加結晶器液壓振動動力站、液壓管路及閥臺。

表1 2#機改造前后主要工藝參數(shù)對比表

3、2 #板坯連鑄機重點設備改造工藝

3.1、結晶器

3.1.1、結晶器用于鑄坯的一次冷卻。液態(tài)金屬通過銅板的冷卻，以形成所要求的鑄坯幾何尺寸及適當厚度的凝固坯殼，為適應拉速提升的需要，本次改造將結晶器銅板長度由原有900mm增加到1000mm。

3.1.2、結晶器為帶背板的直結晶器，由銅板、背板、支撐框架、內(nèi)外弧水箱、夾緊機構、調(diào)寬機構、足輥、冷卻水配管、液壓及潤滑配管等組成。

3.1.3、結晶器銅板通過背板固定的內(nèi)外弧水箱和窄面支撐板上，有利于銅板的快速更換。結晶器通過螺栓螺母固定在振動臺上。結晶器安裝就位后，其各路冷卻水自動接通。

3.1.4、結晶器調(diào)寬方式為液壓自動調(diào)寬。

3.1.5、結晶器預留漏鋼預報功能及電磁制動功能。

3.2、振動臺

3.2.1、振動臺采用液壓驅動，每流使用2個振動單元；

3.2.2、振幅范圍2-9mm(+/-9mm)可在澆注過程中隨時調(diào)節(jié)，具體公式：S=1.5+1.5v；

3.2.3、振動方式可采用正弦或非正弦振動曲線，振頻公式：f=150-10v；

3.2.4、主要元件構成：

-帶彎曲段支撐的基礎框架

-振動裝置基礎框架

-帶結晶器支撐、對中和固定裝置的結晶器臺

-帶液壓缸的振動裝置，配有控制閥、同步控制和控制單元

-無磨損的和預拉伸的結晶器導向系統(tǒng)（板簧式）

-自動連接的公用介質(zhì)（結晶器用水）

3.2.5、主要特點：

-用振動油缸、振動單元固定架、振動支架和導向板來支撐和引導結晶器振動

-振動參數(shù)在線調(diào)節(jié)

-用相同結構的兩個振動單元實現(xiàn)垂直運動和水平導向

3.3、二冷系統(tǒng)

3.3.1、一級水表控制系統(tǒng)

本次改造將原有的單一模式二冷系統(tǒng)改為具有6種可選水表的二冷控制系統(tǒng)，水表根據(jù)不同冷卻強度設計，比水量范圍為0.71～1.1l/kg，每個水表冷卻強度由高向低依次遞減10%左右；

3.3.2、二級動態(tài)配水系統(tǒng)

本次改造首次使用了二冷動態(tài)配水系統(tǒng)，該系統(tǒng)是采用坯齡模型通過溫度場數(shù)值計算動態(tài)調(diào)節(jié)各區(qū)水量，盡可能使鑄坯表面溫度與目標溫度保持一致，使得鑄坯按照預定的目標溫度均勻冷卻，以便達到控制鑄坯組織和內(nèi)部質(zhì)量的目的。

整套系統(tǒng)有兩種控制方式，一種是基于坯齡模型的用有效拉速代替瞬時拉速的動態(tài)配水模型，其優(yōu)點是考慮了鑄坯傳熱的滯后現(xiàn)象，可以避免因為拉速波動導致的水量劇烈變化，減小鑄坯冷卻不均勻性。另一種是在坯齡模型基礎上，根據(jù)計算出的鑄坯表面溫度與目標溫度的差值再次進行優(yōu)化調(diào)節(jié)水量，進一步消除鑄坯冷卻的不均勻性。本系統(tǒng)考慮到不同鋼種的冶金特點，根據(jù)連鑄過程中拉速、中包溫度、結晶器冷卻水量和進出水溫差以及二冷水量等工藝數(shù)據(jù)進行動態(tài)配水。

圖1 2#機二冷動態(tài)配水界面顯示圖

3.3.3、二冷噴嘴選型

本次改造對整個二冷系統(tǒng)冷卻噴嘴根據(jù)流量范圍及噴射角度全部重新選型，具體型號見表2。

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4、改造實施效果

通過本次改造，2#機在設備精度、設備保障、工藝操作水平上都得到極大提高，產(chǎn)量得到有效提升，07年12月月產(chǎn)達到168660.79t，創(chuàng)2#機投產(chǎn)以來的月產(chǎn)最高記錄，同時溢漏率、鑄坯質(zhì)量合格率也得到明顯提升；

結束語

萊鋼煉鋼廠2#機高效改造首次在板坯連鑄引入了液壓振動及二冷動態(tài)配水技術，應用效果明顯，達到了產(chǎn)能提升、效益提升的目的，在相關改造中具有很高的借鑒意義。

[1]王俊杰,楊吉春,盧翔宇.連鑄板坯熱送過程傳熱模型研究 [J].包頭鋼鐵學院學報，1999年02期.

[2]林建農(nóng),馬富昌,張憲成,王志道,岳爾斌,李隨生.舞鋼連鑄板坯液芯長度測定[J].寬厚板，2005年05期.