王 歡 楊智軍

(中冶賽迪工程技術股份有限公司，重慶 401122)

江蘇蘇南重工機械科技有限公司(以下簡稱蘇南重工)是現(xiàn)代化鍛造研發(fā)、生產(chǎn)企業(yè)。2009年蘇南重工啟動大型鍛件項目，建成后將擁有100 t 電爐、大型鍛件坯料連鑄設備等，形成年產(chǎn)各類大型鍛件25 萬噸的能力。

為滿足項目建設要求，需新建一臺4 機4 流澆注合金鋼的方圓坯兼容的連鑄機，鋼水由煉鋼廠的一座100 t 電爐供給。由于澆注合金鋼的連鑄機裝備水平要求較高，所以連鑄機的工藝參數(shù)及主要設備結構的選擇顯得尤為重要。

1 產(chǎn)品大綱及工藝流程

新建的連鑄機為方圓坯兼容，產(chǎn)量為52.5 萬噸/年，其中圓坯29.5 萬噸/年，方坯23 萬噸/年，其產(chǎn)品及代表鋼種見表1，連鑄機的工藝流程見圖1。

產(chǎn)品規(guī)格:方坯320 mm×340 mm，定尺長度3 m～6 m;圓坯?500 mm、?600 mm，定尺長度4 m～8 m。

2 連鑄機工藝參數(shù)

連鑄機臺數(shù)/臺:1

連鑄機流數(shù)/流:4

流間距/mm:2 000

連鑄機機型:全弧形(連續(xù)矯直)

連鑄機半徑/m:R16

拉速范圍/(m/min):0.1～0.8

引錠桿型式:柔性引錠桿

引錠桿裝入方式:下裝

引錠桿裝入速度/(m/min):3.5

鑄坯二次冷卻方式:氣-水噴淋冷卻

鑄坯切斷方式:火焰切割機

輥面標高/m:～-1.150

出坯方式:方坯為出坯輥道→拉鋼機→起重機下線;圓坯為出坯輥道→起重機下線。

表1 連鑄機產(chǎn)品及代表鋼種Table 1 Products and typical steel kinds of continuous caster

圖1 連鑄機工藝流程框圖Figure 1 Block diagram of continuous caster technology flow

3 連鑄機采用的關鍵技術及設計特點

3.1 鋼水罐回轉臺

鋼水罐回轉臺采用中冶賽迪的專利技術，承載能力為220 t，短臂四連桿升降機構;回轉采用漸開線齒輪傳動，絕對式編碼器控制;液壓旋轉接頭及電氣滑環(huán)，可使回轉臺360°無限制旋轉;采用空氣冷卻的稱量裝置，稱量精度高;雙加蓋機構。設備重量輕，結構合理、可靠，安裝維護方便。

3.2 全程保護澆注

全程保護澆注為5 個環(huán)節(jié)，鋼包覆蓋劑對大包液面的保護;鋼包長水口對大包至中包間注流的保護;中包覆蓋劑對中包液面的保護;浸入式水口對中包至結晶器間注流的保護;結晶器保護渣對結晶器液面的保護。全程保護澆注有利于減少鋼坯中的夾雜物含量，減少水口絮死的幾率。

3.3 結晶器液壓振動裝置

結晶器液壓振動裝置采用中冶賽迪自主研發(fā)的兩片式，內外弧布置的結構，可實現(xiàn)仿弧振動，在線調整和設定振動曲線;采用液壓伺服控制，精度高，同步性能好;采用無磨損的預應力板簧導向，無需潤滑，導向精度高，偏擺小;機構合理，性能穩(wěn)定。

3.4 結晶器液位控制系統(tǒng)

結晶器液位控制系統(tǒng)用于實時檢測結晶器內的鋼水液面，并實時輸出對應液面高度的模擬量。結晶器液位控制采用渦流式，控制精度≤±3 mm，包括檢測裝置、控制系統(tǒng)等。

3.5 結晶器

方/圓坯結晶器均采用管式結晶器，銅管錐度曲線為拋物線型，銅板長度為800 mm，銅管材質為銀銅，內表面鍍鉻。結晶器足輥內、外弧2 對，側面2 對;結晶器冷卻水與振動裝置自動連接。

3.6 鑄流導向段

鑄流導向段分扇形段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ。在澆注方坯和圓坯時更換扇形段Ⅰ和Ⅱ，各種斷面共用扇形段Ⅲ和Ⅳ。

在澆注大方坯時，扇形段Ⅰ采用小輥徑密排形式，內外弧各13 個輥，側輥7 對;扇形段Ⅱ外弧9 個輥，內弧6 個輥。

在澆注圓坯時，扇形段Ⅰ外弧7 個輥，內弧7個輥，側面4 對輥;扇形段Ⅱ外弧6 個輥。為方便扇形段Ⅱ的安裝，在振動梁和扇形段支座上安裝有導向裝置。

扇形段Ⅲ外弧4 個輥，內弧1 個壓輥，并設計隔熱保溫罩，同時可以安裝末端電磁攪拌裝置。

扇形段Ⅳ外弧3 個輥，內弧2 個壓輥，并設計隔熱保溫罩。

扇形段側面安裝導向裝置，防止引錠桿和鑄坯跑偏。輥子通水冷卻，冷卻水安裝時自動接通，軸承集中干油潤滑。

3.7 電磁攪拌裝置

電磁攪拌分別安裝在結晶器及扇形段處。結晶器電磁攪拌安裝在結晶器外，由扇形段Ⅰ支撐，一種規(guī)格適用各生產(chǎn)斷面，電磁攪拌可隨結晶器與扇形段Ⅰ同時吊裝，維護方便。

凝固末端電磁攪拌裝置根據(jù)鑄坯斷面大小安裝在扇形段III 或扇形段Ⅳ上，一種規(guī)格適用各生產(chǎn)斷面，其位置在一定范圍內可調。

3.8 拉矯機

拉矯機采用牌坊框架式，各機架通用互換;上輥傳動，交流調速電機;上輥由液壓缸驅動，調節(jié)輥子開口度。驅動電機、減速器、液壓缸、輥子、拉矯機框架均采用水冷結構。拉矯機設有一套完整的由水冷隔熱罩和機架間隔熱罩組成的隔熱保護系統(tǒng)，避免拉矯機架及傳動受熱，改善拉矯機工作環(huán)境，維護的工作量小，有效降低了設備的故障率。

3.9 拉鋼機

拉鋼機將流線上的方坯運離出坯輥道，起重機吊坯下線。拉鋼機主要由帶撥爪的移送小車、軌道梁、傳動裝置、張緊裝置、接近開關等組成。該結構新穎，操作方便，運行平穩(wěn)可靠，無沖擊，維修方便。

4 投產(chǎn)及質量情況

4.1 投產(chǎn)情況

合金鋼大方圓坯連鑄機工程經(jīng)歷一年多的緊張設計與施工，320 mm×340 mm 方坯、?500 mm和?600 mm 圓坯均試車成功，目前生產(chǎn)情況良好。

4.2 鑄坯內部質量

對材質為16Mn 的?600 mm 圓坯取樣并進行連鑄坯低倍常規(guī)檢驗。檢驗標準采用YB/T153—1999 優(yōu)質碳素結構鋼和合金結構鋼連鑄方坯低倍組織缺陷評級圖。連鑄圓管坯低倍組織檢驗結果表明，除存在一定的中心疏松、中心偏析及個別縮孔和中心裂紋外，沒有出現(xiàn)其他低倍缺陷，連鑄圓管坯低倍質量較好。低倍組織檢驗結果如表2 所示，低倍照片如圖2、圖3、圖4、圖5 所示。

表2 低倍組織檢驗結果Table 2 Macrostructure inspection results

圖3 爐號3165 鑄坯低倍組織Figure 3 Macrostructure of furnace no.3165 casting blank

圖4 爐號3166 鑄坯低倍組織Figure 4 Macrostructure of furnace no.3166 casting blank

圖5 爐號3168 鑄坯低倍組織Figure 5 Macrostructure of furnace no.3168 casting blank

5 結束語

該大方圓坯連鑄機在設計的過程中，充分考慮了產(chǎn)品方案的要求，同時努力提高技術裝備水平，其主要技術經(jīng)濟指標達到了國內先進水平。

［1］王愛國.方圓坯兼容連鑄機工藝參數(shù)及主要設備結構優(yōu)化［J］.重型機械，2011，(01).

［2］楊智軍，彭曉華，羅利華，閻建武.天鐵方/圓坯連鑄的工藝設備設計及特點［J］.重型機械，2009，(06).

［3］張亞東，毛敬華.攀鋼大方坯連鑄機設計特點與裝備水平［J］.河南冶金，2006，(09).

［4］蒲學坤.42CrMo 合金結構鋼大方坯連鑄工藝研究與應用［J］.中國冶金，2007，(09).