張懷忠

（寶鋼集團(tuán)新疆八一鋼鐵有限公司第一煉鋼廠,烏魯木齊 830022）

八鋼十機(jī)十流方坯連鑄機(jī)設(shè)計(jì)、建設(shè)于2011年2月，2012年8月投產(chǎn)，是八鋼150t轉(zhuǎn)爐煉鋼連鑄項(xiàng)目的配套項(xiàng)目，與一座150t轉(zhuǎn)爐及150t雙工位LF精煉爐匹配，可生產(chǎn)碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、硬線(xiàn)鋼、焊絲鋼、抽油桿鋼、預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)鋼等鋼種，設(shè)計(jì)年產(chǎn)鋼坯150萬(wàn)噸，最大產(chǎn)能180萬(wàn)噸。

1 連鑄機(jī)機(jī)型及主要工藝參數(shù)

連鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

2 連鑄機(jī)機(jī)型

該連鑄機(jī)為R=10m的全弧型剛性引錠桿方坯連鑄機(jī)。

鑄坯矯直采用連續(xù)矯直方式，在連續(xù)矯直區(qū)內(nèi)，鑄坯在矯直區(qū)內(nèi)半徑由10m到無(wú)窮大的弧是一條連續(xù)的光滑曲線(xiàn)，其曲率半徑是連續(xù)變化的，可以使鑄坯逐漸變形，使每一點(diǎn)的變形率都保持在形成裂紋的臨界值之下。

3 連鑄機(jī)主要工藝設(shè)備特點(diǎn)和技術(shù)裝備水平

3.1 主要工藝特點(diǎn)

（1）鋼包下渣檢測(cè)（電磁渦流式）

（2）全程保護(hù)澆注。根據(jù)產(chǎn)品大綱中澆注鋼種的要求，從鋼包—中間罐采用長(zhǎng)水口+氬氣密封；中間罐—結(jié)晶器之間采用浸入式水口+保護(hù)渣澆注方式，避免鋼流的二次氧化；生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼種時(shí)采用整體式浸入式水口。

（3）大容量、深液面的中間罐冶金技術(shù)。采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的L型中間罐，雙中包澆注，中間罐內(nèi)鋼液有足夠深度保證鋼水內(nèi)夾雜物有充分的上浮時(shí)間,工作液位為850mm（澆注噸位36t），溢流液位達(dá)到950mm（澆注噸位42t）。

（4）二冷水采用氣水霧化，配水工藝采用二冷動(dòng)態(tài)自動(dòng)控制模型。為適應(yīng)生產(chǎn)高級(jí)鋼種弱冷的需要，二冷段采用氣霧冷卻。二冷動(dòng)態(tài)控制模型是在建立在鑄坯凝固數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上的，根據(jù)工藝條件的變化，具有實(shí)時(shí)計(jì)算和調(diào)整二冷水及壓縮空氣壓力的功能，使鑄坯的表面溫度控制在理想的目標(biāo)溫度內(nèi)。

（5）連續(xù)矯直技術(shù)。采用連續(xù)矯直技術(shù)，保證在較高拉速條件下降低鑄坯在矯直區(qū)內(nèi)表面/兩相區(qū)矯直變形應(yīng)力，改善鑄坯表面和內(nèi)部質(zhì)量。

連續(xù)矯直的主要優(yōu)點(diǎn)：減小應(yīng)變力，減少裂紋產(chǎn)生的幾率大大較低了鑄坯的應(yīng)變速率，降低了裂紋的傾向降低表面應(yīng)力和剪切力，設(shè)備受力小。

（6）澆注過(guò)程自動(dòng)化控制技術(shù)。連鑄機(jī)采用完善的電氣、自動(dòng)化控制操作系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)澆的先進(jìn)操作技術(shù)，穩(wěn)定的液面自動(dòng)控制，人機(jī)對(duì)話(huà)，各種監(jiān)測(cè)，鑄坯跟蹤及測(cè)長(zhǎng)等多種功能，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)跟蹤系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，保證澆注的順利進(jìn)行。

3.2 主要設(shè)備裝備特點(diǎn)

大包回轉(zhuǎn)臺(tái)采用帶稱(chēng)量系統(tǒng)的鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)，帶兩套加蓋裝置；帶升降及稱(chēng)重裝置的半門(mén)式中間罐車(chē)；

采用多錐度結(jié)晶器銅管（銅管長(zhǎng)度～900mm），加強(qiáng)結(jié)晶器的冷卻效果，采用窄水縫、高流速的結(jié)晶器機(jī)加工內(nèi)水套，保證水套內(nèi)四周水流速均勻；

采用高頻小振幅全板簧機(jī)械振動(dòng)裝置，利于改善鑄坯表面質(zhì)量（降低振痕）；

采用結(jié)晶器電磁攪拌,可提高鑄坯的表面質(zhì)量，減少表面和皮下層夾雜，減少柱狀晶區(qū)增加等軸晶區(qū)；

結(jié)晶器液面自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)，放射源采用Cs137液面測(cè)量裝置,并采用塞棒電動(dòng)控制系統(tǒng)，保證結(jié)晶器液面準(zhǔn)確測(cè)量，操作穩(wěn)定和改善鑄坯的表面質(zhì)量；

——二冷末端電磁攪拌裝置，改善高碳鋼鑄坯中心偏析及疏松；

中間罐水口設(shè)置鑄流切斷裝置——由液壓驅(qū)動(dòng)（每車(chē)1個(gè)液壓缸），在發(fā)生緊急情況時(shí)推進(jìn)液壓鋼推動(dòng)閘板將水口和鋼流緊急切斷以避免事故發(fā)生。

——五輥拉矯機(jī)，拉坯力大，采用完善的水冷和潤(rùn)滑系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊，便于更換，提高鑄機(jī)作業(yè)率。

采用自動(dòng)火焰切割機(jī)切割鑄坯，降低投資費(fèi)用并減少設(shè)備的維護(hù)量；

采用剛性引錠桿系統(tǒng)，簡(jiǎn)化導(dǎo)向段設(shè)備結(jié)構(gòu)，有利于鑄坯在二冷區(qū)內(nèi)冷卻均勻，提高連鑄機(jī)作業(yè)率和減少連鑄生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；

采用鑄坯在線(xiàn)自動(dòng)打號(hào)機(jī)；

出坯系統(tǒng)采用步進(jìn)式翻轉(zhuǎn)冷床（雙冷床分跨同向出坯），保證冷坯的平直度。

4 結(jié)語(yǔ)

歷時(shí)19個(gè)月，于2012年8月9日八鋼十機(jī)十流方坯連鑄機(jī)建成一次熱試成功，當(dāng)年10月完成了月產(chǎn)量12.5萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)了三個(gè)月達(dá)產(chǎn)的國(guó)內(nèi)最快達(dá)產(chǎn)記錄，八個(gè)月突破設(shè)計(jì)最大產(chǎn)能月平均值，達(dá)到15.07萬(wàn)噸，具備了年產(chǎn)180萬(wàn)噸的能力。經(jīng)過(guò)2013年全年的努力150t產(chǎn)線(xiàn)完成了155.0352萬(wàn)噸鋼的產(chǎn)量，產(chǎn)品涵蓋了碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、硬線(xiàn)鋼、彈簧鋼等。