張玉才

（吉林建龍鋼鐵有限責任公司 吉林吉林132014）

1 前言

隨著國家近年來對冶金企業(yè)的整體宏觀調控，低質耗能的落后生產(chǎn)工藝不斷淘汰，如何在激烈的市場環(huán)境下求得長期可持續(xù)性的發(fā)展一直是吉林建龍追求的方向。

本文重點介紹了吉林建龍在煉鋼廠連鑄機技術升級改造的實踐經(jīng)驗，意在通過本文將經(jīng)驗進行分享和推廣，同時也希望借助該平臺與同行業(yè)領先企業(yè)進行深入交流和探索。

高效高質量連鑄技術方案的編制主要從工藝質量、過程控制、設備精度、溫度、產(chǎn)能、輔料六個方面考慮，共涉及8項技術改造，具體如下：

2 連鑄機主體設備改造

2.1 結晶器改造

整體改造結晶器，結晶器錐度精度控制在≤±0.2mm，具備電動在線熱調寬功能，如圖1。

圖1 結晶器改造

2.2 扇形段改造

整體改造成無間隙柔性連桿式扇形段，具有更高的輥縫精度；上下框架、對中、安裝、拆卸方便，使扇形段的結構更加合理，具有可靠的強度、剛度和上框架偏移量，如圖2。

圖2 扇形段改造

通過對連鑄機主體設備改造，使設備精度符合工藝要求，是高拉速下鑄坯質量的保障。

3 中間包流場優(yōu)化

原型方案的死區(qū)比例為23.63%，滯止時間的標準差是25.10s，峰值時間的標準差是13.44s，在同一時刻兩流的對稱性較差，1＃水口響應時間短，墨汁完全混勻的時間為150s［1］，如圖3。

圖3 優(yōu)化前流場變化

優(yōu)化后中間包死區(qū)比例為16.94%，平均停留時間，滯止時間、峰值時間標準差較小，改善效果明顯。1＃水口與2＃水口響應時間基本同步，墨汁完全混勻的時間為90s，如圖4。

圖4 優(yōu)化后流場變化

4 結晶器在線調寬

合理設計結晶器在線熱調寬過程中的參數(shù)，是保證結晶器在線熱調寬過程中生產(chǎn)安全的關鍵。

圖5 在線調寬調窄曲線

通過工藝計算、對標本鋼等先進企業(yè)，合理的制定了結晶器在線熱調寬過程中的拉速控制、單次調寬量等工藝參數(shù)，控制楔形坯的楔形量，進行多次小范圍調整到目標寬度、記錄楔形長度、位置、標識，針對性軋制工藝調整，保證楔形板坯軋制后的寬度控制符合標準。

5 非正弦振動工藝優(yōu)化

結晶器非正弦振動技術廣泛應用，旨在改善鑄坯表面質量問題。

新振動工藝采用正弦反向振動和非正弦反向振動，負滑脫時間低且穩(wěn)定，結晶器振動速度與拉速之差增大，作用于坯殼壓力增大，有利于鑄坯脫模，鑄坯表面振痕較淺［2］。

圖6 鑄坯表面質量缺陷

6 高拉速鑄坯窄邊鼓肚攻關

優(yōu)化結晶器冷卻工藝和結晶器錐度控制，在高拉速下熱流結晶器熱流密度穩(wěn)定。

圖7 不同拉速下熱流密度趨勢

表1 低碳鋼結晶器冷卻工藝優(yōu)化

對標本鋼、南鋼收縮輥縫設計，輥縫收縮量由0.33mm／m降低到0.17mm／m，優(yōu)化結晶器窄邊足輥對弧標準，使使窄邊鼓肚量由≥6mm（標準＜5mm），穩(wěn)定在≤4mm以內，如圖8。

圖8 輥縫優(yōu)化調整

7 二冷工藝布置和工藝參數(shù)優(yōu)化

針對板坯表面冷卻問題，合理延長冷卻區(qū)，利用動態(tài)二冷水配水模型實現(xiàn)均勻冷卻，如圖9。

圖9 二冷水控制優(yōu)化方案

8 板坯動態(tài)輕壓下工藝優(yōu)化

利用JMatPro軟件進行鋼種物性參數(shù)計算，通過Marc和北科大凝固傳熱模型（經(jīng)射釘驗證）［3］計算板坯凝固歷程和溫度分布，合理設計輕壓下位置和壓下工藝參數(shù)，進行受力應變分析，解決輕壓下使用初期壓下位置不準確，中心偏析無改善，中間裂紋惡化等問題，如圖10。

圖10 輕壓下技術優(yōu)化前后對比

通過優(yōu)化，板坯低倍中心偏析明顯改善，中間裂紋由改善前最高的3.0級提升至符合≤1.5級的標準。

9 過程工藝質量數(shù)據(jù)監(jiān)控

通過對連鑄二級系統(tǒng)的更新，將中間包頭、尾坯、澆注速度、溫度高低、氬氣流量及備壓、無鋼包長水口、二次澆注板坯、結晶器液面、水溫差等過程參數(shù)進行監(jiān)控分析，合理優(yōu)化生產(chǎn)工藝參數(shù)對產(chǎn)品質量的影響。例如：氬氣流量控制不合理，導致板坯軋制后鋼卷起皮缺陷增多，如圖11。

圖11 控制參數(shù)分析

10 結論

以上為吉林建龍高效高質量板坯連鑄技術改造方案簡介，通過該方案的實施，連鑄機拉速有明顯提高，單月產(chǎn)量提升近2萬噸，品種鋼生產(chǎn)角裂率由改造前1.5%降低到0.23%，輕壓下鑄坯中心偏析≤0.5級的比列達到100%，鑄坯碳偏析指數(shù)由1.33降低到1.08，同時對板坯軋制后伸長率和低溫沖擊韌性均有明顯改善。實踐證明，該研究成果各項改造均達到預期目標，整體實施效果良好，具有非常高的參考價值。

未來，吉林建龍將持續(xù)以質量為核心，不斷優(yōu)化和完善生產(chǎn)工藝，精細化管理，向高效高質量生產(chǎn)努力奮斗！