连铸新技术讲座.ppt

连铸新技术讲座主讲人:万长杰2007年3月一、提高连铸机生产率提高连铸机作业率的措施:
(1)提高连浇炉数。国外钢厂板坯连浇炉数在1500炉以上,方坯在1000炉以上。
(2)提高结晶器的使用寿命。在日本结晶器寿命由200~300炉提高到1000~3000炉。
(3)结晶器下部钢板采用多层电镀、先镀Ni再镀磷化物和Cr,并改变镀层范围和厚度。
(4)改变结晶器冷却槽的形状和间隔,铜板表面弯月面附近温度可降到100℃左右,寿命大大提高。(5)将板坯连铸结晶器厚度改为33mm~40mm冷却水缝宽为5mm,冷却水流速达9m/s以上,防止粘接性漏钢。
(6)漏钢预报技术,将多个热电偶埋设在铜板内,使之形成网络布置,根据各个热电偶测得的温度变化进行预报,拉漏率在0.4%以下。
(7)异钢种接浇技术。在结晶器内插金属连接件并放入隔层材料,防止钢液成分混合。缩短连铸辅助作业时间,提高金属收得率。
(8)钢包、中间包和浇注水口的快速更换技术,各国尤其对快速更换中间包浸入式水口已获成功,更换时间1~2min,最快的仅使钢流断流3s。
(9)中间包热态循环使用技术,日本达450次。
(10)防止浸入式水口堵塞,塞棒和浸入式水口吹Ar,中包设挡渣墙和陶瓷过滤器,中包加Ca处理等,可保多炉连浇。(11)提高辊子使用寿命,如在锻造辊上焊接耐磨性CrB型材料,或使用衬套式复合辊。在板坯机上可使弯弧部分的辊子寿命达到6000~9000炉,水平部分辊子寿命达1.2万~2.8万炉。
(12)缩短非浇注时间,如:上装引锭杆;铸机采用整体快速更换;采用各种自动检测装置,提高自动化控制水平,加强铸机设备维护。
1.2提高连铸机拉速技术(1)结晶器锥度的改进
方坯连铸机多采用抛物线锥度、三锥度,在弯月面处最大,为2.3%/m,冷却水流速提高到12m/s,提高了散热能力。结晶器的几何形状适应了其收缩变化过程。因此,模壁与坯壳始终能和中部坯壳一样均匀地生长。抑制了裂纹和漏钢及菱度缺陷,拉速当然提高。板坯结晶器以增加铜板厚度,冷却水水缝变窄为5mm,冷却水流速提高到9m/s,寿命和拉速均提高。(2)结晶器液面波动控制技术
目前,通过同位素法(Co60或Se137)、热电偶法、电磁涡流法、浮子法、红外线法等,常用的是同位素法和电磁涡流法。可将液面波动控制在±3mm以内,最好的已经达到1mm。
(3)结晶器振动技术
高拉速要求结晶器振动装置负滑脱时间稍短些,以控制振痕深度;正滑脱时间稍长些,以增加保护渣消耗量。传统的正弦振动形式已难以奏效,而非正弦振动就显示出了优势。非正弦振动的最大特点是上升速度小,而移动时间长,下降速度大而移动时间短。(4)结晶器保护渣技术
高效连铸结晶器保护渣应具有低粘度、低结晶温度、低软化及熔融温度,合适的碱度及较快的熔化速度。日本学者提出,不宜经常加CaF2和Na2O等助熔剂来降低其粘度和熔融温度,否则会引起尖晶石等高熔点物质析出,破坏熔渣的玻璃性,使润滑条件恶化。可适当加入Li2O、MgO、BaO、K2O等助熔剂,对降低保护渣粘度和软化温度,抑制晶体析出、增大保护渣消耗量具有一定作用。
2提高连铸坯洁净度技术
连铸过程中生产洁净钢,一方面是去除液体钢中氧化物夹杂,进一步净化进入结晶器的钢水,另一方面是防止钢水的再污染。对于液体钢中夹杂物去除主要决定于夹杂物形成、夹杂物传输到钢———渣界面和渣相吸附夹杂物。
对于防止连铸过程钢水再污染,主要决定于:
(1)钢水二次氧化;
(2)钢水与环境、钢水与空气、钢水与耐材相互作用;
(3)钢液流动与液面稳定性(渣-钢界面紊流、涡流);
(4)渣钢浮化卷渣。2.1生产洁净钢主要控制技术
(1)保护浇注技术
常用的钢水密封保护如:中间包密封、钢包→中间包采用注流长水口+吹氩保护,中间包→结晶器采用浸入式水口,保护浇注以及小方坯中包→结晶器采用氩气保护。
(2)中间包冶金
增加钢水在中间包平均停留时间,使夹杂物有充分时间上浮。中间包向大容量,深熔池方向发展,中包容量可达80t,深2m。改变钢水在中包内的流动路径和方向,消除死区,活跃熔池,缩短夹杂物上浮距离。
(3)中间包覆盖渣
常用的覆盖剂有:碳化稻壳,中性渣(CaO/SiO2=0.9-1.0)可形成液态渣但不保温。碱性渣(CaO+MgO/SiO2≥3)易结壳。根据需要,也可采用碳化稻壳+中性渣或碱性渣。注意随着SiO2含量的增加,钢水T[O]会增加。
(4)防止下渣和卷渣在长水口装设下渣探测器,发现下渣及时关闭;在中包内砌挡渣墙及采用H型中包等。
(5)结晶器钢水流动控制技术,如在板坯结晶器中采用电磁制动(EMBr)技术及电磁流动(FC)结晶器。3防止连铸坯缺陷,提高铸坯质量技术
3.1防止连铸坯表面缺陷技术
铸坯表面缺陷主要表现为:表面夹渣、表面纵、横裂纹、角裂、