连铸坯热装轧制探索.doc

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1、连铸坯热装轧制探索曾兴富摘要连铸坯热装轧制作为一项节约能源和提高生产率的工艺技术被各钢厂广泛采用。本文就三钢130mm130mm2800mm连铸坯热装轧制作一些探索。关键词连铸坯热装轧制Probing to Continuous Casting-hot Charging-rollingof Continuous Casting SlabZeng Xingfu(Sanming Iron & Steel Works)AbstractThe Continuous casting-hot charging rolling, as a new technology, has been widely ad

2、opted in the rolling mills since it can reduce the energy consumption and raise productivity. The present paper probes to application of continuous casting-hot charging-rolling process to 130mm130mm280mm continuous cast slab in Sanming Iron & steel Works.Keywrodscontinuous cast slabhot charingrollin

3、g1概况三明钢铁厂炼钢厂现有15t氧气顶吹转炉3座,3机3流小方坯连铸机4台。其中1号、2号机为R5.25m德马克型小方坯连铸机,3、4号机为R6m仿罗可普方坯连铸机,目前生产断面130mm130mm、150mm150mm连铸坯,设计能力为60万t/a,轧钢系统拥有7条生产作业线,其中包括现代化的连轧生产线两条,即棒材厂和高线厂。此外另有横列式、复二重式轧钢生产线5条,设计能力为80万t/a,自炼钢厂1996年7月16日实现全连铸及二轧钢厂一线材车间1996年实现“一火成材”以后,130mm130mm连铸坯热装轧制有可能实现。炼钢厂一连铸车间生产的130mm130mm连铸坯直接热送二轧厂一线车

4、间的工艺如下:转炉冶炼的普碳钢(Q235)钢水经连铸定尺切割套入保温箱吊装汽车送至线材车间卸料至排料架后直接入炉。在此周期时间内,质计系统完成钢水的取样,成分分析,连铸坯的质量检验判定、铸坯量长计重,填报工艺流程卡,并传递至线材检验,经复检后安排钢坯入炉。其主要工艺流程见图1:图1连铸坯热装轧制主要工艺流程图2实施过程为尽可能实现连铸坯高的热装比和热装温度及铸坯无缺陷率,我厂主要采取以下措施:2.1实现小时产量上的匹配1号连铸机生产铸坯约46t/h,二轧一线材车间轧机产量2532t/h,轧钢工序能力约为连铸的2/3,显然不能匹配,为解决这一矛盾对1号连铸机进行技术改造使1号连铸机两流拉130m

5、m130mm连铸坯,一流拉150mm150mm坯,130mm方坯供一线材车间轧制。150mm方坯供二线材车间轧制。2.2确保热坯入炉温度目前一连铸车间130mm方坯拉速平均为2.00m/min,二冷水比水量为1.65L/kg。铸坯温度剪切区间为750850,为减少温降应尽量缩短连铸坯上冷床后至加热炉前这一段时间周期,主要采取如下措施：(1)缩短运输时间热送是从冷床至一线材车间排料架考虑了最短的运输路线,并打通厂区公路1号连铸机通道,为安全快捷运输热坯,组织两部载重汽车,并对载重汽车进行改装,一方面扩大汽车载重后座,以便能顺利装车,另一方面在后座上铺放耐火砖,增强汽车抵卸高温辐射的能力,运输时间

6、为3min。(2)集坯和运送过程中采用保温箱保温1号连铸机冷床为3机3床,按2.8m连铸坯定尺,拉速为2.00m/min,每拉出一支坯为1.4min,集12支坯需用17min,采用、流同时开浇集24支坯需17min,保温箱由钢板、耐火材料及隔热材料组成,一次可以准确定格12支红坯。由于第一支红坯即进入保温箱保温有效降低第一支红坯的温降,集24支即可发车。(3)在一线车间加热炉排料架旁设保温棚保温棚由钢板及隔热材料组成对于不能及时上排料架的红坯为避免其温降过大,把装红坯的保温箱放在保温棚里。从第一支红坯进保温箱至集满12支,起吊两个保温箱运输到线材卸料总时间为2425min,第一支坯温降约709

7、0,第12支温降约3040,平均温降5060,运输温降3040,从排料架到加热炉温降2030,从冷床到加热炉温降约100130,入炉铸坯温度保持在620750温度区间。2.3提高热送热装率的措施为提高热装比,在1号连铸机和二轧厂一线车间轧机生产时间不匹配时采取如下措施:(1)1号连铸机正常时采用落地红坯的热送技术从1号连铸机冷床上起吊的红坯放在出坯场地上,不用水喷淋强制冷却,当轧机恢复正常时把落地红坯热送,至排料架时经测部分热坯温度仍在600以上。(2)轧机正常时,保证1号连铸机优先开浇三明钢铁厂连铸机生产能力大于转炉出钢能力,经常有一台或两台连铸机处于待机状态。当一线车间正常生产时,钢种安排

8、、钢水调度优先安排1号连铸机生产,以保证连铸坯热送的连续性。(3)确保线材车间正常作业及连铸机正常生产的措施线材车间检修、换辊、换槽、调整等时间计划安排明确。计划生产时间内线材车间加强工艺操作,设备维护,减少工艺、设备事故,保证小时产量,作业率稳定。加强连铸设备的日常维护,确保铸机正常生产。轧机和连铸机都利用更换设备间隙进行抢修以保持生产上的同步。2.4提高铸坯无缺陷率采取的措施实现连铸坯热送,在我厂目前条件下,热坯的在线质量检测,判定废品剔除比较困难,要求转炉冶炼和连铸按无缺陷连铸坯的要求组织生产保证成分合格稳定,减少脱方弯曲、裂纹、夹杂等,特别是热送后,无法如冷态情况下按0.02%C、0.

9、05%Mn的规则组批,因此成分稳定更为重要,为此对转炉和连铸机采取以下技术措施:(1)抓好炉前标准化操作,提高终点拉碳一次合格率和温度合格率,保证钢水成分稳定,温度合格、防止钢水过氧化。(2)抓好挡渣出钢,减少下渣量。(3)均匀加合金和采取吹Ar措施,保证成分均匀,脱氧完全。(4)连铸操作要稳定结晶器液面和控制好拉速与配水。2.5连铸机和轧机的改造为顺利实现130mm130mm连铸坯的热装轧制,在连铸机和轧机方面做以下改造:(1)1号、2号连铸机水处理系统改造1号连铸机自1982年埋设管道以来,地下管道腐蚀严重、漏水、各冷却水管径偏小、水泵扬程匹配电机功率偏小,无法满足目前生产需要,因冷却水不

10、足导致130mm方坯过剪机时常有钢液流出,缩孔严重。1998年1月1、2号连铸机水处理一期投资200万元改造如期完成,保证了1号连铸机充足的水源。(2)1号连铸机二冷室喷淋架主体扩大改造1号连铸机二冷室纵向喷淋管上喷嘴离铸坯表面只有70mm,易被引锭刮掉,被红坯烤熔,1998年3月22日1号机喷淋架主体扩大改造完成,改造后的喷淋架边长扩大了100mm,使铜喷嘴离铸坯表面达120mm,解决了困扰1号连铸机多时的角部凹槽裂纹。(3)轧机的改造1996年底二轧厂一线车间轧机,3槽改4槽获得成功;1997年5月份一线车间300机列原木胶瓦轧机成功改为轴承轧机;对冷床对齐装置重新设计和改进,解决了轧制过

11、程中走钢不稳定,成品剪切碰齐等问题。提高加热炉保温技术的改造:1998年6月份完成炉底炉筋管的包扎,采用可浇注成型拱顶。恢复空气预热器,使加热炉的保温较以前有较大改善。排料架的改造:1998年7月份排料架上料导轨原来用工字钢,外用人工喷水冷却,由于坯的热量传递人工喷水不及时,导轨因受压受热而变形,上料效果差。改工字钢轨为炉筋管导轨,内通水冷却,减少热变形,同时取消下料翻钢机构改为落差翻钢。2.6质量、计量及数据传递(1)在每炉热送坯吊装发运之前,由质计处炼钢站报出成品化学成分。(2)检验人员及时测量热坯长度,并计算铸坯重量。(3)管理人员根据化学分析结果及表面质量检验情况及时判定,填写工艺流程

12、卡,并与调度人员协商决定是否编组线材轧制。同时为了做好连铸坯热送热装工作,在一线车间,质计处炼钢站,一连铸车间建立热线电话,协调连铸机,线材车间的开停机计划,运输车辆调度,确定送坯顺序,负责数据传递。3结语130mm130mm坯热装轧制是我厂轧钢节能降耗的重大项目之一,自1998年7月14日130mm130mm坯热装轧制试生产以来,逐步解决了生产中出现的产量不匹配,时间不匹配,热坯根数及重量的计量的准确性问题,连铸坯的退废率为0。目前130mm130mm热装轧制工艺已趋完善,热装率、轧钢产量、合格率逐月提高,详见表1。表1热装前后生产技术指标对比指标时间/年.月1998.41998.51998

13、.61998.71998.81998.91998.101号机产量/t18413185492024221518216442295321753热送率/%-18.0551.7858.0975.18一线材产量/t1611116592607110691180101773819388热装率/%-48.2661.8176.1777.71合格率/%98.0997.9597.5695.8097.2097.5498.093.1热装前后生产技术指标对比3.2经济效益130mm130mm连铸坯热送轧制效益已初见成效,统计资料显示,1998年8月份二轧厂一线材车间加热炉煤气单位消耗折合标准煤为38.23kg/t,比热送

14、前的1998年6月份降低18.47kg/t标煤,按1998年8月份实际产量计算共节能233t标煤,1998年810月份共节约标准煤700t以上,同时因热坯加热质量好,断面温度均匀,降低轧制压力,合格率稳定在97%以上比去年提高近1%,由于连铸坯热装入炉,缩短了加热时间,可提高加热炉产量22%以上,热装入炉减少连铸坯烧损,可提高成材率0.5%。经有关部门测算连铸坯“热装热送”仅节约混合煤气和倒堆搬运费用,年取得直接经济效益达200万元,8个月即可收回投资。3.3今后打算130mm130mm连铸坯汽车热送线材从第1支坯进保温箱至卸料需24min。周转次数多温降大协调复杂,由于1、2号连铸机有着得天独厚的优势与现代化的棒材厂毗邻,分别距棒材厂为64m和80m,棒材厂通过自身挖潜改造生产能力由原设计的24万t/a增加到50万t/a。作为棒材50万t配套工程1、2号连铸转盘热送工程于1998年8月破土动工,现接近尾声。今后,一线材车间所需的130mm130mm热坯将由4号连铸机提供,1号机130mm130mm连铸坯汽车热送热装入炉为三明钢铁厂今后连铸坯转盘辊道热送热装入炉轧制作了有益的探索。 联系人:曾兴富,高级工程师,福建省三明市(365000)三明钢铁厂炼钢厂作者单位：三明钢铁厂