小方坯连铸机高拉速生产技术探讨

小方坯连铸机高拉速生产技术探讨
摘要:高拉速是小方坯连铸生产的重要指标,拉速越大则生产效率越高,企业可获得的经济效益也就越多。小方坯连铸技术的研究方向一直都是高拉速、高效连铸,本文就此方面进行了简单的分析,探讨了连铸机高拉速生产技术的优化方向,采取技术手段做进一步的改造,在保证工艺精细化水平的同时,实现高拉速连铸生产。
关键词:毛刷制作小方坯;连铸;高拉速;生产技术
连铸技术发展越来越成熟,面对不同钢种品种规格与产量,想要实现高质量、高效率生产,还需要在不断的实践中总结经验,然后做进一步的技术改造。高拉速连铸便是一大研究方向,即在不影响铸坯质量的同事,提高浇注拉速。对小方坯连铸机高拉速生产技术进行研究时,要注意目前常见的传热不均、摩擦阻力增大等问题,避免出现坯壳黏结、裂纹等质量问题,利用技术手段来降低工艺生产风险。
硅铁合金一、小方坯连铸机高拉速生产分析
连铸设备与生产技术在持续发展,整个生产工艺越来越成熟,以连铸钢坯-热装/热送-加热
炉-轧制为代表的生产模式十分常见,并且薄板坯热轧带钢铸轧一体化模式的商业化应用,也带动了小方坯连铸生产技术的改造创新,在保证产品质量的前提下,提高钢铁产能,同时还可以降低生产成本。其中,为确保轧制成品性能满足加工标准,就务必要控制好钢坯温度,使其能够满足轧制工艺要求,而这一要求的前提必须要是实现高拉速。但是在提高拉速的情况下,需要注意随着铸坯液芯的变细变长,补缩的难度进一步加大,会对内部质量产生非常大的影响,例如高级别的缩孔、疏松等缺陷会对后续的轧制产生严重影响,降低成品质量。并且,与高拉速对应的是结晶器页面波动加剧,结晶器保护渣的消耗减少,影响结晶器铜管与坯壳之间保护渣膜的稳定性与均匀性,与之对应的便是坯壳在结晶器内传热不均、摩擦阻力增大等问题,有较大的可能会造成坯壳产生裂纹,增加生产风险[1]。在对小方坯连铸机高拉速生产技术进行研究时,不仅要强调高效率,更是要保证钢坯质量问题,因此要从实际生产出发,对高拉速生产技术进行优化改进,将生产风险控制到最低。
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二、小方坯连铸机高拉速生产技术
1.结晶器设计改造
小方坯连铸生产过程中需要利用结晶器促使钢水迅速的冷却和凝固,最后形成具有一定厚度均匀的坯壳。常见的结晶器包括管式结晶器、喷淋结晶器与组合式结晶器三种,其中管式结晶器的冷却效果最佳,喷淋结晶器结构相对比较简单,对密封性要求也较低,虽然可以达到良好的冷却效果,但是应用于高速连铸方面还有一定的缺陷。组合式结晶器均匀冷却效果不佳,再加上传热效率低,无法满足高拉速连铸生产要求。而即便是选择管式结晶器,依然需要对其进行设计优化,需要将单锥度铜管内腔更改为多维度铜管内腔,并进一步扩大锥度,降低钢液坯壳与钢管之间的间隙,加大传热面积。以及还要更改钢管为大圆角形式,降低铸坯角部的冷却速度,确保连铸冷却的均匀性,以免出现角部裂纹、漏钢等问题。还可以适当的提高结晶器铜管的冷却时间,提高高拉速状态下的冷却效果,这样能够有效改善初生坯壳的厚度,避免常见漏钢问题的发生[2]。另外,还要进一步调整结晶器水流量大小,在拉速提高的过程中,结晶器的热流密度也会随之增加,为有效控制结晶器水温差,避免结晶器铜壁出现局部沸腾的情况,便可以适当的增加结晶器水流量,且水温控制在7~9℃。
去污剂2.结晶器电磁搅拌优化
通过应用结晶器电磁搅拌技术,可以进一步改善铸坯表面以及皮下质量,且技术已经比较成熟。经过结晶器电磁搅拌,结晶器内部的钢水会形成三个不同的换流区,即主流区、上环流区和下环流区。其中,上环流区可以促使结晶器内部热钢水大部分留在结晶器的上部,提高过热度耗散效率,此种情况下边有利于提高拉速,以及改善铸坯质量。实际生产中,应用长距离弱搅拌的方式来增加搅拌强度的调控范围,对于不同钢种均有着较高的适应性。想要全面突出结晶器电磁搅拌技术的优势,前提必须要保证搅拌强度,既可以降低漏钢风险,又可以预防铸坯表面产生裂纹。另外,还要对弯月表面稳定性的重视,要求弯月面附近的钢水必须要具备一定的流速,以此来改善保护渣吸收气泡的功能性。结合实践可知,应尽量控制钢水处于结晶器的上部,加速过热度的消散,这样更符合小方坯连铸机高拉速生产要求。
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3.结晶器振动与润滑
生产过程中结晶器需要进行规律性的往复振动动作,以此来预防拉坯过程中坯壳与结晶器发生黏结,提高铸坯质量。目前我国存在较多的小方坯连铸机是利用弹簧来改善结晶器的振动,但是此种方法并不适用于高拉速生产状态,无法维持结晶器振动的平稳性。面对此
屋面玻纤瓦种情况,可以更改电机减速机为电动缸,利用其自身更为精密的控制力,来对控制系统进行可靠连接,促使结晶器的振动平稳,同时还兼具噪音小、抗冲击以及维护简单等特点,在高精度的高速连铸生产中具有更大的应用优势[3]。与结晶器的振动作用相同的便是润滑,同样是为避免坯壳与结晶器壁的黏结。在实际生产中,要注意控制保护渣的分布情况,确保保护渣性能可以与拉坯速度相符合,以此来提高铸坯质量。其中,连铸保护渣一项重要的物理性质便是黏度,主要作用是改善液渣的流动性,减少铸坯与结晶器之间的摩擦作用,有效改善铸坯表面质量,推动小方坯连铸机高拉速连铸生产的实现。
4.二冷配水模型优化
二次冷却效果对铸机产量的影响比较大,在确认各项工艺条件达标的情况下,进一步提高二次冷却强度,便可以进一步改善连铸机拉速。二次冷却的增强,主要目的是强制铸坯表面均匀冷却,使得铸坯可以花费更短的时间来实现冷却,并控制凝固状态。针对二次冷却配水模型的优化,降低对角横裂发生的可能性,以及提高对铸坯回温现象的控制,全面实现铸坯的均匀冷却。更改二冷水管道为平装形式,提高气动调节阀的精度,并改善水流波动问题,对进一步提高小方坯连铸机高拉速生产具有重要作用。为了更好的适应高拉速与
不同钢种的凝固特性,便需要计算每个冷却区的流量设定值,完全优化各钢种的比水量,保证可以满足不同钢种生产要求,提高铸坯质量稳定性,做到低过热、高拉速以及二冷弱冷生产。
5.氩后温度与中包过热度
高拉速连铸相比常规连铸工艺,钢水在结晶器内停留的时间会进一步缩短,这样为了不影响坯壳的厚度,不仅要对结晶器的冷却功能进行改造优化,还需要保证做到低温钢液。因为较高温度的钢水将会进一步加剧二次氧化反应,同时还会腐蚀包衬。但是如果钢水温度过低,也会影响铸坯质量,因此必须要严格控制低温浇筑的温度参数。高拉速连铸工艺,钢水在中包内停留的时间缩短,氩后温度与中包温度也会降低,结合实践可知,控制中包温度在1520~1530之间,氩后温度会降低5度。实际生产中,需要根据不同拉速来采取相应的措施控制氩后温度,提高铸坯质量。
结束语:
小方坯连铸机高拉速生产技术的研究,需要在保证铸坯质量的同时,适当的提高拉速。随
着连铸生产工艺的不断成熟,还需要结合实践确定可进一步改造的方向,争取更好的达到高拉速连铸生产要求。
参考文献:
[1] 匡伟.小方坯连铸机高拉速技术改造和生产实践[J].科技风,2020(19):16.
[2] 关文博,宋文生,王利勇,王峥,朱嘉.小方坯连铸机高拉速生产实践[J].山西冶金,2019,42(06):89-91.
[3] 胡铁军,李子辉,房志琦,刘辉.小方坯连铸机高效化生产研究及实践[C].河北省金属学会、河北科技大学、华北理工大学.2019全国高效连铸应用技术及铸坯质量控制研讨会论文集.河北省金属学会、河北科技大学、华北理工大学:河北省金属学会,2019:51-53.

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标签:结晶器   生产   铸坯   冷却
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