陶力 李秉强
（本溪钢铁集团公司炼钢厂）
关键词 薄板坯连铸机，H硬质合金密封环2漏斗型结晶器，带LPCS的动态软压下。 Summaries of Bengang BSP Flexible Thin Slab Caster
Liu Jun Tao Liqun Li Bingqiang
（Steel Making Plant of Benxi Iron &Steel (Group) Co.Ltd）
Abstract This paper introduced production process and technology of flexible thin slab caster.
Key words flexible slab caster H2 funnel mould dynamic soft reduction with LPCS
1 前言
自八十年代末美国纽柯公司的克里福兹维尔厂投产世界上第一台连铸—连轧短流程生产线，经济效益显著，引起国际冶金界的重视。薄板坯连铸连轧技术与传统连铸连轧技术相比较，具有生产流程短，节约能源，降低生产成本及劳动强度等优点。目前，随着薄板坯连铸连轧技术的日臻成熟，它所能生产的钢种已扩大到包括包晶钢、硅钢、汽车用钢、低碳钢、中碳钢、高碳钢、高强度合金钢等多个种类，产品结构越来越广泛。
本钢BSP薄板坯连铸机技术由Danieli公司提供：应用H2漏斗型结晶器、带LPCS的动态软压下、结晶器漏钢预报和热相图等技术，使BSP薄板连铸机的工艺技术和设备性能达到世界一流水平。
以下对本钢BSP薄板坯连铸机的工艺技术及设备性能做以介绍。
2 本钢BSP薄板坯连铸连轧工艺简介
BSP连铸--连轧短流程生产线生产厚度为90/70mm和100/85mm的铸坯。连铸机采用H2漏
斗型结晶器，结晶器长度1200mm，结晶器下部为2对带辊型的足辊，扇型0段前5对为带辊型的夹持辊，将出结晶器后有凸度的铸坯压平。连铸机为直弧型，设9个扇型段，冶金长度14.27m。采用8点弯曲，3点矫直。液芯压下采用动态软压下技术。铸机后为辊底式加热炉，在粗轧机后设保温辊道。连轧机是2+5方式，即2架粗轧机，5架精轧机。轧制带钢的最终厚度为0.8--12.7mm。[1]
本钢BSP薄板坯连铸机的工艺流程：
中间包液位控制
塞棒控流
自动对中、升降功能
定时换渣线功能
中间包准备：
水口、塞棒安装、喷涂
长漏斗型、直H2结晶器
二次冷却水 气雾冷却
扇型0段矫弯单元
板坯弯曲
采用小振幅高频率的液压振动方式
扇型1~6段弯曲单元
北虫草菌种板坯容器
结晶器电磁涡流和Co60液位控制
扇型7段矫直单元
板坯矫直
结晶器漏钢预报和热相图系统
定尺剪切、优化剪切
事故下的碎断
切头、切尾、取样
起停式摆剪
板坯剪切
图1：本钢BSP薄板坯连铸机的工艺流程
Figure 1: Process of Bengang BSP Thin Slab Caster
3 薄板坯连铸机主要技术性能参数
表1: 薄板坯连铸机主要技术性能参数
Table.1: Main technology characters of thin slab caster
基本特征 | 工艺设置 |
坯厚（mm） | 90/70 100/85 |
机型 | 直-弧 |
结晶器 | H2结晶器 全长漏斗 |
| 黄毅玲 结晶器振动台 | 液压振动 |
铸坯支撑 | 结晶器下7对带辊型密排分节辊，多点弯曲矫直，扇型段密排分节辊 |
冷却 | 气-水 |
弧形半径（m） | 5 |
冶金长度（m） | 14.27 |
液芯压下 | 采用动态软压下 |
拉坯速度（m/min） | 2.5~6.0 |
剪切机 | 启停式摆剪 |
除磷机 | 高速喷淋水除磷 |
| |
4 薄板坯连铸机采用的新技术[3]
4.1 H2漏斗型结晶器
结晶器及其相关技术是薄板坯连铸机的核心，与传统的平行式结晶器不同，达涅利公司采用自主专利的H2漏斗型结晶器，这样，结晶器上口尺寸更大（约180mm）。增大了弯月面的面积。H2结晶器长1200mm，出结晶器时铸坯带凸度，经2对带辊型的足辊和扇型0段前5对带辊型的夹持辊压平，加上结晶器总长，漏斗型总长约2100mm。由于具有平滑的漏斗型，可减少结晶器内初生坯壳所受的机械应力。
长漏斗型结晶器分为两个不同区域：
上部是断面圆周式，其渐进缩小的特点可补偿因凝固造成的坯壳收缩。
下部是垂直墙壁式（中心部分有曲度，外部平行），可避免引锭杆拉出时产生问题。
为保证结晶器—坯壳接触并且避免间隙形成，上部区（有锥度）和下部区（垂直）每个宽面通过圆边连接。
H2漏斗型结晶器具有以下特点：
由于具有平滑的漏斗型，在铜板和坯壳之间无间隙产生。
液态钢水面积更大，有利于结晶器保护渣的熔化（结晶器的润滑更好）。
液体熔池波动小，可获得更稳定的弯月面。
结晶器内无钢水对坯壳的冲刷和重熔现象（可减少漏钢危险）。
SEN和结晶器铜板之间的空间更大。
在板坯宽度方向上，温度和凝固组织均匀。
图2：DANIELI H2漏斗型结晶器
Figure 2: DANIELI H2 funnel mould
十二水磷酸氢二钠
4.2 带液芯压下的动态软压下
液芯压下的原理是，当铸坯离开结晶器后，在紧接其后的每个扇型段内弧侧设置2对带位置传感器的液压缸，系统内设重力传感器。外弧侧固定，内弧侧用液压缸推动，将铸坯压下到工艺要求的厚度规格。
达涅利动态软压下通过动态凝固模型和液芯模型，可根据钢种、铸速、中间包过热度自动计算铸坯的凝固终点。因而将铸坯厚度的减小均匀地分配在各个扇形段内。其最大压下量为20mm。软压下的实施发生在凝固摩擦力允许的区域内，在液芯完全凝固发生前端对铸坯实施2-3mm的压下可减少铸坯的中心偏析和中心疏松。
采用带位置传感器的液压缸使动态软压下不仅可以控制压下位置，而且可以控制压下力。并动态调整扇形段的压下位置。
图4： 带LPCS的动态软压下
Figure3: Dynamic soft reduction with LPCS
4.3 结晶器液压振动技术
采用液压振动技术振幅和频率的操作范围宽（振幅：0~20mm，频率：0~600opm），在浇注期间，振幅和频率能连续调整。并且可以灵活地调整振动参数，不局限于单一的正弦振动方式。有利于改善铸坯的润滑，减少漏钢。并减少振痕，改善铸坯表面质量。
液压振动可改变振动波形，能使用的典型波形为非对称正弦波形。使用非对称正弦波形在半个循环内可获得不同的结晶器速度。可实现在线调整振幅和正、负滑脱的比例。在高拉速条件下，保证一定的负滑脱率而不增大正滑脱，有利于保护渣均匀进入坯壳表面，形成均匀的渣膜厚度。[2]
汽车水箱除垢剂液压振动台可实现以下功能：
在不同拉速下，可获得持续的负滑脱时间。
对应于不同钢种有最佳的负滑脱时间。
可获得有规则的、浅的振痕。
能实现良好的润滑。
板坯无纵向裂纹。
无粘钢现象。
图5：结晶器液压振动台控制图[4]
Figure 4: Mould hydraulic oscillator control
4.4 结晶器热相图
H2结晶器装配了：
90个热电偶安装在结晶器的宽面活动侧铜板上。
90个热电偶安装在结晶器的宽面固定侧铜板上。
7个热电偶安装在结晶器的左侧窄面铜板上。
7个热电偶安装在结晶器的右侧窄面铜板上。
安装结晶器热电偶用于探测结晶器铜板与液态钢水接触部位的温度。
所有的热电偶与PLC连接，读取热电偶探测的温度，产生温度图。
热相图可帮助理解结晶器内各处的不同临界状态。通过热相图，操作者可即时观察到结晶器内的状态，因此能预知临界条件，这些临界条件可能引起裂纹等缺陷。
通过结晶器热相图可以检测从结晶器底部延伸的冷齿现象。冷齿发生的原因是由于结晶器窄侧铜板没有足够的锥度，在结晶器的窄侧的底部，铜板和坯壳之间能形成间隙。钢水静压力推向窄侧坯壳来补偿这个间隙。坯壳承受应力导致在宽侧铜板的中部，初生坯壳能与铜板脱离。使冷点从结晶器宽侧的底部升起。
而且通过结晶器热相图。在结晶器顶部的冷点也能看到，冷点的产生是由于结晶器润滑剂不足，导致凝固坯壳的不规则收缩或渣卷入造成。
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