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连铸坯发展历史

人气:15 发表时间:2019/1/26 9:45:02
摘要:

日本住友金属公司于1996年建设了圆坯专用连铸机,开发了不受钢种限制,且以高速铸造和铸坯无检查、…

全文:
日本住友金属公司于1996年建设了圆坯专用连铸机,开发了不受钢种限制,且以高速铸造和铸坯无检查、无清理为前提的圆坯连铸工艺,继而于1997年在世界上设置了首条将无缝钢管轧机与圆坯铸机直接相连的生产线。

以下简要介绍难铸造钢种的连铸技术开发、利用高速连铸的高生产率技术,以及可直接向无缝钢管轧机运送无缺陷圆坯的连铸技术。

1圆坯连铸---无缝钢管轧机直接连接方式

日本住友金属公司和歌山厂将炼钢车间、圆坯连铸机和无缝钢管轧机配置在一条直线上,实现炼钢---无缝钢管轧机直接连接方式运转,从而原来实施的大断面矩形坯连铸---初轧机开坯---无缝钢管轧制工程的生产周期缩短了2/3(从60日缩短20日)。在新工艺中,当初的设计未考虑铸坯的检查和清理,而是以连铸无缺陷圆坯为前提的。

圆坯连铸机的主要设备规格为∶大包容量210吨,结晶器尺寸共有4种不同直径,铸机型式为弯曲型(半径10.5米),6流,最高铸速3.0米/分;中包容量50吨,采用等离子火炬加热钢液,且中包是在热态下重复使用;结晶器采用了油压振动和电磁搅拌技术。

该铸机浇铸了无缝钢管材料所有的钢种,其结晶器尺寸仅含191、225、310、360毫米4种规格。因为该公司开发了高交叉角扩管穿孔制管技术,故无须更多尺寸的圆坯即能生产所有尺寸的无缝钢管。

为确保铸机的高生产率而将之设计为6流,在191毫米和225毫米较小断面的圆坯浇铸中,进行了铸速2.0米/分以上的技术开发。

为降低耐材成本,采用了中包热态重复使用技术。即中包浇完钢后,快速吊至砂床上排除残余钢渣,不进行冷却而是进行手工清理,更换滑动水口和浸入式水口后再投入使用,可浇钢400炉次以上。

另外,为改善圆坯的表面质量,结晶器采用了油压振动装置,可按不同钢种设定结晶器振动行程的最佳值,从而可进行360毫米铸坯的1米/分低速铸造和191毫米铸坯的3.0米/分高速铸造。且在中包上设置了等离子加热装置,以调节稳定中包钢水温度并稳定圆坯的操作;还设置了结晶器内钢液的电磁搅拌装置,以确保铸坯的心部等轴晶率。

2圆坯连铸的技术课题

2.1初期凝固稳定化技术

与矩形结晶器的情况不同,在结晶器内钢水静压力的作用下,圆坯的凝固壳向外侧的变形是困难的,故存在结晶器壁与坯壳接触不良的问题;且初始坯壳收缩时,还易产生坯壳的纵向弯曲变形,当结晶器壁与坯壳间的距离不均匀时,在圆周方向将产生大的不均匀间隙。此时,脱离结晶器壁的部分凝固壳簿且温度高,易产生裂纹(或断裂)而成为振痕。

2.2轴芯裂纹

连铸圆坯时,因最终凝固位置变成了中心的一点,故易产生缩比。若因回温而产生拉伸应力,轴芯就易产生裂纹,故连铸圆坯难度较大。对于其它如板坯、方坯及矩形等铸坯,可采用压下等措施。而在圆坯上,为确保圆坯的正圆度,则不能对之进行压下处理,只能转向其它的技术开发。

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