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内装式整体浸入水口在方坯连铸机的应用实践

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内装式整体浸入水口在方坯连铸机的应用实践内装式整体浸入水口在方坯连铸机的应用实践 1, 2121 张海宁,周鑫,李荣祥,林腾昌 (1. 北京科技大学,北京 100083;2. 石家庄钢铁有限责任公司,河北 石家庄 050031) 摘要:通过对浸入式水口堵塞机理的分析研究,提出改变外装式分段水口为内装式整体浸入水口的方案,同时进行水口几何尺寸及材质的优化选择。改进后的水口在实际生产中,连铸结晶器液面波动次数减少 70%,钢中非金属夹杂物缺陷率由 2.91%下降为 0.5%。 关键词:浸入式水口;水口堵塞;结晶器;夹杂物 () 文章编号:1002-163...

内装式整体浸入水口在方坯连铸机的应用实践
内装式整体浸入水口在方坯连铸机的应用实践 1, 2121 张海宁,周鑫,李荣祥,林腾昌 (1. 北京科技大学,北京 100083;2. 石家庄钢铁有限责任公司,河北 石家庄 050031) 摘要:通过对浸入式水口堵塞机理的分析研究,提出改变外装式分段水口为内装式整体浸入水口的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,同时进行水口几何尺寸及材质的优化选择。改进后的水口在实际生产中,连铸结晶器液面波动次数减少 70%,钢中非金属夹杂物缺陷率由 2.91%下降为 0.5%。 关键词:浸入式水口;水口堵塞;结晶器;夹杂物 () 文章编号:1002-1639201203-0053-03中图分类号:TF777.1文献标志码:A The Application of Inside Outfit Whole Immersion Type Nozzle to Billet Caster 1, 2121ZHANG Hai-ning,ZHOU Xin,LI Rong-xiang, LIN Teng-chang (1. University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China; )2. Shijiazhuang Iron and Steel Co. Ltd., Shijiazhuang 050031, China Abstract:Through analyzing the mechanism of the jam of immersion type nozzle, put forward changing from outside outfit dividing sectiontype nozzle into inside outfit whole immersion type nozzle. At the same time, optimized the geometry size and material of nozzle. Through the practical application in production, the liquid surface undulation frequency of caster mould reduced by 70%, the defects of non-metal in- clusions in steel decreased from 2.91% to 0.5%. Key words:immersion type nozzle; nozzle blocking; mould; inclusions 洁净钢生产工艺的不断提升对连铸工艺和铸坯质量1 水口堵塞的形貌及特征 提出了越来越高的要求,连铸中间包水口粘渣甚至堵塞 水口堵塞的形貌 的问题一直是阻碍连铸坯质量提升的主要因素之一。水 口堵塞不但影响生产组织的稳定连续性,同时造成结晶 某公司现有两台小方坯连铸机,均为 5 机 5 流刚性器液面的波动和堵塞物脱落成为钢中大型夹杂物。因此 引锭杆全弧形连铸机,断面分别为 150 mm × 150 mm、 减少和消除水口堵塞,对于连铸的增产增效及铸坯质量 180 mm × 180 mm,主要生产钢种包括优质碳素钢、合金 1-3 的提高具有重要的意义 。本文通过对水口堵塞的机理 结构钢、齿轮钢、弹簧钢、轴承钢及易切削非调质钢等。 分析,将外装式分段水口改为内装式整体浸入水口,并 工艺改进前,采用 Al-C 质外装式分段浸入水口,水口与 优化塞棒、水口材质和配合尺寸后应用于生产,取得较 中间包上水口间用 A1-C 质胶泥垫密封,但生产过程中结 好的冶金效果。 晶器液面波动频繁,水口粘渣堵塞现象严重,钢中非金 属夹杂物缺陷比例居高不下,严重制约了市场拓展空间 和产品结构调整。水口堵塞形貌如图 1。水口堵塞物多为 质地疏松的灰色或灰白色物质。 收稿日期:2011-12-26;修回日期:2012-01-11 作者简介:张海宁(1971—),男,博士,高级工程师,主要研究方 向为煤气的调度优化. 参考文献:4 结 论 [] 1曾 智,韩占光,李 景,等. 大圆坯连铸二冷配水 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 模 []型开发 J. 特殊钢,2011,32 (3): 1-4. (1)针对 600 mm 大圆坯连铸,建立了柱坐标下的 [] 2李永林,赵 沛,仇圣桃,等. 车轮钢圆坯 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面温度和坯壳 一维凝固传热 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 模型,对连铸坯温度场进行了计算,其 []厚度的数值分析 J. 钢铁,2006,41 (1): 32-35. 计算结果与实测数据吻合良好。 [] 3张志祥,闵 义,姜茂发. 37Mn5 连铸圆坯凝固过程数学模 (2)随着拉速的提高,铸坯的表面温度明显升高,固 []拟 J. 东北大学学报(自然科学版),2010,31(7): 966-969. 液两相区的长度增加,凝固终点位置向后移动。拉速每 [] 4唐海燕,李京社,韩丽敏,等. 圆坯连铸凝固传热数学模型 提高 0.05 m/min,凝固终点位置后移约 3.87 m,两相区长 []及应用 J. 特殊钢,2009,30 (4): 5-7. 度增加约 1.15 m。 [] 5孙开明,付继成,李京社,等. 圆坯连铸凝固传热数学模型 []及应用 J. 钢管,2009,38 (3): 23-27. (3)过热度对铸坯表面温度和凝固进程影响较小。[] []6张玉柱,艾立群. 钢铁冶金过程的数学解析与模拟 M. 北 (4)钢种碳含量对铸坯固液两相区的长度影响明显, 1997: 297-298. 京:冶金工业出版社,低碳钢两相区长度为 3.1 m,高碳钢两相区长度为 10.1 m。 2012 年 第 41 54 INDUSTRIAL HEATING V o l . 4 1 N o 发生如式(1),式(3)所示反应。 SiO(s),C(s),SiO(g),CO(g)2 3SiO(g),2A1(l),A1O(s),3S(i l) 23 3CO(g),2A1(l),A1O(s),3C(s) 23 浇铸温度下耐火材料中的 SiO与 C 发生还 2 释放出 CO 及 SiO 气体。钢水中溶解的铝被这些 次氧化,生成 A1O沉淀在耐火材料表面,形成了 23 A1O沉淀层,这一层即是水口堵塞形成 密的纯23 层。此外,耐火材料内的反应产生的气泡使水口 粗糙,这使得 A1O更容易沉积在水口工作面上 图 1 23水口堵塞形貌 钢水自身夹杂物 水口堵塞的特征 O及其他脱氧产物 钢水自身纯净度不够,A123 通过对大量堵塞水口的观察发现堵塞区域大致分为 上浮,而在水口壁附着堵塞。钢水中的夹杂物要两种:碗部圆弧入口区+出口处及碗部圆弧入口区+渣线 口壁粘附,首先须传递到水口壁上。堵塞首先发部位,如图 2 所示。 现分流的部位。分流区的铸流是紊流,特点是频 向流动。涡流将夹杂物直接携带到水口壁。水口 口及出口处较其他地方堵塞严重便证实了这一点 4 解决水口堵塞的措施 为解决水口堵塞的问题,在提高钢水纯净度 包括强化脱氧操作、Ca 处理及优化延长软吹时间 连铸耐火材料进行了本质上的优化改进。 水口选型的改进 图 2水口堵塞特征 首先要杜绝中间包,结晶器间的二次氧化, 变目前的水口安装方式,将外装式分段水口改为2 水口堵塞物分析 整体水口。对于方案的可行性,通过对中间包升对水口堵塞物进行能谱解析,其典型成份含量如表 1 和横移行程的调整得到论证。为保证水口的烘烤所示。 用下抽风装置,充分利用中间包内火焰,满足了 % 表 1 水口堵塞物成份2 外对于 150 mm断面,为确保水口的严格对中, ) () () () () ()((FeO) SiOCaOMgOAlOMnOTiO 2232 作了专用的备包对中台。 4.6 4.41 29.22 6.71 40.64 0.583 0.418 水口几何形状的优化 水口堵塞物主要为固态显微夹杂 A1O、A1O? 2323 由上述堵塞物分析可知,水口的设计形状对MgO 等,同时经显微观察,堵塞物大致分为三层,紧贴 传递起着重要作用,所以必须避免几何形状的突水口内壁是一层不连续的金属层,之后是致密的 A1O沉 23 保形成层流,减少紊流。改进后的塞棒与整体水积物,最外层是呈絮状或簇状分布的松散的 A1O颗粒, 23 合如图 3。 并伴有钢珠。 3 水口堵塞物形成机理分析 二次氧化 外装式分段水口不可避免的会发生二次氧化,一方 面 Al-C 胶泥密封垫致密性差,同时水口对中操作时会破 坏其密封;另一方面,换水口时,因密封垫经高温烧灼 与中包上水口烧结,造成接触面粗糙不平,更恶化了密 封效果。 水口耐火材料与高温钢水发生反应 图 3 塞棒与整体水口配合 外装式分段水口为 A1-C 质,浇铸过程中与高温钢水 表 2 结晶器液面波动频次对比装时确保垂直对中,以免导致水口内钢液分流;水口外 1 壁加 3 mm 绝热保温材料,可减轻堵塞程度。 水口材质对比统计炉数波动次数波动频率/次?炉 优化 从上面的分析可知,水口堵塞与水口材料中 C 和 改进前1 495 1 166 0.78 SiO 2 改进后1 531 380 0.25 有着密切的关系,要防止堵塞物沉积,要求水口材质不 含 C,但如此会大大降低水口的热震性,故在此理论基 非金属夹杂物缺陷率 础上,采用在水口内壁附一层无 C、高致密度的防堵层, 水口粘渣的减少和结晶器液面的稳定,减少了附着 有效解决了水口堵塞问题。 物的脱落和卷渣现象发生,钢中非金属夹杂物缺陷率由 2.91%下降为 0.5%,如表 3 所示。 表 3 钢中非金属夹杂物缺陷率对比 5 改进前后的冶金效果对比 小方坯连铸机于 2009 年开始引入内装式整体浸入水 对比时间检验炉数大型夹杂物缺陷率/% 口,2010 年全面推广使用,应用效果显著,水口粘渣堵 2009 年 1 , 7 月份 3 516 2.91 改进前塞问题解决,液面波动大大减少,提高了保护效果,夹 2009 年 8 , 12 月份3 028 1.1 杂物缺陷率大大降低。 2010 年 8 084 0.55 改进后 水口粘渣及堵塞情况 2011 年 1 , 3 月份2 214 0.5 新型水口应用后,水口粘渣及堵塞情况得到彻底改 观,极大提高了生产稳定性,典型水口形貌如图 4。 6 结 论 (1)通过对外装式分段浸入水口粘渣堵塞的机理分 析,提出内装式整体浸入水口的使用,并通过水口几何 尺寸及材质的优化,解决了水口粘渣堵塞和液面波动问 题; (2)改进水口后,连铸结晶器液面波动次数减少 70%, 钢中非金属夹杂物缺陷率由 2.91%下降为 0.5%。整体水 口的成功应用,极大提高了小方坯连铸机的质量水平,为 产品结构调整奠定了基础。 参考文献: [] []1卢盛意(连铸中间罐水口堵塞问题J(连铸,2002(5):14-17. 图 4 整体水口使用后形貌[] 2谢集祥,尹振芝,王庆祥(连铸中间包水口堵塞问题浅析 []J(中国冶金,2006 (3):8-9. 液面波动情况 [] 3赵李平,王 勇,王鸿盛(连铸中间包水口堵塞问题的研 在解决水口粘渣及堵塞的同时,结晶器液面控制稳[]究现状 J(炼钢,2007 (2):59-62. 定性有了极大提高,使用内装式整体浸入水口较外装式 分段水口液面波动频次减少 70%。过程结晶器液面曲线 对比如图 5 所示。调查改进前后各两个月的生产数据,结 晶器液面波动情况对比如表 2 所示。 WZ003487 西门子,奥钢联金属技术公司为 Colakoglu 钢铁公司 改造电弧炉设备——《Iron & Steel Technology》,2011,Dec. No. 6,18(英) 土尔其 Colakoglu 钢铁公司最近为了它的 315 t 电弧炉改造 成功给西门子-奥钢联金属技术公司签发了验收合格证书。该电 弧炉改造项目是于 2011 年 7 月开始进行的,现已正常生产。改 造 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 包括大部分机械设备,计有:上、下炉壳、龙门架、升 降机构、立柱、炉盖,以及配用直径为 800 mm 石墨电极的新 型导电横臂。改造后,炉膛容积加大 20%,但是保持出钢量 (315 t)不变,留钢量增加,这是为了缩短熔化期。改造后,熔 炼运行记录表明:有功功率增加 8%、电能消耗降低 6%,化学 能不变、生产率提高 12%。改造后,该电弧炉年产量为 250 万 t 合格钢材。 [] 花 皑 摘 图 5 结晶器液面曲线对比
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