淺析方坯連鑄機的技術(shù)改造問題

【摘要】隨著現(xiàn)代方坯連鑄機設(shè)備正朝大型化、高效率化和自動化的方向發(fā)展，對方坯連鑄機進行相應(yīng)的技術(shù)改造也顯得尤為重要，本文就根據(jù)方坯連鑄機的工藝要求和設(shè)備使用情況闡述了的一些常用的技術(shù)改造措施，以提高我國方坯連鑄機的整體設(shè)備的技術(shù)水平。

【關(guān)鍵詞】方坯連鑄機；技術(shù)改造；效率

引言

現(xiàn)代連鑄設(shè)備正朝著高效率、高速化和自動化的方向發(fā)展。小方坯連鑄機的技術(shù)改造使得我國方坯連鑄機的整體技術(shù)水平得到較大的提高，創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟效率。其中高效化的技術(shù)改造是小方坯連鑄機技術(shù)發(fā)展的一種必然趨勢，也是提高方坯連鑄機設(shè)備生產(chǎn)率的主要技術(shù)手段。如何繼續(xù)提高方坯連鑄機的作業(yè)率、拉速和整體連澆數(shù)量等性能參數(shù)，提高方坯連鑄機的整體工藝水平，是目前相關(guān)技術(shù)人員的一項重要任務(wù)。

1、國內(nèi)連鑄機現(xiàn)狀

在我國現(xiàn)有的小方坯連鑄機中，主要集中在以下機型：美國的羅可普和康卡斯特普，德國的德馬克和意大利的達涅利，還有我國國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的一些方坯連鑄機。如今存在的主要問題有以下幾點：

（1）作業(yè)效率低。據(jù)統(tǒng)計我國大部分的連鑄機作業(yè)效率都低于65%，而國外的連鑄機設(shè)備的效率值為95%，其中某些方坯連鑄機的作業(yè)效率低不僅僅是設(shè)備的生產(chǎn)效率低而是設(shè)備的生產(chǎn)工藝不合理，造成資源的浪費，滿足不了高作業(yè)率和高拉速的要求，還有就是設(shè)備的前后工序搭配不合理，如，選擇小方坯配電弧爐型號，投產(chǎn)時是在滿足設(shè)計要求的前提選擇相應(yīng)的性能，但是隨著電爐的生產(chǎn)效率的提高，小方坯連鑄機的生產(chǎn)能力就會明顯滯后，作業(yè)效率就會明顯的降低。

（2）拉速偏低。國內(nèi)大部分的連鑄機的拉速小于2m/min，較先進的連鑄機的拉速可達到3m/min，而相比國外較先進的連鑄機的拉速可達到6m/min，兩者相比較就看出我國的連鑄機的拉速普遍偏低。因此，相應(yīng)設(shè)備的技術(shù)改造已經(jīng)迫在眉睫了。

（3）工藝水平落后。其表現(xiàn)在連鑄機的裝備工藝性差，相配套的冷卻設(shè)備，冶煉設(shè)備、連鑄用介質(zhì)均不能滿足高效連鑄的性能要求。

（4）可鑄鋼種形式單一。除一些現(xiàn)代化程度較高鋼鐵企業(yè)可連鑄較全的鋼種，如高強度合金鋼，不銹鋼和軸承鋼等特殊性能鋼，其余大部分連鑄機的裝備工藝水平較低，都只能連鑄普通碳鋼和一些合金性能鋼。

（5）自動化程度低。由于方坯連鑄機的裝配工藝和生產(chǎn)工藝都較復(fù)雜，大部分的方坯連鑄機系統(tǒng)集成化低，都不具有人工智能化的操作功能，仍舊處在半自動化的操作狀態(tài)。

2、連鑄機改造內(nèi)容及主要技術(shù)措施

在充分考慮鋼水供給能力和連鑄機協(xié)調(diào)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上，以改進制造工藝技術(shù)和提高設(shè)備自動控制上為重點，采用當今先進可靠的連鑄新技術(shù)，較低的投入成本，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的、多種類和多規(guī)格的連鑄產(chǎn)品，充分發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)率?，F(xiàn)從以下幾點改造內(nèi)容來闡述作者的技術(shù)改造觀點。

2.1增加鑄機半徑 為了提高方坯連鑄機的拉速和連鑄的質(zhì)量，減少在連鑄過程中產(chǎn)生的應(yīng)變，增大方坯連鑄機作業(yè)半徑可有利于提高連鑄的生產(chǎn)質(zhì)量。但其缺點也很突出，改變連鑄機的作業(yè)半徑需改變結(jié)晶器及其振動裝置、切割機和拉矯機等設(shè)備布置方式，改造的內(nèi)容較多，投入也較大。

2.2結(jié)晶器的改造

對結(jié)晶器的改造主要有以下幾個方面：

⑴改變結(jié)晶器銅管內(nèi)腔錐度 在結(jié)晶器銅管內(nèi)腔采用了一定形狀的錐度是為了減少鑄坯在冷凝過程所產(chǎn)生的氣隙，從而提高了鑄坯的傳熱效率，從而鑄坯與管壁的之間的摩擦力增大，若摩擦力過大會使連鑄質(zhì)量下降，如產(chǎn)生裂紋、氣孔等現(xiàn)象。因此，選擇合適的內(nèi)腔錐度就十分關(guān)鍵。事實上，影響生成氣隙的因素很多，目前還不能完全確定其原因，因此，選擇內(nèi)腔錐度主要還是由經(jīng)驗確定，目前，國內(nèi)大都數(shù)連鑄企業(yè)均采用拋物線錐度，改造后拉速一般可達2.5m/min左右。

⑵改變結(jié)晶器銅管長度 一般來說，結(jié)晶器的凝固殼的厚度與在結(jié)晶器內(nèi)停留的時間成正比，因此結(jié)晶器銅管長度將直接影響鑄坯出結(jié)晶器內(nèi)的停留時間。如將結(jié)晶器銅管長度從750mm改為850mm后，生產(chǎn)某一同樣規(guī)格的鑄坯時，拉速從1.8m/min提高到2.8m/min左右。連鑄的效率也相應(yīng)的提高了15%左右。

⑶改進銅管的密封方式 通常，銅管的兩側(cè)面采用端面密封的形式，但由于工作時銅管會受到熱脹冷縮的作用，會發(fā)生泄漏的現(xiàn)象，從而影響工作效率，改造后將銅管上次的端面密封處添加非金屬密封墊，而下側(cè)采用側(cè)面密封，使銅管不受熱脹冷縮的影響。

2.2改造結(jié)晶器振動裝置 結(jié)晶器的振動裝置通常采用四連桿結(jié)構(gòu)傳動，其結(jié)構(gòu)簡單，但傳動損耗就大，由于連桿結(jié)構(gòu)的局限性，導(dǎo)致其調(diào)速也不方便，維修性也較差，若采用板簧式機構(gòu)傳動，可取消傳動裝置中的軸承，從而消除由軸承磨損所產(chǎn)生的振動現(xiàn)象。用伺服電機加伺服控制器模式來代替機械調(diào)速，減少了機械傳動的損耗，實現(xiàn)設(shè)備智能化調(diào)速，提高了設(shè)備的使用壽命。

2.3改造拉矯機裝置 為了提高連鑄的效率和鑄坯的質(zhì)量，可將單點矯直改為多點矯直或連續(xù)矯直。由于拉矯機常在高溫不流通的環(huán)境中作業(yè)，從而使設(shè)備老化嚴重，可將電機和傳動系統(tǒng)進行改造，將電機和傳動系統(tǒng)遠離高溫區(qū)，傳動系統(tǒng)采用水冷和風(fēng)冷，提高散熱效率，可提高拉矯機能在高溫環(huán)境中的使用壽命。

2.4改造二次冷卻裝置 連鑄級在二次冷卻裝置時主要是出現(xiàn)漏鋼問題，為解決此問題可適當對二次冷段的裝置進行結(jié)構(gòu)簡化。因此可以在方坯連鑄機上采用剛性結(jié)構(gòu)的引錠桿，這樣可減少鑄坯阻力，而又不會直接影響鑄坯的質(zhì)量，因此采用剛性機構(gòu)的引錠桿總體提高了連鑄機的設(shè)備使用效率。

2.5提高中間罐的容量 一中間罐是保證澆注用鋼液有足夠長的保溫時間，從而去除中間的夾雜成分，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。如今大部分煉鋼廠都大幅提高中間罐容量和最大液面高度，在保證在高拉速的前提下，增大中間罐滑動水口的口徑來增加鑄鋼水的流量，從而提高生產(chǎn)效率。

3、改造后效果

由于方坯連鑄機的技術(shù)改造所涉及的技術(shù)范圍較廣，一般企業(yè)需根據(jù)自身的特點，合理的安排方坯連鑄機的技術(shù)改造內(nèi)容，但一般都通過提高方坯連鑄機的作業(yè)效率，拉速和整體連澆效率等性能參數(shù)。從而對以前連鑄機與其他設(shè)備的不匹配，設(shè)備之間的工藝流程不規(guī)范等問題進行了相應(yīng)的改進。實踐證明，上述方法對提高方坯連鑄機的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量大有幫助，并可推動企業(yè)的生產(chǎn)制造工藝和各部門間的組織調(diào)度能力。

4、總結(jié)

本文著重描述了方坯連鑄機的設(shè)備使用情況，方坯連鑄機的主要技術(shù)改造內(nèi)容，合理的運用這些成熟的制造工藝方法可提高方坯連鑄機的設(shè)備使用率和生產(chǎn)效率，也是公司生存、發(fā)展，取得較好經(jīng)濟效益的保證。也對改善公司產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本有著深刻的意義。

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