大矩形坯結(jié)晶器在線調(diào)整工藝研究

楊仁強(qiáng)

（蕪湖新興鑄管有限責(zé)任公司，安徽 蕪湖 241000）

對(duì)于大矩形坯結(jié)晶器在線調(diào)整工藝的研究，其主要是涉及到煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，主要是針對(duì)在線調(diào)整工藝。希望通過(guò)本文的探討，能夠?qū)υ诰€調(diào)整工藝有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也能夠?qū)Υ缶匦闻鹘Y(jié)晶器的實(shí)際價(jià)值有所了解。

1 大矩形坯結(jié)晶器在線調(diào)整工藝背景

目前煉鋼廠連鑄結(jié)晶器的使用主要有兩點(diǎn)：一是通過(guò)傳統(tǒng)模式的固定結(jié)晶器總管水壓來(lái)確定結(jié)晶器的水流量，以確保結(jié)晶器的正常使用；二是在結(jié)晶器在使用到中后期時(shí)，結(jié)晶器壁磨損比較嚴(yán)重，不滿足特種鋼的生產(chǎn)要求時(shí)，只能停機(jī)檢修更換結(jié)晶器，至少需要3～4 h，尤其大斷面結(jié)晶器對(duì)弧調(diào)整等所需時(shí)間更長(zhǎng)[1]。因此，為解決傳統(tǒng)模式和停機(jī)更換結(jié)晶器的問(wèn)題，在連鑄坯生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作方便的裝置為本領(lǐng)域目前急需解決的問(wèn)題。

2 大矩形坯結(jié)晶器在線調(diào)整工藝實(shí)施

集合實(shí)際的圖片進(jìn)行分析，參見(jiàn)圖1 和圖2，主要是針對(duì)一種方坯結(jié)晶器在線調(diào)整工藝進(jìn)行研究，具體步驟包括：

圖1 方坯結(jié)晶器示例圖

圖2 方坯結(jié)晶器模擬圖

步驟1：將合格鋼水裝入大包回轉(zhuǎn)臺(tái)；步驟2：使用結(jié)晶器進(jìn)行澆鑄；步驟3：對(duì)澆鑄后的產(chǎn)品進(jìn)行冷卻；步驟4：使用拉矯機(jī)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行矯正；步驟5：將步驟4 后得到的鑄件放置在火焰切割機(jī)上進(jìn)行加工；步驟6：使用運(yùn)輸輥道運(yùn)輸加工后的鑄件；步驟7：使用出坯輥道進(jìn)行出坯操作。

其中，步驟2 中的結(jié)晶器水壓力為1.2 MPa，以保證結(jié)晶器撓度變化符合生產(chǎn)需要。

在本實(shí)施方式中，為了便于掌握鋼水重量，優(yōu)選地，步驟1 中還包括使用大包稱重系統(tǒng)稱重。在本實(shí)施方式中，為了優(yōu)化工藝，優(yōu)選步驟1 和步驟2 之間還包括使用中間罐或者中間車(chē)將大包內(nèi)的鋼水分配至結(jié)晶器中。進(jìn)一步地，為了保證用于鑄件的鋼水在澆注過(guò)程后得到的效果更好，優(yōu)選地，大包內(nèi)的鋼水進(jìn)入中間罐或者中間車(chē)時(shí)采用長(zhǎng)水口保護(hù)澆鑄。同樣的，中間罐或者中間車(chē)內(nèi)的鋼水進(jìn)入結(jié)晶器時(shí)采用浸入式水口保護(hù)澆鑄[2]。

上述使用鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)能迅速、精確地實(shí)現(xiàn)鋼包的快速交換，只要旋轉(zhuǎn)半周就能將鋼包更換到位；同時(shí)在等待與澆注過(guò)程中支承鋼包，不占用有關(guān)起重機(jī)的作業(yè)時(shí)間。同時(shí)。鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)占用澆注平臺(tái)的面積較小，也不影響澆注操作。最終，使得操作安全可靠，易于定位和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作此外，為了對(duì)鑄坯表面進(jìn)行強(qiáng)制、均勻冷卻，使鑄坯在較短時(shí)間內(nèi)凝固，優(yōu)選地，步驟3 的冷卻為使用氣水噴嘴冷卻。在連續(xù)鑄鋼過(guò)程中，為了使得連鑄坯通過(guò)外界電磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)產(chǎn)生的電磁力將鑄坯內(nèi)未凝固的鋼液攪拌流動(dòng)，以改善凝固過(guò)程而獲得良好的鑄坯質(zhì)量，優(yōu)選地，步驟2 和步驟3 之間還包括外置式結(jié)晶器電磁攪拌。同樣的，進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟3 和步驟4 之間還包括末端電磁攪拌。

具體試驗(yàn)測(cè)算如下：

步驟1：將斷面370 mm×480 mm 矩形坯結(jié)晶器寬面和窄面進(jìn)行分段，分別分成：A 窄面1/2、B 窄面1/4、C 寬面1/4、D 寬面1/2（見(jiàn)圖3）。

圖3 方坯結(jié)晶器內(nèi)壁尺寸圖

步驟2：將兩個(gè)窄面分別為A 面、B 面，兩個(gè)寬面為C 面、D 面；在不同面上標(biāo)注相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)數(shù)：點(diǎn)0 距上口5 mm 處，點(diǎn)0、點(diǎn)1、點(diǎn)2、點(diǎn)3、點(diǎn)4、點(diǎn)5、點(diǎn)6、點(diǎn)7 距離為100 mm，點(diǎn)8 距下口5 mm，點(diǎn)7—點(diǎn)8 距離為70 mm；中心點(diǎn)位置390 mm（矩形坯長(zhǎng)度780 mm）。

步驟3：通過(guò)打壓泵對(duì)結(jié)晶器試水打壓，測(cè)試其不同壓力下，結(jié)晶器存在的撓度變化：分別測(cè)試在0、0.6 MPa、1.0 MPa 和1.2 MPa 四種情況下，使用內(nèi)千分尺測(cè)量對(duì)應(yīng)點(diǎn)數(shù)據(jù)變化（見(jiàn)圖4 和表1）。

圖4 壓力表測(cè)試

表1 寬面點(diǎn)位壓力表 MPa

步驟4：試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比如下：不同壓力下，窄面變化曲線沒(méi)有發(fā)生明顯變化，且隨著壓力增大，窄面撓度有輕微變化；在不同壓力下，寬面變化比較明顯而且很直觀，隨著壓力的增加，寬面撓度越大，距離越來(lái)越小，見(jiàn)圖5 和圖6 所示。

圖5 窄面曲線

圖6 寬面曲線

基于上述方案的實(shí)際分析，本次研究中事先結(jié)晶器水壓力的改變，將壓力從原本的1.0 MPa 調(diào)整為1.2 MPa，這樣可以滿足結(jié)晶器撓度變化的實(shí)際生產(chǎn)要求，同時(shí)也可以避免在傳統(tǒng)模式下因?yàn)橥C(jī)更換導(dǎo)致時(shí)間浪費(fèi)，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)節(jié)奏的全面提升。基于上述附圖以及對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)加以分析，最終實(shí)現(xiàn)了本研究的描述。不過(guò)，因?yàn)楸狙芯坎幌抻谏鲜龅木唧w細(xì)節(jié)，在技術(shù)構(gòu)思范圍之內(nèi)，還可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案的多種簡(jiǎn)單的變型處理，這些變型都屬于保護(hù)的范疇之內(nèi)。另外還需要說(shuō)清楚，針對(duì)具體的實(shí)施方式之中主要是針對(duì)技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行描述，基于不矛盾的前提下，通過(guò)任何方式來(lái)加以組合，為了避免重復(fù)問(wèn)題出現(xiàn)，所以就不再針對(duì)其他的組合方式加以說(shuō)明[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

本文基于大矩形坯結(jié)晶器在線調(diào)整工藝進(jìn)行探討，希望能夠針對(duì)其背景資料以及具體的大矩形坯結(jié)晶器在線調(diào)整工藝實(shí)施方式進(jìn)行分析，以便能夠?qū)窈蟮难芯刻峁┮欢ǖ乃悸方ㄗh，從而服務(wù)實(shí)際工作需求。