浦项改善汽车用钢质量的宽板坯浇铸技术

浦项改善汽车用钢质量的宽板坯浇铸技术为改善汽车用钢的质量，2003年浦项改造了光阳钢铁厂的铸机。铸机结晶器基本上从弧形转变为直弧形。铸机也增加了一些新技术，如塞棒控制流场、多模式电磁搅拌、结晶器液压振动、扇形段辊距优化、动态轻压下、二冷动态配水、热坯修磨、浦项监控软件包。浦项光阳钢铁厂有一个总体规划，即增加高端产品的产量，如用于汽车暴露部件的CR和GA板卷和抗酸API钢。为了适应情况的变化和改善质量和提高产量，在2003年对以前的弧形宽板坯连铸机进行了改造，并采用了一些新设备。铸机结晶器已从弧形改变为直弧形。新采用的设备包括塞棒型流速控制器、结晶器电磁流场控制器（EMLA/LS/RS），结合喷水自动控制的动态轻压下系统、利用反向振动模式的结晶器液压振动。本文所论述的主要为优化改造铸机和新设备的运行状况，并改善宽板坯质量。为促进铸机性能和改善终端产品质量，应用了几项先进技术：-为优化结晶器流场和钢水分配，从而改善钢的总体质量，采用了塞棒流速控制系统，同时采用了多模式电磁搅拌（EMLS/EMLA/EMRS模式－电磁液面稳定/电磁液面加速/旋转搅拌）；-结晶器液压振动和铸坯导向辊分节、小辊距；-为消除高速浇铸时的动态鼓肚，优化扇形段辊距；-为使漏钢最小，铸机安装了浦项的BOPS；-为消除API钢种的内部缺陷，采用了动态轻压下和二冷动态控制系统；-为改善修磨后的板坯表面质量，安装了板坯热态修磨机；-为有助于浇铸和质量控制，安装了浦项浇铸监控软件包。先进技术:1）钢流控制从中间包到结晶器利用塞棒控制，以均匀地分配钢水，避免钢水偏流。电动缸执行自动开浇或停浇操作。如需要，可通过悬置开关人工控制塞棒，悬置开关比手动控制杆更方便。在结晶器中，多模式EMS可降低、加速（EMLA）或旋转钢水，电流强度达1000A，用来控制从SEN出来的钢流。高速浇铸时，须降低钢流速度（EMLS），避免弯月面不稳定或结晶器液面波动大，否则会导致卷渣行为。相反，低拉速下，须对钢流加速，使钢流供给弯月面更多的热量并冲涮凝固前沿。根据浇铸条件计算出来的F数自动决定控制模式。2）液压振动器安装了重量轻的液压振动器。采用正弦和非正弦方式振动，振频可达400次/分，行程可达12mm。该设备提供了非常灵活的振动方式，如反向振动，即拉速增加，行程增加，频率下降。反向振动的主要目的是为了保持负滑动时间不变，不受拉速影响。确保低拉速时降低振痕深度，高拉速时减少粘结导致漏钢的可能性。3）浦项浇铸监控软件包在铸机上安装了由浦项研究人员新开发的浇铸监控软件包。软件包由三部分组成：BOPS、CCMS、ILSDS。就硬件而言，BOPS系统有一行热电偶，有效地使由于渣膜撕裂导致的误报警最小。插入的热电偶用一个坚固的、不受干扰的终端盒保护，这能避免热电偶和延长线发生机械损坏。此外，热电偶元件直接与基底接触，增加了灵敏度。与接地铠装型热电偶相比，直接接触型热电偶检测温度要快20倍。系统用四种算法来发觉不同的粘结情况。这些算法能检测到不正常浇铸情况下发生的粘结和典型的粘结。BOPS的正确报警率高于90%。CCMS是用来监控浇铸和铸机的系统。该系统的主要功能是指导任一不正常的浇铸状况，并提供措施解决这些问题。系统用软件分析各种局部数据，通过可视化界面将浇铸状况通知操作者。操作结果保存在CCMS数据库中，用于分析质量和运行故障。最后，ILSDS（IntelligentLadleSlagDetectingSystem）是使用振动传感器进行的钢包渣检测系统。浦项已有AMEPA检测系统，但为了改善渣检测系统的灵敏性和解决维护问题，从而开发了ILSDS系统。该系统利用一种算法来分析振动的幅度大小，从而探测漩涡的形成和钢包中渣滴的下落，振动信号来自于安装在长水口机械手上的传感器。与AMEPA相比，本系统检测钢包下渣要快2秒。