特钢连铸工艺

特钢连铸工艺目录1、特钢连铸装备1.1带钢包称量、加盖装置的能单臂升降的钢包回转台1.2悬挂式中间包车1.3大容量、深液位中间包1.4高铁芯空芯铜管内冷结晶器电磁搅拌1.5二冷内外弧配水可调控的气雾冷却系统1.6高强度、高精度二冷导向及喷淋系统1.7铸坯缓冷配置目录2特钢连铸工艺操作2.1提供优良的钢水2.2实现全过程较低过热度浇铸2.3实现全过程无氧化保护浇铸2.4中间包冶金措施2.5预防减少钢包下渣操作2.6严格控制中间包内液面高度2.7中间包放渣操作2.8结晶器及四面夹辊主动下线操作2.9铸坯缓冷操作特钢连铸装备由于特殊钢自身成分特点和用途的严格要求，特钢连铸机通常具有下列一些工艺装备。1.1带钢包称量、加盖装置的能单臂升降的钢包回转台●钢包称量：便于准确掌握浇铸后期钢包内剩余钢水量，指导操作，减少二次氧化和钢包下渣量。●钢包加盖：强化保温、维持包内气氛。●钢包单臂升降：快速操作，减少连浇换钢包耽搁时间；提高钢流冲击力、实现低过热度开浇；减少中间包冲击区占用空间，便于合理设计包型，充分发挥中间包冶金效果。特钢连铸装备1.2悬挂式中间包车特钢连铸为最大限度防止二次氧化，通常使用整体浸入式水口，但是水口一失控，处理难度较大。如采用高低轨式中间包车，外溢钢水临近钢轨前必需开走包车停止浇铸；而悬挂式中间包车则有更多的处理时间以争取不中断浇铸。此外平台上无地面钢轨有利于摆放足够容积的溢流罐，方便放渣操作，减少更换操作。1.3大容量、深液位中间包大容量、深液位中间包使钢液中的夹杂物有足够的充分上浮时间，减少流间温差并确保避免连浇换包时过低液位浇铸导致卷渣。特钢连铸装备1.4高铁芯空芯铜管内冷结晶器电磁搅拌使用电磁搅拌,主要是借助其产生的电磁力消减进入结晶器内钢液的动能,使部分上升的钢液流股在结晶器内弯月面形成热顶端，利于夹杂物上浮并使结晶器保护渣均匀熔化填充,强化了结晶器内传热、细化了凝固组织、抑制了结晶前沿的不均匀生长，使初生坯壳厚度大幅度增加，抵抗钢液静压力的能力将明显提高，从而也为提高拉速创造良好条件。品种钢开发要求钢中夹杂物要少，结晶凝固致密，碳、磷、硫等元素偏析轻。电磁搅拌运行方式经历了单向连续搅拌、间歇搅拌到正反交替搅拌的发展历程。由于正反交替搅拌更有利于阻止结晶器内向下的钢液流股，从而获得稳定的热顶端，夹杂物上浮吸附效果要明显由于其它搅拌方式。特钢连铸装备现在常用的方坯电磁搅拌大致有以下二种结构形式：直接浸泡水外冷式结构形式及空芯铜管水内冷式结构形式。第一种是以法国ROTELEC公司为代表的直接浸泡水外冷式结构形式：其感应器绕组线圈采用“杜邦薄膜绕包烧结线”绕制而成，直接浸泡在冷却水中进行冷却。其最大的优点是冷却效果较好、体积小、便于制作。因此电磁搅拌器单位体积产生的搅拌功率大，且结构简单、使用方便，可以很方便的做成结晶器内置式结构。但由于感应器长期浸泡在水中，在大电流的电解作用下其绕组线圈绝缘薄膜的搭缝处很容易出现开胶现象，同时在高压水流的冲刷下线圈表面绝缘层也容易出现破裂现象，使用寿命短。特钢连铸装备第二种是以瑞典ABB公司为代表的空芯铜管水内冷式结构形式：其感应器绕组由空芯铜管绕制而成，铜管内通纯水进行冷却。空心铜管内冷技术是一种比较复杂的电磁产品冷却技术。此项技术在电磁搅拌装置上的应用研究最开始主要用于大型板坯连铸电磁搅拌装置上；方坯电磁搅拌装置与板坯电磁搅拌装置的最大不同在于：方坯电磁搅拌装置体积小，而空心铜管在同等导电截面下，比实心电磁线体积要大，因而铁芯采用常规的齿槽结构则无法装下采用空心铜管绕制的线圈，为此必须改变铁芯结构，采用不带齿槽的环形铁芯。空芯铜管内冷式电磁搅拌装置最大的优点是绝缘结构合理，性能稳定，使用寿命长，其缺点是结构较复杂，制造难度大、体积稍大，不宜做成结晶器内置式结构。特钢连铸装备磁场有效工作高度：电磁搅拌器有效工作高度主要与铁芯长度有关●内冷式电磁搅拌器采用整体环形铁芯，铜管导线直接绕在环形铁芯上，匝数可以增加。同样的大小相应可增加铁芯的长度。●外冷式电磁搅拌器采用集中绕组，齿槽铁芯，集中式绕组的端伸比较长，铁芯不能设计太长。如果整体搅拌器高度定为480mm，那么浸泡外冷式搅拌器典型设计铁芯长度为220mm，而铜管内冷式典型设计铁芯长度为320mm。有效工作高度要高100mm，搅拌区域更长、冶金效果更好，等轴晶率提高增加15%左右。由于2000年前我们国家未能成熟掌握以瑞典ABB公司为代表的空芯铜管水内冷式结构形式的加工工艺，在这之前只有宝钢、武钢等企业从国外高价引进，其它企业几乎全部采用实芯铜线方式；2000年后我国电磁搅拌行业和宝钢、武钢等企业共同消化吸收了此项技术，从此空芯铜管方式得以大量使用。特钢连铸装备1.5二冷内外弧配水可调控的气雾冷却系统喷射到铸坯内弧侧的水滴由于重力作用，部分要滚动停留，因此内弧侧的配水量通常为外弧侧的一半或三分之二，以防止内弧侧易出现中间裂纹缺陷，为此要配备二冷内外弧配水可调控的气雾冷却系统。1.6高强度、高精度二冷导向及喷淋系统冷却强弱只是影响到凝固组织，但冷却不均会导致裂纹、缩孔等缺陷；特殊钢种对此极为敏感，因此对二冷的相关配置要求严格。1.7铸坯缓冷配置铸坯缓冷有三种方式：堆冷、罩冷、坑冷。大断面合金钢连铸机普遍采用坑冷。特钢连铸工艺操作2.1提供优良的钢水除成分、温度外，特钢精炼要控制气体含量、夹杂物数量与形态及包体的热饱和度等，为此普遍使用较好的耐材及原辅材料。2.2实现全过程较低过热度浇铸●钢包、中间包要有性能良好的绝热层●足够的钢包内钢水精炼时间●中间包内设置堰坝、挡墙等导流装置，使包内流场合理2.3实现全过程无氧化保护浇铸●长水口双重气封●整体浸入式水口●中间包盖全密封●开浇前中间包内吹氩特钢连铸工艺操作2.4中间包冶金措施●中间包选型中间包外形主要有三种：△形，T-□形，T-△形；T-□形中间包内流场较差，目前基本上不再使用。●中间包喷涂中间包内工作层通常有三种方式:涂料、绝热板、干式料。如采用涂料，喷涂方式除减轻劳动强度、减少消耗外，主要是喷涂工作层能形成弥散的孔隙，减少吸热、吸附部分夹杂物。●较低过热度开浇○使用开浇环○使用引流环2.5预防减少钢包下渣操作估算钢包内剩余钢水不多时关闭钢包滑动水口，取下长水口后开启滑动水口继续浇注，密切关注铸流，下渣瞬间迅速关闭滑动水口。2.6严格控制中间包内液面高度正常浇铸过程中中间包内渣面控制在距溢流槽下50mm以内。特钢连铸工艺操作2.7中间包放渣操作连浇数炉后要酌情放渣，排除钢包下渣，保持中间包覆盖剂吸附夹杂的能力。通常在下一钢包开浇后及时放渣。2.8结晶器及四面夹辊主动下线操作结晶器及四面夹辊段正常使用过程中过钢吨数达到一定量时要下线检查维护更换，防止铸坯质量波动。2.9铸坯缓冷操作大多数合金钢连铸坯缓冷的目的主要是防裂去氢；钢种不同，相应缓冷操作也有一定区别。如为获得良好的缓冷效果，GCr15铸坯温度要低于200℃方可出坑，通常坑内缓冷时间要超过48h。总体来看，特钢连铸除要有精良的设备保障外，操作上主要就是通过尽力实现优良恒定的钢液、恒温、恒冷、恒中间包与结晶器液面，最终获得稳定优质的产品。