梅钢1号板坯连铸机改造实践

梅山钢铁1号板坯连铸机改造前以生产低碳钢为主,且近些年产量不足60万t/a。为适应公司“规模精品化,精品规模化”的发展定位,满足产品结构向高端钢种发展的需求,中冶赛迪承担了1号板坏连铸机的改造任务。介绍了中冶赛迪在板坯表面质量、内部质量和高效化3个方面所做的优化。通过优化二冷分区,配置三维动态二冷模型,优化扇形段结构,实施动态轻压下、结晶器在线热调宽,铸流热跟踪和高拉速技术,设备运行安全、稳定、可靠,即使在所生产钢种难度大幅增加的前提下,铸坯质量亦大幅提升,角部裂纹发生率降低80%。内部裂纹评级优化提升14.6%,三角区裂纹评级优化提升20.4%,内部偏析曼标评级优化提升11.2%,低碳钢稳定拉速达到1.8 m/min,年产量达220万t。同时可为国内同类型连铸机改造升级提供借鉴。

高拉速连铸结晶器非正弦振动因子研究

通过分析连铸结晶器振动过程参数和结晶器内摩擦力,确定了一种新的非正弦振动形式下1．8和2．0m/min拉速时的非正弦振动因子,并阐明了非正弦振动因子随拉速提高的变化觇律．结果表明：1．8和2．0m/min拉速时非正弦振动因子适宜值为0．2,与实际应用值一致；振动频率和振幅不变,拉速由2．0 m/min升至2．2m/min,非正弦振动因子应增至0．25,以改善振动效果．

连铸结晶器瞬态摩擦阻力的实验研究

应用连铸结晶器凝固综合模拟装置，研究了结晶器瞬态摩擦阻力随结晶器振动的变化规律。结果显示：在结晶器上部，连铸坯与结晶器之间以粘性摩擦为主，摩擦阻力的变化规律与结晶器振动的速度波形一致。应用结晶器非正弦振动，在保证负滑动期间对初始凝壳的压缩作用的同时，可以大幅度降低正滑动期间的结晶器摩擦阻力。这对防止高速连铸初始坯壳的拉裂、提高拉坯速度有重要意义。

高拉速下连铸坯振痕形成机理及振动参数优化

通过分析2.0m/min拉速稳定浇铸时振动周期内弯月面初凝坯壳的受力情况,阐述了高拉速连铸坯表面振痕形成过程,给出振动参数与最大液体摩擦力和最大保护渣渣道动态压力关系;结合振动参数对振动过程参数的影响和实际设备状况,提出了振动参数优化方向,确定了拉速升至2.2m/min时的振动参数值.结果表明.弯月面初凝坯壳在钢水静压力、摩擦力和保护渣渣道压力作用下随凝固进程形成振痕,振痕生成位置取决于初凝坯壳糊状区固相分率;随拉速提高,应降低振频、增大振幅和非正弦振动因子,以改善振动效果和振痕形貌;拉速升至2.2m/min时的适宜振频、振幅和非正弦振动因子分别为145min^(-1),±5.0mm和0.25.

方坯高效连铸机结晶器的优化设计及振动机构的选择

简要介绍高效连铸机的关键设备结晶器及其振动机构的优化设计。结晶器的优化包括内腔形状及设计参数 。

结晶器非正弦振动理论的研究

建立了非正弦振动波形的计算方法，首次提出了一个基于电液伺服振动系统的振幅和振动频率可调的分级匹配控制模型，使正常拉坯时，振动频率为１００～１２０ｍｉｎ－１，负滑动率为－１０％～－２０％，负滑动时间稳定在０．０６ｓ左右。开发了电液伺服结晶器振动系统，热试结果表明：应用非正弦振动可使初始凝固坯壳在正滑动期间所受的摩擦阻力降低４０％，皱痕深度大为减轻，铸坯表面质量明显提高。

连铸过程中间歇式高频磁场代替结晶器机械振动的可行性实验研究

探讨了连铸过程中用电磁力代替结晶器机械振动的可行性，用高速数码摄像机观察了保护渣的浸入、排出行为；测定了保护渣的消耗量．根据分瓣形水冷铜质结晶器无机械振动电磁连铸模拟实验结果，选择比固有频率稍小的间歇频率，可保证结晶器与初期凝固坯间的润滑，获得了较好的铸坯表面质量．

高拉速连铸结晶器非正弦振动同步控制模型

结晶器非正弦振动是实施高拉速连铸和提高铸坯质量的关键技术。提出了结晶器非正弦振动波形及振动工艺参数的确定方法和基本参数的选取原则,并结合高拉速连铸机的特点,分析了振动基本参数对工艺参数的影响规律,建立了拉速与振动基本参数间的同步控制关系,为改善工艺参数、最大限度地发挥非正弦振动技术优势、满足高效连铸生产要求提供了依据和指导。

攀钢板坯连铸高效化技术研究

简述了攀钢板坯连铸高效化生产技术及其应用效果。通过研究开发适应高拉速要求的连铸保护渣、结晶器冷却制度和钢水温度控制制度，连铸拉速达到1．30—1．80m／min；通过应用钢包渣改性、精炼工艺优化和高粘度连铸保护渣，IF钢冷轧板卷条痕缺陷率由10．97％降至1％以内；通过合理分配两台板坯铸机功能，推广应用中包快换水口，减少LF工序钢水加热时间和提高RH连续处理能力等技术，铸机作业率由平均89．39％增至92．96％。为攀钢2008年上半年板坯产量达154万t提供了重要的技术支撑。

高拉速板坯连铸结晶器液体摩擦机理分析

基于液态渣动量和质量守恒原理,建立结晶器非正弦振动模式下弯月面区液体摩擦力计算模型,通过分析2.0 m·min^(-1)拉速时液体摩擦力极值问题,提出新的液体摩擦机制.研究表明:液体摩擦力受渣道形状、熔渣池深度和结晶器与铸坯间相对运动状态等影响,并随振动波形变化;理想状态下最大液体摩擦力发生在振动速度与拉速相等时刻附近;表面裂纹生成于临近负滑脱段的正滑脱时段内,并在负滑脱段得到愈合.

高拉速板坯连铸结晶器液态渣消耗机理分析

基于弯月面渣道压力计算,分析2.0 m/min高拉速下板坯连铸结晶器振动周期内初凝坯壳变形行为,提出新的液态渣消耗机制,并定义了渣耗时间和渣耗强度的概念,阐明了结晶器非正弦振动参数对液态渣渣耗量影响规律.研究表明:渣道宽度变化引起渣道压力改变导致液态渣周期性持续消耗,振动正滑脱末期至负滑脱末期渣道负压抽吸液态渣进入渣道;降低振频延长了液态渣渣耗时间,但使渣耗强度削弱:提高振幅可加大渣耗强度,对渣耗时间影响很小;非正弦振动因子对渣耗强度影响较小,渣耗时间随非正弦振动因子减小而增大.

高拉速条件下板坯连铸结晶器铜板温度场研究

本文以攀钢 1 3 50 mm板坯连铸结晶器为原形 ,通过结晶器铜板三维温度场和应力场计算 ,在实际温度测量基础上研究了弧形板坯结晶器的温度分布和应力变形状况 ,并对结晶器铜板改进设计前后的传热效果和热状态下的应力变形状况进行了对比分析 。

高效连铸下的结晶器优化

通过对唐钢罗克普型方坯连铸机高效改造后所暴露出来的溢漏严重等问题的分析,认为原结晶器某些结构参数已不适应拉速提高的要求,通过对原结晶器的改进,使问题得到有效解决。

石钢2^#罗可普方坯连铸机高效改造实践

介绍了石家庄钢铁有限责任公司（简称石钢）炼钢分厂2^＃罗可普方坯连铸机高效改造的情况及改造后的效果。改造后的连铸机进行试车，四流拉钢一次成功，且最高拉速达到2.9m/min.

同步整流反激变换器在FCCM模式下环流能量回馈技术研究

单端反激同步整流变换器工作于轻载状态时会产生反向环流,造成功率损耗,并且通常用于监测环流的零点检测电路结构复杂、控制难度大.为避免这些问题,本文采用了一种结构简单的新型同步整流电路,无需抑制反向环流,而是通过匹配谐振参数的方式使得同一周期内整流MOS第二次开启,充分回收环流能量.同时,本文对轻载时各工作阶段电压电流表达式与谐振时间做了定量计算,并给出实验波形.验证结果表明,该结构可使环流能量无损回馈,同时实现开关管零电压开关(ZVS),且有效抑制低频阻尼振荡,使轻载时的电路工作效率大幅提升.

提高低碳钢板坯连铸拉速的生产实践

高效连铸是现代连铸技术发展的方向,由于唐山不锈钢公司的低碳钢板坯断面小,连铸机的产能不能有效发挥,成为了限制炼钢产能的主要因素。本文介绍唐山不锈钢公司连铸机参数和连铸拉速现状,分析了提高低碳钢连铸拉速的途径,从连铸保护渣性能、结晶器振动参数、浸入式水口(SEN)结构和二冷制度等方面进行了优化。低碳钢拉速由1.8 m/min提升至1.95 m/min,未发生粘结漏钢事故,质量合格率为99.53%。

高速连铸结晶器内凝固传热行为及其均匀性控制

从分析高拉速包晶钢板坯连铸结晶器内凝固传热行为特征入手,首先阐明拉速对结晶器内的界面热阻、凝固坯壳的温度与应力分布的影响规律,研究发现拉速超过1.6 m·min^(−1)时,界面热阻明显增加,拉速由1.4 m·min^(−1)提升至1.6 m·min^(−1)和1.8m·min^(−1)时,出结晶器坯壳厚度相应减少约10%,其发生漏钢的危险不断增加;在此基础上,阐述了结晶器的内腔结构、保护渣、振动与液面控制等控制结晶器内坯壳凝固均匀性的相关技术.要实现高速连铸,首要应考虑结晶器内腔结构的优化设计,使其能更好地迎合凝固坯壳的生长,研制适合包晶钢等凝固特点的专用连铸保护渣至关重要,铸坯鼓肚控制也是保障高拉速液面稳定的关键.

连铸机结晶器振动机构动力学

本文以某钢厂连铸机结晶器振动机构为研究对象,通过建立集中参数混合系统动力学分析模型,采用QR方法对系统模态参数—固有频率及振型作了数值求解计算,并采用系统仿真方法计算了机构的振动响应。为确保分析结果的准确性,利用有限元结构分析程序SAP6,通过建立机构动力有限元模型,对系统的模态参数作了进一步的分析计算。本文分析计算结果将为某钢厂现有连铸机结晶器振动频率的提高及设计新的高频振动机构提供重要依据。

高效连铸技术的初步探讨

本文总结了高效连铸技术的成就,深入讨论了结晶器、结晶器振动以及浇注温度、二冷制度等一些工艺因素和装备技术对提高连铸产量的作用,指出在现有固定式结晶器连铸的浇铸速度还有很大的潜力,可大幅度提高。铸机高效改造应结合企业铸机条件合理选择和配置技术。

小方坯连铸机的高效改造

济钢第二炼钢厂对小方坯连铸机进行高效技术改造,将振动系统由原短臂四连杆式改造为半板簧连杆式;结晶器铜管长度由780mm加长到850mm,并对结晶器倒锥度、铜管壁厚进行优化,减小冷却水缝;建立二冷配水数学模型,确定二冷各段的配水比例,重新设计喷嘴数目和型号,实现了均匀强化冷却。改造后最高拉速由2.8m/min提高到3.5m/min,铸坯质量及铸机产量均有明显提高。