PDF《攀钢 360 mm @ 450 mm 大方坯 连铸关键技术开发》

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450 mm 大 方坯连铸机是立足国内力量、 自行设计、 制造和安装 的当时国内最大断面的方坯连铸机, 与2003年攀钢 引进的

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380 mm 大方坯连铸机相比, 该铸 坯断面尺寸更大, 铸坯凝固时间更长, 铸坯产生中心 偏析、 中心疏松、 中心裂纹等内部缺陷的倾向性更 大, 这对连铸工艺及设备的要求也更为严格.为此, 攀钢系统研究了

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450 mm大方坯连铸工艺 及相关技术, 研究形成了一系列涵盖连铸工艺与设 备的关键技术, 确保了攀钢大方坯连铸机顺利投产 及铸机投产后工艺顺行、 产品质量稳定提高和技术 经济指标不断优化, 2007年铸机产能达到 100万,t铸坯合格率平均达到

99 . 96%, 表面无缺陷率达到

99 .

54 %, 铸坯中心疏松、 中心偏析、 中心裂纹等内部 缺陷评判级别 均小于

1 .

0 级的 综合比例 达到

99 .

03 %, 铸坯中心碳偏析指数为 1. 01~

1 . 05(平均

1 . 03).研究结果基本解决了大方坯连铸的主要技 术难题, 为国内大方坯连铸机实现高效化优质生产 和改造提供了样板铸机和示范工程.

1 装备条件及生产工艺

1 .

1 装备条件 攀钢拥有铁水脱硫装备, 实现了铁水全量脱硫, 为稳定转炉入炉条件创造了良好的条件.大方坯连 铸机及其配套的 LF炉、 RH 真空处理等炼钢装备条 件优良, 为生产高品质的管坯钢、 气瓶钢、 车轴钢等 重点品种奠定了坚实的基础, 炼钢系统主要设备及 工艺技术见表

1 . 表1炼钢系统主要装备及工艺 Table

1 M ain equipm ents and technolog ies of steel m aking 装备主要工艺技术铁水预处理 喷吹脱硫, 根据钢种入炉要求采用镁基或 AD粉脱硫剂. 转炉冶炼

120 t复吹转炉, 增碳法工艺, 终点控制优化, 炉后吹氩. LF精炼

130 t LF钢包精炼炉, 处理时间 20~ 40m in , 升温速度

4 .

5 e /m in , 采用专用精炼渣、 钢包渣渣组成控制. RH 真空处理

130 tRH 真空处理装置, 本处理工艺, 处理后 [H ] [ 1. 5@ 10-

6 , 调整成分至钢种中限. 喂丝机 喂丝速度 2~

6 m /m in. 大方坯连铸 四机四流全弧形 3点矫直大方坯连铸机, 弧形半径 R =

15 m, 流间距

2 . 2m, 拉速 0. 50~

0 . 70m /m in , 浇注时间 35~ 45m in , 铸坯断面

360 mm @ 450mm, 中间包容量

45 t , 保护浇铸, 碱性覆盖剂, 液位自动控制, 结晶器电磁搅拌, 液压振 动, 二冷气雾 冷却、 动态控制和凝固末端动态轻压下.

1 .

2 工艺路线 铁水预处理脱硫 ) 复吹转炉增碳法冶炼) 出钢 脱氧、 增碳) 炉后吹氩 ) LF 炉精炼) RH 真空脱 气)大方坯连铸 ) 铸坯热送热装 (或缓冷 ).

2 提高大方坯内部质量控制技术

2 .

1 结晶器电磁搅拌技术 研究过程中, 开发了计算精度较高的大方坯连 铸结晶器电磁搅拌条件下电磁场、 钢液流场、 温度场 以及夹杂物运行轨迹的耦合计算数学模型及仿真软 件, 并应用模型分析了不同电磁搅拌工艺及连铸工 艺对连铸过程中电磁场、 钢液流场和温度场的影响, 确定了攀钢

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450 mm大方坯结晶器电磁搅 拌器结构及相关工艺参数.同时, 为充分发挥大方 坯连铸结晶器电磁搅拌的冶金功能, 开展了电磁搅 拌工艺制度的优化试验, 并据此确定了较为合理的 电磁搅拌工艺制度, 取得了改善连铸坯凝固组织、 提 高铸坯等轴晶率的显著效果.结晶器电磁搅拌电流 对典型钢种 42Cr M o铸坯中心区等轴晶率的影响如 图 1所示. 图1搅拌电流对 42C r M o合金钢大方坯等轴晶率的影响 Fig .