武钢连铸技术的发展与进步

武汉钢铁股份有限公司 武汉430083

摘 要 连铸坯质量的稳定和提高，钢水的质量是前提，连铸机的装备水平与技术进步是品种钢连铸坯质量的重要保证。本文简要介绍了武钢12台连铸机的主要设计参数，以及为扩大浇铸品种，提高连铸坯质量，近几年在连铸方面开发应用的新技术和技术改造。

关键词 连铸机 技术发展 技术进步

1 前言

武钢自1978年10月25日第一台全弧型板坯连铸机投产以来，连铸技术在武钢不断得到发展与进步，到2007年12月止，武钢拥有一机五流方坯连铸机3台，一机一流板坯连铸机4台，一机两流连铸机5台。随着连铸技术的进步，连铸机浇铸的品种不断扩大，生产的连铸坯合格率一直稳定在99．95％以上的水平，本文简要介绍武钢近几年连铸技术的发展与进步情况。

2武钢连铸机基本状况

武钢现有一机五流方坯连铸机3台，安装在一炼钢厂，1#、2#连铸机可浇铸的铸坯断面为：200×230mm，200×200 mm，230×250 mm，250×280 mm；3#连铸机为大方坯连铸机，可浇铸的断面为：320×480mm，320×420 mm，280×380 mm和280×250 mm。

板坯连铸机9台，其中二炼钢厂一机一流连铸机4台，1#～3#连铸机为直弧型连铸机，4#连铸机为全弧型连铸机；三炼钢厂一机两流板坯连铸机3台，1#～2#为全弧型连铸机，3#连铸机为直弧型宽断面连铸机，可浇铸的最大断面为250×2150mm；新二炼钢一机两流直弧型板坯连铸机2台。

3武钢近几年连铸技术的发展与进步

武钢1998年12月25日关闭最后1座平炉，并于1999年10月实现全部钢水采用连铸生产，图1是近几年武钢连铸坯产量的增长情况。在连铸坯产量增加的同时，武钢更重视稳定和提高连铸坯的质量，图2是2003年至2007年连铸坯合格率的变化，连铸坯产量增加的同时，合格率能同步提高，与连铸技术的开发创新是分不开的。

3．1 方坯连铸机采用拉矫辊实施轻压F工艺

一炼钢厂1^#、2^#连铸机承担着帘线钢等高碳钢的生产，为满足用户需要，必须有效控制这些钢连铸坯的碳偏析指数。通过测定不同拉速下凝固末端的位置、对比不同压下量的碳偏析指数效果等试验，创新性地利用方坯连铸机的拉矫辊实施了轻压下工艺，使SWRH82B等铸坯平均碳偏析指数控制在1．06的水平。

一炼钢厂1^#、2^#方坯连铸机4对拉矫辊的位置分别为13．42 m、15．96 m、18．46 m和19．72 m，在拉速1．1 m／min时，采用2～3 mm压下量时改善碳偏析指数的效果最好。

3．2 开发并应用连铸坯冷蚀检验技术

武钢从1988年应用硫印检验技术，用来检查连铸坯的内部质量，诊断连铸机的设备和工艺控制状况。

随着冶炼品种硫含量的逐步降低，该技术暴露出检验的弱点，当连铸坯的硫含量小于0．009％，硫印片呈现“白板”，当铸坯中[S]≤0．013％时硫印片仅有浅浅的痕迹现象，且硫印片存在不易保存，查阅困难等缺点。

2001年开发连铸坯冷蚀检验技术，并成功在武钢推广应用，冷蚀检验的特点是：操作简单、快速，能准确反映铸坯内部低倍组织与缺陷，报告与图片链接网上发布(见图3)，达到资源共享。该技术的应用为有效控制连铸坯的内部质量发挥了重要作用。

3．3 辊式扇形段电磁搅拌技术的应用与优化

二炼钢厂对原全弧型连铸机实施直弧型改造后，原有的箱式扇形段电磁搅拌器无法安装在小辊密排的连铸扇形段上。为此，2000年在对二炼钢厂2#连铸机进行直弧型改造时，经过慎重对比分析和实地考察，应用了法国ROTELEC公司的辊式扇形段电磁搅拌技术，图4为辊式电磁搅拌器结构示意图，表1为辊式搅拌器的主要设备参数。

刚引进使用时，部分品种连铸坯的等轴晶率达不到需要的值，通过进行辊式电磁搅拌器在扇形段的安装位置、不同搅拌电流、不同频率和搅拌方式的试验，使需要进行搅拌品种的等轴晶率、中心偏析、负偏析率和白亮带级别全部达到标准要求。

3．4宽板直弧型连铸机二次冷却系统改造

三炼钢厂3#连铸机二冷区宽度方向布置的4个喷嘴型号是相同的，且边部水阀为切断阀，无法调节水量，该设计缺陷易导致浇铸过程中连铸坯边部过冷使得连铸坯角部出现角部裂纹。为此，2007年元月24日将二冷区边部喷嘴改型，在实验室检测的基础上将边部喷嘴水流量适当降低，在边部喷嘴供水的管路上安装流量调节阀，同时增设管网使1～8区的压缩空气能独立供给。图5是6段内弧喷嘴改型前后的流量特性对比。

二冷水和压缩空气管网改造后，浇铸的连铸坯角部温度明显上升，测温表明喷嘴改型后连铸坯边部与中部表面温度的差由原来的80℃～130℃降到50℃～70℃，Q235一B、WGYB和X70等钢火焰清理检查表明边部裂纹显著减少。表2是实施二次冷却系统改造的效果。

3．5 振动感应式大包下渣检测技术的应用

武钢过去采用的大包下渣检测方式是在盛钢桶内安装线圈，通过钢、渣的不同感应电流信号检测大包是否下渣，该技术的缺点一是线圈易损坏，运行成本较高，二是需要在高温状态下插接通讯电源接头，有一定的安全隐患，这些缺点限制了该技术的扩大使用。

2006年12月份应用振动感应式大包下渣检测系统，图6为检测系统结构示意图，在操作臂上远离长水口的一端装上振动传感器，传感器通过信号线与控制器相连，这样钢水在长水口中流动时所引起的振动就会通过长水口传到操作臂上，并通过传感器把振动信号传送到信号处理器内，然后经过特殊的信号处理与分析方法来判断钢水中是否含有钢渣，当钢水中含有的钢渣量达到了一定的指标时，系统就会发出报警信号，从而提示钢包操作工关闭滑动水口，停止浇注。该系统实际应用效果表明：1)检测准确率达到了95．38％；2)同时实现了钢包滑板自动控制功能，使中包重量控制在±0．5 t范围波动，保证了中包液面的相对稳定，减轻了工人劳动强度；3)实现全炉钢水的保护浇铸；4)中包渣厚度减少36％。

3．6 开发应用中间包钢水陶瓷过滤器

为有效降低低碳钢、超低碳钢连铸坯的夹杂含量，2007年8月研制了中间包钢水陶瓷过滤器，表3为该过滤器的理化指标。实际应用结果表明，浇铸7炉钢过滤器整体保存完整，浸蚀较小，通过过滤后中间包钢水总氧含量下降了23．61％。

4 结束语

4．1 武钢现有12台连铸机，其中一机五方坯连铸机3台，一机一流板坯连铸机4台，一机两流连铸机5台；

4．2 近几年开发和应用的连铸技术主要包括方坯连铸机采用拉矫辊实施轻压下工艺，连铸坯冷蚀检验技术，辊式扇形段电磁搅拌技术，宽板直弧型连铸机二次冷却系统改造，振动感应式大包下渣检测技术和中间包钢水陶瓷过滤器等；

4．3 连铸技术的开发和应用，提高了连铸坯的质量，近几年连铸坯的合格率一直稳定在99．95％以上。