公司小方坯连铸机改造方案

第 1 页 共 10 页 公司小方坯连铸机改造方案公司小方坯连铸机改造方案 XX XX 公司为适应后部直轧改造的需要 准备对 现有 8 机 8 流小方坯连铸机设备进行升级改造 主要 目的是通过对铸机冷却制度的修改和保温措施 尽量 提高连铸机出口的铸坯表面温度 降低直轧前的热量 损失 一 主要技术参数及要求 保持原有铸坯规格不变 165mm 165mm 钢种为 20MnSi 铸坯定尺 6m 12m 铸机流数 6 流 铸机年生产能力 60 万吨 铸机最高拉速 165 165 min 铸坯火切前温度 1000 1100 二 铸机现状 铸机半径 7m 铸坯规格 第 2 页 共 10 页 165mm 165mm 生产钢种 20MnSi 振动方式 机械振动 最大振幅 结晶器长度 900mm 结晶器足辊数 无 二冷状况 一段纯水冷却喷淋长度 后部辊道模式 全部为通辊 三 方案分析 根据目前铸机状态 现有连铸机的平台上设备可 以延用原有设备 结晶器长度足够 铸机基本半径合 理 为了实现铸机出口表面温度提高的目的 可以通 过以下途径 l 提高拉速 l 降低二冷强度 l 采取保温措施降低空气冷却 l 减少铸坯在捞钢机所在辊道的停留时间减少空 第 3 页 共 10 页 气冷却 1 提高拉速 原有铸机的结晶器无足辊 当拉速提高时 铸坯 出结晶器后没有足够的支撑 容易产生菱变和裂纹 因此需要增设足辊 并在足辊段设置纯水喷水冷却以 保证坯壳有足够的强度 原机械振动设备为半板簧振动 仅适用于 150 次 min 以下振动频率 高拉速下为了保证负滑脱率和 保护渣的润滑 需要 200 次以上的高振频振动 采用 非正弦曲线振动则可以进一步提高负滑脱率 因此 如需提高拉速 必须对现有振动设备和动力源进行修 改 采用液压非正弦振动 实现在线调频调幅非正弦 振动以提高铸坯润滑 降低高拉速下的漏钢率 提高拉速以后 铸坯表面温度提高 铸坯坯壳强 度下降 铸坯容易发生菱变和鼓肚 因此需要增长二 冷区的长度 并进行多分区的二冷控制以保证铸坯的 质量和铸坯表面温度的精确控制 2 降低二冷强度 目前的二冷段采用纯水冷却 并且只有一段米长 的冷却条 纯水喷嘴的水量调节范围约为 1 3 而气 水冷却喷嘴的水量调节范围可达 1 10 为了实现灵 活的冷却制度 在保证冷却效果的同时 尽量精确地 第 4 页 共 10 页 控制铸坯表面温度 使铸坯在离开二冷段时保持足够 高的表面温度 需要将现有的纯水冷却改为气水冷却 同时将一个分区改为两个分区 3 可在二冷室内喷水部分 拉矫机和火切机之 间的辊道上 火切机后到捞钢机前的辊道上设置保温 罩 降低铸坯的散热 提高铸坯表面温度 4 捞钢机所在的辊道上无法设置保温罩 因此 铸坯在此段辊道上等待的时间越长 散热越多 温降 越大 因此可以通过在捞钢机所在位置前设置一段带 保温罩的单流传动区域 使铸坯进入捞钢机所在区域 前能在该区域停留 尽量减少在捞钢机所在辊道区域 的等待时间 从而减少温降 由于振动设备改造投资较大 本文对是否改造振 动设备的两种方案分别进行讨论 四 改造方案 改造方案一 改造内容 1 结晶器增加足辊 在原有结晶器框架上增加足辊 2 对 足辊直径 120mm 2 二次冷却喷淋装置 足辊段冷却 纯水冷却 需增加回路和控制 第 5 页 共 10 页 重新制作二段 三段喷淋架并排采用汽水混合冷 却模式 需增加汽水配管和阀站 增加二冷控制模块 二段长度约 1m 三段约 2m 1 功能 对出结晶器的铸坯表面进行强制喷水冷却 使坯 壳迅速增厚直至完全凝固 铸坯表面的温降速度对不 同的钢种有不同的要求 因此气水喷淋的密度分布对 最终铸坯内部质量是否合格十分关键 2 结构与位置 方坯喷淋系统由以下 3 段组成 O 段为结晶器下 的足辊区 I 段 II 段分布在结晶器与拉矫机之间 O 段采用水喷嘴 I 段 II 段均采用气雾喷嘴 每段 喷淋水均有独立的供水调节回路供至主配水管 由配 水盘统一供水和气 实现自动配水 3 出二冷区后设置保温罩 1 功能 对出二冷段和辊道上的铸坯表面进行保温 使铸 坯表面回温 2 结构与位置 二冷结束至拉矫机约 6m 拉矫机出口至火切机 约 9m 采用钢结构保温罩内衬保温棉 改造效果 第 6 页 共 10 页 可实现 min 的拉速 实现火切机前 1000 C 的 铸坯表面温度 改造方案二 改造内容 1 结晶器振动装置 1 功能 准确地将结晶器定位 并带动结晶器仿弧运动 以期使结晶器中已凝固有一层薄壳的铸坯即时与结晶 器铜管脱模 防止铸坯在凝固过程中与结晶器铜管内 壁发生粘结 2 结构与位置 位于结晶器下面 采用短臂四连杆液压振动机 构 液压驱动装置置于二层平台上 安装在内弧侧 利于防热和维修 为保证使用寿命及效果 采用圆柱 滚子轴承 驱动装置采用液压伺服驱动系统 振动台上设置 有结晶器定位锁紧装置及接水孔 便于结晶器的准确 定位 牢固连接 及冷却水自动接通 液压振动能实现振动频率 振幅 波形的在线动 态调整和非正弦曲线振动 较机械振动可大幅提高振 动频率 便于针对不同钢种 不同浇铸温度 不同 拉速匹配更合理的振动参数 提高铸坯的表面质量 第 7 页 共 10 页 3 参数 振动曲线 正弦波或非正弦波 非正弦波最大偏斜率 30 频率 40 260 次 分 振幅 2 5 mm 有级可调 驱动液压缸 带伺服阀块和高精度 AST 位移传感器 2 其余同方案一 改造效果 拉速保持 min 保证火切机前 1100 C 的铸坯表 面温度 后部改造内容 辊道改造 切割后 16m 辊道从通辊改为单流传动 捞钢机前 16m 辊道从通辊改为单流传动 1 切割后辊道 1 功能 切割后辊道主要用于运坯 2 结构 切割后辊道每流由 10 个辊子组成 第 8 页 共 10 页 每组辊道每流由 2 套电机 减速机集中链条传动 每个辊子都有单独的轴承支承 辊道梁和轴承座内部 通水冷却 3 参数 辊道型式 集中链条传动 辊道速度 5 m min 辊子数 10 传动辊子数 10 辊子直径 316mm 辊子间距 1600mm 驱动电机 kW 辊子驱动 由齿轮电机驱动 2 输送辊道 1 功能 输送辊道主要用于运坯 2 结构 输送辊道每流由 10 个辊子组成 每组辊道每流由 2 套电机 减速机集中链条传动 每个辊子都有单独的轴承支承 辊道梁和轴承座内部 通水冷却 3 参数 辊道型式 集中链条传动 第 9 页 共 10 页 辊道速度 30 m min 辊子数 10 传动辊子数 10 辊子直径 330mm 辊子间距 1600mm 驱动电机 kW 辊子驱动 由齿轮电机驱动 3 辊道设置保温罩 1 功能 对出二冷段和辊道上的铸坯表面进行保温 使铸 坯表面回温 2 结构与位置 在切割后到捞钢机前的辊道上设置铸坯保温罩 长度约 50m 采用钢结构保温罩内衬保温棉 捞钢机 功能描述 将铸坯从出坯辊道各流上移至正对热送辊道的位 置上 设备组成及结构特点 捞钢机由固定在土建基础上的导轨和在其上行走 的小车组成 可双向行走 小车由交流变频电机传动 通过齿轮齿条实现捞钢机的升降 第 1