方坯连铸机结晶器进回水管路改进

[摘 要]介绍了方坯连铸机结晶器进回水管路在现在生产过程中存在的缺陷，阐述了改造后取得的明显效果，减少了备件消耗，降低了事故发生率。

[关键词]方坯连铸机 结晶器 结晶器进回水管路

中图分类号：TF777 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0057-01

1、引言

在炼钢过程中，方坯连铸机坯冷却装置包括结晶器冷却装置和二冷室冷却装置两部分，连铸坯在液态下到达结晶器内仅仅凝固了10%～20%的钢水量，铸坯内约80%～90%的钢水尚未凝固，离开结晶器的连铸坯凝固成一个较薄的外壳，外壳厚度一般在8mm～15mm。铸坯内部仍旧是高温钢水，生产中为使铸坯继续凝固，从结晶器出口到拉矫机之间设置了多段喷水区，即二冷室冷却区。足辊冷却区是连铸坯离开结晶器后二次冷却的第一段，漏钢一般发生在这一段，可见在结晶器内的铸坯冷却是多么的重要。

2、装备及工艺条件

通化钢铁股份公司第一钢轧厂有三台240吨转炉，三台LF精炼炉，两台薄板坯连铸机，两台八机八流方坯连铸机。生产钢种主要有碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、低合金高强度钢等。其中45钢、焊条钢H08A、非晶钢TGF07、高强抗震钢筋HRB400-500E、Q275B、SAE1008B具备量生产能力。其中方坯连铸机的形式为全弧形方坯连铸机，其半径为9000m，铸坯断面尺寸为120×120mm、160×160mm，连铸机流数：八机八流，浇铸模式：全保护浇铸。全弧形方坯连铸机示意图，如图1所示。

3、结晶器冷却装置的工作原理

3.1 结晶器的工作原理

生产中，在结晶器上下振动，一方面是为防止连铸坯在凝固过程中不与结晶器铜壁发生粘结现象，避免坯壳拉裂或出现漏钢等事故。另一方面，结晶器振动过程中，结晶器铜壁上的保护渣渗透，改变了原有的条件，减少了连铸坯高温凝壳与结晶器铜壁的粘结的同时降低拉坯的摩擦阻力，从而提高连铸坯的表面质量。

3.2 结晶器冷却水的工作原理

结晶器冷却水的主要作用是将液态钢水在结晶器中凝固形成的坯壳释放的热量带走，冷却水从结晶器下部的进水管进水，高速流过结晶器周围，把坯壳释放的热量带走，再从从结晶器上部出水管流出。结晶器冷却水的水量的大小主要从防止漏钢和减少铸坯表面缺陷这两方面考虑。若水量过大，连铸坯会因水量过大产生裂纹；若水量过小，连铸坯冷却能力不够，导致因坯壳太薄造成拉漏现象。

4、进水管路改造前问题分析

结晶器安装在结晶器振动台架上，由电机驱动减速机、偏心装置、板弹簧及连杆机构，使结晶器得到均匀的正弦曲线运动。金属软管安装在振动台本体管路与供水管路之间。如图2所示，改造前结晶器进水口金属软管示意图。该位置之所以不能用硬管连接就是因为振动台做往复曲线运动时应力消除不了，安装金属软管除了起连接作用外，主要是消除应力的作用。然而当振动缸作非正弦曲线运动时，结晶器的进水口的金属软管压头位置与金属软管中间位置会因为来回曲折和摩擦，导致软管泄露、爆管等现象，严重影响生产。现场如下图所示安装的金属软管共安装16件，平均每月都有泄露事故的发生，每月平均换管2-3件。由于该处事故频发，即增加了工人的工作量，又严重制约着生产。

5、进水管路改造设计方案及使用效果

根据现场金属软管安装位置的局限性，对该管进行了以下改造。如图3所示，改造后连接形式示意图。该形式主要是将冷却水供水管路硬管弯头及振动台本体管路弯头割除后焊接法兰。在连个法兰之间安装两个串联的避震喉，在两个避震喉之间安装一个调节长度的短管。之所以安装两个避震喉串联是因为一个避震喉只能减缓振动台曲线运动时产生的应力，而不能完全消除。导致单个避震喉损坏。

6、结束语

采用此种连接方式后，基本上杜绝了该处泄露事故的发生。在改后的一年里该处从未出现泄露。在一年内该处基本处于免维护状态。大大减少了备件的消耗、降低了工人的劳动强度、确保了生产的顺利进行。

参考文献

[1] 王望安.《小方坯连铸机结晶器供水泵改造》.四川冶金.2006年6月.

[2] 窦文太，关锰，吴淑君.《方坯连铸机设备冷却水系统改进实践》.工业技术.2011.