方坯连铸机的改造与实践

摘 要：本文简要介绍了韶钢炼轧厂炼钢工序连铸机的生产状况，着重阐述了为实现高效连铸，对该台连铸机边生产或利用年修进行改造的主要内容及在生产中取得的良好效果。

关键词：连铸机 技术改造 效果

中图分类号：TF77 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（c）-0097-01

韶钢炼轧厂炼钢工序有一座90 t电炉，一座90 t钢包精炼炉，一台方坯连铸机，该台连铸机是由意大利Techint-Rokop公司与北京钢铁设计研究总院合作设计，2000年12月建成，其中关键设备由意大利Techint-Rokop公司制造供货，其主要设备及工艺参数见表1。

1 改造前存在问题

对投产4年来的生产情况进行统计分析可知，连铸机年生产最高产量为80万t，需比年设计生产能力提高27%，但还是不能满足生产需要，分析如下：

（1）四位一体短流程钢厂效益最大化的需要。2004年，电炉与下一工序轧钢若满负荷生产，年生产能力可达到90万t以上，电炉生产能力大于连铸机生产能力，但无法充分发挥出来，下一工序轧钢常需从其它分厂调进冷方坯生产，因连铸机生产能力较低无法形成韶钢炼轧厂电炉―精炼―连铸―连轧四位一体短流程效益最大化的现代化工厂。

（2）连铸机部分设备故障率较高，如回转台钢包加盖装置、翻钢机下长棍传动及二冷室导向辊装配等故障率较高，对连铸机生产能力及铸坯质量造成一定影响。

2 改造内容

2.1 连铸机二次冷却装置改造

二冷0段喷淋管组件采用全水冷却方式，为了提高安装精度，由原来安装在二冷隔墙上改在安装在结晶器底部，为了提高二次冷却效果，二冷Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ（1）段、Ⅲ（2）段由原来全水冷却方式改为气雾冷却方式，期中Ⅱ段、Ⅲ（1）段、Ⅲ（2）段喷淋管组件在弧长不变的情况下每段每条喷淋管增加三个喷嘴，均匀分布，实现全自动气雾冷却配水，为连铸机产生高拉速、高质量方坯提供了前提基础。

2.2 二冷室导向辊装配改造

原二冷室导向辊装配存在以下缺陷：（1）导向辊内铜套易磨损，铜套平均寿命只有一个多月，导向辊材质为45，表面易磨损，导向辊平均寿命只有3个多月；（2）导向辊为无边导向辊，导致连铸拉坯时易跑偏；（3）每个导向辊装配总重114 kg，因二冷室内无吊车，靠人工搬运，每次更换非常困难；此类导向辊装配易磨损，易跑偏等缺点给连铸坯的质量带来一定影响。

炼轧厂对导向辊装配结构进行了重新设计：（1）用调心滚子轴承代替了铜套，把无边导向辊改为有边导向辊，滚子外表采用不锈钢焊条堆焊再加工，要求表面硬度HRC45-50；（2）新的导向辊装配每个重为83 kg，在新的导向辊装配主轴内设计了两条通孔，一条通孔通向导向辊内部，用于通水冷却导向辊，一条通孔通向两轴承座，便于集中系统向轴承供油脂。新改造的导向辊装配投入使用后，效果非常好，对提高铸坯质量起了较大作用。

2.3 长辊传动系统改造

原出坯区长辊减速机装配为悬挂式，底部电机常进水与油，减速机与电机故障率高，减速机必须与长棍整体更换，但是各长辊均在翻钢机下，更换困难，常对生产造成影响，改造后，长辊减速机装配由悬挂式改为落地式，减速机与长辊采用双排链链条联轴器连接，减少了对减速机的冲击力，提高了减速机与电机使用寿命，解决了减速机更换困难问题，降低了设备故障率。

2.4 回转台钢包加盖装置改造

原加盖装置电动葫芦钢丝绳易出槽，处理困难，包盖易变形使用周期短；改造后把电动葫芦改为电液推杆，升降钢丝绳改为链条，包盖上部增加筋板，耐火材料由原来硅酸纤维毡改为耐高温含锆陶瓷纤维模块。改造后的钢包加盖装置使用效果非常好，降低了设备故障率。

2.5 钢包扩容改造

炼轧厂钢包使用几年后，包底变形严重，使钢包机构或吹氩机构易渗钢甚至穿包，利用钢包下线检修及换包底之际，把包底加高100 mm，同时包顶加高100 mm，对9个90 t大包逐步进行改造，改造后每个钢包盛钢量增加5 t，钢包总容量达到95 t，钢水从包顶溢或飞溅出情况减少，钢包机构或吹氩机构因包底变形导致渗钢情况为零，从而提高炼钢产量及钢水收得率，降低运行成本，使炼轧厂效益最大化。

2.6 蓄热式钢包烘烤器改造

炼轧厂原普通钢包烘烤器没有采用循环热置，混合煤气使用效率较低，同时由于烘烤火烟温度与长度达不到要求，以至在线钢包烘烤温度短时间难以提高，烘烤温度不均匀。

炼轧厂采用蓄热式钢包烘烤器取代了普通钢包烘烤器后，由于两个蓄热式烧嘴互相交替工作，钢包内形成均匀温度场，提高了钢包烘烤质量和烘烤温度，通过自动控制减小煤气调节阀开口度，降低煤气流量，达到节约煤气目的。

2.7 结晶器总成改造

把160方结晶器总成改成180方结晶器总成，并在结晶器底部增加了一排共4个足辊，重新设计制造了180方铜管及180方结晶器总成，采用塞棒自动控制系统，只需引锭杆的引锭头重新设计，引锭杆其它部分不变；180方结晶器总成投入使用后，使连铸机产能得到进一步提高。

3 改造效果

以上改造内容都是近几年利用设备年修或边生产边改造完成的，通过这几年的改造，炼轧厂方坯连铸机设备故障率大大降低，方坯质量得到提高，连铸180方坯平均拉速可达2.7 m/s，最高拉速可达3.2 m/s，产量逐年提高，到2013年四机四流方坯连铸机年产方坯达到120万t，吨钢运行成本得到明显的降低，使四位一体短流程钢厂效益得到最大化。

参考文献

[1] 东北大学《机械零件设计手册》编写组编.机械零件设计手册[M].北京：冶金工业出版社，1994.

[2] 黄锡恺，郑文纬，主编.机械原理[M].天津：高等教育出版社，1994.