福建某钢厂12 m长连铸坯直接轧制介绍*

王正刚， 杨锡红

(南京净环热冶金工程有限公司 ， 江苏 南京　210016)



福建某钢厂12 m长连铸坯直接轧制介绍*

王正刚， 杨锡红

(南京净环热冶金工程有限公司 ， 江苏 南京210016)

介绍了12 m长连铸坯直接轧制的成本分析、改造内容、工艺布置、使用效果等内容。

连铸坯; 直接轧制; 保温补热装置

引言

连铸坯出连铸机经切断后，不经加热炉加热或只经在线补偿加热，即直接送入轧机进行轧制的工艺过程称为直接轧制。

在当前环保要求高、钢铁产能过剩、市场低迷、竞争激烈的情况下，国内不少钢厂为节能减排、降低生产成本，积极探索从连铸到轧机的连铸坯直接轧制生产工艺，一些生产6 m长左右连铸坯的钢铁企业已经实现，但12 m长连铸坯能成功采用直接轧制工艺轧制却是极少数。

福建某钢厂为短流程钢铁企业，规模为年产100万t钢坯，成品为普通螺纹钢，连铸坯规格为150 mm ×150 mm×12000 mm，改造前的生产工艺流程为：连铸→辊道→冷床→行车→炉前辊道→加热炉→出炉辊道→轧机，加热炉气源为煤气发生炉产生的脏煤气，迫于环保要求和生产成本压力，需要开发、设计12 m长连铸坯的直接轧制工艺。

1　成本分析

采用直接轧制工艺主要能降低两方面的消耗：

1)加热炉的煤耗：对连铸坯加热到约1100 ℃时，加热炉平均煤耗按45 kg/t钢计算，煤的单价按500元/t，取消加热采用直接轧制则吨钢能节省0.045×500=22.5元，每年能节省22.5×100×104=2250万元。

2)氧化烧损：采用直接轧制可至少减少1%的氧化烧损，钢材单价按2000元/t，则每年能节省2000×1%×100×104=2000万元。

不计加热炉的人工、电耗、大修停产、耐火材料、备件等费用，仅仅以上两项成本节约就已经很可观。

2　改造内容

2.1设置在线保温装置

12 m长的连铸坯在3 m/min拉速条件下需要4 min才能从切割处到达定尺位置；无保温措施情况下，坯料4 min的温降大概在100 ℃，尤其是4个角部温降更严重，不采取保温措施根本不可能达到连铸坯直接进轧机的温度要求。

保温时机：在坯料切割后，坯料已经全部凝结成固态，此时应避免内部热量向外传递，同时由于前面的冷却坯料的表面温度低于内部温度约200 ℃，为减少内部温降，需要对外表面进行保温；在液压剪到定尺机之间增加保温措施显得尤为重要。

本工程采用了独特的专有专利技术：一种连铸坯在线保温补热装置(专利号201520367537.1)，装置如图1所示,上罩、辊子、下罩做成一个整体，能起到良好的保温补热效果，连铸坯坯头出保温罩时温度>1020 ℃。

图1　连铸区连铸坯在线保温补热装置

2.2二冷区的优化配水

原工艺采用的是人工手动方式对二冷区进行喷水；现根据拉速、温度检测反馈数据，建立数学模型，对坯壳临界厚度、二冷喷水量等进行计算，优化喷水段长度和喷嘴设置，根据拉速自动调整喷水量进行喷水，做到分段控制，尽量减少喷水带走连铸坯热量。

2.3其他措施

提高拉速至接近3 m/min；

根据拉速对冶金长度(连铸坯内部无液芯)进行重新计算，确定火焰切割机位置前移距离，节省连铸坯在空气中的暴露时间；

采用高速转弯辊道、高速爬坡运输辊道、输送辊道上设置密封式保温罩。

3　总平面布置及工艺过程

在连铸区辊道上设置升降封闭式保温罩(连铸事故状态可以将保温罩快速升起，不影响操作)，五流连铸出来的连铸坯经液压剪剪断后，在连铸坯保温罩内短暂停留做回温处理，由计算机控制按轧钢要求的时间间隔，依次经过冷床辊道、转弯辊道、热送辊道(带保温罩)、上料辊道送至链式移钢机前，经过测温计算机自动判别，温度满足轧机轧制要求的坯料由链式移钢机送至轧机前辊道进入轧机，温度不能满足要求的坯料由剔废装置进行剔废，从连铸到轧机的输送时间约90 s。

由于受现场初始条件限制，从连铸机先出来的坯头到轧机处是后进轧机的，所以对连铸坯头尾钢坯温度的均匀性要求比较高。

总平面布置如图2所示。

连铸区断面图如图3所示。

图2　工程平面布置图

图3　工程断面布置图

4　使用效果

该项目自2014年7月投产以来，已经稳定运行接近2年，使用效果良好，直接轧制率>92%；目前加热炉处于完全停炉状态，准备拆除。

轧机前坯头温度(连铸坯的低温端)可达990 ℃以上，一定时间段内连铸坯的温度统计图如图4所示。

钢坯温度如图5所示，由图5可见，连铸坯头尾几乎无温差。

图4　温度统计图

图5　钢坯温度显示图

5　结束语

节能降耗减排、降低生产成本、提高经济效益是钢铁生产的永恒主题。充分利用连铸坯热能直接轧制，代表着今后生产普通建筑用材的方向，这种免加热的连铸、连轧方法代表着今后钢铁生产的主流，国内各普碳钢生产厂能够抓住这个方向，根据现有条件因地制宜适当改造，实现连铸、连轧的生产格局，既是一个创新之举，而且也符合国家的产业政策，能够给企业增效。

2016-03-25

王正刚(1979—)，男，工程师，电话：13951729928；E-mail：13951729928@163.com

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