小方坯连铸机高拉速技术改造和生产实践

匡伟

摘 要： 我国的小方坯连铸生产水平整体还处在一个较低的情况，想要得到提升就需要对国外的先进技术进行吸收和利用，做好技术改造和实践。本文主要是对我国的小方坯连铸机高拉速技术的优化和改造进行分析，希望能够更好地提升我国小方坯连铸的生产力水平。

关键词： 小方坯连铸;高拉速;技术改造;生产实践

近些年来，国外在提高小方坯连铸拉速上有了很大的进展，并且还取得了一定的经验，正在朝着更好的方向发展。连铸生产的品种已经涉及多个方面，中国的小方坯连铸机数量虽多，但是容易出现拉坯速度低、技术指标差和产量不高的问题，因此需要对连铸的效率和质量进行重视。

一、小方坯连铸提高拉速的影响

提高拉速会对连铸过程造成两个方面的影响，一方面是可以在一定程度上造成连铸过程中的工艺性漏钢的现象，我国常规连铸中本身就具有较高的漏钢概率，一旦再提高拉速就会造成更多的问题;另一个方面就是会对铸坯的质量造成影响。当拉速处于较低状态的时候比较容易出现问题，一般集中在表面质量上，常见的有振痕加深、结疤等;当拉速处于较高状态的时候，比较容易出现铸坯内部质量的问题，比如，组织疏松和中心部位缩孔等，因此，在对小方坯拉速进行提高的前提就是对连铸漏钢和铸坯的质量稳定进行合理的控制，必须要对工艺技术进行改进和优化。

二、小方坯连铸提高拉速的技术措施

（一）结晶器的设计优化

结晶器的主要作用就是让钢水可以得到迅速冷却和凝固，从而形成均匀且具有一定厚度的坯壳。小方坯连铸结晶器主要有三种形式，分别是组合式结晶器、管式结晶器和喷淋结晶器。组合式结晶器的均匀冷却效果比较差，传热的效率也比较低，因此不适合在高拉速连铸上进行应用。而喷淋结晶器的结构比较简单，并且没有很强的密封要求，均匀冷却效果也比较高，但是是否可以应用在高速连铸中还尚有异议。因此想要实现高拉速连铸更适合使用管式结晶器，同时还要对其设计优化，主要可以体现以下几个方面的内容：首先是可以将单锥度铜管内腔改为多锥度铜管内腔，利用大倒锥度设计的理念将总锥度进行扩大，减少钢液坯壳与钢管之间的间隙，增大传热的面积;其次要将钢管角部设计成大圆角的方式，对铸坯角部的冷却进行减缓，对连铸冷却的均匀性进行提升，减少角不裂纹和漏钢的风险;最后将结晶器铜管冷却长度进行提高，能够对高拉速下的冷却效果进行保证，可以保证初生坯壳的厚度，减少漏钢率。

（二）结晶器的振动和润滑优化

结晶器会有规律性地往复振动，这样的振动可以避免在拉坯时坯壳和结晶器的黏结情况，同时也能获得更好的铸坯质量。我国很多小方坯连铸机都使用弹簧来对振动的平稳性进行改善，但是这种装置不适合在高拉速的情况下使用。为了更好地满足连铸机对结晶器振动精度的要求，可以将电机减速机改为电动缸，电动缸具有更加精密的控制力，并且很容易就能与PLC等控制系统进行连接，具有噪音低、抗冲击和操作维护简单的特点，即使是经过长期工作也能实现高精度和高速度的定位，使用电动缸可以更好地实现对结晶器的振动改造，对高精度的高速连铸具有重要意义。从某种意义上来说，结晶器的润滑和振动一样，都是为了防止坯壳与结晶器壁出现粘结的问题。因此，在实际的生产中，需要对保护渣的分布状态进行重视，只有保护渣的性能与拉坯速度相契合，才能获得高质量的铸坯。黏度是连铸保护渣的重要物理性质，对于铸坯的表面质量具有重要的影响，因此需要对保护渣的黏度进行重视。高速连铸保护渣应该具有低黏度和低熔点的特点，这样可以对液渣的流入特性进行改善，减少铸坯与结晶器的摩擦力，从而更好地促进小方坯连铸机高拉速连铸生产。

（三）结晶器电磁搅拌技术的应用

结晶器电磁搅拌能够对铸坯的表面和皮下质量进行改善，目前来说，这种技术已经成为广泛使用的技术。在结晶器电磁搅拌的作用下，结晶器内部的钢水与常规连铸有着不同的流动方式，可以形成三个不同的换流区，主要分为主流区、上环流区和下环流区。上环流区能够让结晶器的内部热钢水大部分都留在结晶器的上部，这样就可以加速过热度耗散。通过实践操作就可以发现，在结晶器电磁搅拌的情况下可以促进过热度的消散。过热度的快速消散能够促进拉速的提高，对提高铸坯质量也具有重要作用。在实际的操作过程中，采用长距离弱搅拌的方式能够扩大搅拌强度的调控范围，这样可以更好地适应不同钢种。想要保证结晶器电磁搅拌技术可以得到很好的冶金效果，需要满足搅拌强度的要求，这样有利于减少漏钢的危险，同时也能减少表面的裂纹;弯月表面的稳定也需要加强重视，保证弯月面附近钢水具有一定流速，提高保护渣吸收气泡的能力;还要让尽量多的钢水留在结晶器的上部，加快对过热度的消散，对提高拉速具有重要作用。

（四）二冷配水模型的優化

二次冷却的效果对铸机的产量产生很大的影响，当其他工艺条件到达一定程度之后，将二次冷却的强度进行增强，这样就可以达到提高拉速的效果。二次冷却的主要作用就是对铸坯的表面进行强制均匀冷却，让铸坯可以在短时间内得到控制冷却和控制凝固。针对二冷区模型不合理的方面进行优化，对角横裂发生的概率进行降低，同时还要对铸坯回温的现象进行重视，对铸坯冷却的均匀性进行保证。将二冷水管道改为平装，对气动调节阀的精度进行提升，改善水流波动的问题，同时提高二冷配水的自动化程度。想要更好地适应拉速提高和不同钢种的凝固特性，需要对每个冷却区的流量设定值进行计算，对各个钢种的比水量进行优化，适应不同钢种的生产，提高铸坯质量的稳定性，实现低过热、高拉速和二冷弱冷的生产模式。

三、结语

综上所述，高速连铸对于钢水的工艺有一定的要求，要保持钢水温度的均匀和稳定，同时还要对钢水的品质进行重视。想要提高连铸的拉速，必须要对相关技术和设备进行优化，同时还要熟悉相关操作，只有这样，才能保证连铸高速生产的稳定性。

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