4连铸操作工艺.

4连铸操作工艺连铸机设备弧形连铸机规格和参数设备:钢包及钢包回转台中间包及中间包车结晶器和振动装置冷却系统拉坯校直装置辅助装置电磁搅拌装置盛钢桶中间包(止塞杆)结晶器火焰切割長流嘴浸入式水口模振引拔钢坯连铸浇注系统•要想使连铸生产稳定高效地进行，并且保证铸坯质量，首先要准备好成分、温度、脱氧程度及纯净度都合格的钢水。•这里重点介绍钢水温度的要求。•另外，炼钢工序和连铸工序要紧密配合，步调一致。4.1连铸钢水的准备对钢水温度进行准确控制以及成分控制、脱氧控制及净化处理等。4.1.1连铸钢水温度控制提供合格钢水的基本参数之一，是保证合理的浇注温度。若浇注温度过低，易引起中包水口冻结，迫使浇注中断；太高，会使铸坯柱状晶发达，促进中心偏祈、疏松和裂纹等缺陷的发展。易引起钢包水口失控，坯壳减薄，造成漏钢。连铸对钢水的要求：1）高温；2）稳定；3）均匀故为确定合适的浇注温度，需知道各个阶段的温度损失，多采用现场统计方法。4.1.1.1浇铸温度的确定•连铸生产中浇注温度即中间包钢水温度，包括两部分TL和△T，即•A钢水液相线温度的确定•钢水的液相线温度是确定挠注温度的基础．它取决于钢水中所含元素的性质和含量。下式可在实际计算中引用：B钢水的过热度钢水的过热度主要根据挠注的钢种、钢包和中间包的热状态、中间包的容量和形状、中间包内衬材质、铸坯断面钢水纯净度和铸坯内部质量等诸因素综合考虑确定。4.1.1.2钢液在传递过程中的温度变化1）出钢过程温降2）钢包内温降3）注流温降4）中间包温降影响因素：钢流辐射热损失；包衬传导热损失；钢流对流热损失；钢包容量和加入铁合金数量。54321tttttt过程•为了满足连铸适宜浇注温度的要求，必须最大限度地降低和稳定过程温降。一方面应在车间设计时充分重视，使其布置紧凑，流程顺畅，以减少运送过程时间；另一方面应在钢包预热和绝热保温上采取有效措施，减少过程散热损失。4.1.1.3控制钢液温度度与钢液流动性•A操作步骤•(1)掌握所冶炼的钢种及钢液升温、出钢测温情况，做到心中有数。•(2)出钢过程中注意观察钢流的特征、钢液的亮度、颜色、流动性等。温度越高，钢液越亮颜色越白；钢种成分相同时，流动性越好，温度就越高。•(3)开浇后，根据注流，水口结瘤(结冷钢)等情况进一步判断钢液温度．以作为浇注时的参考。•(4)掌握不同的钢种成分对钢液流动性的影响，其一般规律为：•1)碳含量越低，则流动性越差；•2)钢中含钛钻、钒、铜、铝及稀土元素等成分时，将使钢液流动性变差；•3)钢液中夹杂物含量高时，流动性差。•(5)关心钢包状况和周转情况，注意引起钢液温度异常波动的因素。•B注意事项•(1)对钢液温度的判断是长期经验的积累．操作工通过精心观察，捕捉温度高低变化的特征o•(2)出钢温度不完全等同于浇注温度，尚需考虑钢包、中间包烘烤时间．烘烤温度以及停止烘烤后到浇注和出钢后到浇注之间的时间间隔等因素。•(3)目前很多钢厂对钢包、中间包内钢液温度均可通过测温仪器提供科学的温度数据。但•应注意测温仪器的正确使用，而经验对钢液温度的判断是一种佐证。•(4)合适的镇静时间及吹氩调温是一种控制和稳定浇注温度的手段。•c浇注温度对连铸操作的影响•不合适的浇注温度在模铸时还能勉强浇注，而连铸时就会造成麻烦(如拉漏、冻水口)•对钢液温度控制连铸要比模铸严格得多。•a浇注温度偏低的危害•(1)钢液发黏、夹杂物不易上浮。•(2)结晶器内表面钢液凝壳，易产生铸坯表面缺陷。•(3)水口冻结，浇注中断。•D硅锰含量对钢液流动性的影响•硅、锰含量既影响钢的力学性能，又影响钢液的可浇性。首先要求把钢中硅锰含量控制在较窄范围(波动值W(Si)：±o．05％，W(Mn)＝±o．10％)，以保证连浇炉次铸坯中硅锰含量的稳定。其次要求适当提高W(Mn)／W(Si)比。W(Mn)W(Si))3，可得到完全液态的脱氧产物，以改善钢液的流动性。因此，应在钢种成分允许的范围内适当增加W(Mn)／W(Si)比，使生成的脱氧产物(Mno．Si02)为液态。•但钢液中硅含量为主的硅钢，硅含W(si)1％，这时钢液的流动性又较好，但因导热性差，拉速要低一些。4.1.1.1浇注温度的控制连铸钢水温度调整是指在包内进行的温度矫正，包括两种情况：1）对包内钢水温度的不均匀性进行正常调整；2）对包内钢水温度偏高或偏低进行的应急调整。浇注温度与铸坯表面和内部质量有密切关系．而能满足两者要求的温度区域比较窄，因此浇注温度与目标温度值之间不能相差太大，其波动范围最好控制在±5℃之间。但由于生产上变化因素很多．往往出现钢液温度偏低或偏高，所以必须设法在钢包和中间包内调节钢液温度。具体方法是：连铸钢水温度调整1.钢包吹气搅拌调温冶金效果A降温调节吹气搅拌的冶金效果2.加废钢调温钢水温度偏高，可在吹气搅拌的同时加入轻型废钢降温。钢水每降低1℃，需加废钢0.7Kg/t钢。3.镇静。适当延长镇静时间，靠自然降温调节钢水温度。B保温调节•影响钢水温降的一个主要因素就是钢包的保温性能，它取决于钢包材质、使用次数、容量及烘烤温度等。对钢包常用的保温措施：•(1)钢包上加耐火材料砌成的包盖。钢包加盖不但能对钢水和炉渣保温，还能减少包衬散热，有利于提高包衬温度，缩短烤包时间。•(2)加速钢包周转，实现“红包出钢”。包衬温度对热流速度的影响不难看出，“红包”的降温速度大大小于冷包的降温速度，有利于钢液温度的稳定。3.钢包内钢水加热调温1）电弧加热法如ASEA-SKF，VHD，VAD，LF等。2）化学加热法如RH-OB、CAS-OB、IR-UT等，CAS-OB吹氧4分，铝粉耗量0.5Kg/t时，350吨钢包内钢水温度可升高约20℃；LF炉加热效果钢液成分的控制连铸对钢水质量的要求：①成分稳定性(多炉连浇)；②钢水可浇性(流动性)；③抗裂纹敏感性；④纯净性；4.1.2.4连铸钢水成分控制1)碳含量控制多炉连浇要求，各炉、包次之间钢水含碳量的差别0.02%，碳对钢的热裂纹敏感性有重要影响。2)Si、Mn含量控制•Mn/Si比提高，可改善钢水的流动性，同时可避开碳的热裂纹敏感区。应当指出，严格控制硅、锰等含量，必须经过•炉外精炼的成分微调才能达到要求。3)S、P含量控制S对钢的热裂纹敏感性有突出影响，一般要求Mn/S25。硫含量对钢延伸率的影响4）其它元素含量控制含Ti不锈钢中的Ti、铝镇静钢中的Al，都极易发生二次氧化，影响钢水的可浇性，需注意保护。钢水中Cu0.2%，Sn0.02%。5)连铸钢水脱氧控制•冶炼末期钢水中必然残留一定量溶解的氧，一般情况下其含量受熔池中碳和渣中氧化亚铁量控制。•熔池中的实际氧含量随着钢液中碳的降低而增加。由于受到渣中氧化亚铁含量的影响，实际氧含量总是高于与碳平衡的氧含量。当W(c)o．1％以下时，随着含碳量的降低，氧含量会迅速增加。如果这些氧不脱到一定程度，就不能顺利浇注，得不到合格的铸坯。因此，在出钢前，或出钢、浇注过程中，加入一种或几种与氧亲和力比铁强的元素或合念，使金属中的含氧量降低到要求限度，这一操作过程称为脱氧。一部分脱氧产物上浮人值，另一部分残留在钢水中成为夹杂物。终点钢中氧量愈高则表明产生的夹杂物越多。因此，控制好终点钢液氧量对保证钢的质量是非常重要的。•连铸钢液脱氧控制的要求：•(1)尽可能把脱氧产物控制为液态，以改善钢液流动性，保证顺利烧注。•(2)把钢中氧脱除到尽可能低的程度o•(3)尽量将脱氧产物从钢液中去除，以保证良好的铸坯质量。•元素的脱氧能力应该是指它们与氧气的反应活性。所以还原性越强的元素脱氧能力越强于是应该为CaAlMnSiCa与氧气的反应是以上几种元素中最剧烈的，而Mn金属来自于铝热反应，硅在常温下非常稳定，几乎不与氧气反应。各元素含量控制•⑴碳是钢中最基本的元素，对组织性能影响最大，尤其是需要在热处理状态下使用的钢，其影响更为突出。多炉连浇时，各炉次间钢水含碳量的差别要求小于0.02%。•⑵锰也是钢中重要元素：Mn/S＞24，可消除硫的危害。改善连铸钢水的流动性，应在成分允许的范围内适当增加Mn/Si比，以把脱氧产物控制为液态。•⑶铝是钢水的强氧剂，Al2O3聚集，堵塞水口；•⑷钢中微量元素：Cu、Sn、Sb等元素在铸坯表面富集会产生细小表面晶间裂纹等。因此，对其含量有严格要求，如要求Cu含量在0.02%以下，Sn含量在0.02%以下，S、P含量在0.025%以下4.1.4洁净度钢液的纯净度主要是指钢中气体氮、氢、氧和非金属夹杂物的数量、形态和分布。在当前炼钢及连铸水平下，一般认为，成品钢中的磷、硫、氧、氮、氢总含量小于0.01%即为超洁净钢。①最大限度地降低主原料带入转炉的硫。炼钢脱硫主要靠铁水预处理和钢水深脱硫②最大限度地净化钢液：保护浇注；宝钢炼钢厂采用了吹氩保护，设三重挡渣堰及过滤器，采用镁钙质涂料和吸附氧化物的覆盖剂，效果良好。4.1.4.1炉外精炼的方法•1.渣洗•2.真空•3.搅拌•4.喷吹•5.加热4.1.4.2炉外精炼的主要任务•炉外精练的主要任务是：脱氧、脱碳、脱硫、脱气(主要是氢、氮)、去夹杂、合金化、调整温度等。应该根据不同炼钢设备和产品、工艺的要求选择合理的工艺组合。炉外精炼常见工艺组合方式4.1.4.3炉外精炼的发展趋势及存在的问题•A炉外处理技术主要发展趋势•向组合多功能精炼站的方向发展，并已形成了一些较常用的多功能处理模式：•(1)以钢包吹氩为核心，加上与喂线、喷粉、化学加热、合金成分微调等一种或多种技术相结合的精炼站，用于转炉一连铸生产衔接。•(2)以真空处理装置为核心，并与上述技术中一种或几种技术复合的精炼站，也主要与转炉一连铸生产相衔接。•(3)以钢包炉(LF)为核心，与上述技术及真空处理等一种或几种技术相复合的桔炼，主要用于转炉、电弧炉一连铸生产衔接。B炉外精炼技术发展中尚待进一步解决的问题•(1)钢液温度补偿技术——加热方法的选择。钢液加热的方法很多，目前应用较多的是电弧加热。这种方法采用电弧直接加热钢液热效率较高。但由于电弧对钢包衬的辐射，恶化了包衬的工作条件，降低了寿命。此外，小容量钢包(小于30t)直径小，对于3相电极的布置和容纳也有问题。其他物理加热方法也都各有利弊。目前常用的另一种是化学加热方法，如CAS—OB法，向钢液中加铝、硅，同时吹氧．保证处理后的钢液温度符合连铸要求。这种方法不足之处是铝和合金的消耗量增加。•(2)炉外精炼用的耐火材料。经过多年的研究和实践，用于炉外处理的耐火材料的选择和内衬制作工艺有较大进展，如RH用的直接结合的镁铬砖，LF炉渣线用的镁碳砖，VAD和ASEA-SKF炉用的高纯度白云石碳砖和镁白云石砖，寿命也成倍地增长。•(3)精炼后钢液的再污染。经过精炼处理后的钢液，在随后的出钢或浇注过程中与大气和耐火材料接触时被再度污染，即吸气和二次氧化；清洁度越高，吸气和二次氧化的程度越大。有关数据指出：浇注时钢液的杂质含量将比精炼后的有明显的升高，[H]约增加8％—77．4％．[N]约增加10％—l00％，由此可见，浇注时钢液的再污染降低了精炼效果。如何防止精炼后的钢液再度吸气和二次氧化，已成为提高处理效果的重要问题。•(4)旧车间生产工艺流程系统优化。4.2连铸岗位、浇前及开浇操作中间包更换上引锭杆开浇启车拉矫脱引锭杆切割钢包更换停车连铸工艺1.上引锭杆油缸驱动→引锭杆放到中间轨道→送入拉矫机引锭杆经二冷段→入结晶器上100-150mm→反向至结晶器下口150mm处→拉矫机引锭杆夹紧定位→完成安装操作.2.开浇精炼处理后钢水→连铸回转台→加保温盖→转至浇注工位→中间包小车至浇注工位→中间包基座下降→水口与结晶器对中→开大包水口→中间包加保温剂→开中间包滑动水口→实现开浇•钢包浇注钢包就位------滑动水口------长水口------中间包•中间包浇注(塞棒/水口------滑动水口-------浸入式水口------结晶器)(1)塞棒开浇(2)定径口开浇正常浇注开浇操作要求:好;快;稳•好——中间包烘烤好