摘 要：详细介绍了中国重型机械研究院股份公司为燕钢新区提供的 EPC 工程 3 号和 4 号板坯连铸机特点。论述了该连铸机的主要技术参数和工艺流程，为同类连铸机的设计提供了参考和借鉴。
关键词：板坯连铸机；动态轻压下；连续弯矫辊列；动态二冷控制
燕山钢铁有限公司(全文简称燕钢)新区炼钢厂为了提高产品品质并为轧钢车间供应坯料，决定新建 2 台双流板坯连铸机。该项目由中国重型机械研究院股份公司(以下简称中重院)负责全部设计工作及连铸机设备的供货、安装和调试任务。
1 连铸机主要参数(见表 1)
2 连铸机工艺流程
该板坯连铸机为完全国内自主(成套)，设备装机水平国内领先，工艺布置合理，在相同类型连铸机领域具有一定的代表性。工艺流程如图 1 所示。
3 主要技术措施和设计
3.1 提高连铸机作业率和设备使用寿命的措施
1)采用四连杆蝶式钢包回转台，两臂单独升降，可 360°自由旋转，提高了换包效率及安全性。
2)采用了浸入式水口快换装置，提高了中间包的利用率并提高了连浇炉数。
3)中间包车采用四缸升降，并采用中重院自主研发的液压同步系统，保证升降的平稳性。
4)采用了中重院自主设计的结晶器宽度调整系统，可实现结晶器的在线自动调宽或离线调宽。
5)采用中重院积累多年的经验开发的一种新型漏钢预报专家系统，极大地提高了漏钢预报的准确率。
6)为保证连铸机的正常运转，采用三电一体化设计，提高液压系统、电控仪表计算机系统的可靠性，按工艺控制要求，实现对整条生产线的自动、半自动和手动控制。
7)出坯辊道和轧钢热送辊道之间采用横移台车输送铸坯，实现了连铸坯的热送。
8)合理的蒸气排出管道设计，将连铸机生产过程中产生的高温、高湿及高腐蚀性的蒸气排出到厂房外，保证了连铸机设备的可靠运行并为浇钢工提供了良好的操作环境。
3.2 保证铸坯表面质量的措施
1)采用结晶器液面自动控制系统，该系统采用涡流电磁传感器检测钢液面，采用塞棒机构实现钢水的控流，从而实现结晶器内钢水液面波动范围在±3 mm 以内，使结晶器保护渣能均匀铺展和熔化，减少保护渣卷入。
2)采用长度为 900 mm 的组合式结晶器，铜板材质为铬锆铜，表面镀 Ni- Co，提高了铜板使用寿命。优化设计了铜板厚度和水缝结构，使铜板表面温度尽可能均匀。
3)采用中重院自主研发的结晶器液压振动装置，分别在结晶器宽度两侧各设置一台独立的振动单元体，单元体采用全板簧导向，精度高;板簧采用特殊防腐工艺处理，维修量少。采用中重院自有的振动模型，可在线准确地调整振动频率、振幅和振动波形等参数，实现结晶器的正弦和非正弦振动。
3.3 保证铸坯内部质量的措施
1)采用钢包长水口、中间包覆盖剂、浸入式水口、结晶器保护渣，并且长水口，浸入式水口均设有氩气密封，这样实现了钢液在钢包、中间包及结晶器内与空气的有效隔离，从而实现了钢包到结晶器的全程无氧化浇注。
2)连铸机辊列设计时考虑弯曲段采用高的直线段长度，从而能促使钢水中的夹杂物充分上浮，并提高钢水的均匀化，降低夹杂物向内弧聚集的趋势。
3)采用 R=9.5 m 的主半径和连续弯曲连续矫直机型，保证在较高拉速情况下，严格控制铸坯两相区综合应变，避免铸坯产生内裂，同时在结晶器窄面下方设置 3 对侧倒辊，防止铸坯侧面产生鼓肚[2]。
4)各扇形段采用框架结构，刚性大，结构稳定，从而保证了各设备的位置精度和弧线精度，减少了拉坯过程中坯壳内产生的应变。
5)采用气水雾化冷却制度和中重院自主研发的二冷水动态控制模型，该模型主要根据钢种、断面、拉速、钢水过热度和铸坯表面温度等因素确定二冷水量的大小和分布，并通过计算机动态控制调节各冷却区水量，精确控制铸坯表面温度，在矫直区避开温度脆性区间，防止铸坯产生内裂和表裂。
6)采用二冷电磁搅拌技术，在扇形段 1 段或扇形段 2 段的首末辊上设置电磁搅拌辊。电磁搅拌能有效地改善连铸坯内部的组织结构，减轻中心偏析，消除裂纹及中心缩孔，大大增加等轴晶率，提高拉速。
7)采用中重院自主研发的动态轻压下技术，以提高铸坯的内部质量。该连铸机所有扇形段均具备远程调辊缝功能。在浇铸过程中通过模型自动控制扇形段 4 号～13 号的压下位置和压下量，从而实现对铸坯凝固末端的轻压下[3]。
4 结语
由于对这 2 台连铸机的精心设计和诸多关键连铸技术的应用，以及优良的设备制造质量、精确高效的安装和调试、完善的生产组织管理，燕钢新区 3 号、4 号连铸机分别于 2016 年 4 月 20 日和 2016 年 6 月 21 日一次热负荷试车成功。投产至今设备运行稳定可靠，生产铸坯质量良好，为燕钢产生了显著的经济效益和社会效益，获得了用户的好评。
来源：冶金之家
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