宁钢新型薄板连铸施工工艺

安冬

【摘要】宁钢新型薄板连铸技术与传统的连铸技术大相径庭，不再需要大规模的生产设备，省略了钢坯的连续铸造、热轧和冷轧生产工序，可以实现钢水直接转化为工业要求的0.5mm厚的薄板。

【关键词】连铸；薄板；钢水；新型

1、引言

随着时代的发展，社会的进步，智能化简单化成为了工业发展的最大趋势。1989开始，浦项制铁组成了专门技术开发班子，对不锈钢连轧技术进行开发，其工艺为钢水直接铸成钢板。而后日本石川岛播磨重工业公司研究制造钢水直接制造钢板的连续铸造设备。21世纪初日本以崎炼铁公司加以使用，但由于技术不成熟，质量不稳定，目前还没有广泛推广。新型薄板连铸技术一直作为钢铁事业的主要研究方向，节约成本，减少工业流程，对未来的钢铁发展有着至关重要的作用。

2、新型薄板连铸技术基本原理

宁钢新型薄板连铸技术基本原理是将熔化的钢水直接浇注在两个高速转动的铜合金滚轮之间，钢水受急冷而凝固。钢水与滚轮接触的瞬间，冷却速度可达10万度/秒左右。钢水经过两个滚轮之后形成一层薄板，然后绕成卷材，然后经过轧机轧制、冷却、卷曲打包，最后运输成品。

3、新型薄板连铸技术工艺

宁钢新型薄板连铸技术工艺过程是精炼处理后的合格钢水，由过跨行车吊运至薄带连铸机的大包回转台受包臂，并由大包回转台旋转至浇铸位进行浇铸。浇铸位进行浇铸的钢水从大包经过长水口、中间包、浸入式水口和布流器注入至双辊连铸机，铸造成厚度为1.2mm～3.6mm 的铸带。在下密闭式形成合格的带头后，经过导向板将铸带引导至轧机入口1 号、2 号纠偏夹送辊，经纠偏后送至双辊轧机进行轧制。经轧制、喷雾冷却后的带钢通过卷曲机前的飞剪进行定量剪切。剪切后的带钢通过卷取机前液压侧导板对中导向、夹送辊夹送，进入卷取机卷取成卷。钢卷由卸卷小车取下并移出卷取机送至运输机，在向前运输的过程中对钢卷进行打捆、旋转方向，然后由过跨行车进行下料作业，并在钢卷库内堆放冷却。冷却后的钢卷送至切边重卷机组。

3.1大包工艺及其动作原理

大包即钢水包，顾名思义就是盛放钢水的容器。合格的钢水盛放在包罐内，通过行车吊送到大包回转台的受包臂上，受包臂采用液压控制，两个受包臂各有一个钢水包，通过大包旋转电机交替工作（如图）。工作时，通过利用大包回转台的称重检查钢水状态，当浇注接近结束时，控制滑动水口开度，根据大包下渣检查装置测定下渣情况，关闭水口。大包提起，脱长水口，大包回转台旋转180度，将待浇钢包移动至中间包上方，进而实现多炉浇注。大包盖上有煤气加热，保持包内钢水温度满足工业要求。

3.2中间包工艺及其动作原理

中间包介于大包和结晶器之间，接受来自大包的钢水，并向结晶器分流，起到解压、稳流、除渣、储钢分流、均匀温度和成分的作用。目前工业上采用的中间包和中间包车联合使用，中间包车承载中间包，通过中间包车上的称重检测，可实现停止浇注和2个包车交替浇注，不但解决了包衬使用寿命短的问题，还更好的实现钢水浇注的可持续性。中间包车上还有感应加热装置和中间包烘烤装置，使中包内钢水温度保持恒定，方便浇注。塞棒控制液面技术也是中间包实现顺利浇注的重要技术。他通过液位计检测，把检测出来的信号传输给PLC，PLC收到液位信号与预先设定好的液位信号比较，然后确定结晶辊转速和塞棒开度，这样就可以避免漏钢、钢水溢出的发生，更加能够实现钢卷的均匀生成。

3.3结晶器的动作原理及其组成

结晶器是宁钢薄板连铸技术的核心技术。结晶器采用的是双辊铸带法。双辊法薄带连铸凝固与传统连铸不一样，传统连铸采用保护渣，而薄带连铸不采用任何润滑剂，薄带坯壳与辊子接触，辊子转动保护动态接触。依靠双辊的表面冷却液态钢水并使之凝固生产薄带钢的技术，其特点是液态金属在结晶凝固的同时， 承受压力加工和塑性变形， 在很短的时间内完成从液态到固态薄带的全过程。在双辊系统中， 可以获得组织均匀且厚度差相对较小的带钢。目前设计形成的是厚1.2mm～3.6mm、宽1100mm的钢板。然后通过1号2号纠偏夹送辊送入轧机。宁钢薄板连铸项目使用的结晶器由2个结晶辊、179个接近开关、2个耐高温编码器，8台毛刷辊电机、4台热箱搅拌电机、4台结晶辊冷却风机、2台卷帘门电机、6个热电偶、26个流量开关、4个结晶辊表面温度检测仪、2个伺服阀以及1个结晶辊换辊小车组成。

3.4冷却系统工艺原理

宁钢薄板连铸项目的冷却系统是一项新型工艺。不同于以往的连铸工艺（把二次冷却放在带钢生成处，当拉矫机拉出薄板立刻降温冷却）。新工艺采用的是让高温带钢经过轧机在进入冷却装置，这样能使薄带更好的实现轧机轧制。宁钢薄板项目冷却系统采用20棍水冷法，带钢通过轧机轧制测厚仪进入冷却仓。60个电动阀门控制冷却水的开闭，实现多点均匀冷却。技术解决难点：由于冷却仓内密闭空间小、辊子多、阀门多，电磁阀门的防水问题成为了主要难点。

3.5四辊轧机工作原理

轧件通过两相对旋转的轧辊以压力进行加工，使其产生塑性变形，称为轧制工艺过程。轧机通过工作辊来完成这一过程。工作辊包含有旋转和移动两种运动。前者靠摩擦力进行轧制运动，由轧机主传动实现；后者用来调节压下量，控制轧件的变形程度，由轧机压下装置实现。主传动由主电机通过联轴器带动减速机高速轴，减速后由低速轴通过齿轮联轴器与人字齿轮座输入端相联，输出端通过万向节轴分别带动上下工作辊使其产生线速度相等、旋转方向相反的轧制运动。压下装置共两组，分别安装在机架上面，经左、右各一台压下电机及两级蜗轮、蜗杆副减速后传递给压下螺杆，压下螺杆由压下螺母固定在每片机架的窗口中间，通过安全臼及液压平衡装置使轧辊上下运动。压下电机出轴上安装有制动器，使压下螺杆获得准确的位置精度。压下装置必须反应灵敏，具有单独点动和左右联动的功能。其主要作用：调整两工作辊之间的距离以保持正确的辊缝开度、给定压下量、调整两工作辊的平行度、当更换新工作辊后，调整轧制高度。宁鋼薄板连铸工业要求生产0.5mm厚的钢板。

3.6其他设备的工作流程

飞剪、卷取机、打包机、步进梁输送机以及切边重卷都是传统的工业设备，与传统的工艺一致。四辊轧机轧制均匀的钢板，经过冷却系统降温，通过飞剪修整，修整废料由废料小车运走二次回炉，当钢卷长度达到要求时，切断钢卷，修剪整齐的钢带进入卷取机卷曲、卸卷、打包机打捆，通过步进梁输送机运走，最后实现切边重卷。

4、结束语

宁钢薄板连铸技术是一个新型工艺。流程简单、成本低廉，现以投入使用生产。虽然这项技术工艺还不够成熟，不够完善。但其经过世界各国不断的深入研究开发成熟完善后，必将成为钢铁业的领头羊。带领钢铁事业迅速发展，迈上一个新台阶。