连铸坯热送热装技术的应用.pdf

第5 9 卷第1 期 2 007 年2 月 有色金属 N o n f e r r o u sM e t a l s V 0 1 ．5 9 ．N o ．1 F e b r u a r y2007 连铸坯热送热装技术的应用 韩孝永 梅山钢铁公司技术中心，南京 2 10 0 3 9 摘 要连铸坯热送热装工艺分为热送装炉轧制和直接装炉轧制两种。阐述连铸坯热送热装两种工艺的特点和实施时需注 意的问题，并介绍具体应用实例。采用该工艺后可以节约能源、降低生产成本、提高成材率、缩短生产周期、优化产品的综合性能。 关键词金属材料；连铸坯；热送热装；人炉温度 中图分类号T G 2 4 9 ．7 ；T G 3 3 5 ．3 1文献标识码A文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 7 0 1 0 0 5 6 0 3 近年来，随着连铸技术的不断进步及全连铸工 艺的实施，推动了连铸坯热送热装工艺的发展，连铸 坯热送热装工艺是冶金行业内重点推广的1 8 个节 能增效的新技术之一。该工艺是把连铸机生产出的 热铸坯切割成定尺后，在高温状态下，直接送到轧钢 厂进行保温或者直接进入加热炉加热后轧制的一种 生产工艺。采用连铸坯热送热装工艺后，可以显著 提高加热炉的产量，并可提高加热炉的加热质量，可 降低加热炉的燃料消耗，减少连铸坯的烧损，从而提 高成材率。该工艺技术的应用已经成为衡量钢铁企 业生产技术管理水平的重要指标，它推动了转炉 或 电炉 一炉外精炼一连铸一轧机生产的一体化管理， 使钢的生产向连续化、低成本、高质量、高效益的方 向发展。 连铸坯热送热装工艺分为热送装炉轧制和直接 装炉轧制两种。2 0 世纪7 0 年代，国外对炼钢、连铸 与轧制的各种工艺组合方式进行了广泛的研究，其 中主要课题之一就是研究连铸坯热送热装炉轧制和 直接装炉轧制工艺。后来，随着炼钢与连铸技术的 不断进步，连铸坯的质量不断提高，使连铸坯热送热 装成为可能。1 9 8 3 年，日本全国连铸坯的平均热送 热装比达到了5 8 ％左右，新日铁公司大分厂的热送 装炉轧制达到了7 4 ％以上，平均热装温度达到 7 9 0 ℃左右。 我国于2 0 世纪8 0 年代后期开始在武钢进行热 送热装试验。2 0 0 4 年，武钢1 7 0 0 热连轧通过采取 多种措施使热装率达到5 5 ％以上，板坯入炉温度达 到5 5 0 ℃，宝钢一热轧热装率达到6 0 ％以上，平均入 收稿日期2 0 0 6 0 7 2 8 作者简介韩孝永 1 9 6 5 一 ，男，南京市人，高级工程师，主要从事 冶金工艺及新材料研制方面的工作。 炉温度5 5 0 ～6 0 0 ℃，武钢2 2 5 0 热连轧通过计算机 管理，直接热装率可达9 5 ％以上，板坯人炉温度高 于7 0 0 ℃。 2 0 世纪9 0 年代中后期，国内各大钢铁公司先 后推行了连铸坯的热送热装工艺。目前，我国连铸 坯的热送装炉轧制和直接装炉轧制技术的开发研究 和推广应用正处于蓬勃兴起和发展阶段，不过，由于 直接装炉轧制涉及钢材的品种、规格、连续化生产、 交货期等一系列因素，生产组织难度较大，采用的厂 家较少。现阶段，我国连铸坯热送热装主要以热送 装炉轧制为主。 1连铸坯热送热装的工艺特点 连铸坯热送热装分为热送装炉轧制和直接装炉 轧制两种。热送装炉轧制是将高温无缺陷或经高温 热清理后的铸坯，离线装入保温坑进行保温，根据生 产计划再将连铸坯装入加热炉内加热，连铸坯人炉 温度一般大于4 0 0 ℃，然后再进行轧制。热送装炉 轧制工艺为了保证连铸坯具有一定的装炉温度，一 般在连铸与轧钢之间设有保温坑，由于生产工序间 增加了保温坑作为缓冲，所以连铸坯的热送并不影 响轧钢工序进行相对独立的生产，然而由于连铸坯 是热坯装炉，降低了能耗，节约了成本。 直接装炉轧制则是将高温无缺陷或经高温热清 理后的铸坯，直接装入加热炉内进行加热，连铸坯入 炉温度一般大于7 0 0 ℃，然后再进行轧制。连铸坯 直接装炉轧制在连铸与轧钢之间没有保温坑，热送 板坯直接装入加热炉进行加热，显著提高了连铸坯 的入炉温度，从而缩短了连铸与轧钢之间的生产周 期，大大提高了节能效果。 万方数据 第1 期 韩孝永连铸坯热送热装技术的应用 5 7 2 连铸坯热送热装的主要优点 1 节约能源。提高连铸坯的入炉温度，可以缩 短连铸坯的加热时间，从而提高加热炉的生产能力。 有资料表明，连铸坯人炉温度为5 0 0 ℃时，可节能 0 ．2 5 1 0 6k J ／t ，入炉温度为6 0 0 ℃时，可节能0 ．3 4 X1 0 6k J ／t ，入炉温度为8 0 0 ℃时，可节能0 ．5 1 4 1 0 6 k J ／t 。 2 提高成材率。连铸坯热送热装的入炉温度 越高，加热时间越短，连铸坯的氧化越少，从而提高 了连铸坯的成材率。 3 缩短生产周期。不论是热送装炉轧制工艺 还是直接装炉轧制工艺，由于连铸坯入炉温度的提 高，加热时间的缩短，相对于传统的冷坯装炉轧制工 艺而言，都大大缩短了从钢水冶炼到轧制成品所需 的时间，简化了产品的生产工艺，缩短了生产周期。 4 优化产品性能。连铸坯热坯装炉，缩短了加 热时间，减少了表面氧化铁皮的产生，在轧制时如能 较好地对控轧控冷技术进行控制应用，将能生产出 比常规冷坯装炉表面质量好、组织均匀、性能优良的 产品。 3连铸坯热送热装需注意的问题 从炼钢到连铸再到轧钢，整个生产线相对较长， 生产组织受多种因素的影响，任何设备出现故障，将 直接影响连铸坯热装热送的进行。另外，从炼钢到 轧钢加热炉入炉辊道距离的长短将直接影响连铸坯 的温降，在连铸坯的输送过程中，若无保温措施，温 降更大，大大降低节能效果。再者，成品的表面质量 和内在质量受钢中合金元素的种类及数量、入炉温 度、加热工艺及轧制工艺等因素的影响，任何工艺的 控制不当，都有可能导致最终产品产生表面或内在 质量缺陷，直接影响产品的机械力学性能。 为提高产品的综合性能，钢铁企业在进行连铸 坯热装热送操作时，应该从钢水冶炼抓起，严格按企 业内部成分进行冶炼，争取达到目标值，合金料加入 前要进行烘干处理，对钢水要进行真空脱气处理，并 保证所要求的真空度，浇铸过程中要进行全程保护， 防止钢水二次氧化，连铸坯在输送过程中要进行保 温，尽量降低连铸坯在输送过程中的温降。根据钢 参考文献 种的不同成分，要制定合理的加热工艺，在轧制过程 中，要保证压缩比，尽量应用控轧控冷等先进工艺， 力保产品的表面和内在质量，从而使产品的性能最 佳化。 4热送热装在包钢的应用u J 连铸坯断面为2 4 0 m m 2 4 0 r a m 及1 5 0 r a m 1 5 0 m m ，钢坯入炉温度可达5 6 3 ℃，钢坯热装率可达 6 6 ％，为保证热送热装的钢坯达到无缺陷铸坯的要 求，包钢对铁水供应、燎钢、炉外精炼和连铸工艺进 行了全面控制。 严格控制钢水成分，特别是P ，S ，0 等成分控制 得更严。采用挡渣出钢或无渣出钢，防止氧化渣进 入钢包。对钢水进行炉外精炼处理，进一步降低钢 中的夹杂含量和气体含量，并对温度和成分进行调 整。采用大容量，深熔池，挡渣墙的中间包，让非金 属夹杂物上浮和排除，使钢水温度恒定，提高钢的纯 净度。钢包一中间包一结晶器全程采用元氧化保护 浇注，防止钢水二次氧化。采用高频率低振幅结晶 器，减少表面振痕，保证了铸坯表面质量。为防止铸 坯表面纵裂凹坑，保持结晶器坯壳生长的均匀性，选 择合适的结晶器倒锥度，减少气隙，均匀导热，并选 择合适的结晶器保护渣，有效地吸收钢中的非金属 夹杂物，同时对润滑起到良好的作用。浸入式水口 插入深度规定在9 0 ～l O O m m 之间，有利于夹杂物上 浮，减少钢液对坯壳的冲刷。制定适宜的二冷制度， 采用多点矫直技术，并保证矫直温度 9 0 0 ℃，避开 钢凝固第Ⅲ脆性区 7 0 0 ～9 0 0 ℃ ，有利于减少弯曲 和矫直裂纹，保证了铸坯的内部质量。 通过攻关，包钢已成功地对普通碳素钢、优质碳 素钢、低合金钢等多类钢种进行了热送。 5结语 钢铁企业采用连铸坯热送热装技术后，不仅可 以降低能耗，提高成材率，也可以大幅度地提高产 量，这将为企业带来巨大的经济效益。随着钢铁工 业技术的不断进步以及节能降耗力度的增大，连铸 坯热送热装技术将不断成熟和完善，它必将具有更 加广阔、更加美好的发展前景。 [ 1 ] 樊精彪，范德忠，杨树森．连铸坯热送热装的生产实践[ J ] ．包钢科技，2 0 0 4 ，3 0 5 2 6 2 8 万方数据 5 8有色金属 第5 9 卷 A p p l i c a t i o no fH o tD e l i v e r ya n dH o tC h a r g i n go fC o n t i n u o u sC a s t i n gS l a b H A NX i a o - y o n g T e c h n o l o g yC e n t e ro y ’M e i s h a nI r o n ＆剁C o ．L 埘，N a n j i n g21 0 0 3 9 ，C h i n a A b s t r a c t H o td e l i v e r ya n dh o tc h a r g i n gt e c h n o l o g yo fc o n t i n u o u sc a s t i n gs l a bi n c l u d e st w ot e c h n o l o g i e s h o td e l i v e r y a n dh o tc h a r g i n gr o l l i n g ，a n dd i r e c tc h a r g i n gr o l l i n g ．T h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h et w oh o td e l i v e r ya n dh o tc h a r g i n gt e c h n o l o g i e so fc o n t i n u o u sc a s t i n gs l a bared e s c r i b e d ，a n dt h ep o i n t st h a ts h o u l db ep a i da t t e n t i o nt oi nt h e p r a c t i c a lc o u r s eared i s c u s s e d ．A na p p l i c a t i o ne x a m p l ei si n t r o d u c e d ．B yu s eo ft h eh o td e l i v e r ya n dh o tc h a r g i n g t e c h n o l o g y ，t h ee n e r g ye x p e n s ea n dt h ep r o d u c t i o nc o s tc a nb ed e c r e a s e d ，t h ey i e l dr a t ec a nb ei n c r e a s e d ，t h e p r o d u c t i o nc y c l ec a nb es h o r t e n e d ，a n dt h ec o m p r e h e n s i v ep r o p e r t yo ft h ep r o d u c tc a nb eo p t i m i z e d ． K e y w o r d s m e t a lm a t e r i a l ；c o n t i n u o u sc a s t i n gs l a b ；h o td e l i v e r ya n dh o tc h a r g i n g ；c h a r g i n gt e m p e r a t u r e 有色金属欢迎E m a i l 投稿 随着信息化的进程，有色金属 季刊 编辑部逐步实现数字化办公，欢迎广大作者以E m a i l 方式投稿。 编辑部的E m a i l 为y s j s p e r i o d i c a l s ．n e t ．c n ， 5 M ；y o u s c h i n a j o u r n a l ．n e t ．c n ， 5 0 M 。E m a i l 方式投稿存在 一定困难的作者，仍可通过挂号信方式投稿，为使您的稿件能及时处理，来稿请务必注明有色金属 季刊 编辑部，收件人张振健。谢谢您对本刊的长期支持，希望您一如既往。有色金属 季刊 编辑部 欢迎通过“非邮联订“ 订阅 有色金属 季刊 一直参加全国非邮发报刊联合征订，联订代号为7 6 9 1 。欢迎广大订户通过全国非邮 发报刊联合征订服务部订阅本刊。全国非邮发报刊联合征订服务部地址为天津市大寺泉集北里别墅1 7 号。邮编3 0 0 3 8 5 。联系电话0 2 2 2 3 9 7 3 3 7 8 ／2 3 9 6 2 4 7 9 。该服务部开通刊林网站，可进行网上联订，网址 为W W W ．L H Z D ．c o r n 。当然，您仍然可以通过编辑部订阅，请直接与张振健主编联系。 有色金属 季刊 编辑部 万方数据