安冬

【摘要】寧鋼新型薄板連鑄技術與傳統(tǒng)的連鑄技術大相徑庭，不再需要大規(guī)模的生產(chǎn)設備，省略了鋼坯的連續(xù)鑄造、熱軋和冷軋生產(chǎn)工序，可以實現(xiàn)鋼水直接轉化為工業(yè)要求的0.5mm厚的薄板。

【關鍵詞】連鑄；薄板；鋼水；新型

1、引言

隨著時代的發(fā)展，社會的進步，智能化簡單化成為了工業(yè)發(fā)展的最大趨勢。1989開始，浦項制鐵組成了專門技術開發(fā)班子，對不銹鋼連軋技術進行開發(fā)，其工藝為鋼水直接鑄成鋼板。而后日本石川島播磨重工業(yè)公司研究制造鋼水直接制造鋼板的連續(xù)鑄造設備。21世紀初日本以崎煉鐵公司加以使用，但由于技術不成熟，質量不穩(wěn)定，目前還沒有廣泛推廣。新型薄板連鑄技術一直作為鋼鐵事業(yè)的主要研究方向，節(jié)約成本，減少工業(yè)流程，對未來的鋼鐵發(fā)展有著至關重要的作用。

2、新型薄板連鑄技術基本原理

寧鋼新型薄板連鑄技術基本原理是將熔化的鋼水直接澆注在兩個高速轉動的銅合金滾輪之間，鋼水受急冷而凝固。鋼水與滾輪接觸的瞬間，冷卻速度可達10萬度/秒左右。鋼水經(jīng)過兩個滾輪之后形成一層薄板，然后繞成卷材，然后經(jīng)過軋機軋制、冷卻、卷曲打包，最后運輸成品。

3、新型薄板連鑄技術工藝

寧鋼新型薄板連鑄技術工藝過程是精煉處理后的合格鋼水，由過跨行車吊運至薄帶連鑄機的大包回轉臺受包臂，并由大包回轉臺旋轉至澆鑄位進行澆鑄。澆鑄位進行澆鑄的鋼水從大包經(jīng)過長水口、中間包、浸入式水口和布流器注入至雙輥連鑄機，鑄造成厚度為1.2mm～3.6mm 的鑄帶。在下密閉式形成合格的帶頭后，經(jīng)過導向板將鑄帶引導至軋機入口1 號、2 號糾偏夾送輥，經(jīng)糾偏后送至雙輥軋機進行軋制。經(jīng)軋制、噴霧冷卻后的帶鋼通過卷曲機前的飛剪進行定量剪切。剪切后的帶鋼通過卷取機前液壓側導板對中導向、夾送輥夾送，進入卷取機卷取成卷。鋼卷由卸卷小車取下并移出卷取機送至運輸機，在向前運輸?shù)倪^程中對鋼卷進行打捆、旋轉方向，然后由過跨行車進行下料作業(yè)，并在鋼卷庫內堆放冷卻。冷卻后的鋼卷送至切邊重卷機組。

3.1大包工藝及其動作原理

大包即鋼水包，顧名思義就是盛放鋼水的容器。合格的鋼水盛放在包罐內，通過行車吊送到大包回轉臺的受包臂上，受包臂采用液壓控制，兩個受包臂各有一個鋼水包，通過大包旋轉電機交替工作（如圖）。工作時，通過利用大包回轉臺的稱重檢查鋼水狀態(tài)，當澆注接近結束時，控制滑動水口開度，根據(jù)大包下渣檢查裝置測定下渣情況，關閉水口。大包提起，脫長水口，大包回轉臺旋轉180度，將待澆鋼包移動至中間包上方，進而實現(xiàn)多爐澆注。大包蓋上有煤氣加熱，保持包內鋼水溫度滿足工業(yè)要求。

3.2中間包工藝及其動作原理

中間包介于大包和結晶器之間，接受來自大包的鋼水，并向結晶器分流，起到解壓、穩(wěn)流、除渣、儲鋼分流、均勻溫度和成分的作用。目前工業(yè)上采用的中間包和中間包車聯(lián)合使用，中間包車承載中間包，通過中間包車上的稱重檢測，可實現(xiàn)停止?jié)沧⒑?個包車交替澆注，不但解決了包襯使用壽命短的問題，還更好的實現(xiàn)鋼水澆注的可持續(xù)性。中間包車上還有感應加熱裝置和中間包烘烤裝置，使中包內鋼水溫度保持恒定，方便澆注。塞棒控制液面技術也是中間包實現(xiàn)順利澆注的重要技術。他通過液位計檢測，把檢測出來的信號傳輸給PLC，PLC收到液位信號與預先設定好的液位信號比較，然后確定結晶輥轉速和塞棒開度，這樣就可以避免漏鋼、鋼水溢出的發(fā)生，更加能夠實現(xiàn)鋼卷的均勻生成。

3.3結晶器的動作原理及其組成

結晶器是寧鋼薄板連鑄技術的核心技術。結晶器采用的是雙輥鑄帶法。雙輥法薄帶連鑄凝固與傳統(tǒng)連鑄不一樣，傳統(tǒng)連鑄采用保護渣，而薄帶連鑄不采用任何潤滑劑，薄帶坯殼與輥子接觸，輥子轉動保護動態(tài)接觸。依靠雙輥的表面冷卻液態(tài)鋼水并使之凝固生產(chǎn)薄帶鋼的技術，其特點是液態(tài)金屬在結晶凝固的同時， 承受壓力加工和塑性變形， 在很短的時間內完成從液態(tài)到固態(tài)薄帶的全過程。在雙輥系統(tǒng)中， 可以獲得組織均勻且厚度差相對較小的帶鋼。目前設計形成的是厚1.2mm～3.6mm、寬1100mm的鋼板。然后通過1號2號糾偏夾送輥送入軋機。寧鋼薄板連鑄項目使用的結晶器由2個結晶輥、179個接近開關、2個耐高溫編碼器，8臺毛刷輥電機、4臺熱箱攪拌電機、4臺結晶輥冷卻風機、2臺卷簾門電機、6個熱電偶、26個流量開關、4個結晶輥表面溫度檢測儀、2個伺服閥以及1個結晶輥換輥小車組成。

3.4冷卻系統(tǒng)工藝原理

寧鋼薄板連鑄項目的冷卻系統(tǒng)是一項新型工藝。不同于以往的連鑄工藝（把二次冷卻放在帶鋼生成處，當拉矯機拉出薄板立刻降溫冷卻）。新工藝采用的是讓高溫帶鋼經(jīng)過軋機在進入冷卻裝置，這樣能使薄帶更好的實現(xiàn)軋機軋制。寧鋼薄板項目冷卻系統(tǒng)采用20棍水冷法，帶鋼通過軋機軋制測厚儀進入冷卻倉。60個電動閥門控制冷卻水的開閉，實現(xiàn)多點均勻冷卻。技術解決難點：由于冷卻倉內密閉空間小、輥子多、閥門多，電磁閥門的防水問題成為了主要難點。

3.5四輥軋機工作原理

軋件通過兩相對旋轉的軋輥以壓力進行加工，使其產(chǎn)生塑性變形，稱為軋制工藝過程。軋機通過工作輥來完成這一過程。工作輥包含有旋轉和移動兩種運動。前者靠摩擦力進行軋制運動，由軋機主傳動實現(xiàn)；后者用來調節(jié)壓下量，控制軋件的變形程度，由軋機壓下裝置實現(xiàn)。主傳動由主電機通過聯(lián)軸器帶動減速機高速軸，減速后由低速軸通過齒輪聯(lián)軸器與人字齒輪座輸入端相聯(lián)，輸出端通過萬向節(jié)軸分別帶動上下工作輥使其產(chǎn)生線速度相等、旋轉方向相反的軋制運動。壓下裝置共兩組，分別安裝在機架上面，經(jīng)左、右各一臺壓下電機及兩級蝸輪、蝸桿副減速后傳遞給壓下螺桿，壓下螺桿由壓下螺母固定在每片機架的窗口中間，通過安全臼及液壓平衡裝置使軋輥上下運動。壓下電機出軸上安裝有制動器，使壓下螺桿獲得準確的位置精度。壓下裝置必須反應靈敏，具有單獨點動和左右聯(lián)動的功能。其主要作用：調整兩工作輥之間的距離以保持正確的輥縫開度、給定壓下量、調整兩工作輥的平行度、當更換新工作輥后，調整軋制高度。寧鋼薄板連鑄工業(yè)要求生產(chǎn)0.5mm厚的鋼板。

3.6其他設備的工作流程

飛剪、卷取機、打包機、步進梁輸送機以及切邊重卷都是傳統(tǒng)的工業(yè)設備，與傳統(tǒng)的工藝一致。四輥軋機軋制均勻的鋼板，經(jīng)過冷卻系統(tǒng)降溫，通過飛剪修整，修整廢料由廢料小車運走二次回爐，當鋼卷長度達到要求時，切斷鋼卷，修剪整齊的鋼帶進入卷取機卷曲、卸卷、打包機打捆，通過步進梁輸送機運走，最后實現(xiàn)切邊重卷。

4、結束語

寧鋼薄板連鑄技術是一個新型工藝。流程簡單、成本低廉，現(xiàn)以投入使用生產(chǎn)。雖然這項技術工藝還不夠成熟，不夠完善。但其經(jīng)過世界各國不斷的深入研究開發(fā)成熟完善后，必將成為鋼鐵業(yè)的領頭羊。帶領鋼鐵事業(yè)迅速發(fā)展，邁上一個新臺階。