高效連鑄結晶器冶金過程控制關鍵技術研究

魏彥霞等

摘 要：隨著經濟的發展，科學技術的進步，高效連鑄技術也得到了很好的發展，高效連鑄技術尤其在結晶器冶金過程中得到了很到了應用。高效連鑄結晶器冶金過程控制關鍵技術是業內人士重點研究的課題。文章簡要分析了高效連鑄結晶器冶金過程控制關鍵技術。

關鍵詞：高效連鑄；結晶器；冶金；關鍵技術；控制

中圖分類號：TP271+.31 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）5-0176-01

連鑄生產追求的主要目標就是產能最大化，結晶器液壓振動問世之后，本身具有的在線調整負滑脫參數、在線調整頻率、在線調整振幅，使得負滑脫時間和負滑脫率維持在最適當的范圍內，因此結晶器液壓振動得到了推廣使用。連鑄二冷卻指的就是強行冷卻結晶器的鑄坯，最終實現了冷卻均勻。科學合理的二冷卻制度有利于工藝的有效實施，對鑄坯的質量也有很大的影響。高效連鑄結晶器冶金過程控制關鍵技術有很多，需不斷的創新才能趕上時代的腳步。

1 高效連鑄結晶器冶金過程控制關鍵技術

1.1 結晶器里鋼水的流動行為和控制技術

卷渣是高效連鑄技術的難題。在操作過程中，不合理的水口設計會直接引起凝固坯殼的不穩定，導致夾雜物浮不上來，甚至有可能使鋼水中卷入保護渣，最終引起質量事故。結晶器尺寸、保護渣粘度、水口浸入深度、水口張角、拉速等這些因素都有可能引起卷渣。在高拉速下連鑄時，結晶器里面的鋼水就會大幅度波動，在很大程度上造成卷渣，使得鑄坯二次氧化夾雜，最終導致鋼產品出現裂紋。這時候，電磁制動技術應運而生。電磁制動技術主要是利用穩恒磁場來達到控制鋼水流動行為。在實際操作中，當鋼水經過穩恒磁場時，磁場和鋼水的相互作用從而形成制動力，這個制動力和鋼水的運動方向剛好相反，并且平行于鋼水運動方向，在很大程度上減緩了鋼水主流股，最終減少了結晶器里面的鋼水液面的波動。

1.2 結晶器液壓非正弦振動技術

結晶器發生振動的主要目的是為了避免出現拉漏事故和拉裂事故。如果結晶器不發生振動，在凝固的過程中，鑄坯就會和結晶器的內壁粘連在一起，在很大程度上降低鑄坯表面的質量，甚至有可能加深振痕。結晶器液壓振動問世之后，本身具有的在線調整負滑脫參數、在線調整頻率、在線調整振幅，使得負滑脫時間和負滑脫率維持在最適當的范圍內，因此結晶器液壓振動得到了推廣使用。在高質量。高拉速的高效連鑄生產過程中，只有上振時間長而速度慢、下振時間短而速度快的結晶器振動方式才能得到更好的工藝效果。非正弦振動方式的特點剛好的正滑動時間長，拉坯速度和結晶器振動速度之差小。結晶器使用液壓非正弦振動方法，能夠在線調節正負滑脫比例和在線調節振幅，另外便于保護渣滲透到凝固坯殼和結晶器的縫隙中去，在一定程度上使結晶器內壁的潤滑效果改善了，同時將鑄坯表面振痕的深度減輕了，避免了拉漏和拉裂的現象，在很大程度上將鑄坯的質量提高了。在高效連鑄生產中，結晶器液壓非正弦振動的必不可少的關鍵技術。

1.3 動態二冷卻控制技術

在高效連鑄中，鋼液的凝固過程對于鑄坯的質量和鑄機的高作業率有很大的影響。連鑄二冷卻指的就是強行冷卻結晶器的鑄坯，將二冷卻的冷卻制度改善之后，重新調整了二冷卻的配水，通過連鑄二冷卻，最終實現了冷卻均勻。因此，科學合理的二冷卻制度有利于工藝的有效實施，對鑄坯的質量也有很大的影響。連鑄二冷卻首先要經歷水表比例控制、人工配水法、拉速參數控制法這些靜態配水法，其次是經歷坯齡控制法、表面溫度反饋控制、目標表面溫度控制法這些動態控制方法，這種方法有利于控制鑄坯表面的溫度，并且在很大程度上改善了拉速的調節水量。因此動態二冷卻控制技術是高效連鑄結晶器冶金過程中必不可少的重點技術。

1.4 結晶器在線調寬技術

由于板坯具有不同的寬度，為了滿足這些寬度的要求，結晶器的寬度要結合板鋼的尺寸而調整，需要注意的是，結晶器在線調整寬度是在拉坯持續運行的情況下，從而將鑄坯的寬度改變。傳統的結晶器調整寬度的方法只能是把坯尾拉出來以后才能調整，每次停止拉坯就需要停止生產至少兩個小時，大大降低了效率。結晶器在線調整寬度技術克服了這個缺點，在不需要停機的情況下調整了寬度，在很大程度了節約了物力和人力，同時大大提高了生產效率。連鑄生產追求的主要目標就是實現最大化產能，因此調整澆鑄速度及寬度顯得尤為重要。因此，結晶器在線調寬技術是高效連鑄結晶器冶金過程中必不可少的重點技術。

1.5 結晶器里凝固坯殼行為和均勻生長控制技術

在高效連鑄中最重要的問題的確保坯殼的均勻生長，只有確保了坯殼的均勻生長才能確保連鑄坯生產的質量。要想使結晶器里面的坯殼能夠均勻生長，首先要確保傳熱均勻，也就是銅板和坯殼的之間均勻受熱。但是在實際操作過程中，銅板和坯殼的之間的熱量傳遞受多方面影響，包括冷卻制度、結晶器的冷卻結構、保護渣的厚度和狀態等因素，因此很難控制均勻受熱。結晶器均勻生長控制技術能夠確保銅板和坯殼的之間能夠均勻受熱，因此坯殼能夠均勻生長。所以，結晶器均勻生長控制技術是高效連鑄結晶器冶金過程中必不可少的關鍵技術。

2 結 語

連鑄生產追求的主要目標就是實現最大化產能，結晶器在線調整寬度技術在不需要停機的情況下調整了寬度，在很大程度了節約了物力和人力，同時大大提高了生產效率，是高效連鑄結晶器冶金過程中必不可少的重點技術。電磁制動技術主要是利用穩恒磁場來達到控制鋼水流動行為。當鋼水經過穩恒磁場時，磁場和鋼水的相互作用從而形成制動力，這個制動力在很大程度上減緩了鋼水主流股，最終將結晶器里面的鋼水液面的波動減少了。高效連鑄結晶器冶金過程控制關鍵技術仍需在不斷的實踐中創新和總結經驗，從而獲得不斷的進步。

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