[实用新型]小方坯中间包自动化浇铸的连铸机

说明书

  技术领域

本实用新型涉及连续铸钢的设备，尤其是一种小方坯（150mm*150mm方以下断面）连铸机自动化生产线。

背景技术

根据现有文献在冶金行业大方坯（200*180mm²以上钢坯）、板坯（600*150 mm²以上钢坯）实现无人自动化浇铸技术已有国外厂家实现（奥钢联、德国西马克公司、意大利康梯纽公司等）。 

唯独在小方坯连铸机生产中还没有成功范例。小方坯是指150*150mm²方、120*120 mm²方以下断面的钢坯，然而恰恰是这些小断面钢坯，是市场需求建材类最大消耗品，如槽钢、角钢、圆钢、螺纹钢、φ8mm盘条圆钢、φ6.5mm盘条圆钢等。 

通常将连铸机工艺分成9大环节：1.大钢包及支撑装置、2.中间包及中间包车装置、3.结晶器及振动装置、4.二冷喷淋冷却系统、5.拉矫机系统、6.引锭杆及存放装置、7.钢坯切断装置、8.输送辊道、9.钢坯推出装置。 

要实现自动化生产，以上9大环节中最核心的是中间包钢水铸流稳定流入结晶器和结晶器液面自动控制及保护渣自动加入这一环节（即步骤2中间包钢液进入步骤3），一旦成功突破这一关口，其它各个环节自动化就相对容易了，如：自动给水、辊道自动开启和停止、火切机（液压剪）及推钢机自动运行和停止等。 

小方坯连铸机无人自动浇注操作技术的难度，这主要是由于小方坯断面小、拉坯速度快，高温液态钢水在结晶器内液面波动大。又因钢水铸流自上而下重力式自动流出，钢水流圆在φ17-10mm范围，极易引发冷凝断流、冒钢、夹杂漏钢、悬挂式漏钢、结壳拉断等事故，而使生产中断，既然事故发生是难免的，如何处理事故，减轻事故程度，避免人和机器受损就成为首要解决的问题。 

为了方便浇铸操作给视线和捞渣作业及事故处理留出空间，一般设计从中间包熔池外底面，到下面结晶器上端法兰保护盖板之间保留500-600mm的空间距离，钢流自上端的中间包定径水口流出，自上而下流入下面结晶器内（结晶器就是一个冷凝器，将液态钢水冷凝成具有一定坯壳厚度几何尺寸的固态钢坯，随着钢坯慢慢下移，冷凝坯壳连续不断的进行着，钢坯连续不断的变长），500-600mm的空间距离，是确保操作平稳进行的唯一可视点，为捞渣操作、添加润滑油脂、添加保护渣、更换保护套管、封堵盲板堵水口眼、事故处理提供了可能。 

事故处理一般有二种方式：一种是不能再继续连续浇铸事故处理，方法是只能人工把定径水口眼堵死，使钢水不再流出，或使用液压机构件将一块硬质耐火材料送入水口位置，直接封堵水口眼，使钢水不再流出。一种是事故处理完后可以继续连浇的处理，方法是使用摆动流槽将钢水暂时流向溢流罐内，事故处理完后将摆动流槽摆开到一侧，钢水正常流入结晶器；或者使用液压机构件将硬质耐材暂时封堵水口，待事故处理完毕后，再用一个定径水口将硬质耐材顶出，钢水自动流出进入结晶器内。摆动流槽和液压机构件二者相比较而言，摆动流槽内修砌耐火材料是最经济实惠和方便快捷的。 

大断面浇铸（流圆φ20-35mm）采用自中间包水口底到结晶器内全挂深入式保护水口。小方坯铸流受断面尺寸与水口外径最小极限尺寸限制（如小方坯断面150方、120方、100方、90方，相对应的定径水口直径17.5、16、15、13、10mm等规格孔径），和自上而下500-600mm保护套管水口内流程中极容易冷凝的缘故（通常钢水在大钢包中的温度为1640℃，进入中间包后温度降为1535℃，梯度温降95℃，中间包钢水进入结晶器内钢水温度是1528℃，一般钢种普碳Q235#钢的结晶温度是1515℃），虽可使用全挂式水口，但一旦出现冒钢、漏钢事故，要快速拿下整体水口所用的时间较长，容易使事故扩大化，延迟事故处理最佳有效时间，钢水极易烧坏机械设备。事故发生时操作工需要在最短时间摘下整体水口或者利用摆槽摆动冲击将水口打断，而这些可能造成高温钢水外溢，烧伤人毁坏设备，总之很被动，所以长期以来小方坯连铸机往往采用敞开式浇注模式。