CN115780754A - 一种多流窄板坯连铸生产线及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于连铸技术领域，涉及一种多流窄板坯连铸生产线及其生产方法，中间罐至少具有两个水口，每个水口对应一流窄板坯连铸机生产线，位于两侧的两流窄板坯连铸机生产线包括依次设置的结晶器组件、密排夹持段、扇形段、火焰切割机以及设置在辊道上的引锭杆，其余铸流的窄板坯连铸机生产线包括依次设置的结晶器组件、密排夹持段、拉矫机、火焰切割机以及设置在辊道上的引锭杆；扇形段的上驱动辊和下驱动辊均与驱动装置相连以实现窄板坯的拉坯和矫直，且在扇形段上设有用于在线调整扇形段辊缝的液压缸。本发明能以较小的弧形半径实现窄板坯连铸生产线拉速的提高，并且能够实现动态轻压下工艺，使其满足现代化工业生产的需求。

Description

一种多流窄板坯连铸生产线及其生产方法

技术领域

本发明属于连铸技术领域，涉及一种多流窄板坯连铸生产线及其生产方法。

背景技术

窄板坯通常是指厚度为160mm～200mm、宽度为500mm～1000mm的板坯，是一种处于矩形坯与常规板坯之间的特殊坯型。与常规板坯相比，其厚度较薄，宽度较窄；与矩形坯相比，其宽度较大，宽厚比超过2.5。为了适应炼钢越来越快的出钢节奏，窄板坯的厚度和宽度也逐渐趋近于常规板坯，窄板坯连铸机的流数也越来越多。而且随着我国国民经济的发展，窄板坯也逐步向优质碳素结构钢、耐候钢、不锈钢等钢种扩展，窄板坯质量的要求也越来越高，而且在生产高碳钢、合金钢等容易产生中心偏析的钢种时，需要在铸坯凝固末端进行轻压下工艺。

但是现有的窄板坯连铸生产线，均不能进行铸坯凝固末端轻压下工艺，而且由于窄板坯的宽厚比超过2.5，制造过程中铸坯容易产生鼓肚及矫直裂纹，表面质量也难以保证，而且现有的窄板坯连铸生产线的连铸拉速也已经不能满足日益发展的大型转炉生产节奏。申请号为201611226741.7的中国专利公开了一种棒线材和窄带轧制生产线及其生产方法，根据专利所述，其特征在于连铸机生产的铸坯为矩形铸坯，长边为150～400mm，短边为100～200mm，连铸机流数为单流或双流，虽然使用密排辊解决了铸坯鼓肚问题，但是并未解决连铸与炼钢的匹配问题，无法满足炼钢越来越快的出钢节奏；申请号为201811376520.7的中国专利公开了一种多流直弧形宽扁坯连铸机生产线，根据专利所述，其特征在于设置有多流道生产线，连铸机的最大拉速通过增大多个扇形辊段围合形成的弧形半径来提高，连铸坯仍然要完全凝固后进入矫直区域，虽然解决了连铸与炼钢的匹配问题，但是无法实施铸坯凝固末端轻压下，并不适用于高碳钢、合金钢等容易产生中心偏析的钢种的生产，而且弧形半径增加将会造成投资和运行成本的增加；申请号为202021646298.0的中国专利公开了一种多流直弧形铸坯连铸机，根据专利所述，其特征在于设置有多流道生产线，虽然解决了连铸与炼钢的匹配问题，但是需要通过在拉矫机之前设置冷却装置，连铸坯仍然要完全凝固后进入矫直区域，并且仍然无法实施铸坯凝固末端轻压下。

综上，现有的窄板坯连铸生产线已经不能满足日益发展的大型转炉生产节奏，制造过程中窄板坯容易产生鼓肚及矫直裂纹，并且均不能进行铸坯凝固末端轻压下工艺，铸坯内部质量难以保证，导致窄板坯连铸生产线的生产范围受到了极大的限制，不能满足现代化工业生产的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多流窄板坯连铸生产线及其生产方法，能够以较小的弧形半径实现多流窄板坯连铸平均拉速的提高以适应转炉越来越快的生产节奏，并且解决现有窄板坯连铸生产线无法实施铸坯凝固末端轻压下的问题，从而使其满足现代化工业生产的需求。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多流窄板坯连铸生产线，包括钢水罐、运载和承托所述钢水罐的钢水罐回转台、位于所述钢水罐下方的中间罐、用于支承运载所述中间罐的中间罐车、与所述中间罐的水口连接的窄板坯连铸机生产线，所述中间罐至少具有两个水口，每个水口对应一流窄板坯连铸机生产线；

其中位于两侧的两流所述窄板坯连铸机生产线包括依次设置的结晶器组件、密排夹持段、扇形段、火焰切割机以及设置在辊道上的引锭杆，其余铸流的所述窄板坯连铸机生产线包括依次设置的结晶器组件、密排夹持段、拉矫机、火焰切割机以及设置在辊道上的引锭杆；

所述密排辊夹持段包括设置在结晶器下方的垂直弯曲段和设置在垂直弯曲段下方的多个弧形段，所述密排辊夹持段的辊缝为固定辊缝；

所述扇形段的上驱动辊和下驱动辊均与驱动装置相连以实现窄板坯的拉坯和矫直，且在扇形段上设有用于在线调整扇形段辊缝的液压缸。

进一步，在所述扇形段的径向方向上设有用于更换扇形段的第二抽出导轨。

进一步，在所述密排夹持段的弧向方向上设有用于更换密排夹持段的第一抽出导轨。

进一步，所述多个弧形段围合成的弧形半径为8m～10m。

进一步，所述结晶器组件包括结晶器和结晶器振动装置，所述结晶器振动装置通过支撑梁布置在窄板坯的内弧侧和外弧侧，所述结晶器固定在所述结晶器振动装置上。

另一方面，本发明还提供一种多流窄板坯连铸生产线的生产方法，采用上述的一种多流窄板坯连铸生产线，具体流程如下：

a.位于两侧的两流窄板坯连铸生产线的生产方法：将引锭杆依次通过辊道、扇形段、第二弧形段、第一弧形段和垂直弯曲段进入结晶器，钢水罐内的液态钢水通过长水口流入中间罐，分流后再通过水口进入结晶器，冷却形成带有液芯的铸坯，铸坯经过垂直弯曲段、第一弧形段和第二弧形段和扇形段继续冷却，带液芯的铸坯在扇形段进行矫直，铸坯完全凝固后，通过引锭杆拉出扇形段，火焰切割机将铸坯切割成需要的定尺长度，得到窄板坯；

b.位于中间流的窄板坯连铸生产线的生产方法：将引锭杆依次通过辊道、拉矫机、第二弧形段、第一弧形段和垂直弯曲段进入结晶器，钢水罐内的液态钢水通过长水口流入中间罐，分流后再通过浸入式水口进入结晶器，冷却形成带有液芯的铸坯，铸坯经过垂直弯曲段、第一弧形段和第二弧形段继续冷却，待铸坯完全凝固后进入拉矫机进行矫直，矫直后的铸坯通过引锭杆拉出拉矫机，火焰切割机将铸坯切割成需要的定尺长度，得到窄板坯。

进一步，当铸坯需要凝固末端轻压下时，仅使用位于两侧的两流窄板坯连铸生产线生产，窄板坯不需要凝固末端轻压下时，可以使用任何一流窄板坯连铸生产线生产或几流窄板坯连铸生产线同时生产。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种多流窄板坯连铸生产线通过在两侧的两流窄板坯连铸生产线上设置扇形段，取代拉矫机对窄板坯拉坯和矫直，从而增加了密排辊夹持段的长度，能够以较小的弧形半径实现多流窄板坯连铸拉速的提高，有利于降低连铸机的基建投资，并且解决了现有多流窄板坯连铸机无法实施凝固末端轻压下的问题，有利于扩展多流窄板坯连铸机的生产钢种范围，从而使其满足现代化工业生产的需求。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为实施例中位于两侧的窄板坯连铸生产线的结构示意图；

图2为实施例中位于中间的窄板坯连铸生产线的结构示意图；

图3为实施例中多流窄板坯连铸生产线的局部结构示意图。

附图标记：钢水罐1、钢水罐回转台2、中间罐车3、中间罐4、结晶器5、结晶器振动装置6、支撑梁7、垂直弯曲段8、第一弧形段9、第二弧形段10、扇形段11、第一抽出导轨12、第二抽出导轨13、火焰切割机14、引锭杆15、辊道16、拉矫机17、驱动装置18、液压缸19。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

请参阅图1～图3，为一种多流窄板坯连铸生产线，包括钢水罐1、运载和承托所述钢水罐1的钢水罐回转台2、位于所述钢水罐1下方的中间罐4、用于支承运载所述中间罐4的中间罐车3、与所述中间罐4的水口相接的窄板坯连铸机生产线，所述中间罐4至少具有两个水口，每个水口对应一流窄板坯连铸机生产线；其中位于两侧的两流所述窄板坯连铸机生产线包括依次设置的结晶器组件、密排夹持段、扇形段11、火焰切割机14以及设置在辊道16上的引锭杆15，其余铸流的所述窄板坯连铸机生产线包括依次设置的结晶器组件、密排夹持段、拉矫机17、火焰切割机14以及设置在辊道16上的引锭杆15；所述扇形段11的上驱动辊和下驱动辊均与驱动装置18相连以实现窄板坯的拉坯和矫直，且在扇形段11设有用于在线调整扇形段11辊缝的液压缸19。

具体的，所述中间罐4的底部具有4个水口，每个水口对应一流窄板坯生产线，所述结晶器组件包括结晶器5和结晶器振动装置6，所述结晶器振动装置6通过支撑梁7布置在窄板坯的内弧侧和外弧侧，结晶器5固定在结晶器振动装置6上；所述密排辊夹持段包括设置在结晶器5下方的垂直弯曲段8和设置在垂直弯曲段8下方的多个弧形段，所述多个弧形段包括依次连接的第一弧形段9和第二弧形段10，在引导和夹持窄板坯的同时还用于传送引锭杆15。

进一步，在所述扇形段11的径向方向上设有用于更换扇形段11的第二抽出导轨13，在所述密排夹持段的弧向方向上设有用于更换密排夹持段的第一抽出导轨12，所述密排辊夹持段的辊缝为固定辊缝，可以在离线后进行调节辊缝，有利于减少密排辊夹持段的备件数量，从而降低连铸机的运行成本，所述多个弧形段围合成的弧形半径为8m～10m。

重点参阅图3，该图为图1或图2中A方向上的多流窄板坯连铸生产线的局部结构示意图，本实施例的关键在于，将两侧的边流窄板坯连铸生产线上位于密排辊夹持段后的拉矫机17替换为扇形段11，相当于增加了密排辊夹持长度，从而在无需增加连铸机的弧形半径的前提下提高了两侧边流窄板坯生产线的拉速，进而提高多流窄板坯的产量，且所述扇形段11的上驱动辊和下驱动辊均与驱动装置18相连以实现对窄板坯的拉坯和矫直，在扇形段11上设有用于在线调整扇形段11辊缝的液压缸19，在提高拉速的同时，能够实施窄板坯凝固末端轻压下，有利于扩展多流窄板坯连铸生产线的生产钢种范围，中间流窄板坯连铸生产线则仍采用拉矫机17对窄板坯进行拉坯和矫直，该拉矫机17的上、下也连接外部的驱动装置。

本实施例提供的一种多流窄板坯连铸生产线的生产流程如下：

a.位于两侧的两流窄板坯连铸生产线的生产方法：将引锭杆15依次通过辊道16、扇形段11、第二弧形段10、第一弧形段9和垂直弯曲段8进入结晶器5，钢水罐1内的液态钢水通过长水口流入中间罐4，分流后再通过水口进入结晶器5，冷却形成带有液芯的铸坯，铸坯经过垂直弯曲段8、第一弧形段9和第二弧形段10和扇形段11继续冷却，带液芯的铸坯在扇形段11进行矫直，铸坯完全凝固后，通过引锭杆15拉出扇形段11，火焰切割机14将铸坯切割成需要的定尺长度，得到窄板坯；

b.位于中间的多流窄板坯连铸生产线的生产方法：将引锭杆15依次通过辊道16、拉矫机17、第二弧形段10、第一弧形段9和垂直弯曲段8进入结晶器5，钢水罐1内的液态钢水通过长水口流入中间罐4，分流后再通过浸入式水口进入结晶器5，冷却形成带有液芯的铸坯，铸坯经过垂直弯曲段8、第一弧形段9和第二弧形段10继续冷却，待铸坯完全凝固后进入拉矫机17进行矫直，矫直后的铸坯通过引锭杆15拉出拉矫机17，火焰切割机14将铸坯切割成需要的定尺长度，得到窄板坯。

c.当铸坯需要凝固末端轻压下时，仅使用位于两侧的两流窄板坯连铸生产线生产，窄板坯不需要凝固末端轻压下时，可以使用任何一流窄板坯连铸生产线生产或几流窄板坯连铸生产线同时生产。

由于窄板坯的宽厚比大于2.5，为防止铸坯鼓肚造成质量问题，窄板坯需要在凝固全程进行密排辊夹持。本实施例以生产180mm厚度的窄板坯，采用在弧形半径8.5m的四流窄板坯连铸生产线为例，其中两侧边上的两流窄板坯连铸生产线采用扇形段11对窄板坯进行拉坯和矫直，中间两流采用拉矫机17对窄板坯进行拉坯和矫直，测试了边流和中间流的最大拉速；并以现有技术中的四流窄板坯连铸生产线生产180mm厚度的窄板坯作为对比例，测试其最大拉速，现有四流窄板坯连铸生产线中的所有窄板坯连铸生产线中均采用拉矫机17对窄板坯进行拉坯和矫直，通过本实施例与对比例研究了本实施例的拉速与达到该拉速的现有技术中的四流窄板坯连铸生产线对应的弧形半径，其结果如表1所示。

表1

由表1可以看出，在平均拉速相同(均为1.45m/min)的情况，相比于现有技术中的常规窄板坯连铸生产线，本实施例中的窄板坯连铸生产线的弧形半径可以减小2m，能够以较小的弧形半径实现窄板坯连铸机拉速的提高。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种多流窄板坯连铸生产线，包括钢水罐(1)、运载和承托所述钢水罐(1)的钢水罐回转台(2)、位于所述钢水罐(1)下方的中间罐(4)、用于支承运载所述中间罐(4)的中间罐车(3)、与所述中间罐(4)的水口相接的窄板坯连铸机生产线，其特征在于：所述中间罐(4)至少具有两个水口，每个水口对应一流窄板坯连铸机生产线；

其中位于两侧的两流所述窄板坯连铸机生产线包括依次设置的结晶器组件、密排夹持段、扇形段(11)、火焰切割机(14)以及设置在辊道(16)上的引锭杆(15)，其余铸流的所述窄板坯连铸机生产线包括依次设置的结晶器组件、密排夹持段、拉矫机(17)、火焰切割机(14)以及设置在辊道(16)上的引锭杆(15)；

所述密排辊夹持段包括设置在结晶器(5)下方的垂直弯曲段(8)和设置在垂直弯曲段(8)下方的多个弧形段，所述密排辊夹持段的辊缝为固定辊缝；

所述扇形段(11)的上驱动辊和下驱动辊均与驱动装置相连以实现窄板坯的拉坯和矫直，且在扇形段(11)上设有用于在线调整扇形段(11)辊缝的液压缸。

2.根据权利要求1所述的一种多流窄板坯连铸生产线，其特征在于：在所述扇形段(11)的径向方向上设有用于更换扇形段(11)的第二抽出导轨(13)。

3.根据权利要求1所述的一种多流窄板坯连铸生产线，其特征在于：在所述密排夹持段的弧向方向上设有用于更换密排夹持段的第一抽出导轨(12)。

4.根据权利要求1所述的一种多流窄板坯连铸生产线，其特征在于：所述多个弧形段围合成的弧形半径为8m～10m。

5.根据权利要求1所述的一种多流窄板坯连铸生产线，其特征在于：所述结晶器组件包括结晶器(5)和结晶器振动装置(6)，所述结晶器振动装置(6)通过支撑梁(7)布置在窄板坯的内弧侧和外弧侧，所述结晶器(5)固定在所述结晶器振动装置(6)上。

6.一种多流窄板坯连铸生产线的生产方法，其特征在于，采用根据权利要求1～5任一项中所述的一种多流窄板坯连铸生产线，具体流程如下：

a.位于两侧的两流窄板坯连铸生产线的生产方法：将引锭杆(15)依次通过辊道(16)、扇形段(11)、第二弧形段(10)、第一弧形段(9)和垂直弯曲段(8)进入结晶器(5)，钢水罐(1)内的液态钢水通过长水口流入中间罐(4)，分流后再通过水口进入结晶器(5)，冷却形成带有液芯的铸坯，铸坯经过垂直弯曲段(8)、第一弧形段(9)和第二弧形段(10)和扇形段(11)继续冷却，带液芯的铸坯在扇形段(11)进行矫直，铸坯完全凝固后，通过引锭杆(15)拉出扇形段(11)，火焰切割机(14)将铸坯切割成需要的定尺长度，得到窄板坯；

b.位于中间的多流窄板坯连铸生产线的生产方法：将引锭杆(15)依次通过辊道(16)、拉矫机(17)、第二弧形段(10)、第一弧形段(9)和垂直弯曲段(8)进入结晶器(5)，钢水罐(1)内的液态钢水通过长水口流入中间罐(4)，分流后再通过浸入式水口进入结晶器(5)，冷却形成带有液芯的铸坯，铸坯经过垂直弯曲段(8)、第一弧形段(9)和第二弧形段(10)继续冷却，待铸坯完全凝固后进入拉矫机(17)进行矫直，矫直后的铸坯通过引锭杆(15)拉出拉矫机(17)，火焰切割机(14)将铸坯切割成需要的定尺长度，得到窄板坯。

7.根据权利要求6所述的一种多流窄板坯连铸生产线的生产方法，其特征在于：当铸坯需要凝固末端轻压下时，仅使用位于两侧的两流窄板坯连铸生产线生产，窄板坯不需要凝固末端轻压下时，可以使用任何一流窄板坯连铸生产线生产或几流窄板坯连铸生产线同时生产。

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