李鵬

（陜西龍門鋼鐵有限責任公司  陜西省韓城市  715405）

摘  要：通過對8流中間包的下撓變形機理分析，通過現場調查及技術交流、在中間罐車上設計安裝了一套防下撓裝置，并采取其他的一些措施，有效解決了中間包下撓變形問題，延長了中包連續澆注時間，節省了中間包耐材成本，創造了可觀的經濟價值。

關鍵詞：中間包；下撓；經濟價值；變形

連鑄中間包是連鑄系統中一個關鍵的銜接設備，它處于鋼包和結晶器之間，主要用于接收鋼包鋼水和鋼水分流。而近年來，由于國內鋼鐵技術的急速發展，轉爐冶煉能力不斷提高，為了更好的優化生產，與大容量轉爐匹配，在小斷面連鑄坯生產時必須采用多流連鑄機，如6流、7流、8流等等，為此對應的多流中間包就應運而生了，就目前國內而言，單臺中包車運載一個中間包最多的為8流。

龍鋼6#連鑄機為8機8流小方坯連鑄機，中間包采用一個整體式T型罐，中間包長度達到10650mm，中包在線使用壽命平均30h，最長達到36h。自2011年正式投產，到2012年就逐步出現中間包下撓現象嚴重影響生產的事故，主要表現為在線中間包澆鑄后期Ⅰ、Ⅱ、Ⅶ、Ⅷ流的鋼水流向向兩側分散，影響在線澆鑄作業難度；其次為中間包的永久下撓變形，導致水口對中困難；最后為中間包的包壁鋼板開裂。

1  中間包下撓變形分析

1.1  中間包流數和流間距的影響分析

中間包的總長度取決于連鑄機的流數和流間距。以前連鑄生產由于受轉爐產能限制，其相應的連鑄機通常在3機3流到5機5流之間，中間包的下撓現象不是很突出。在一些鋼廠的8流連鑄機，也是采用兩臺中間罐車來承載2個4流的中間包，設備及生產維護成本高。隨著近年來轉爐容量的不斷擴大，更多流的連鑄機應運而生。

通常8流的一個整體中間包采用T型結構。中間包的兩端分別有兩個支撐位，依次坐落在中間罐車上，其余部位皆是懸空，而與中間罐車無任何接觸支撐。流數越多中間包的長度就越長，隨著中間包的工作時間的延續，此時承載鋼水的中間包出現的下撓現象就約突出。

1.2  中間包包壁溫度及澆鑄時間的影響分析

作為8流中間包，其澆鑄時間的長短會直接對包體結構產生影響，根據現場測量我們發現，隨著中間包的澆鑄時間越長，中間包下凹尺寸越大，變形數據見表1，這對整個澆鑄安全是非常不利的，容易造成局部結構永久下撓變形及鋼水泄漏事故。

表1   8流中間包殼體在線變形數據

Table 1 8 flow tundish shell deformation data online

1.3  中間包壽命的包壁溫度控制標準存在一定誤區

龍鋼8流中間包其中包壽命的包殼溫度控制標準與龍鋼5流中間包（中間包長度為6340mm）一致。在同樣的溫度控制條件、同樣的包體結構、同樣的澆鑄時間下，8流中間包的下撓現象較之5流中間包更加明顯、更加嚴重，所以對于8流中間包的包殼溫度控制應該有其單獨的控制標準，而不能與5流中間包的包殼溫度控制標準一致。

1.4  盲目的追求中間包的壽命指標

隨著鋼鐵行業市場化競爭的日趨激烈，各個鋼廠都開始了成本攻堅戰，而中包壽命也就成為了鋼廠成本戰略中的一項關鍵指標。通過前面的分析，我們知道作為8流中間包，其在線使用壽命會直接產生對中間包包殼產生影響，隨著澆注時間的加長，產生的影響也越嚴重、越不可逆。

此外在本人研究中間包下撓期間發現，除以上提到的中間包下撓原因外，還有兩點需要注意。其一為制作中間包時必須嚴格按照圖紙要求進行下料，不可為節省材料，對一些部位的鋼板，如包底和包壁的鋼板進行焊接對拼，這樣制作出的中間包其結構性能不夠穩定，不能達到中間包的結構制作要求，在線使用過程中，下撓變形幾率較大；其二為，在包壁開一些透氣孔，有利于降低包壁的熱變形，穩定中間包的在線使用性能，降低中間包的下撓變形幾率。

2  中間包下撓變形產生的影響

中間包的下撓變形會導致中間包整體變形，使中間包水口不能對中結晶器上口，影響鋼水注入結晶器的位置，使得結晶器液面波動大，引起卷渣概率增加，結晶器銅管內壁磨損不均勻，進而影響連鑄坯質量及結晶器銅管壽命，降低生產效率；嚴重時中間罐下撓變形將導致鋼板開裂，鋼水外泄，發生重大安全生產事故。在品種鋼的生產時，中間包的下撓產生的誤差會通過長套管放大數倍，使長套管不在結晶器銅管的中心，而且有可能會碰到結晶器銅管的內壁，使坯殼不易生成或是坯殼生成不均勻，產生漏鋼或脫方現象，造成生產工藝質量事故。

3  解決辦法

3.1  中間包離線修復

對已經產生永久性下撓變形中間包進行修復，對中包機構件底板進行重新校正。該措施只能在短期內解決中間包下撓變形產生的影響，如果沒有更好的防下撓措施，終究難以長久。

3.2  下線中間包的存放

下線中間包的放置不再使用中間包存放架。中間包的下撓變形主要是由于包體過長，澆注時間長，中間包兩端有兩個支撐位，依次坐落在中間罐車上，其余部位皆是懸空。而中間包存放架，其存放方式與中間罐車相同，這就勢必導致中間包即使下線后，由于包體溫度較高，加上包體本身自重，其在線產生的下撓變形不會出現恢復，而是基本維持下撓變形的狀況。若是在線事故中間包下線，其包內鋼水剩余較多，更會加劇中間包的下撓變形。所以，鑒于此，我們采用在地面與中間包包底平面支撐，這樣會杜絕中間包下線后的二次下撓變形。

3.3  在中包車上安裝中間包防下撓裝置

我們以中冶連鑄 “防止中間包下撓裝置” 的專利技術為基礎模型，依據我們的實際情況，設計安裝了中間包防下撓裝置。

圖1為安裝在中間罐車上的防下撓裝置。它通過件2（橫梁）與件4（支撐梁）連接在中間罐車上；當中間罐車上的中間包因重力向下彎曲變形時，它會受到件4的支撐，件4（支撐梁）通過件3（立柱）和件2 ，將力傳遞至件5（車輪），最終傳遞至中間罐車的軌道上。

件2（橫梁）為一個箱型梁結構，橫梁的兩端采用件1（矩形法蘭）螺栓連接形式，將其固定在中間罐車兩端高低腿的上部。采用法蘭連接主要是防止直接將件2（橫梁）焊接在上面時發生焊接變形。件2（橫梁）連接好后再加焊件6（筋板），從而將件2（橫梁）與中間罐車連成一個整體。

該防下撓裝置的受力模型科簡單概括為：兩端支撐，中間受集中載荷。件4（支撐梁）的作用在于將原來的兩點支撐變為三點支撐，控制了中間罐底部下撓變形的狀態。件4（支撐梁）將所受的力通過件5（車輪）傳遞至了中間罐車的軌道梁上。

4  結束語

8流中間包的下撓變形目前已經成為各大使用單位的一大難題與隱患，而如何通過科學的、合理的措施來解決這一問題是我們需要共同考慮的事情。我們要杜絕盲目的追求一些經濟指標，防止因此產生一些無可挽回的次生災害；其次我們還要杜絕經驗主義，任何經驗我們應該首先進行科學合理的驗證和分析，再決定此經驗在此處是否可用。

我們通過一系列的措施，在一定程度上很好的控制了中間包的下撓變形，延長了中間包的在線工作時間，保證了在線澆注后期出現的偏流現象，降低了中間包內襯的耐火料使用，提高了在線連鑄澆注時間，也間接避免了重大安全生產事故的發生。對于節約成本，提高產能和保證鑄坯質量起到重大作用。

參考文獻

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