李鵬  王盤

（陜西龍門鋼鐵有限責任公司 715405）

摘要:通過技術優化設計和工藝創新， 使龍鋼連鑄機設備在生產方坯、圓坯的過程中實現生產多元化， 本文主要內容是在保證工藝質量和生產節奏的前提下，實現鑄坯方圓坯生產斷面的快速互換，降低工人勞動強度，提高設備作業率。

關鍵詞：龍鋼；方圓坯；生產互換；連鑄；冷卻工藝；

伴隨著國家供給側改革的深入，鋼鐵行業市場逐漸回暖^[1]，鋼鐵企業的生產方式也由原來的庫存計劃生產向訂單計劃生產轉變，而企業由于市場需求的多元化，就不得不倒逼生產多元化^[2]。作為鋼鐵企業，生產多元化在煉鋼部分體現為兩個方面，一個是鑄坯生產鋼種多元化，還有一個就是鑄坯生產斷面的多元化^[3]。龍鋼6#連鑄機是一臺R10m全弧型八機八流連鑄機，目前具備150方坯、170方坯和￠220mm圓坯生產條件，在方圓坯生產規格轉換時，配水盤不動，需更換所有的噴淋管，聯通或斷開每段的氣源接口，作業量比較繁重，根據目前龍鋼方圓坯生產轉換的實踐，所需時間在28小時左右，對生產組織影響較大^[4]。

1龍鋼6#連鑄機主要工藝設備參數

流數:8機8流

鑄機半徑: R10m

流 間 距: 1250mm

澆注斷面: 150mm×150mm、170mm×170mm、￠220mm

預留斷面: 220mm×220mm、240mm×240mm、￠180-￠270㎡

生產鋼種：普碳鋼、合金鋼、碳素結構鋼

定尺長度: 6m～12m

拉矯機速度: 0.5～4.0m/min

平均拉速: 150×150mm ：～2.7m/min    

預留斷面：220×220mm ：～1.0m/min;

240×240mm ：～0.9m/min;

￠180㎡ ：～1.6m/min;

￠240㎡ ：～1.0m/min;

￠270㎡ ：～0.8m/min;

送引錠速度: 4.0 m/min

澆鑄方式：定徑水口快換＋保護澆注（塞棒澆注）

切割方式：火焰切割機

切割介質：氫氧氣

出坯方式：輥道+移鋼機；

輥道+移鋼機+過跨輥道+撈鋼機

2方圓坯快速互換技術的對策研究與應用

2.1方圓坯斷面快速互換技術方案

    龍鋼方圓坯斷面生產互換主要的工作量和工作重點是鑄機二冷段的全部拆除和安裝，所以減少設備的拆裝更換是研究的重點，通過分析確定的技術方案為：

（1）二冷Ⅰ段噴淋冷卻裝置考慮到該部位有一定的空間優勢，設計為整體吊裝可極大縮短該部位的檢修時間。吊裝方式為通過振動臺架活動框架口進行吊裝；方圓坯噴淋吊架設計按方坯和圓坯分開設計，方坯噴淋管吊架設計需滿足170、150方坯通用，圓坯噴淋管吊架設計滿足￠180~￠230圓坯之間的所有規格，二冷Ⅰ段圓坯生產采用氣水混合噴淋冷卻。

（2）二冷Ⅱ段噴淋冷卻裝置采用現有的方坯全水冷卻噴淋方式，方圓坯均使用4面全水冷卻，通過重新設計更換接管和噴咀，調節水量來實現方圓坯生產要求。

（3）二冷Ⅲ段噴淋管不做改動，采用現有的方坯全水冷卻噴淋管，圓坯生產時關閉Ⅲ段冷卻水。

2.2方坯噴淋冷卻設備用于圓坯噴淋冷卻的對策

為解決二冷Ⅱ段和二冷Ⅲ段方坯噴淋裝置直接用于圓坯噴淋冷卻時因鑄坯斷面發生變化，而導致噴淋角度和冷卻面積發生變化的問題，龍鋼公司采用了自有專利技術：一種適用于多種斷面方坯的二冷噴淋裝置（專利號：ZL 2013 2 0442037.0）很好的解決了該問題。

該技術的特點在于，更換方圓坯生產斷面時，噴淋管不需拆裝更換，對噴淋管上安裝噴咀的支管改為可拆卸式，并根據方坯和圓坯的斷面差異，以及噴淋冷卻面積和角度的要求，分別設計支管的長度，在更換斷面時，只需更換支管，工作量相當于更換噴咀的工作量，具有簡便性，可極大提升作業效率。

2.3改造后圓坯的冷卻工藝參數的確定

以鑄機原生產的方坯斷面，即150mm×150mm、170mm×170mm，和圓坯斷面￠220mm的冷卻參數為基礎模型，尋求工藝設計的共同點，確定方坯和圓坯冷卻工藝的要求，并根據生產經驗，確定了改造后的圓坯冷卻工藝參數，見表1。

表1改造前后圓坯二冷工藝配水參數

2.4生產實踐

龍鋼公司按照本文的技術方案完成改造后，進行了多次生產實踐，方圓坯生產斷面的互換時間從原來的28小時縮短在12小時以內，并對生產的圓坯37Mn5、20#、60#、65#和ML45鋼進行了全面質量檢驗，質量檢驗的結果符合國家相關產品質量標準規定。這標志著龍鋼公司在各種鑄坯斷面批量化生產時更加靈活，生產系統的穩定性更加有保障。

3.實驗論證分析

為保證本文提出的方圓坯鑄坯生產斷面的工藝質量要求的有效性，進行實驗論證。尋求工藝設計的共同點和差異點作為實驗論證對比，對設備作業率進行統計。其實驗論證結果曲線如圖1所示。

圖1實驗論證結果曲線

通過實驗論證曲線，在保證工藝質量和生產節奏的前提下，實現鑄坯方圓坯生產斷面的快速互換，提高設備作業率。還可大幅降低工人勞動強度，降低更換生產斷面對生產組織系統的影響，對企業產品多元化訂單式生產起到了一定保障，并為企業增加可觀的銷售收入。

4  結束語

本文對龍鋼公司方圓坯生產快速互換技術進行分析，依托龍鋼公司方圓坯生產實際，根據數據的反饋與分析，論證表明，本文設計的方法具備極高的有效性。希望本文的研究能夠為方圓坯生產快速互換技術提供理論依據。

參考文獻

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[2] 王新華，昌波，李景捷，等．700 ～ 1000 ℃間含Nb鋼鑄坯的延塑性降低與Nb( C，N) 析出［J］．金屬學報, 2017, 11 (7):9-12.

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[4] 陳華江，胡占齊，楊成林．新型步進冷床的設計與應用［Ｊ］．機械設計與制造, 2016, 16(5):358-363.

[5]張尚成，周敏．結晶器非正弦振動系統的開發與應用［Ｊ］．冶金管理, 2017, 12 (12):117-121.