李鵬  王盤

（陜西龍門鋼鐵有限責(zé)任公司 715405）

摘要:通過技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)和工藝創(chuàng)新， 使龍鋼連鑄機(jī)設(shè)備在生產(chǎn)方坯、圓坯的過程中實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)多元化， 本文主要內(nèi)容是在保證工藝質(zhì)量和生產(chǎn)節(jié)奏的前提下，實(shí)現(xiàn)鑄坯方圓坯生產(chǎn)斷面的快速互換，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高設(shè)備作業(yè)率。

關(guān)鍵詞：龍鋼；方圓坯；生產(chǎn)互換；連鑄；冷卻工藝；

伴隨著國(guó)家供給側(cè)改革的深入，鋼鐵行業(yè)市場(chǎng)逐漸回暖^[1]，鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)方式也由原來的庫(kù)存計(jì)劃生產(chǎn)向訂單計(jì)劃生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，而企業(yè)由于市場(chǎng)需求的多元化，就不得不倒逼生產(chǎn)多元化^[2]。作為鋼鐵企業(yè)，生產(chǎn)多元化在煉鋼部分體現(xiàn)為兩個(gè)方面，一個(gè)是鑄坯生產(chǎn)鋼種多元化，還有一個(gè)就是鑄坯生產(chǎn)斷面的多元化^[3]。龍鋼6#連鑄機(jī)是一臺(tái)R10m全弧型八機(jī)八流連鑄機(jī)，目前具備150方坯、170方坯和￠220mm圓坯生產(chǎn)條件，在方圓坯生產(chǎn)規(guī)格轉(zhuǎn)換時(shí)，配水盤不動(dòng)，需更換所有的噴淋管，聯(lián)通或斷開每段的氣源接口，作業(yè)量比較繁重，根據(jù)目前龍鋼方圓坯生產(chǎn)轉(zhuǎn)換的實(shí)踐，所需時(shí)間在28小時(shí)左右，對(duì)生產(chǎn)組織影響較大^[4]。

1龍鋼6#連鑄機(jī)主要工藝設(shè)備參數(shù)

流數(shù):8機(jī)8流

鑄機(jī)半徑: R10m

流 間 距: 1250mm

澆注斷面: 150mm×150mm、170mm×170mm、￠220mm

預(yù)留斷面: 220mm×220mm、240mm×240mm、￠180-￠270㎡

生產(chǎn)鋼種：普碳鋼、合金鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼

定尺長(zhǎng)度: 6m～12m

拉矯機(jī)速度: 0.5～4.0m/min

平均拉速: 150×150mm ：～2.7m/min    

預(yù)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(hù)澆注（塞棒澆注）

切割方式：火焰切割機(jī)

切割介質(zhì)：氫氧氣

出坯方式：輥道+移鋼機(jī)；

輥道+移鋼機(jī)+過跨輥道+撈鋼機(jī)

2方圓坯快速互換技術(shù)的對(duì)策研究與應(yīng)用

2.1方圓坯斷面快速互換技術(shù)方案

    龍鋼方圓坯斷面生產(chǎn)互換主要的工作量和工作重點(diǎn)是鑄機(jī)二冷段的全部拆除和安裝，所以減少設(shè)備的拆裝更換是研究的重點(diǎn)，通過分析確定的技術(shù)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(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)為整體吊裝可極大縮短該部位的檢修時(shí)間。吊裝方式為通過振動(dòng)臺(tái)架活動(dòng)框架口進(jìn)行吊裝；方圓坯噴淋吊架設(shè)計(jì)按方坯和圓坯分開設(shè)計(jì)，方坯噴淋管吊架設(shè)計(jì)需滿足170、150方坯通用，圓坯噴淋管吊架設(shè)計(jì)滿足￠180~￠230圓坯之間的所有規(guī)格，二冷Ⅰ段圓坯生產(chǎn)采用氣水混合噴淋冷卻。

（2）二冷Ⅱ段噴淋冷卻裝置采用現(xiàn)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(shè)計(jì)更換接管和噴咀，調(diào)節(jié)水量來實(shí)現(xiàn)方圓坯生產(chǎn)要求。

（3）二冷Ⅲ段噴淋管不做改動(dòng)，采用現(xiàn)有的方坯全水冷卻噴淋管，圓坯生產(chǎn)時(shí)關(guān)閉Ⅲ段冷卻水。

2.2方坯噴淋冷卻設(shè)備用于圓坯噴淋冷卻的對(duì)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(shí)因鑄坯斷面發(fā)生變化，而導(dǎo)致噴淋角度和冷卻面積發(fā)生變化的問題，龍鋼公司采用了自有專利技術(shù)：一種適用于多種斷面方坯的二冷噴淋裝置（專利號(hào)：ZL 2013 2 0442037.0）很好的解決了該問題。

該技術(shù)的特點(diǎn)在于，更換方圓坯生產(chǎn)斷面時(shí)，噴淋管不需拆裝更換，對(duì)噴淋管上安裝噴咀的支管改為可拆卸式，并根據(jù)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(shè)計(jì)支管的長(zhǎng)度，在更換斷面時(shí)，只需更換支管，工作量相當(dāng)于更換噴咀的工作量，具有簡(jiǎn)便性，可極大提升作業(yè)效率。

2.3改造后圓坯的冷卻工藝參數(shù)的確定

以鑄機(jī)原生產(chǎn)的方坯斷面，即150mm×150mm、170mm×170mm，和圓坯斷面￠220mm的冷卻參數(shù)為基礎(chǔ)模型，尋求工藝設(shè)計(jì)的共同點(diǎn)，確定方坯和圓坯冷卻工藝的要求，并根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，確定了改造后的圓坯冷卻工藝參數(shù)，見表1。

表1改造前后圓坯二冷工藝配水參數(shù)

2.4生產(chǎn)實(shí)踐

龍鋼公司按照本文的技術(shù)方案完成改造后，進(jìn)行了多次生產(chǎn)實(shí)踐，方圓坯生產(chǎn)斷面的互換時(shí)間從原來的28小時(shí)縮短在12小時(shí)以內(nèi)，并對(duì)生產(chǎn)的圓坯37Mn5、20#、60#、65#和ML45鋼進(jìn)行了全面質(zhì)量檢驗(yàn)，質(zhì)量檢驗(yàn)的結(jié)果符合國(guó)家相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。這標(biāo)志著龍鋼公司在各種鑄坯斷面批量化生產(chǎn)時(shí)更加靈活，生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性更加有保障。

3.實(shí)驗(yàn)論證分析

為保證本文提出的方圓坯鑄坯生產(chǎn)斷面的工藝質(zhì)量要求的有效性，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證。尋求工藝設(shè)計(jì)的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)作為實(shí)驗(yàn)論證對(duì)比，對(duì)設(shè)備作業(yè)率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。其實(shí)驗(yàn)論證結(jié)果曲線如圖1所示。

圖1實(shí)驗(yàn)論證結(jié)果曲線

通過實(shí)驗(yàn)論證曲線，在保證工藝質(zhì)量和生產(chǎn)節(jié)奏的前提下，實(shí)現(xiàn)鑄坯方圓坯生產(chǎn)斷面的快速互換，提高設(shè)備作業(yè)率。還可大幅降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，降低更換生產(chǎn)斷面對(duì)生產(chǎn)組織系統(tǒng)的影響，對(duì)企業(yè)產(chǎn)品多元化訂單式生產(chǎn)起到了一定保障，并為企業(yè)增加可觀的銷售收入。

4  結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)龍鋼公司方圓坯生產(chǎn)快速互換技術(shù)進(jìn)行分析，依托龍鋼公司方圓坯生產(chǎn)實(shí)際，根據(jù)數(shù)據(jù)的反饋與分析，論證表明，本文設(shè)計(jì)的方法具備極高的有效性。希望本文的研究能夠?yàn)榉綀A坯生產(chǎn)快速互換技術(shù)提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 溫良英，張健，陳登福等．低合金高強(qiáng)度鋼連二冷制度優(yōu)化及試驗(yàn)［J］．重慶大學(xué)學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)版), 2016, V45(8):24-27.

[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(xué)報(bào), 2017, 11 (7):9-12.

[3] 胡志剛，馬春林，劉瀏，等. CSP薄板坯連鑄包晶反應(yīng)區(qū)域的研究［J］．鋼鐵研究學(xué)報(bào), 2017, 19 (5) :15-18.

[4] 陳華江，胡占齊，楊成林．新型步進(jìn)冷床的設(shè)計(jì)與應(yīng)用［Ｊ］．機(jī)械設(shè)計(jì)與制造, 2016, 16(5):358-363.

[5]張尚成，周敏．結(jié)晶器非正弦振動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用［Ｊ］．冶金管理, 2017, 12 (12):117-121.