涟钢CSP连铸理论培训教材Word文档格式.docx
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72mm
结晶器漏斗上口宽度×
长度×
高度180/190mm×
880/1100mm×
850mm
结晶器振动：
振幅±
2mm～±
5mm基本设定±
3mm
频率0~600cpm
EMBr：
最大线圈电流460A
变压器功率160kVA
塞棒：
行程100mm（±
50mm）
驱动方式机电驱动
引锭杆形式：
刚性下装式
拉矫辊对数4对（其中2～4上辊为驱动辊）
铸坯清洗装置：
喷咀数2×
13（上下各13个）
喷咀压力6～10bar
摆动剪：
剪切力12400kN
马达功率450kW
最快剪切速度8块/分钟
三、浇注工艺技术参数
1、钢水温度控制
1.1液相线温度的计算
钢水液相线温度取决于每炉钢水的化学成份。
因为钢水凝固的初试点受熔融形核条件的影响，因而不可能从液相线温度来预测钢水凝固的初始温度。
虽然如此，液相线温度还是被当做每炉钢水能否适合浇注的一个主要的参考温度。
液相线温度TL＝1536℃+Σ元素含量×
系数
液相线温度计算系数如下表1：
表1液相线温度计算系数表
元素名称
系数α
[C]＜0.2%
0.2%＜[C]＜0.5%
[C]＞0.5%
[C]
-65
-88
-（9+65*[C]）
[Si]
-8
-10
[Mn]
-5
-6
[P]
-30
[S]
-25
[Al]
-1.7
-3
[Cu]
[Cr]
-1.5
[Ni]
-4
-3.5
[V]
-2
[W]
-1
[Co]
[Zr]
-12.8
[Nb]
-7
[Ta]
[Ti]
-14
[As]
[Sn]
通常，中间包钢水实测温度减去计算的液相线温度，就可以知道该炉钢水的过热度。
钢水的过热度不仅影响到钢水的凝固行为，而且影响到浇铸保护渣的熔融行为。
1.2钢水过热度控制
不同钢种中间包钢水过热度要求：
见表2。
表2，不同钢种过热度范围
钢种
中间包钢水过热度
连浇炉次
开浇第一炉
低碳钢（C≤0.07％，Mn≤0.5％）
20℃～40℃
30℃～50℃
高强度低合金钢（C≤0.07％，Mn＞0.5％）
25℃～45℃
中碳钢（C＞0.15％）
20℃～35℃
高碳钢（C＞0.25％）
15℃～35℃
2、拉速控制
2.1开浇拉速控制
开浇拉速设定一般为3.4－4.0m/min，开浇拉速控制曲线如下：
第一步：
在8s内加速到1.75m/min（a＝13.13m/min2）
第二步：
以2.14m/min2加速度将速度上升到设定的拉速（在切头后根据情况再调速）。
2.2浇铸过程中拉速控制
最大可能浇铸速度取决于：
冶金长度、结晶器冷却和二次冷却的类型和强度、液芯压下厚度、钢种、钢水过热度、中间包液面、生产节奏等。
2.2.1中间包钢水过热度在规定范围内的拉速优化控制：
见表3
表3，中间包钢水过热度在规定范围内的拉速优化控制
中间包钢水
过热度
Vc（m/min）
57mm厚坯
72mm厚坯
3.7～6.0
3.0～5.0
3.5～4.8
2.8～4.8
3.5～4.5
2.8～4.4
2.2.2如果过热度超过表3范围，则最大拉速按表4进行控制。
表4，过热度超标最大拉速控制表（72mm厚板坯）
钢种
过热度低于下限
过热度高于上限
℃
Vmax（m/min）
过热度℃
57mm
低碳钢
15～20
5.5
6.0
40～45
5.0
高强度低合金钢
40～43
4.3
中碳钢
12～15
4.7
4.8
35～40
4.2
高碳钢
2.2.3中间包吨位与拉速关系，见表5：
表5，不同中间包液面下的最大拉速
中间包钢水吨位（吨）
最大拉速（72mm×
900～1600mm）
＞20
不限制
≤15
4.5
≤12
4.0
≤10
4.1
3.8
≤8
3.9
≤6
3.8（尾出后）
3.7（尾出后）
2.2.4LCR时拉速控制，见表6：
表6，LCR时拉速控制表（低碳钢、HSLA、中碳钢的K分别取26.5，26，25）
液芯压下量mm
最低事故拉速（m/min）
最高拉速（m/min）
HSLA
7268
2.3
2.2
2.1
5.6
5.4
7266
2.5
2.4
5.9
5.7
5.3
7264
2.6
6.1
7262
2.8
2.7
6.7
6.5
7260
3.0
2.9
7.2
6.9
6.4
7257
3.3
3.2
8.0
7.7
7.1
2.2.5浇铸过程中最低拉速控制
57mm厚铸坯：
3.5m/min72mm厚铸坯：
2.8m/min
2.2.6紧急降速控制
在漏钢预报系统发出警告后，自动或手动激活紧急降速。
不同钢种的紧急降速控制如表7所示：
表7，紧急降速控制
步骤
拉速（m/min）
时间（s）
加速度（m/min2）
从
到
1
Vc
1.0
＜2
90
2
5
3
1.75
3.4
13.125
4
4.0（或Vc）
65
100
2.143
1.5
1.35
2.3尾出拉速控制
降低拉速到0.5m/min；
保持0.5m/min的拉速40s；
第三步：
提高拉速到5.0m/min。
3、结晶器冷却控制
采用ISO控制，结晶器冷却水从上到下流经冷却水槽。
3.1结晶器冷却水参数
进水压力宽面≥14.5bar；
窄面≥16.5bar
出水压力8～10bar
进水温度设计为38℃，操作时35～40℃（启动温度≥30℃）
出水温度＜54℃
最大进出水温差16℃
补偿水：
压力6bar
流量10m3/h
事故水：
流量250m3/h（15min）
压力3bar
3.2结晶器冷却水流量控制，见表8：
表8，结晶器冷却水流量控制表
宽面流量控制
窄面流量控制
铜板厚度（mm）
冷却水流量（L/min）
15～16
5600（v＝9.0m/s）
11～12
190（v＝8.2m/s）
16～17
5600
12～13
195
17～18
5700
13～14
200
18～19
5800
14～15
205
19～20
5900
210
20～21
6000
215
21～22
6100
220（v＝9.2m/s）
22～23
6200
23～24
6300
24～25
6400（v＝11.0m/s）
3.3结晶器冷却水水质要求，见下表9：
表9，结晶器冷却水水质要求
项目
单位
参数
PH（20℃）
./.
8.5～9.5
不溶解固体总量
mg/L
300
总硬度
°
dH
0.5
Cl2（mg/L）
50
碳酸盐硬度
Fe+Mn
mg/
沉淀＋悬浮物
10
SiO2
硫酸盐
氨
0.1
油＋脂
3.4结晶器冷却水报警，见表10：
表10，结晶器冷却水报警
浇注危险报警
水流量低于正常10%
进水温度＞45℃
出水温度＞58℃
进水压力＜12bar
浇注停止报警
水流量低于正常15%
进水温度＞48℃
出水温度＞60℃
进水压力＜10bar
浇铸停止报警5s钟内必须停浇。
如果进水压力低于2.5bar事故水自动打开，必须停浇。
4、二次冷却控制
4.1二次冷却水水质要求，见表11：
表11，二冷水水质要求
PH
6
沉淀和悬浮物
20
暂时硬度
3dH
25
Cl-
400
15
总溶解固体
1500
4.2二冷水参数
最大进水压力14.0bar
最大流量990m3/h
最低流量300m3/h
进水温度≤35℃
喷咀压力：
扇形段115bar（通过增压泵增压）
扇形段2、3、410bar
事故水流量190m3/h（持续15分钟，其中扇形段1为90m3/h，扇形段
2、3、4为100m3/h）
4.3二次冷却喷淋区和控制回路
二次冷却系统分为6个喷淋区，14个控制回路，其分布见图1。
喷淋区1
喷淋环+窄侧
格栅
喷淋区2
2.0
喷淋区3
3.1
扇形段1
喷淋区4
扇形段2
喷淋区5
5.2
5.1
扇形段3
喷淋区6
6.2
扇形段4
图1，二次冷却水系统分布图
控制回路的面积、位置、流量、喷咀数量、喷咀排数见表11：
表11，每个区域喷嘴数量、直径、流量、类型
控制回路
喷咀
排数
喷嘴数
水流量L/min
单位面积水流量（L/m2min）
开始
位置
mm
终止位置mm
每一喷嘴
每一区域
最小
最大
1.0
窄边
12
27.1
67
22
325
108
350
390
1691
1884
1000
1060
1319
2～4
16
14
11.0
45.9
27.6
176
154
110
151
734
643
442
607
377
1547
1550
5～12
144
374
1748
174
813
2820
64
166
777
13～23
66
9.6
636
1980
159
517
4795
44
185
642
24～35
72
396
1390
85
297
7245
48
134
470
36～47
271
936
216
9705
125
384
注：
喷淋区1－3，Pmax＝15bar；
喷淋区4－6，Pmax＝10bar；
喷淋区1－6，Pmin＝0.7bar
位置从结晶器液面即铜板顶部以下100mm开始计。
4.4二冷水量的确定
4.4.1概述
PLC系统为二次冷却提供了10条冷却曲线用于72mm厚结晶器，其中1～5号冷却曲线备用，6～10冷却曲线根据钢种选择，高强钢和耐候钢用7#，中碳钢用8#，低碳钢用9#。
。
选择好合适的冷却曲线后，PLC系统将根据铸坯宽度、钢水过热度、二冷进水温度、液芯压下厚度及拉速等自动调节二冷水量。
二冷水的修正系数有：
宽度修正系数fwidth、厚度修正系数fthickness、中间包钢水过热度修正系数fsuperheat、二冷水进水温度修正系数finlettemp
总系数f总＝fwidth×
fthickness×
fsuperheat×
finlettemp
二冷水流量＝喷淋表流量值×
f总，当该值小于允许的最小流量值时，以最小流量来控制。
最小流量值如下表12：
表12，二冷区最低流量控制表
3.1/3.2
4.1/4.2
5.1/5.2
6.1/6.2
流量L/min
590
370
145
630
160
270
4.4.2二冷水修正系数
●宽度修正系数，见表13－14：
表13，控制回路3.1、4.1、5.1、6.1冷却曲线宽度系数
冷却曲线
浇注宽度
950mm
1040mm
1100mm
1140mm
1350mm
1～10
0.25
0.35
0.45
0.9
表14，控制回路3.2、4.2、5.2、6.2冷却宽度系数
1360mm
1400mm
1450mm
1500mm
1700mm
●铸坯厚度修正系数
在控制回路1.0、2.0、3.0、3.1、3.2，铸坯厚度变化对二冷水的设定没有影响。
控制回路4.0－6.2，二冷水设定值与厚度有关。
4.0－4.2：
fthickness＝d/D
5.0－6.2：
fthickness＝1－〔L×
（1－d/D）〕/〔Vc×
（d/2k）2〕
d：
在扇形段4出口测得的铸坯厚度
D：
基准厚度，70mm
L：
冶金长度，9705mm
●二冷水进水温度修正系数，见图2
修正系数
1.04
1.02
1.00
0.98
0.96
0.94
1015202530354045进水温度（℃）
图2二冷水进水温度修正系数
●中间包钢水过热度修正系数，见图4
1.06
1.05
1.03
1.01
0.99
10152025303540455055606570过热度（℃）
图3中间包过热度修正系数
4.5二冷水的报警，见表15
表15，二冷水报警
报警信号
极限条件
措施
1，2，3区域
浇铸停止报警
低于设定值60％
紧急关闭滑动水口，紧急关闭塞棒，尾出
浇铸危险报警
低于设定值80％
降低拉速到2.5/3.5m/min（区域3），
如果不能排除故障，在5分钟内停止浇铸
4，5，6区域
区域4：
降低拉速至3.6m/min；
区域5、6：
降低拉速至2.5/3.5m/min；
如果不能排除故障，在15分钟内终浇。
4.6侧喷水控制
在扇形四段下有一排侧喷水，其作用是防止边部过冷。
喷嘴数目：
14个（在固定侧左右两边各7个）
水压：
19bar
流量：
80L/min（每个喷嘴）
喷嘴的开关根据铸坯宽度来控制，如下表16：
表16，侧喷水开关控制
喷嘴
结晶器出口宽度mm
900～1000
1001～1100
1101～1200
1201～
1300
1301～1400
1401～1500
1501～1600
1601～1700
7
开
关
5、设备冷却水
5.1设备闭路冷却水
5.1.1设备闭路冷却水水质要求，见表17：
表17，设备冷却水水质要求
7.5~8.3
水中沉淀
150
沉淀
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