CN116197367A

CN116197367A - 铸坯的生产方法及生产系统

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Publication number: CN116197367A
Application number: CN202310193154.6A
Authority: CN
Inventors: 曹学欠; 常海; 陈卫强; 陈杰; 周善红
Original assignee: Capital Engineering & Research Inc Ltd
Current assignee: Capital Engineering & Research Inc Ltd
Priority date: 2023-02-23
Filing date: 2023-02-23
Publication date: 2023-06-02

Abstract

本发明提供了一种铸坯的生产方法及生产系统，该铸坯的生产方法包括：注入钢水到结晶器中，钢水结晶凝固成铸坯；冷却成型装备对铸坯冷却成型；拉矫机对铸坯进行拉矫；所述结晶器下方设有结晶器振动装置，所述结晶器振动装置用于驱动所述结晶器振动；所述结晶器、所述冷却成型装备与所述拉矫机呈线性依次布置；并且，所述结晶器和所述冷却成型装备能够根据铸坯进行更换，解决了铸坯坯料生产灵活性不够的技术问题。

Description

铸坯的生产方法及生产系统

技术领域

本发明涉及钢铁生产的技术领域，尤其涉及一种铸坯的生产方法及生产系统。

背景技术

目前，不锈钢产品的产品品类丰富，为满足客户需求，铸坯的坯料既需要不锈钢的板坯，还需要不锈钢的大圆坯和小圆坯，还有需要不锈钢的方坯。由于品类繁多，连铸机是专业分类的，采用专业化的生产，铸机按大类进行生产，不同的铸坯坯料规格通常是由不同类型的铸机进行生产，例如板坯连铸机生产板坯，大圆坯连铸机生产大圆和大方坯，小圆坯连铸机生产小圆和小方坯。

对于部分规模比较小的不锈钢企业，由于产品量小，连铸机类型较少，通常只能生产某一类型的铸坯坯料，当需要生产不同品类的铸坯时，存在灵活性不够的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种铸坯的生产方法及生产系统，以解决铸坯坯料生产灵活性不够的技术问题。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种铸坯的生产方法，包括：注入钢水到结晶器中，钢水结晶凝固成铸坯；冷却成型装备对铸坯冷却成型；拉矫机对铸坯进行拉矫；

所述结晶器下方设有结晶器振动装置，所述结晶器振动装置用于驱动所述结晶器振动；所述结晶器、所述冷却成型装备与所述拉矫机呈线性依次布置；并且，所述结晶器和所述冷却成型装备能够根据铸坯进行更换。

在优选的实施方式中，所述冷却成型装备包括呈线性依次布置至少5个工作段。

在优选的实施方式中，至少5个所述工作段包括第一扇形段、第二扇形段、第三扇形段、第四扇形段和第五扇形段，并且所述第一扇形段、所述第二扇形段、所述第三扇形段、所述第四扇形段和所述第五扇形段沿弧线依次布置。

在优选的实施方式中，各个所述工作段分别设置有用于支撑铸坯的支撑辊，并且，至少一个所述工作段设置有喷嘴。

在优选的实施方式中，所述结晶器外设有结晶器电搅机构，所述冷却成型装备包括电磁搅拌机构。

在优选的实施方式中，所述铸坯的生产方法进行板坯生产，各个所述工作段均设置有所述喷嘴；所述结晶器电搅机构的频率采用2～3Hz，电流采用150～300A；所述结晶器长度700～800mm，所述结晶器倒锥度采用0.7～1.0％/m；并且，所述结晶器水流速在9～12m/s，水量在220～390m³/h，水温升在5～8摄氏度。

在优选的实施方式中，所述铸坯的生产方法进行大圆坯生产，所述第一扇形段设置有所述喷嘴，所述第二扇形段至所述第五扇形段均设有保温罩；所述结晶器电搅机构的频率采用2～3Hz，电流采用120～280A；所述结晶器长度700～800mm，所述结晶器倒锥度采用0.8～1.2％/m；并且，所述结晶器水流速在6～8m/s，水量在220～350m³/h，水温升在2～3摄氏度。

在优选的实施方式中，所述铸坯的生产方法进行小方圆坯生产，并且采用1机2流；并且，所述第一扇形段和所述第二扇形段上设有所述喷嘴；所述第三扇形段至所述第五扇形段均设有保温罩。

在优选的实施方式中，所述注入钢水到结晶器中的装备包括中间罐和浸入式水口，钢水流入所述中间罐内，再通过所述浸入式水口进入所述结晶器。

本发明提供一种铸坯的生产系统，采用上述的铸坯的生产方法，所述铸坯的生产系统包括：结晶器、冷却成型装备和拉矫机；所述结晶器下方设有结晶器振动装置，所述结晶器振动装置用于驱动所述结晶器振动；所述结晶器、所述冷却成型装备与所述拉矫机呈线性依次布置；并且，所述结晶器和所述冷却成型装备能够根据铸坯进行更换。

本发明的特点及优点是：

通过该铸坯的生产方法，可以实现一台连铸机上生产多种类型的坯料规格，提高了生产的灵活性，满足规模比较小的企业生产多种类型的坯料时对生产灵活性的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的铸坯的生产系统在第一状态的示意图；

图2为本发明提供的铸坯的生产系统在第二状态的示意图；

图3为本发明提供的铸坯的生产系统在第三状态的示意图；

图4为图1中的A处的局部放大图；

图5为图2中的B处的局部放大图；

图6为图3中的C处的局部放大图；

图7为本发明提供的铸坯的生产系统中的中间罐水口底板一实施方式的结构示意图；

图8为本发明提供的铸坯的生产系统中的中间罐水口底板另一实施方式的结构示意图。

附图标号说明：

1、中间罐；2、浸入式水口；

3、结晶器；31、结晶器；32、结晶器；33、结晶器；

4、结晶器振动装置；

5、结晶器电搅机构；51、结晶器电搅机构；52、结晶器电搅机构；

6、第一扇形段；61、第一扇形段；62、第一扇形段；63、第一扇形段；

7、第二扇形段；71、第二扇形段；72、第二扇形段；73、第二扇形段；

8、第三扇形段； 81、第三扇形段； 82、第三扇形段；

9、第四扇形段； 91、第四扇形段； 92、第四扇形段；

100、第五扇形段； 1001、第五扇形段； 1002、第五扇形段；

11、电磁搅拌机构；111、电磁搅拌机构；112、电磁搅拌机构；

12、拉矫机；

101、第一中间罐水口底板；102、第二中间罐水口底板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

方案一

本发明提供了一种铸坯的生产方法，包括：注入钢水到结晶器中，钢水结晶凝固成铸坯；冷却成型装备对铸坯冷却成型；拉矫机对铸坯进行拉矫；如图1-图3所示，结晶器下方设有结晶器振动装置，结晶器振动装置用于驱动结晶器振动；结晶器、冷却成型装备与拉矫机呈线性依次布置；并且，结晶器和冷却成型装备能够根据铸坯进行更换。通过该铸坯的生产方法，可以实现一台连铸机上生产多种类型的坯料规格，提高了生产的灵活性，满足规模比较小的企业生产多种类型的坯料时对生产灵活性的要求。

该铸坯的生产方法可以用于生产不锈钢板坯、不锈钢大圆坯和不锈钢小方圆坯。

在一实施方式中，冷却成型装备包括呈线性依次布置至少5个工作段，如图1-图3所示，至少5个工作段包括第一扇形段、第二扇形段、第三扇形段、第四扇形段和第五扇形段，并且第一扇形段、第二扇形段、第三扇形段、第四扇形段和第五扇形段沿弧线依次布置。各个扇形段可以采用连铸机的常规设备。

进一步地，各个工作段分别设置有用于支撑铸坯的支撑辊，并且，至少一个工作段设置有喷嘴，通过喷嘴喷射冷却剂，可以实现冷却铸坯。支撑辊可以支撑铸坯和导向引锭杆，在大圆坯生产和小方圆坯生产中，支撑辊为外弧支撑辊。

在一实施方式中，结晶器外设有结晶器电搅机构，冷却成型装备包括电磁搅拌机构，用于均匀钢水温度，改善铸坯的表面质量和内部质量。

在一实施例中，该铸坯的生产方法进行板坯生产，各个工作段均设置有喷嘴；结晶器电搅机构的频率采用2～3Hz，电流采用150～300A；结晶器长度700～800mm，结晶器倒锥度采用0.7～1.0％/m；并且，结晶器水流速在9～12m/s，水量在220～390m³/h，水温升在5～8摄氏度，有利于保障不锈钢铸坯的内部质量。

在另一实施例中，该铸坯的生产方法进行大圆坯生产，第一扇形段设置有喷嘴，第二扇形段至第五扇形段均设有保温罩；结晶器电搅机构的频率采用2～3Hz，电流采用120～280A；结晶器长度700～800mm，结晶器倒锥度采用0.8～1.2％/m；并且，结晶器水流速在6～8m/s，水量在220～350m³/h，水温升在2～3摄氏度，有利于保障不锈钢铸坯的内部质量。

在另一实施方式中，该铸坯的生产方法进行小方圆坯生产，并且采用1机2流；并且，第一扇形段和第二扇形段上设有喷嘴；第三扇形段至第五扇形段均设有保温罩，有利于保障不锈钢铸坯的内部质量，并提高了生产效率，能够与冶炼进行匹配生产。

该铸坯的生产方法中，如图4所示，注入钢水到结晶器中的装备包括中间罐和浸入式水口，钢水流入中间罐内，再通过浸入式水口进入结晶器。

如图1-图6所示，该铸坯的生产方法的系统包括中间罐1、浸入式水口2、结晶器3、结晶器振动装置4、结晶器电搅机构5、第一扇形段6、第二扇形段7、第三扇形段8、第四扇形段9、第五扇形段100和拉矫机12。图1-图2所示的系统还包括电磁搅拌机构11。其中，结晶器3、第一扇形段6、第二扇形段7、第三扇形段8、第四扇形段9、第五扇形段100、电磁搅拌机构11构成断面更换设备，能够根据铸坯进行更换，在同一台连铸机上通过更换断面设备可以生产多种类型的坯料。

下面对该铸坯的生产方法的具体步骤进行说明。

该铸坯的生产方法进行板坯生产，采用图1所示的生产系统，该铸坯的生产方法包括：

步骤S11，钢水从大包，流入中间罐1内；

步骤S12，钢水再通过浸入式水口2，进入结晶器31内，板坯结晶器31采用板式形式；

步骤S13，刚凝固的铸坯出结晶器3后，依次进入第一扇形段61、第二扇形段71、第三扇形段81、第四扇形段91、第五扇形段1001；

步骤S14，随后进入拉矫机12，拉矫机将铸坯拉下；

步骤S15，后续进入出坯辊道，将铸坯切割成定尺和下线；

步骤S11中，中间罐水口底板可以采用图7所示的第一中间罐水口底板101。

结晶器下方设有结晶器振动装置4；结晶器外设有结晶器电搅机构51，当引锭杆拉出结晶器后，结晶器电搅机构启动开始搅拌，用于均匀钢水温度，改善铸坯的表面质量和内部质量。优选地，结晶器电搅机构连续搅拌，频率采用2～3Hz，电流采用150～300A。

具体地，步骤S12中，结晶器长度700～800mm，结晶器倒锥度采用0.7～1.0％/m；并且，结晶器水流速控制在9～12m/s，对应的水量控制在220～390m³/h，水温升控制在5～8摄氏度。

步骤S13中的各个扇形段分别设有支撑辊，用于支撑铸坯和导向引锭杆。并且，两排支撑辊中间设有喷嘴，用于冷却铸坯。

进一步地，第二扇形段71上设有电磁搅拌机构111，板坯采用辊式电磁搅拌，每流设置有4个电搅辊，用于改善不锈钢铸坯的内部质量。优选地，频率采用3～6Hz，电流采用200～500A。

该铸坯的生产方法进行大圆坯生产，采用图2所示的生产系统，该铸坯的生产方法包括：

步骤S21，钢水从大包，流入中间罐1内；

步骤S22，钢水再通过浸入式水口2进入结晶器32内，大圆坯结晶器采用铜管形式；

步骤S23，刚凝固的铸坯出结晶器32后，依次进入第一扇形段62、第二扇形段72、第三扇形段82、第四扇形段92、第五扇形段1002；

步骤S24，随后进入拉矫机12，拉矫机将铸坯拉下。

步骤S25，后续进入出坯辊道，将铸坯切割成定尺和下线；

步骤S21中，中间罐水口底板可以采用图7所示的第一中间罐水口底板101。

结晶器下方设有结晶器振动装置4；结晶器外设有结晶器电搅机构52，当引锭杆拉出结晶器后，结晶器电搅机构52启动开始搅拌，用于均匀钢水温度，改善铸坯的表面质量和内部质量。优选地，结晶器电搅机构52连续搅拌，频率采用2～3Hz，电流采用120～280A。

具体地，步骤S22中，结晶器长度700～800mm，结晶器倒锥度采用0.8～1.2％/m；并且，结晶器水流速控制在6～8m/s，对应的水量控制在220～350m³/h，水温升控制在2～3摄氏度。

步骤S23中的各个扇形段设有外弧支撑辊，用于支撑铸坯和导向引锭杆。并且，仅第一扇形段62上设有喷嘴，用于冷却铸坯；第二扇形段至第五扇形段仅设有外弧支撑辊，未设置冷却的喷嘴，并设有保温罩。

进一步地，第二扇形段72和第四扇形段92上设有电磁搅拌机构112，大圆坯采用环形的电磁搅拌线圈，每流设置有2个电搅线圈，用于改善不锈钢铸坯的内部质量。优选地，第二扇形段72上的电搅线圈频率采用4～6Hz，电流采用300～500A；第四扇形段92上的电搅线圈频率采用5～8Hz，电流采用400～800A。

该铸坯的生产方法进行小方圆坯生产，采用图3所示的生产系统，该铸坯的生产方法包括：

步骤S31，钢水从大包流入中间罐1内；

步骤S32，钢水再通过浸入式水口2进入结晶器33内，小方圆坯结晶器采用铜管形式；

步骤S33，刚凝固的铸坯出结晶器33后，依次进入第一扇形段63、第二扇形段73、第三扇形段82、第四扇形段92、第五扇形段1002；

步骤S34，随后进入拉矫机12，拉矫机将铸坯拉下；

步骤S35，后续进入出坯辊道，将铸坯切割成定尺和下线；

板坯生产和大圆坯生产，采用每流1个断面，即1机1流。不同于板坯生产和大圆坯生产，小方圆坯生产，采用每流2个断面同时生产，即1机2流，便于小方圆坯生产，与冶炼进行匹配生产，保障该铸坯的生产方法中的小方圆坯生产、板坯生产和大圆坯生产，均能够与冶炼进行匹配生产。

步骤S31中，中间罐水口底板可以采用图8所示的第二中间罐水口底板102。

结晶器下方设有结晶器振动装置4；但是，结晶器外不设置结晶器电搅机构，考虑到小方圆坯生产中1流上设有2个断面，通过省去结晶器电搅机构，可以节省空间。

具体地，步骤S32中，结晶器长度800～900mm，结晶器倒锥度采用0.9～1.3％/m；并且，结晶器水流速控制在8～12m/s，对应的水量控制在160～200m³/h，水温升控制在5～8摄氏度。

步骤S33中的各个扇形段设有外弧支撑辊，用于支撑铸坯和导向引锭杆。并且，仅第一扇形段63和第二扇形段73上设有喷嘴，用于冷却铸坯；第三扇形段至第五扇形段仅设有外弧支撑辊，未设置冷却的喷嘴，并设有保温罩。

小方圆坯生产中的第三扇形段至第五扇形段，与大圆坯生产中的第三扇形段至第五扇形段，可以采用同一套设备。小方圆坯生产中，由于1流上设有2个断面，通过省去电磁搅拌机构，可以节省空间。

该铸坯的生产方法能够进行板坯生产、大圆坯生产和小方圆坯生产，实现多种不同的生产模式。具体地，该铸坯的生产方法能够进行生产2流大圆坯或板坯，或者生产4流小方圆坯。

图7所示的第一中间罐水口底板101，可用于1机生产1流时使用，可以应用于图1所示的板坯生产；可以用于2机2流生产；也可以应用于图2所示的大圆坯生产。图7所示的第一中间罐水口底板101设置1个孔，安装1个水口。

图8所示的第二中间罐水口底板102，可用于1机生产2流时使用，可以应用于图3所示的小方圆坯生产；可以用于2机4流生产。图8所示的第二中间罐水口底板102设置有2个孔，安装2个水口。

该铸坯的生产方法的连铸机的断面，板坯生产可以为：200～320mm×600～1000mm；大圆坯生产可以：

小方圆生产可以：

根据如上的断面范围，连铸机半径选择为R16m～R18m；优选地，连铸机半径选择为R17m，流数2流，流间距4m。

方案二

本发明提供了一种铸坯的生产系统，采用上述的铸坯的生产方法，该铸坯的生产系统包括：结晶器、冷却成型装备和拉矫机；结晶器下方设有结晶器振动装置，结晶器振动装置用于驱动结晶器振动；结晶器、冷却成型装备与拉矫机呈线性依次布置；并且，结晶器和冷却成型装备能够根据铸坯进行更换。该铸坯的生产系统具有上述铸坯的生产方法的特征和有益效果，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种铸坯的生产方法，其特征在于，包括：注入钢水到结晶器中，钢水结晶凝固成铸坯；冷却成型装备对铸坯冷却成型；拉矫机对铸坯进行拉矫；

2.根据权利要求1所述的铸坯的生产方法，其特征在于，

所述冷却成型装备包括呈线性依次布置至少5个工作段。

3.根据权利要求2所述的铸坯的生产方法，其特征在于，

至少5个所述工作段包括第一扇形段、第二扇形段、第三扇形段、第四扇形段和第五扇形段，并且所述第一扇形段、所述第二扇形段、所述第三扇形段、所述第四扇形段和所述第五扇形段沿弧线依次布置。

4.根据权利要求3所述的铸坯的生产方法，其特征在于，

各个所述工作段分别设置有用于支撑铸坯的支撑辊，并且，至少一个所述工作段设置有喷嘴。

5.根据权利要求4所述的铸坯的生产方法，其特征在于，

所述结晶器外设有结晶器电搅机构，所述冷却成型装备包括电磁搅拌机构。

6.根据权利要求5所述的铸坯的生产方法，其特征在于，

所述铸坯的生产方法进行板坯生产，各个所述工作段均设置有所述喷嘴；

所述结晶器电搅机构的频率采用2～3Hz，电流采用150～300A；

所述结晶器长度700～800mm，所述结晶器倒锥度采用0.7～1.0％/m；并且，所述结晶器水流速在9～12m/s，水量在220～390m³/h，水温升在5～8摄氏度。

7.根据权利要求5所述的铸坯的生产方法，其特征在于，

所述铸坯的生产方法进行大圆坯生产，所述第一扇形段设置有所述喷嘴，所述第二扇形段至所述第五扇形段均设有保温罩；

所述结晶器电搅机构的频率采用2～3Hz，电流采用120～280A；

所述结晶器长度700～800mm，所述结晶器倒锥度采用0.8～1.2％/m；并且，所述结晶器水流速在6～8m/s，水量在220～350m³/h，水温升在2～3摄氏度。

8.根据权利要求4所述的铸坯的生产方法，其特征在于，

所述铸坯的生产方法进行小方圆坯生产，并且采用1机2流；

并且，所述第一扇形段和所述第二扇形段上设有所述喷嘴；所述第三扇形段至所述第五扇形段均设有保温罩。

9.根据权利要求1所述的铸坯的生产方法，其特征在于，

所述注入钢水到结晶器中的装备包括中间罐和浸入式水口，钢水流入所述中间罐内，再通过所述浸入式水口进入所述结晶器。

10.一种铸坯的生产系统，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的铸坯的生产方法，所述铸坯的生产系统包括：结晶器、冷却成型装备和拉矫机；所述结晶器下方设有结晶器振动装置，所述结晶器振动装置用于驱动所述结晶器振动；所述结晶器、所述冷却成型装备与所述拉矫机呈线性依次布置；并且，所述结晶器和所述冷却成型装备能够根据铸坯进行更换。