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包钢CSP生产线属于第一代薄板坯连铸连轧技术,为了扩大板卷产能、大规模给冷轧供应原料,本文采用数值仿真、水模型物理模拟、实验室研究、现场生产统计等方法,从工艺、原材料、设备多方面开展了研究,实现了高效率、高产能、高质量、节能环保的生产模式,钢卷年产量达到281万吨以上,其中供冷轧品种占50%。主要研究内容及结果如下:
⑴数值仿真和水模物理模拟研究得出:对于包钢CSP漏斗型结晶器,在4.7m/min及以上拉速的条件下,现用两孔水口造成结晶器上部热量补充不足及钢流对下部坯壳冲刷,不适用1320mm断面,但可以满足1550mm断面;改进后的四孔水口,适用1320mm断面,但由于结晶器钢液表面出现裸露和卷渣,不能满足1550mm断面:两孔内腔加挡块的四流高通量水口能同时满足两个断面高拉速生产。
⑵通过采用以下技术措施,增加950mm长的扇形4段,使用大漏斗结晶器和高通量水口,结晶器液压振动及高拉速保护渣开发,使铸机通钢量具备了3.8t/min的能力,拉速提高0.2~0.3 m/min,最大拉速达5.0 m/min,;平均连浇时间由751 min提高到850 min,平均连浇炉数由22炉提高到26炉,生产稳定性和钢种适应性增强,铸坯振痕浅,满足大规模低碳冷轧原料生产。
⑶通过工艺和耐火材料质量、使用技术改进,连铸月平均作业率已达到86.92%以上,月产量也在24.5万吨以上。中包和塞棒寿命分别达到900min和30炉,连浇炉数稳定在24炉。
⑷研究表明,薄板坯表面纵裂主要分布在漏斗型结晶器的平行段向漏斗区过渡的附近,混钢区钢坯的纵裂率高;纵裂与二冷冷却强度有关、和不同流反映的设备状况无关。通过调整钢种成分、控制钢水过热度和拉速,结晶器液面电磁制动,合理水口插入深度以及保持良好的结晶器铜板表面镀层,根据结晶器铜板薄、厚选择保护渣等技术,基本解决了铸坯纵裂问题,纵裂率低于1.0%。
⑸包钢采用铁水脱硫-转炉炼钢-LF精炼-连铸-轧制(控轧空冷)全流程高效化工艺,实现[S]≤0.008%炉次占98.13%;低碳低硅钢[C]≤0.045%的炉次占79.6%,[Si]≤0.03%的炉次占83.08%:钢中全氧在11×10-6-23×10-6范围,氮含量在30×10-6~43×10-6范围;钢带通条尺寸精度±0.05mm的比例大于90.85%,减少摆渡时间60 min/班;采用前部集中冷却方式,钢带晶粒平均10级。轧机作业率83%以上。