我国小方坯连铸生产技术现状及发展

我国小方坯连铸生产技术现状及发展

黄启民 刘越表

摘 要 90年代中国的连铸技术得到了迅速发展，热轧材用连铸坯比例从1990年的22.32%增加到1995年的46.79%。文中介绍了我国连铸设备制造技术，生产和发展。

关键词 小方坯 连铸 技术

Present Situation and Development of Billet Continuous Casting

Production Technology

Huang Qimin and Liu Yuebiao

(Baotou Iron and Steel Company, Baotou 014010)

Abstract In 1990's the continuous casting technology was rapidly

developed in China, and the ratio of continuous cast steel to total steel for hot rolling products increased from 22.32% in 1990 to 46.79% in 1995. The equipment manufacture, technology, production and development of continuous casting in China are presented in this paper.

Material Index Billet, Continuous Casting, Technology 随着钢铁工业的发展，我国小方坯连铸生产技术也得到了迅速的发展。我国钢产量已由1979年的3 448万t，增加到1995年的9 350万t；连铸机总台数已由1979年的24台增加到1995年的247台；铸机的设计能力由385万t/年，增加到5 294万t/年；实际年产连铸坯已由150万t/年增产到4 398万t/年；连铸比由1979年的3.55%，增加到1995年的46.79%。截止1995年底，我国已经建成投产小方坯连铸机近200台，能力约为3 000万t/年，1995年实际生产小方坯达2 500万t以上。 现代化转炉(电炉)—二次冶金(精炼)—连铸三位一体技术的发展，推动了我国工业迅速、稳定的增长。对钢铁工业的节能降耗、提高成材率做出重大贡献。

全国重点企业包头钢铁公司，原计划于1995年底建成投产的两台由国外引进的大方坯和大圆坯连铸机，也因为资金紧缺而推迟。即使到1996年底以上两台连铸机建成投产，并预期达到设计能力120万t/年，也仅占包钢现在年产钢400万t的30%。为了适应市场竞争的需要，包钢于1995年又新增建投产了一条年产50万t的高速线材轧钢作业生产线，加上包钢原有的普通线材、棒材、小型轧钢厂也都急需小方坯作原料，以满足小型材的需求。因此，包钢决定成立小方坯连铸生产技术调研专题组，摸清我国小方坯连铸生产技术的现状和发展情况。

1 我国连铸生产技术的基本现状

我国连铸技术起步早，但进展缓慢。1958年，我国就开始研制连铸机，并先后在唐山钢厂、重庆三钢和上海几家钢厂投产试用成功了小方坯连铸机，但由于基础技术工作差，工艺研究不深，加上仓促投产，设备简陋等原因，使这些连铸机投产后不能正常生产。 根据有关资料统计从1958年到1980年的22年间，我国共建各种类型的小型连铸机24台，总设计能力只有385万t/年，到1980年实际年产连铸坯也只有229.7万t，连铸比为6.17%。1980年以后，我国连铸生产技术得到迅速发展。到1995年底，我国已有连铸机247台，总设计能力为5 294万t/年，1995年实际生产连铸坯已达4 398万t，连铸比已达46.79%。其中，小方坯连铸机约占连铸机总数的80%，现有小方坯连铸机约200台，1995年实际生产小方坯约2 500万t以上(见表1和表2)。

表1 我国连铸机生产能力统计

Table 1 Statistic of production capacity for continuous caster

in China

年生产能连铸机台力 数 /万t 24 47 58 73 89 110 120 130 147 177 237 247 298 385.0 659.0 823.0 板坯连铸机 大方坯连铸机 小方坯连铸机 台能力/万数 t 9 14 14 240 279 279 304 464 1 072 1 282 1 297 1 438 台能力/万数 t 11 16 18 21 22 23 26 26 33 118 162 198.5 265 271 281 310 310 446.5 台能力/万数 t 4 17 26 37 46 60 64 27 218 345.5 535.5 691.0 864.0 903.0 年 份 1958～1980 1981～1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1 104.5 15 1 426.0 21 2 172.0 27 2 495.0 30 2 638.0 31 3 083.5 35 73 1 031.0 79 1 199.0 3 811.5 38 1 600.5 33 4 751.5 41 1 712.5 33 5 294.0 43 2 112.5 33 6 661.0 50 2 576.5 36 446.5 106 1 764.5 446.5 163 2 592.5 446.5 171 2 735.0 631.5 213 3 453.0 注： ① 1996年投产连铸台数中包括1995年计划投产而未投产的台数。 ② 大方坯包括大圆坯；小方坯包括小圆铸坯。

表2 我国连铸生产统计

Table 2 Statistic of continuous casting production in China

钢产量 连铸机 设计能力 连铸坯产量 连铸比 年份 -1/台 /万t*年 /万t /% /万t 1970 1 779 1971 2 132 1972 2 388 1973 2 522 1974 2 112 1975 2 390 1976 2 046 1977 2 374 1978 3 178 1979 3 448 1980 3 712 1981 3 560 1982 3 716 1983 4 002 1984 4 348 1985 4 679 1986 5 221 1987 5 628 1988 5 943 8 8 10 12 12 12 12 12 21 24 24 26 32 37 41 47 58 73 89 82 82 127 147 142 142 142 142 350 385 385 410 498.5 562.5 600.5 659 823 1 104.5 1426 2 172 2 498 2 641 3 086.5 3 819.5 4 400 5 294 - - 46.6 65.4 56.8 85.0 75.7 84.7 112.7 150.4 229.7 254.0 275.0 385.5 460.5 506.9 623.2 724.3 871.9 - - 1.95 2.59 2.69 3.56 3.70 3.57 3.55 4.36 6.19 7.13 7.40 8.96 10.59 10.83 11.94 12.87 14.67 1989 6 159 110 1990 6 635 120 1991 7 100 130 1992 8 093 147 1993 8 868 176 1994 9 144 209 1995 9 350 247 1 005.1 16.32 1 480.7 22.32 1 883.5 26.53 2 442 3 066 3 685 4 398 30.17 34.57 40.30 46.79 我国现有的小方坯连铸机种类很多，大致可分为由德国引进的德马克机型，由意大利引进的达涅利机型和由美国引进的康卡斯特、罗可普、斯泰尔特克机型，以及某些国产机型。完全引进国外成套设备或主要部件的小方坯连铸机约占我国连铸机总台数的21.5%。以上几种机型，都

还存在着这样或那样的不足，都还有待于完善、改造和提高。 2 我国连铸技术的发展和所取得的主要成绩

由表1、表2的统计结果可知，“七五”和“八五”期间我国钢铁生产发展迅速，尤以“八五”更为显著。早在“八五”初期，冶金部提出“以连铸为中心，以炼钢为基础，以设备为保证”的连铸生产技术方针，从总体上抓投产导向，抓铸机配套完善，提高炼钢水平和铸机备品备件的国产化供应等关键。因此，到1992年，从总体上已经解决了连铸机达产问题。在此基础上，又把连铸生产技术方针扩展为“以连铸为中心，以炼钢为基础，以设备为保证，以全连铸为方向，实现炼钢、二次冶金、连铸组合优化”。到“八五”末期，又明确了连铸生产完善的重点是全连铸、高效连铸、连铸坯热送热装；计算机控制和近终形连铸，引导连铸水平逐步提高。概括起来，“八五”期间我国连铸生产技术取得了以下几方面的成绩和进展。 (1) “八五”期间，我国共建成投产连铸机130多台(其中小方坯连铸机约100多台)。铸机能力由2 498万t/年增加到5 294万t/年，到1995年底全国已有各类连铸机247台。

(2) 连铸坯年均增长580万t，超过了钢产量年均增长540万t的水平，成为我国钢铁生产增长的重要支柱因素之一。1992年、1994年、1995年我国连铸坯产量分别以2 442万t、3685万t和4 398万t，超过了意大利、韩国和德国，到1995年已经成为世界第三位连铸坯生产大国。

(3) 连铸比逐年增长。连铸钢比已由1990年的22.3%，增加到1995年的46.79%，年均增长4.90个百分点。

(4) 根据近几年的统计结果表明，连铸坯与传统的模铸—初轧开坯相比，一般成材率可提高6%～10%，高的可达14%。全国钢铁企业综合成材率已由1990年的80.60%提高到1995年的86.03%，可节约能耗130 kg标煤/t钢。连铸比模铸工艺可降低成本160元/t以上。仅以1995年比1994年增产连铸坯690万t计算，相应增加效益约13亿元人民币。 (5) 拥有部分连铸和全连铸的企业在逐年增加。1990年以前，我国共有52个企业拥有各类连铸机110多台，铸机设计能力为2 127万t/年，1989年实际生产连铸坯1 005.1万t，到1995年全国共有99个企业拥有铸机247台，设计能力为5 294万t/年，1995年实际生产连铸坯已达4 398万t。1985年全国仅武钢二炼钢一家进口大板坯连铸机实现了全连铸生产；到1990年，全国也只有4个全连铸分厂；1995年，全国已经有37个分厂(车间)实现了全连铸。1995年，邯郸钢铁总厂第一个成为全连铸的钢铁联合企业，到目前为止全国已有5个年产百万吨以上的全连铸分厂。并在全连铸分厂(车间)的配套炉外处理，自动控制装备水平等方面也都有了新的进展。还有一批企业成功地实现了投产起步全连铸，说明在全连铸生产组织和工艺技术方面，已有了长足的进步。 (6) 连铸同炼钢和轧钢前后匹配和衔接技术有了新发展。要保证连铸的作业率和产品品种质量，首先要求炼钢要为连铸机提供优质、合格的钢水，保证铸坯质量又是提高轧钢成材率和钢材质量的先决条件。因

此，一批具有现代化操作水平的转炉(电炉)—二次冶金—连铸三位一体的企业正在不断地增加；一批近终形连铸—铸坯热送热装或连铸—连轧的单位也开始起步。连铸同炼钢和轧钢工艺衔接、匹配技术正在发展和完善。

(7) 经过10多年来的生产实践，我国已经培养和造就出一支具有较高水平的连铸机设计、制造、建设和生产的技术骨干队伍。

根据有关资料统计和我们对国内小方坯连铸考察结果表明，“八五”期间，我国新增建的130多台连铸机，除少数异型坯、大方坯、大圆坯合金钢连铸机和很少几台小方坯连铸机是整机引进国外之外，绝大多数连铸机，特别是小方坯连铸机从设计、制造、安装调试、投产顺行都是我国自行完成的。因此，为小方坯连铸机和备品、备件完全立足于国内打下了坚实的基础。

目前，小方坯连铸机和板坯连铸机在我国已经分别形成了自己的特色，如重庆钢铁设计研究院已经成为板坯连铸机设计的专业部门，近几年之内他们成功地为国内外设计和联合制造了40多台连铸机；北京钢铁设计研究院、武汉钢铁设计院、上海重矿公司、马鞍山钢铁设计院、西安重机研究所等有关部门对小方坯连铸机的设计和制造都各具自己的特长，并且成功地为国内设计和制造了多台连铸机，得到了用户的认可和信任。其中有的还同外商合作，在国际投标中联合中标，为国外成功地完成小方坯连铸机设计、制造和整机出口的任务。这支专业队伍的技术水平正在不断地提高。

在高效连铸机技术的开发与系统化应用方面，我国也取得了一定的进展。广大从事连铸的工程技术人员，通过对国外各种引进机型的消化吸收和改进，在生产实践中积累了很多有益的经验。到1995年我国有13台小方坯连铸机共计43流单流产量达到8～13万t/年，拉速达到3 m/min左右，接近或达到了国际先进水平。事实证明：国产小方坯连铸机的各项性能指标并不比进口的差，所以小方坯连铸机完全立足于国内是可行的。

“九五”期间，我国连铸生产技术发展的重点，应从对现有铸机的改造、更新，以及对新建铸机要求从高起点、高效益和全连铸两方面抓起，只有这样才能保证到2000年实现连铸比达到70%～80%的奋斗目标。 3 我国小方坯连铸存在的问题

10年来我国小方坯连铸生产技术有了很大的进展。但就目前整体水平来看，小方坯连铸现在依然还处在普及、发展、改造、提高的阶段。到目前为止，我国虽然拥有小方坯连铸机200多台，但绝大多数铸机还处在较低水平。其中也包括早期引进国外的小方坯连铸机，特别是引进国外的二手设备，大部分都因备品备件配备不齐或质量问题，而造成生产不正常，有的至今还闲置没有投产，小方坯连铸机普遍存在着拉速低，作业率、自动化控制程度低和铸坯品种少，质量差等问题。据我们调查统计，我国小方坯连铸机除少数铸机达到了高效铸机水平之外，还有80%以上的小方坯铸机作业率都在60%以下，拉速多数都在1～2 m/min左右；绝大多数小方坯铸机只能连铸普通低碳钢、低合金钢、很少有能连铸中、