ESP连铸EMBR制动工艺技术研究与应用

作者：设备医生官方号时间：2023-07-31浏览：204

自2015年1月1#ESP铸机试生产至今，ESP连铸技术经历了功能调试、试生产、正常生产、稳定生产等阶段。现场生产技术人员逐步认识到ESP连铸技术与常规连铸的区别：铸坯厚度薄，拉速高，浸入式水口钢液流速大，结晶器内钢液存在剧烈湍流，液面波动大，卷渣事故风险大。针对结晶器内钢液流动，奥钢联在设计初期已安装EMBr设备，但由于生产经验欠缺，其EMBr设备在使用中存在诸多方面的问题。本研究围绕结晶器内流场优化，通过数值模拟、磁场测定和生产测试等工作，优化EMBr铁芯设备及工艺参数，实现铸机生产的稳定顺行，并为进一步的产量提升打下坚实的基础。 1、技术开发思路和路线基于电磁制动工作原理及目前面临的三项主要问题，联合ABB（中国）、普瑞特（奥钢联）以数值模拟、磁场测定和生产测试为手段进行EMBr工艺技术的研究。 2、研究技术方案及方法针对目前生产中面临的主要问题，从影响因素出发，进行工艺参数及设备优化，最终达到解决问题的目的。在实际研究中，主要针对以下四项关键技术进行。关键技术一：浸入式水口出口磁场稳定性。关键技术二：电磁场操作侧与传动侧对称性。关键技术三：浸入式水口区域电磁场强度提升。关键技术四：极限宽度区域电磁场强度提升。 3、主要工作及进展情况整个项目研究工作分为四个阶段。阶段一（投产至2018年6月）：生产数据积累及现象分析。阶段二（2018年6月至7月）：电磁场测定及数据分析。阶段三（2018年7月）：EMBr工艺参数及设备改造。阶段四（2018年7月至2019年2月）：实际生产验证。 4、结果和分析 1.数值模拟结果和分析经过针对EMBr的改造后，熔池内上循环流速度更小，并更加均匀，在结晶器液面区域不存在扰动及操作侧与传动侧的流场差异；熔池内下循环流冲击深度更小，对窄面初凝坯壳的冲击速度更小。 2.磁场测定结果和分析浇铸方向上3个不同区域电磁场分布的对比。由图22可见，在结晶器液面区域，改造后两侧电磁场除分布更对称外，强度并未出现较大改变，从而保证该区域钢液流速稳定，化渣稳定。由图23和图24可见，改造后在浸入式水口区域和角部区域，电磁场均有明显增大。 3、效益分析 1.计算依据 1）每提升拉速0.1m/min，总产量提升1.8%，该研究贡献率30%； 2）每减少1次漏钢事故，作业时间提升4小时； 3）品种钢（如汽车结构钢、高碳钢等）生产，每提升拉速0.1m/min，规格可下探10%，增利50元/吨，该研究贡献率30%； 4）EMBr改造后与改造前相比，拉速提升0.2m/min；因钢液流场不稳定导致的事故率降低27%，漏钢事故减少7次（预估3条ESP铸机全年漏钢27次）； ESP年产量600万吨，小时产量317吨，吨钢毛利300元；品种钢占比1.84%。 3.效益计算产量提升产生的效益：600×1.8%×2×300×30%=1944万元事故降低产生的效益：317×4×300×7=266.28万元品种钢规格下探产生的效益：600×1.84%×50×2×30%=331.2万元年度效益合计1944+266.28+331.2=2541.48万元六、主要创新点针对EMBR技术进行了全方位的研究，同时对ESP的EMBR设备及工艺参数进行了全面的分析，提出了设备及工艺参数改进方案并实施，取得了良好的效果，高拉速下流场稳定性大幅提升，浇铸稳定性及浇铸速度进一步提高。

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