吕长宝，魏东明，张毅勃
(唐山钢铁集团有限责任公司，河北唐山063016)
摘要：在薄板坯连铸连轧生产线中，加热炉的缓冲能力有时成为制约生产的关键。为此，分析了增加加热炉缓冲时间的几种措施，并提出了一种储存铸坯的新方式。
关键词：薄板坯连铸连轧；加热炉；缓冲时间
中图分类号：TG307；TF777．7文献标识码：A文章编号：1003—9996(2006)02—0039—03
Discussion on Improving the Buffer Time of Tunnel Furnace in TSCR Line
LU Chang—bao，WEI Dong—ming，ZHANG Yi—bo
(Tangshan Iron &Steel Group Co．，Ltd．，Tangshan 063016，China)
Abstract：Buffer time of tunnel furnace is the key process in thin slab continuous casting and rolling(TSjl2R)line．Several measures of improving buffer time were analyzed，and a new method of reversing slab was put forward．
Key words：TSCR；tunnel furnace；buffer time
1前言
薄板坯连铸机的拉坯速度和热连轧机组的轧制速度是截然不同的两种工艺速度，为了使生产线有效、稳定地连接起来，加热炉除加热铸坯外，还要具有一定的缓冲能力，以控制生产节奏。一旦轧机出现故障，可应急处理问题，保证
生产不问断进行。
薄板坯连铸连轧生产线采用的加热炉一般长200m左右(如仅加热、均热铸坯只需60～90m即可)，之所以这样长，主要是因为连铸机与热连轧机的生产节奏、生产方式不同，必须在连铸机和热连轧机组之间有一个缓冲区。加热炉缓冲区的长度要保证生产线在最高铸机拉速和平均轧制速度的情况下能满足最短缓冲时间(一般为8min，指换辊时间)的要求。
在设计薄板坯连铸连轧生产线时，都考虑轧机换辊所需缓冲时间所对应的辊底式加热炉的最小长度。实际生产中辊底式炉的缓冲时间一般明显高于换辊时间。然而，在轧机出现生产事故时，辊底炉提供的缓冲时间往往难以满足事故处
理所需时间的要求，导致连铸停浇。
唐山钢铁集团有限责任公司热轧薄板厂生产线包括1台2流薄板坯连铸机、2座辊底式加热炉、1套热连轧机，生产线布置见图1
2辊底式加热炉缓冲时间的计算
缓冲时间是指铸坯应进入轧机开轧时，因某种原因(事故)不能正常进行轧制，而需在某一装置中停留待轧的时间间隔。
辊底式加热炉缓冲时间的计算公式如下：
L空=L炉一L坯一N·L间 (1)
T=L空／V (2)
式中，L空为加热炉空余长度；L炉为加热段长度；L坯为加热炉内板坯总长度；L间为加热炉内板坯间距；V为铸机拉速；T为缓冲时间；N为炉内板坯块数。
由式(1)、式(2)可看出，影响辊底炉缓冲时间的因素是加热段长度、铸机拉速、炉内板坯总长度及炉内板坯块数。
3提高辊底炉缓冲时间的措施
3．1辊底炉高温快烧、快跑
加热段高温快烧，可减少铸坯的加热时间；同时提高铸坯在均热段、保温段的运行速度，快速出坯，有利于减少炉内板坯块数，增加炉子的空余长度，从而增加辊底炉的缓冲时间。
3．2降低铸机拉速
在辊底炉空余长度一定的情况下，缓冲时间与铸机拉速成反比，因此，在轧机事故后降低铸机拉速可显著增加缓冲时间。
以上措施适于轧机事故处理时间较短的情况。但是限于炉长和加热能力，辊底炉的缓冲能力往往不能满足较长事故处理时间的要求。
3．3增设剔钢辊道
为了增加缓冲时间，唐钢在2座辊底炉之间增加了1套剔钢辊道。增设剔钢辊道相当于增加了辊底炉的长度，因而可增加缓冲时间，但不具备加热、保温铸坯的作用。唐钢的剔钢辊道长100多米，在铸机拉速为3．0m／min时，平均每座辊底炉的缓冲时间增加了17min。
3．3．1 在剔钢辊道上加装火焰切割机和喷水冷却装置
一般加热炉车间的天车吊运能力较小，唐钢辊底炉的天车吊运限载为5t。为了将剔钢辊道上的正常定尺坯吊离剔钢辊道，在其上加装了火焰切割机。可实现快速切割分离铸坯。
在轧机处理事故期间，如果天车可在较短时间内将切割后的铸坯吊出，也将增加缓冲时间。但直接吊运高温铸坯很困难，首先，吊运时高温铸坯会严重变形，不能重装入炉；其次，对吊具要求很高。为此，在剔钢辊道上加装了喷水冷却装置。铸坯经火焰切割机切割后，进入冷却区，在冷至较低温度后及时由天车吊出。这样不仅能增加缓冲时间，还可降低铸坯的变形程度，并能减少铸坯的氧化铁皮量，防止表面裂纹出现。
3．3．2在剔钢辊道上加翻钢机
有些薄板坯连铸连轧生产线在设置了剔钢辊道后又配置了翻钢机，利用翻钢机清除剔钢辊道上的铸坯。这种方式的优点是可快速清除剔钢辊道上的铸坯，大大增加了辊底炉的缓冲时间。缺点是被清除出的铸坯会出现变形和严重的表面缺陷，不能被重装入炉。
3．4在剔钢辊道加剔钢车
辊底炉和剔钢辊道保存铸坯的方式是将铸坯在辊道上纵向排成一排，但这种布置占用空间大而缓冲效率不高。尽管有很长的辊底炉和剔钢辊道，在某些情况下仍难以具备充足的缓冲时间。解决的办法是将平铺式的储坯方式改为堆垛式。
堆垛方式一般分为层叠和侧靠2种。层叠方式(如保温坑)在热送热装中应用较广泛。
这两种方式虽空间利用率高，但由于天车吊运能力的限制，正常定尺的铸坯必须被切割成较短的板坯，而且，为满足重装入炉时辊底炉对坯长的要求(唐钢最短坯长为7m)，切割后的板坯不能太短。因此，实际生产中一般采用同时使用2台天车吊运1块板坯的方法。所以，保温坑方式在2台天车的协调、吊运能力、控制铸坯变形及吊运周期方面都存在不足。
侧靠储存方式是利用特殊的翻钢托架将铸坯从水平状态翻转大于90。，然后以稍微倾斜的姿态(相对于水平面)放置在剔钢车上，见图2。剔钢车包括1个翻钢托架和1个铸坯存放车。翻钢托架的托臂上成对地布置着上、下卡钳，液压
缸驱动。
剔钢时，托架隐于剔钢辊道面以下，铸坯就位后，托架抬起，当托架液压缸检测到负荷增加值超过设定值时，托架停止运动，所有卡钳同时相向运动将钢坯卡紧(此时上、下卡钳液压缸的压力相同)，托架继续抬起(此时铸坯存放车已就位)，到指定位置或角度(剔钢位)时停止运动，上、下卡钳同时向下运动，当铸坯置于存放车后，下卡钳继续向下运动，上卡钳向上运动，然后托架回转落下，准备剔下块坯；同时，铸坯存放车后退一块钢坯厚距离，准备接收下一块铸
坯。
铸坯重装入炉时，铸坯存放车先将最外侧铸坯放在等待位(即剔钢位)，托架旋转设定角度，当托架液压缸检测到负荷增加值超过设定值时，上、下卡钳相向运动，将铸坯卡紧，之后下卡钳将钢坯提升至指定高度(位置)，然后托架回转，将铸坯放在剔钢辊道上，托架停止运动，上、下卡钳打开，托架隐入剔钢辊道下；同时铸坯存放车前进一个铸坯厚距离，下一块坯进入等待位。
铸坯存放车车厢底部与水平面有一夹角，等于铸坯与垂直面的夹角，因此，铸坯相对于水平面是倾斜的，相对于剔钢车底部是垂直的。
铸坯存放车处于半封闭状态，内部使用保温材料，具有一定的保温功能。
为了充分发挥剔钢车的缓冲和保温作用，辊底炉可采用图3所示方案。缓冲剔钢时，铸坯从2#横移段横移车进入剔钢辊道，然后进入剔钢车；当欲将铸坯重装入炉时，铸坯从剔钢车进入剔钢辊道，然后经1#横移段横移车进人加热炉。设置1#横移段横移车，是为了在轧机重新开始轧钢后，能够在不影响连铸机正常浇钢的情况下，及时将剔钢车内的高温铸坯重装入炉，并经2#加热段加热至适当温度后进人轧机轧制。这样即可减少剔钢车内铸坯的温降，重装人炉也不需太长的加热时间，从而避免了对正常生产的影响，并降低了二次加热的燃料消耗。
在1#横移段运动时，1#加热(缓冲)段起缓冲作用。
这种布置对半无头轧制没有影响，还可增加半无头轧制时辊底炉的灵活性。
4结语
(1)在薄板坯连铸连轧生产线中，增加辊底炉的空余长度、降低铸机拉速、减少加热时间，可增加缓冲时间。
(2)为辊底炉增设剔钢辊道增加了辊底炉的空余长度，可提高缓冲时间。
(3)设置翻钢机可增加缓冲时间，但剔出的铸坯不能再用。
(4)堆垛方式是提高缓冲时间的最有效方式，其避免了缓冲时间对辊底炉和剔钢辊道长度的依赖。剔钢车可快速、高效地完成剔坯工作，提供充足的缓冲时间。
(5)新的辊底炉布置方案充分利用了剔钢车的缓冲和保温功能，既能提供充足的缓冲时间，又能降低二次加热的燃料消耗。
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