氢氧火焰切割技术（氢氧机）在板坯连铸机上的应用

lfjliu008

8 }: W: w, K: k. A! k0 S! p
( x/ T) l. ]) c0 \氢氧火焰切割技术（氢氧机）在板坯连铸机上的应用
7 J8 G, D8 r( i

张 骏
4 m/ c' Q' P+ x  N- {

* K8 s, W* C0 h+ H" k; i

(攀钢提钒炼钢 厂 )

1 G& k% Q5 l! r# n
; G# L4 s: n8 V( B! w! o* u" S% y
0引言

9 d3 G& Z* ~" T/ K7 \7 P

氢氧火焰切割技术是一种新型的连铸坯切割技术，它节能环保的特点正好弥补了目前连铸机较常采用的煤气火焰切割的缺陷，为提高连铸坯质量，改善连铸机运行平稳性创造了良好的条件。
- t! U  I; ^2 i* l+ [

4 a( o' S$ {! D  g7 j6 a  O1氢氧火焰切割技术

: a, W: L( F. C0 n
9 j# {6 }8 v  x2 k1 j氢氧火焰切割技术的原理是利用水电解产生的氢气和氧气通过压力控制装置向切割小车提供燃气，把铸坯预热到燃点后，开高压氧气进行定尺切割。其主要设备水电解氢氧发生器的内部结构主要有电解槽、电极板、电解液和水，外部配有安全水封逆止阀等。该项技术的主要优点是设备简单、操作方便、连铸坯切口较光滑、挂渣少、割损小、易清理，且由于氢气无毒无害，燃烧后生成水，故有利于环境保护。其工艺流程简单可靠，大致流程如图l。
" u2 g: a2 A/ F. w$ k. ]
- C2 L. i3 t) b( H
' d7 _! Z5 k+ S: n) J

# y; R) H7 A0 c* v" I5 C2 氢氧火焰切割技术与煤气火焰切割技术的比较


+ n8 O9 W6 H  z! p6 _: S9 h( j5 K
; \( X$ `% `5 F" `, Y7 h连铸坯的在线连续切割主要分为机械剪切式切割和火焰式切割。随着高效连铸的发展，大多数生产厂家已逐步采用火焰式切割，而较常使用的切割能源都是煤气。在实际使用过程中，煤气管道铺设复杂，安全性能低，管道易老化堵塞等问题逐渐显露出来，并且采用煤气火焰切割对于煤气的纯净度要求很高，无形中又增加了设备成本。在使用多年后，采用煤气作为切割能源的大多数生产厂家面对的一个主要难题是，由于煤气质量不好，切割机的设备开动率很低，割嘴堵塞严重，更换频繁，连铸坯切口质量受到很大程度的影响。而清洗甚至于更换煤气管道都是一项浩大的工程，且成本极高。氢氧火焰切割技术于l997年4月在连铸机上投入使用以来，技术已比较成熟，其特点主要可分为以下几点：

3 u9 t. g! M# u9 _4 I7 X  B4 s6 z
(1)设备简单，操作方便，使用成本低，大约为煤气切割的2／3；
(2)安全可靠，水电解氢氧发生器使用压力低，气体不储存，随产随用，且氢气比重小、不聚积，不存在煤气站可能发生恶性爆炸事故的隐患；
(3)方便无污染，只消耗电和水，设备维护量少，氢气无毒无嗅，燃烧后生成水，对环境没有任何污染，而煤气有毒且有异味，燃烧后生成的物质直接危害人身健康，对环境污染严重；
6 x& h+ A$ T& k1 Z(4)切割质量好，切割表面平整，挂渣少且易清理；
2 s7 y0 q" I9 L/ n(5)设备事故率低，采用氢氧火焰切割的割嘴使用寿命是采用煤气火焰切割的割嘴的5倍以上；
(6)割损少，氢氧火焰集中，割缝较煤气介质窄约 l 5％ ～20％。
从以上两种能源的比较可以看出氢氧火焰切割技术相比煤气火焰切割技术有着不可比拟的优势。

5 B, x0 U  g% {" X; v
$ u; g* Y# T" F- e$ s* w5 h% d3 e3 氢氧火焰切割技术在板坯连铸机上的可应用性

- a) i: M6 K  D% Z- l
4 ^( Z& |3 M3 h氢氧火焰切割技术目前在国内主要应用于方坯连铸机，实际应用效 果 明显，在大多数连铸坯端 面上使用，切割速度快，端口齐整，挂渣少 。这部分方坯连铸机多数是利用原 有设备 进行了技术改造， 投入较少 。 板坯连铸机相对于方坯连铸机其连铸坯断面宽 ，燃气使用量大，故采用氢氧火焰切割技术有一定的技术难 度 。
7 E# c& y1 y+ `( U8 r9 Y


0 v2 G  J" ~& U) q( q( v2 K$ l0 o) [

2 ?/ R6 P3 \; \5 H主要难度及解决方法如下 ：

5 o- j; ?) ~0 j1 Y* N(1)     从方坯连铸机使用氢氧火焰切割技术的经验看来，一把切割枪对应一个水电解氢氧发生器才能满足使用要求 ；
(2)     从电源上看，水电解氢氧发生器要求的电压和电流条件必须满足 ，但可以利用连铸机现有的电源加以简单改造达到其使用要求；
(3)     从水源上看，水电解氢氧发生器要求的水源可以利用连铸机软水来提供 ， 当然也可以利用其它水源，由水源的洁净度的好 决定水电解氢氧发生器的维护周期，水质越差的维护周期越短 ；
+ l7 A( g  O/ r- a' i  j(4)     由于板坯连铸机的能源使用量大，采用氢氧火焰切割技术占用的设备空间相应增大， 目前大多数 国内连铸生产厂家的设备占地面积大约为 20m×2 0m，如果本身设备排列紧凑，还可以适当减小占地面 积 。一把切割枪对应一个水电解氢氧发生器才能满足使用要求 ；
9 j# ^" H' e- g* {2 w1 w8 s* N

5 }* m4 v) R! `  T, N! m+ h" M
  L. r$ Y8 |5 ~' d( G  R6 v综 上所述 ，借鉴氢氧火焰切割 技术在国内大多数方坯连铸机使用的成功经验 ，对于板坯连铸机也完全可以适用 。
8 K5 u8 h. @8 _5 C# z6 l2 M! s+ g- K

' [/ K. T. r6 \9 M( j


3 m( ?' S5 M# j1 a/ c( \
9 Y; S" j2 j1 g2 @& Y
4 结束语
, z. p1 Y+ o& n& L


6 B  }  w. t) e/ ^0 h氢氧火焰切割技术作为一项成熟的连铸机在线连续切割技术，完全可以满足大多数板坯连铸机对于连铸坯切割的使用要求。板坯连铸机 完全可以利用现有设备进行必要的改造以使用氢氧火焰切割技术 。