(五)连铸坯热装与直接轧制ppt
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轧机详细介绍ppt课件
（10）薄（中厚）板坯连铸连轧。被认为是当今最成功的技术。 1989年在美国纽柯克劳福兹维尔厂采用西马克的CSP技术建成第 一条生产线。连铸机直接铸成50mm厚的薄板坯，经直通式隧道炉 均温后，直接进入精轧机轧成2.5～12.7mm的带钢。与传统热带钢 轧机相比：1）建设费用省20～34%；2）降低能耗70～80%；3） 生产周期短，可大幅降低流动资金占有量；4）吨钢成本下降80～ 100美元；5）经济规模在80～200万吨，非常适合日益兴起的短流 程小钢厂采用。
第一章 轧钢设备 基本知识
本章将讲述的主要内容
（1）简单介绍轧钢机的发展历史，并简单介绍轧钢机的基 本工作原理；
（2）简要介绍轧钢工艺及产品，使同学们能从感性上了解 轧钢生产过程及主要产品；
（3）简明讲解轧钢机的分类
（4）轧钢机主辅设备的基本组成和结构
（5）轧钢机的标称方法
（6）轧钢机的新发展
重点掌握：轧钢机分类方法；主机列及工作机座组成及各 部分作用；
名义直径作为轧钢机的标称。 例：1150二辊可逆初轧机
800三辊可逆/760×2三辊/650二辊两列横列式大型型钢轧机
（2）钢板轧机 用辊身长度标称，因为与能够轧制的钢板的最大宽度有关。
例： φ100/φ400×500四辊可逆冷轧板带轧机 1700二辊可逆/1700四辊可逆/1700×2四辊轧机/1700×7四辊连轧热带钢轧机
目的：降低轧制时主电机尖峰负荷，增加空载时的主电机
负荷，从而使负荷均匀化。
储存能量：
E GD2 n2 729
适用范围（1）轧制时间〈间隙时间；（2）轧辊不可逆。
Ⅰ主电机；Ⅱ传动机构（装置）；Ⅲ工作机座
主电机：为轧辊旋转提供动力的设备 传动机构：通常由减速机、齿轮座、连接轴和连轴器等部件组成 工作机座（1）机架：在其窗口内安装轧辊的轴承 （2）轧辊：轧件在其间被轧制（压缩变形） （3）轧辊轴承：用于轧辊的支承和定位 （4）轧辊调整装置及上辊平衡装置：前者用于调整轧辊间的距离，后者用来消除上轴承 座与压下系统间的间隙 （5）导位装置：用来使轧件按照规定的位置、方向和状态准确进出孔型 （6）轨座（地脚板）机架安装在轨座上，轨座固定在基础上 不同类型轧机，工作机座组成部分大体一致。
(轧制理论)轧制原理PPT
❖ 轧件端部在轧制中温度氧化铁皮对摩擦影响:端部温度温 降快,温度低使摩擦系数增大,其他部分温度较高摩擦系数小.
❖ 氧化铁皮在咬入时端部与轧辊冲击易脱落,露出金属表面使 摩擦系数增大,而其他部分摩擦系数较低.
二者作用的结果使 kx项数值较小
αy =kx*α=(1.5—1.7)α 实际生产中端部咬入出现打滑现象不能建立稳定轧制
Δh/2
式中 R ---- 轧辊半径。
h R RCos
2
h D(1 COS )
cos 1 h D
sin ＝1 h
2 2R
sin
22
h
R
上式在 100 150 适用
α
A B
D C
Δb/2
变形区任意断面高度hx
hx hx h D(1 co形的表示方法
❖ 变形程度的意义
矩形件变形前后的尺寸
1)轧制时绝对变形量（压下，延伸，宽展）表示
❖ 绝对压下量：Δh＝H－h ❖ 绝对延伸量：Δl＝l －L ❖ 绝对宽展量：Δb＝b －B
❖ 式中 h ，H —— 轧件轧后、轧前高度； l，L—— 轧件轧后、轧前长度；
b，B—— 轧件轧后、轧前宽度；
2 1
)
E1
E1
2
2q
1- E
2 2
2
西奇柯可公式
轧制过程的三阶段
一 咬入阶段
1 咬入阶段：轧件前端与轧辊接触的瞬间起到前 端达到变形区的出口断面（轧辊中心连线）称为咬入 阶段。
2 特点：
（1）轧件的前端在变形区有三个自由端（面），仅后 面有不参与变形的外端（或称刚端） （2）变形区的长度由零连续地增加到最大值。 （3）变形区内的合力作用点、力矩皆不断的变化。 （4）轧件对轧辊的压力由零值逐渐增加到该轧制条件 下的最大值。 （5）变形区内各断面的应力状态不断变化。
❖ 氧化铁皮在咬入时端部与轧辊冲击易脱落,露出金属表面使 摩擦系数增大,而其他部分摩擦系数较低.
二者作用的结果使 kx项数值较小
αy =kx*α=(1.5—1.7)α 实际生产中端部咬入出现打滑现象不能建立稳定轧制
Δh/2
式中 R ---- 轧辊半径。
h R RCos
2
h D(1 COS )
cos 1 h D
sin ＝1 h
2 2R
sin
22
h
R
上式在 100 150 适用
α
A B
D C
Δb/2
变形区任意断面高度hx
hx hx h D(1 co形的表示方法
❖ 变形程度的意义
矩形件变形前后的尺寸
1)轧制时绝对变形量（压下，延伸，宽展）表示
❖ 绝对压下量：Δh＝H－h ❖ 绝对延伸量：Δl＝l －L ❖ 绝对宽展量：Δb＝b －B
❖ 式中 h ，H —— 轧件轧后、轧前高度； l，L—— 轧件轧后、轧前长度；
b，B—— 轧件轧后、轧前宽度；
2 1
)
E1
E1
2
2q
1- E
2 2
2
西奇柯可公式
轧制过程的三阶段
一 咬入阶段
1 咬入阶段：轧件前端与轧辊接触的瞬间起到前 端达到变形区的出口断面（轧辊中心连线）称为咬入 阶段。
2 特点：
（1）轧件的前端在变形区有三个自由端（面），仅后 面有不参与变形的外端（或称刚端） （2）变形区的长度由零连续地增加到最大值。 （3）变形区内的合力作用点、力矩皆不断的变化。 （4）轧件对轧辊的压力由零值逐渐增加到该轧制条件 下的最大值。 （5）变形区内各断面的应力状态不断变化。
连续铸钢PPT课件
1.1钢包及其操作 一、钢包的作用及功能
钢包除具有盛装、
运载、精炼、浇
注钢水等功能外，
还具有倾翻、倒
渣和落地放置的
功能。
.
40
1.1钢包及其操作
二、钢包容量的确定
钢包的容量应与炼钢炉的最
大出钢量相匹配。
三、钢包形状的确定
1、钢包的直径和高度之比
2、锥度
3、钢包外形
.
41
.
42
四、钢包的结构
1、钢包本体
• 缺点：设备高，钢水静压力大，设备较笨 重，基建费用高
.
20
.
21
.
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4、各种连铸机的特点
（2）立弯式连铸机（过渡机型）
• 特点：适用于浇注断面较小的铸坯
• 优点：具有立式连铸机垂直浇注和凝固的 特点，高度是立式的四分之三，水平出坯， 铸坯定尺长度不受限制，铸坯的运送也较 方便。
• 缺点：铸坯在顶弯和矫直点内部应力较大， 当铸坯变形率超过允许限度时容易产生内 部裂纹。
64.1%
铸坯质量设计和控制、不精整轧制、热送、直轧、 薄板坯（带）连铸
近终形连铸
高效连铸——高质量；高产量；.高效益；高可靠性；高机械化、自动12 化
连铸发展现状
⑴在世界范围内连铸比每年4%的速度增长
⑵生产高质量连铸坯的技术和体制已经确立
⑶逐步实现连铸坯热送和直接轧制（降低能耗、缩短生产周期）
⑷薄板坯（带）连铸正在兴起
在浇注过程中克服铸坯与结晶器及二冷区的阻力，顺利地将铸坯拉出， 并对弧形铸坯进行矫直。 ⑻引锭装置：“活底”，引锭头+引锭杆 ⑼切割装置：定尺长度 ⑽铸坯运出装置：辊道、推钢机、冷床
.
16
连铸工艺基础知识 ppt课件
PPT课件
50
（6）中间包复盖剂
中间包是钢水去除夹杂物理想场所。钢 水面上复盖剂要有效吸收夹杂物。
• 二、拉速控制的意义：拉速控制合理,不但可以保 证连铸生产的顺利进行,而且可以提高连铸生产能 力,改善铸坯的质量.现代连铸追求高拉速.
• 三、拉速确定： • 1、确定原则: 确保铸坯出结晶器时的能承受
钢水的静压力而不破裂，对于参数一定的结晶器， 拉速高时，坯壳薄；反之拉速低时则形成的坯壳 厚。一般，拉速应确保出结晶器的坯壳厚度为815mm。
• 另外，炼钢工序和连铸工序要紧密配 合，步调一致。
PPT课件
2
浇铸温度:指钢水进入结晶器时的温度. 也可以指中间包内的钢水温度.
通常一炉钢水需在中间包内测温3次，即 开浇后5min、浇铸中期和浇铸结束前5min,而 这3次温度的平均值被视为平均浇铸温度。
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3
钢水的浇铸温度要求:(在一定范围内的合理温度) ◆ 在尽可能高的拉速下，保证铸坯出结晶器时形
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钢水温度过低的危害：
①容易发生水口堵塞，浇铸中断； ②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷； ③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。
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6
第二节 中间包钢水温度的控制
一、浇铸温度的确定 （浇铸温度也称目标浇铸温度）：
T浇=TL+△T 式中： TL——液相线温度
△T ——钢水过热度
C、结晶器导热能力的限制 根据结晶器散热量计算出，最高浇注速度 板坯为2.5米/分 方坯为3-4米/分
PPT课件
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D、拉坯速度对铸坯质量的影响
（1）降低拉速可以阻止或减少铸坯内部裂纹和中心偏析 （2）提高拉速可以防止铸坯表面产生纵裂和横裂 （3）为防止矫直裂纹，拉速应使铸坯通过矫直点时表面温度避 开钢的热脆区。
第八章连铸坯的质量控制.pptx
预防措施： 1、提高结晶器振动频率，保证振动精度 和稳定性； 2、降低矫直温度，避开高温脆性区； 3、保证铸坯导向系统的稳定运行； 4、铸坯角部适当弱冷。
3.3.4 角部纵向裂纹
发生在距角部30-50mm的宽面上，常出 现在方坯中。
发生几率随拉速的增加而增加。 原因：结晶器窄边锥度与宽边方向上的坯
提高铸坯洁净度的措施： （1）无渣出钢 （2）选择合适的精炼处理方式 （3）采用无氧化浇铸技术 （4）充分发挥中间包冶金净化的作用 （5）选用优质耐火材料 （6）充分发挥结晶器的作用 （7）采用电磁搅拌技术，控制铸流运动
三、铸坯表面质量及控制
控制表面质量的必要性 表面缺陷的形成 表面裂纹的主要种类 液面结壳 凹坑和重皮
杂和大孔洞等标志判断。
3.5 凹坑和重皮
铸坯初始凝固所形成坯壳厚度的不均匀， 坯壳与器壁的摩擦导致铸坯表面形成皱 纹，严重的呈现为山谷状的凹陷，即凹 坑。铁素体钢发生凹坑的几率较大。
形成凹坑之处的冷却速度较低，导致组 织粗糙化，易造成显微偏析和裂纹。
铸坯拉出的过程中，若横向凹陷处渗漏 出来的钢水能够重新凝固，即形成重皮。 否则导致漏钢事故的发生。
预防措施： 1、降低钢水中硫磷含量； 2、适当降低浇铸温度和浇铸速度； 3、控制结晶器的液面波动； 4、检查冷却水； 5、选择合适黏度的保护渣。
3.3.3 表面横向裂纹
原因：多发生在高碳钢中，当钢坯处于 高温脆性区时对其进行矫直所致。
影响因素： 1、结晶器振动不良； 2、辊子偏心； 3、铸坯导向系统不对正； 4、铸坯角部冷却过强。
3.5 深振痕
结晶器上下振动时，在铸坯表面形成 周期性的和拉坯方向垂直的振动痕迹。 较深（大于0.5mm）时，振痕谷部会 形成缺陷，危害成品质量。
连铸工艺设备连铸坯凝固与传热培训ppt课件
21
21
21
最大的热阻是来自于坯壳与结晶器 壁之间的气隙。
21
结晶器横向气隙的形成：
结晶器传热示意图：
21
2.影响结晶器传热的主要因素⑴结晶器设计参数对传热的影响 A.结晶器锥度的影响
合适的倒锥度，可以减小下部气隙厚 度，改善传热。
结晶器长度以不增加拉漏为原则。通常为700～900mm。对传热影响不大。
角部成了坯 壳最薄弱的部位。
21
结晶器内气隙的形成过程：
21
坯壳急剧收缩是导致结晶器最大热流减少的原因
21
减轻弯月面区坯壳过度收缩、减少凹陷的形成的措施
21
二．结晶器坯壳生长规律结晶器内坯壳的生长规律服从平方根定律：
21
铸坯表面组织的形成：
21
促进结晶器坯壳均匀生长的操作注意事项
21
三.结晶器传热与热阻
2．弯月面的形成
10
钢液与铜壁弯月面的形成：
10
良好稳定的弯月面可确保初生坯壳的表面质量和坯壳的均匀性。带有夹渣的坯壳是薄弱部位，易发生漏钢。
10
10
4.气隙的形成、稳定及角部气隙
已凝固的高温坯壳发生δ→γ的相变，引起坯壳收缩，收缩力牵引坯壳离开铜壁，气 隙开始形成。周期 性的离合2～3次，坯壳达到一定厚度并完 全脱离铜壁，气隙稳定形成。
二冷区铸坯表面热量传递方式：
37
铸坯二冷传热方式：
37
二.影响二冷区传热的因素
54
表面温度与热流的关系：
54
54
54
三.二冷区凝固坯壳的生长
54
54
四.铸坯的液相穴深度
54
§3—4 连铸坯凝固结构
54
21
21
最大的热阻是来自于坯壳与结晶器 壁之间的气隙。
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结晶器横向气隙的形成：
结晶器传热示意图：
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2.影响结晶器传热的主要因素⑴结晶器设计参数对传热的影响 A.结晶器锥度的影响
合适的倒锥度，可以减小下部气隙厚 度，改善传热。
结晶器长度以不增加拉漏为原则。通常为700～900mm。对传热影响不大。
角部成了坯 壳最薄弱的部位。
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结晶器内气隙的形成过程：
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坯壳急剧收缩是导致结晶器最大热流减少的原因
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减轻弯月面区坯壳过度收缩、减少凹陷的形成的措施
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二．结晶器坯壳生长规律结晶器内坯壳的生长规律服从平方根定律：
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铸坯表面组织的形成：
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促进结晶器坯壳均匀生长的操作注意事项
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三.结晶器传热与热阻
2．弯月面的形成
10
钢液与铜壁弯月面的形成：
10
良好稳定的弯月面可确保初生坯壳的表面质量和坯壳的均匀性。带有夹渣的坯壳是薄弱部位，易发生漏钢。
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4.气隙的形成、稳定及角部气隙
已凝固的高温坯壳发生δ→γ的相变，引起坯壳收缩，收缩力牵引坯壳离开铜壁，气 隙开始形成。周期 性的离合2～3次，坯壳达到一定厚度并完 全脱离铜壁，气隙稳定形成。
二冷区铸坯表面热量传递方式：
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铸坯二冷传热方式：
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二.影响二冷区传热的因素
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表面温度与热流的关系：
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三.二冷区凝固坯壳的生长
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四.铸坯的液相穴深度
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§3—4 连铸坯凝固结构
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《连铸工艺与设备》PPT课件
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2.2.9 结晶器
➢在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中， 使铸件成形并迅速凝固结晶的特种金属铸型。结晶 器是连铸机的核心设备之一，直接关系到连铸坯的 质量。
31
2.2.10 事故保护装置
➢功能 收集和存放渣以及从中间包溢流出来的钢水。保护钢 包回转台，中间包车，结晶器。 ➢ 位置 在浇铸平台上。 ➢结构 溢流箱位置靠近浇铸时的中间包，收集从中间包溢流 槽中流出的钢水。两个渣箱位于中间包停放位置的下 面，收集渣和滴下来的钢液。溜槽放置在钢包事故旋 转的范围中，收集从钢包滑动水口流出的钢水。这三 个设备都由钢板焊接成，内衬耐火材料。
7
连铸工艺和设备
8
2.2.1 钢包回转台(数量1台)
➢钢包回转台：设在连铸机浇铸位置上方用于运载钢 包过跨和支承钢包进行浇铸的设备。由底座、回转臂、 驱动装置、回转支撑、事故驱动控制系统、润滑系统 和锚固件6部分组成(回转部分、固定部分、润滑系统 和电控系统)。 ➢回转部分由回转环、“H”型回转臂、钢包升降装置、 加保温盖装置以及回转驱动装置所组成。由于回转速 度较低～1r/min)，速比大，所以回转驱动的大齿轮广 泛采用柱销齿圈，它结构简单、维修方便、造价低廉。
6
2.2 连铸设备组成简介
连续铸钢设备必须适应高温钢水由液态变成液固态，又变成固态的全过程。其间进行着一系列比 较复杂的物理与化学变化。显然，连续铸钢具有连 续性强、工艺难度大和工作条件差等特点。因此生 产工艺对机械设备提出了较高的要求，主要有：设 备应具有抗高温、抗疲劳强度的性能和足够的刚度， 制造和安装精度要高，易于维修和快速更换，要有 充分的冷却和良好的润滑等。
2.2.2 中间包
4) 保护作用。通过中间包液面的覆盖剂，长水口以 及其他保护装置，减少中间包中的钢液受外界的污 染。 5) 清除杂质作用。中间包作为钢液凝固之前所经 过的最后一个耐火材料容器，对钢的质量有着重要 的影响，应该尽可能使钢中非金属夹杂物的颗粒在 处于液体状态时排除掉。 中间包烘烤上升下降，中包车右行，前后，上下
2.2.9 结晶器
➢在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中， 使铸件成形并迅速凝固结晶的特种金属铸型。结晶 器是连铸机的核心设备之一，直接关系到连铸坯的 质量。
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2.2.10 事故保护装置
➢功能 收集和存放渣以及从中间包溢流出来的钢水。保护钢 包回转台，中间包车，结晶器。 ➢ 位置 在浇铸平台上。 ➢结构 溢流箱位置靠近浇铸时的中间包，收集从中间包溢流 槽中流出的钢水。两个渣箱位于中间包停放位置的下 面，收集渣和滴下来的钢液。溜槽放置在钢包事故旋 转的范围中，收集从钢包滑动水口流出的钢水。这三 个设备都由钢板焊接成，内衬耐火材料。
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连铸工艺和设备
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2.2.1 钢包回转台(数量1台)
➢钢包回转台：设在连铸机浇铸位置上方用于运载钢 包过跨和支承钢包进行浇铸的设备。由底座、回转臂、 驱动装置、回转支撑、事故驱动控制系统、润滑系统 和锚固件6部分组成(回转部分、固定部分、润滑系统 和电控系统)。 ➢回转部分由回转环、“H”型回转臂、钢包升降装置、 加保温盖装置以及回转驱动装置所组成。由于回转速 度较低～1r/min)，速比大，所以回转驱动的大齿轮广 泛采用柱销齿圈，它结构简单、维修方便、造价低廉。
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2.2 连铸设备组成简介
连续铸钢设备必须适应高温钢水由液态变成液固态，又变成固态的全过程。其间进行着一系列比 较复杂的物理与化学变化。显然，连续铸钢具有连 续性强、工艺难度大和工作条件差等特点。因此生 产工艺对机械设备提出了较高的要求，主要有：设 备应具有抗高温、抗疲劳强度的性能和足够的刚度， 制造和安装精度要高，易于维修和快速更换，要有 充分的冷却和良好的润滑等。
2.2.2 中间包
4) 保护作用。通过中间包液面的覆盖剂，长水口以 及其他保护装置，减少中间包中的钢液受外界的污 染。 5) 清除杂质作用。中间包作为钢液凝固之前所经 过的最后一个耐火材料容器，对钢的质量有着重要 的影响，应该尽可能使钢中非金属夹杂物的颗粒在 处于液体状态时排除掉。 中间包烘烤上升下降，中包车右行，前后，上下
《连续铸造及其与轧制的衔接工艺》课件
连铸坯形状规格取决于：炼钢炉容量，轧机组成，轧材品种规格及质量要 求。 保证压缩比 2.2 连铸与轧制衔接模式及连铸－连轧工艺 (1) 连铸坯直接轧制工艺（CC－DR）补偿加热 (2) 连铸坯直接热装轧制工艺(CC-DHCR或HDR)也称为高温热装炉轧制 工艺,奥氏体区装炉。 (3) 低温热装工艺(Ar3~Ar1)，两相区装炉 (4) 低温热装工艺(Ar1~….)共析转变结束后装炉 (CC-HCR) (5) 常规冷装炉轧制工艺
1）连铸坯内部绝热技术和烧嘴加热技术相结合。 2）火焰切割机附近采用板坯边部加热装置。可采用电磁感应 加热或煤气烧嘴加热。
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
1.3 连铸生产工艺 注意防止各种缺陷的产生，严格控制浇注温度，化学成分要求严格。控制
Mn/Si和Mn/S。 拉坯速度－重要的工艺参数。 根据钢种不同，控制二次冷却区的冷却强度，控制各种缺陷的产生。
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
2连铸与轧制的衔接工艺 2.1钢坯断面规格及产量的匹配衔接
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
1.1连续机类型 按铸坯断面形状分：厚板坯、薄板坯、大方坯、小方坯、
圆坯、异型坯、椭圆坯连铸机。 按铸坯运行轨迹分：立式、立弯式、垂直－多点弯曲式、
垂直－弧形、多半径弧形（椭圆形）、水平式、旋转式连 铸机。 1.2连铸机组成 钢水运转装置（钢水包、回转台）、中间包及更换装置、 结晶器及其振动装置、二冷区夹持辊及冷却水系统、拉引 矫直机、切断设备、引锭装置。
《连续铸造及其与轧制的衔 接工艺》
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
1连续铸钢技术 将钢水连续注入结晶器,待钢水凝成硬壳后从结晶器出口
连续拉出或送出,经喷水冷却,全部凝固后切成坯料或直送 轧制工序。
（1）钢水在结晶器内得到迅速而均匀的冷却凝固，细晶 区较厚，柱状晶不发达。
1）连铸坯内部绝热技术和烧嘴加热技术相结合。 2）火焰切割机附近采用板坯边部加热装置。可采用电磁感应 加热或煤气烧嘴加热。
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
1.3 连铸生产工艺 注意防止各种缺陷的产生，严格控制浇注温度，化学成分要求严格。控制
Mn/Si和Mn/S。 拉坯速度－重要的工艺参数。 根据钢种不同，控制二次冷却区的冷却强度，控制各种缺陷的产生。
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
2连铸与轧制的衔接工艺 2.1钢坯断面规格及产量的匹配衔接
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
1.1连续机类型 按铸坯断面形状分：厚板坯、薄板坯、大方坯、小方坯、
圆坯、异型坯、椭圆坯连铸机。 按铸坯运行轨迹分：立式、立弯式、垂直－多点弯曲式、
垂直－弧形、多半径弧形（椭圆形）、水平式、旋转式连 铸机。 1.2连铸机组成 钢水运转装置（钢水包、回转台）、中间包及更换装置、 结晶器及其振动装置、二冷区夹持辊及冷却水系统、拉引 矫直机、切断设备、引锭装置。
《连续铸造及其与轧制的衔 接工艺》
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
1连续铸钢技术 将钢水连续注入结晶器,待钢水凝成硬壳后从结晶器出口
连续拉出或送出,经喷水冷却,全部凝固后切成坯料或直送 轧制工序。
（1）钢水在结晶器内得到迅速而均匀的冷却凝固，细晶 区较厚，柱状晶不发达。
5 连续铸轧
5. 连续铸轧5.1 概述现代冶金工业正向着短流程、节能型、连续化、自动化、高质量方向发展。
连铸作为冶金和轧制成形的中间环节，起到承上启下的重要作用。
随着连铸技术的进一步发展，出现了连铸坯热送热装、直接轧制技术和薄板坯连铸连轧技术，使连铸和轧制这两个原先独立存在的工艺过程更加紧密地衔接在一起，因此连铸已不再是一个纯粹的冶金和凝固过程，而是在连铸、凝固的同时伴随着轧制过程。
原来的全凝固压力加工规律和塑性变形本构关系，也发生了相应的变化，该项技术已经成为一种新的边缘科学。
直接将金属熔体“轧制”成半成品带坯或成品带材的工艺称为连续铸轧。
这种工艺的显著特点是其结晶器为两个带水冷系统的旋转铸轧辊，熔体在其辊缝间完成凝固和热轧两个过程，而且在很短的时间内(2～3s)完成的。
它也不同于薄板坯连铸连轧，后者实质上将薄锭坯铸造与热轧连续进行，即金属熔体在连铸机结晶器中凝固成厚约50～90mm的坯后，再在后续的连轧机上连续轧成板材，其铸造和轧制是两道独立的工序。
5.1.1铝带铸轧连续铸轧技术具有投资省、成本低、流程短等优点，从20世纪50年代以来一直在有色金金，特别是铝带的生产上得到了广泛的应用。
该技术可直接铸轧厚度为几毫米的近净形状(near net shape )带材，并且铸轧带无需热轧开坯就可冷轧成更薄的带材或箔材。
1951年美国亨特·道格拉斯(Hunter-Dougalss)公司设计制造成功全球首台工业生产用双辊式铝带坯连续铸轧机。
使这种技术进人工业化生产阶段；1981年中国冶金工业部铝加工试验厂(即现在的华北铝业有限公司的前身)制成φ650m m×1600mm双辊倾斜式铸轧机，并投入试生产。
经过50多年的发展，铝合金带坯的连续铸轧技术取得了长足进展，截止2000年底，全球约有400台连续铸轧机在运转，其中最多的是：法塔亨特铸轧机约135台普基铝业工程公司3C式铸轧机约120台中国的双辊式铸轧机超过60台高速薄带坯铸轧机27台无机架铸轧机约10台这些铸轧机的总生产能力达3600kt/a。
连铸坯直接轧制
从连铸坯到直接轧制：铸钢行业的技术革命连铸坯直接轧制是一项铸钢技术的革新，它降低了生产成本，提
高了钢材的质量，在钢铁行业中扮演了重要的角色。
传统的铸钢工艺需要将连铸坯进行二次热加工，这使得整个加工
过程变得复杂且耗时耗力。
为了解决这一问题，钢铁生产企业开始探
索直接从连铸坯轧制钢材。
连铸坯直接轧制不仅可以降低生产成本，而且能够有效地防止氧
化皮的产生，这样可以增强钢材的韧性和延展性，提高钢材的质量。
因此，连铸坯直接轧制在钢铁生产企业中得到广泛应用。
虽然连铸坯直接轧制已经成为了铸钢行业的常规工艺之一，但是
它的实施还需要考虑一些重要的因素。
钢铁生产企业需要在添加轧制
工艺前进行充分的技术评估，确认生产企业的生产环境是否符合条件，保证生产质量。
当然，精准的加热温度和压力控制也是保证轧制质量
的关键因素之一。
总的来说，连铸坯直接轧制是铸钢工艺的一次革命，它可以有效
地提高钢材质量，降低成本，因此，在今后的铸钢生产中将会得到更
加广泛的应用。
热连轧带钢生产培训课件(PPT 105页)
的宽度压下能力，将立辊破鳞机改造成一架可 逆式轧机，经5道次压下，可使侧边总压下量 达150mm。
轧钢车间调控板坯的宽度采用的技术
(2)一些工厂(如界厂等)由于使用M机架的立辊 轧边，提供了一种宽度自动控制(AWC)功能。
这种功能在大压下量轧制或轧制因结晶宽度改 变而形成的锥形板坯时，能使宽度得到较精确 的控制。板坯的宽度用宽度计进行测量。利用 测出的板坯宽度，计算出立辊的开口度(辊缝)， 再根据测量辊测得的数据，定时进行立辊开口 度的调整。当不使用AWC时，带钢宽度变化达 5.5mm，而当使用AWC时，则宽度差得到消除， 使板宽精度大大提高。在界厂，锥度达140mm 的板坯可直接送往热带轧机进行轧制。
(2)均化轧辊磨损的技术：
1)采用在线磨辊(ORG)技术，以及时修复不均
匀磨损的辊型
2)采用移辊轧制技术(HCW或WRS）。在生产
过程中，板宽边部的温度比中部要低，而宽度 方向的金属流动在边部又较大，因此与板材边 部接触的轧辊表面局部磨损也大。为了解决边 部磨损问题，在轧制中采用移动工作辊技术， 以使磨损得以分散，使其影响得以缩小。
移辊轧制技术(HCW或WRS）
WRS轧机开发的新轧制法如图所示:
(a)为往复移动法，即是使带凸度的工作
辊轴向移动，防止因轧辊局部磨损而导 致带钢表面出现局部高点或凸峰，使轧 辊保持均匀磨损的外形和热凸度，以便
能进行随意计划轧制，这发的新轧制法
（b)为锥体调节法，即一侧车成锥度的工作辊
调宽轧制(AWC)
现代化的板坯连铸机一般具有在线 调宽技术，但即使连铸机具有快速调宽
装置，为了稳定浇铸作业，稳定炼钢与 连铸的节奏均衡及减少锥形板坯的长度，
也应尽量减少结晶器宽度的调节变化，
轧钢车间调控板坯的宽度采用的技术
(2)一些工厂(如界厂等)由于使用M机架的立辊 轧边，提供了一种宽度自动控制(AWC)功能。
这种功能在大压下量轧制或轧制因结晶宽度改 变而形成的锥形板坯时，能使宽度得到较精确 的控制。板坯的宽度用宽度计进行测量。利用 测出的板坯宽度，计算出立辊的开口度(辊缝)， 再根据测量辊测得的数据，定时进行立辊开口 度的调整。当不使用AWC时，带钢宽度变化达 5.5mm，而当使用AWC时，则宽度差得到消除， 使板宽精度大大提高。在界厂，锥度达140mm 的板坯可直接送往热带轧机进行轧制。
(2)均化轧辊磨损的技术：
1)采用在线磨辊(ORG)技术，以及时修复不均
匀磨损的辊型
2)采用移辊轧制技术(HCW或WRS）。在生产
过程中，板宽边部的温度比中部要低，而宽度 方向的金属流动在边部又较大，因此与板材边 部接触的轧辊表面局部磨损也大。为了解决边 部磨损问题，在轧制中采用移动工作辊技术， 以使磨损得以分散，使其影响得以缩小。
移辊轧制技术(HCW或WRS）
WRS轧机开发的新轧制法如图所示:
(a)为往复移动法，即是使带凸度的工作
辊轴向移动，防止因轧辊局部磨损而导 致带钢表面出现局部高点或凸峰，使轧 辊保持均匀磨损的外形和热凸度，以便
能进行随意计划轧制，这发的新轧制法
（b)为锥体调节法，即一侧车成锥度的工作辊
调宽轧制(AWC)
现代化的板坯连铸机一般具有在线 调宽技术，但即使连铸机具有快速调宽
装置，为了稳定浇铸作业，稳定炼钢与 连铸的节奏均衡及减少锥形板坯的长度，
也应尽量减少结晶器宽度的调节变化，
(五)连铸坯热装与直接轧制
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5、炼钢-连铸-热轧生产管理一体化 连铸坯热送热装工艺特别是直装工艺对各工 序的时间要求很严格，如果生产组织不当， 将 达不到热送热装应有的效果。因此，需要有一 个能够合理连接炼钢-连铸-热轧三大工序生产计 划管理一体化的系统，以实现三大工序时间上 的衔接及生产批量的协调。
17
三. 铸坯温度保证技术
• 提高铸坯温度主要靠充分利用其内部冶金 热能，其次靠外部加热。后者虽属常用手 段，但因时间短，其效果不太大，故一般 只用做铸坯边角部补偿加热的措施。 • 保证板坯温度的技术主要是在连铸机上争 取铸坯有更高更均匀的温度（保留更多的 冶金热源和凝固潜热）、在输送途中绝热 保温及补偿加热等，
18
谢谢！
6
二. 连铸与轧制衔接模式
• 从温度与热能利用着眼，钢材生产中连铸与轧制 两个工序的衔接模式一般有如下图所示的五种类 型
7
• 方式１为连续铸轧工艺，铸坯在铸造的同 时进行轧制。方式1称为连铸坯直接轧制工 艺（CC-DR），高温铸坯不需进加热炉加 热，只略经补偿加热即可直接轧制。 • 方式2称为连铸坯直接热装轧制工艺（CCDHCR或HDR），也可称为高温热装炉轧 制工艺，铸坯温度仍保持在Ａ3线以上奥氏 体状态装入加热炉，加热到轧制温度后进 行轧制。
铸机的生产能力应与炼钢及轧钢的能力相匹配铸坯的断面和规格应与轧机所需原料及产品规格相匹配见表21及表22并保证一定的压缩比见表2aa55aa66为实现连铸与轧制过程的连续化生产应使连铸机生产能力略大于炼钢能力而轧钢能力又要略大于连铸能力例如约大10才能保证产量的匹配关系
连铸连轧新技术
第四讲 连铸与轧制的衔接工艺
13
2、连铸坯热送热装过程中的热技术 连铸坯热送热装全部热过程的数学模型是由四 个子模型组成：连铸坯凝固过程数学模型、连铸 坯辊道输送过程数学模型、连铸坯在保温坑内保 温过程数学模型和连铸坯在加热炉内加热过程数 学模型。这四个模型基本上包括了生产实际过程 中的各种情况。结果最大相对误差不超过5%。这 些模型除了用于生产控制外，还可用于分析、完 善设备和工艺过程。
5、炼钢-连铸-热轧生产管理一体化 连铸坯热送热装工艺特别是直装工艺对各工 序的时间要求很严格，如果生产组织不当， 将 达不到热送热装应有的效果。因此，需要有一 个能够合理连接炼钢-连铸-热轧三大工序生产计 划管理一体化的系统，以实现三大工序时间上 的衔接及生产批量的协调。
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三. 铸坯温度保证技术
• 提高铸坯温度主要靠充分利用其内部冶金 热能，其次靠外部加热。后者虽属常用手 段，但因时间短，其效果不太大，故一般 只用做铸坯边角部补偿加热的措施。 • 保证板坯温度的技术主要是在连铸机上争 取铸坯有更高更均匀的温度（保留更多的 冶金热源和凝固潜热）、在输送途中绝热 保温及补偿加热等，
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二. 连铸与轧制衔接模式
• 从温度与热能利用着眼，钢材生产中连铸与轧制 两个工序的衔接模式一般有如下图所示的五种类 型
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• 方式１为连续铸轧工艺，铸坯在铸造的同 时进行轧制。方式1称为连铸坯直接轧制工 艺（CC-DR），高温铸坯不需进加热炉加 热，只略经补偿加热即可直接轧制。 • 方式2称为连铸坯直接热装轧制工艺（CCDHCR或HDR），也可称为高温热装炉轧 制工艺，铸坯温度仍保持在Ａ3线以上奥氏 体状态装入加热炉，加热到轧制温度后进 行轧制。
铸机的生产能力应与炼钢及轧钢的能力相匹配铸坯的断面和规格应与轧机所需原料及产品规格相匹配见表21及表22并保证一定的压缩比见表2aa55aa66为实现连铸与轧制过程的连续化生产应使连铸机生产能力略大于炼钢能力而轧钢能力又要略大于连铸能力例如约大10才能保证产量的匹配关系
连铸连轧新技术
第四讲 连铸与轧制的衔接工艺
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2、连铸坯热送热装过程中的热技术 连铸坯热送热装全部热过程的数学模型是由四 个子模型组成：连铸坯凝固过程数学模型、连铸 坯辊道输送过程数学模型、连铸坯在保温坑内保 温过程数学模型和连铸坯在加热炉内加热过程数 学模型。这四个模型基本上包括了生产实际过程 中的各种情况。结果最大相对误差不超过5%。这 些模型除了用于生产控制外，还可用于分析、完 善设备和工艺过程。
《连铸工艺与设备》课件
模具
模具形状决定了连铸坯的形状和 尺寸。
冷却系统
通过冷却水冷却铸件，控制连铸 坯的温度。
移动系统
控制模具和冷却系统的移动，实 现连续铸造。
连铸设备结构
分机构
包括机架、传动装置、支撑系统等。
冷却系统
包括水冷却系统和气冷却系统。
控制系统
用于控制整个铸造过程，确保连续铸造的顺利进行。
数据采集和监测系统
监测和记录连铸过程中的数据，以确保产品质量。
连铸设备操作要点
1. 保持设备的清洁和润滑。 2. 定期检查和更换易损件。 3. 严格控制冷却水和熔化金属的温度。 4. 合理调整模具和冷却系统的位置和角度。
常见问题解答ห้องสมุดไป่ตู้
Q: 连铸过程中出现坯料结 疤怎么办？
A: 调整模具和冷却系统的位置和 参数，避免热裂。
Q: 连铸坯的内部缺陷如何 排除？
A: 加强熔化金属的净化和过滤作 业。
连铸产品
生产铜、铝、钢等金属的连铸坯、 板、棒、管等铸造产品。
设备分类
1 立式连铸机
通过重力作用，使熔化金属自上而下流入模具。
2 卧式连铸机
通过压力或真空力，使熔化金属从侧面进入模具。
3 多流连铸机
同时浇注多份熔化金属，提高生产效率。
连铸设备原理
连铸设备利用模具和冷却系统实现连续铸造。熔化金属通过模具，在冷却水的作用下凝固成连铸坯。
《连铸工艺与设备》PPT 课件
欢迎来到《连铸工艺与设备》PPT课件。准备好了解连铸工艺和设备的知识吗？ 让我们开始这个令人兴奋的旅程吧！
工艺介绍
连铸工艺是一种高效的铸造工艺，通过连续将熔化金属注入连铸机，实现快速、连续铸造。
连铸工艺优势
热轧薄板带钢生产-连铸连轧及连续铸轧技术教学课件46P
温
炉
薄
度
炼 钢 炉
外 精 炼 装
板 坯 连 铸
流 量 衔 接
热 连 轧 机
置
机
装
置
刚性工艺装置
柔性工艺装置
1.薄板坯连铸设备
2.温度、流量衔接装置：称为均热炉
形式有三种：
直通式辊底隧道炉、感应加热炉、步进炉应加热炉 1）直通式辊底隧道炉
(1) 直通式辊底隧道炉的结构、特点及参数
炉子长度：200米左右 炉子分段： 加热段、保温段、缓冲段、出料段等组成。
目的：改善轧辊磨损和轧辊辊面粗糙。
(4)润滑轧制技术
概念：在轧制过程中，向轧辊辊面喷涂一种特殊轧制 油，通过辊子的旋转，将润滑剂带入变形区，使轧辊及轧 材表面形成一层极薄的油膜。
优点：油膜改变了变形区的变形条件，降低了轧制力， 减少了轧辊的磨损，提高了产品的表面质量。
难点：如何解决轧件咬入问题，即选择最优的喷油开 闭时间
控制理论：利用液压压下的高响应性和良好的设定精度， 开发了高精度的轧机水平调整技术。它可以在极短的时 间内进行自动水平调整，使左右两侧轧制力之差恒定， 从而实现了蛇形控制。
三、典型的薄板坯连铸连轧工艺
1）CSP工艺技术 （Compact Strip Production—紧凑式带钢生产技术） （1）主要设备： 组成：CSP连铸机、辊底式加热炉、精轧机、层流冷却
C 克服在两相区轧制的危害；（因奥氏体轧制时温降 大，有时进入两相区）
D 提高轧机的生产效率；（增大压下，减小道次）
E 生产更薄规格的热轧带钢；（铁素体较软） F 为冷轧提供冲压性能更高的带钢。
（2）半无头轧制技术
概念：
铸坯长度相当于4~6块单块轧制的薄板坯，加热后进入 轧机，轧后的带钢由高速飞剪分切成所要求重量的钢卷。 优点：
《棒线材轧制的发展方向》课件
2023/12/18
3
连铸坯热装热送或直接轧制
2023/12/18
直接轧制定义：连铸坯不经过再加热而直接 送至成品轧机轧制成材的一种方法；
直接轧制可省掉钢坯冷却和清理仓库存放及 中间加热工序；
前提保证无缺陷钢坯，在线检查和在线清理； 保证轧制温度。
4
柔性轧制技术
对于小批量、多品种的生产，改变规格和品 种时，轧机停机时间增加。
研究表明，在棒线材的轧 制中，2道次低温轧制的面 缩率应控制在24%～31%， 4道次低温轧制的面缩率应 控制在46%～57%。在更 多道次中采用大变形量的 低温轧制，会导致晶粒尺 寸的不均匀。
2023/12/18
低温精轧工艺的温度范围
14
低温轧制的优缺点
减少加热能耗； 减少氧化烧损； 提高轧钢加热炉的加热产量； 延长加热炉的寿命； 减少轧辊的热应力疲劳裂纹以及氧化皮引起的磨损； 降低脱碳层深度； 提高产品的表面质量； 细化晶粒； 改善产品性能。 缺点： 加大了轧材的变形抗力,从而加大了轧制力和轧制功率； 降低了轧制时轧材的塑性,从而影响轧材的咬入。
利用超快速冷却技术,进行TMCP和冷却路径控制,可明显提高线材强度,提高钢材产品利 用率，有十分广阔的应用前景。
利用了线材轧机连续大变形的特点,通过轧后的快速冷却过程抑制线材的再结晶,最后通 过相变过程的控制实现线材的细晶化。
2023/12/18
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盐浴控冷工艺
线材的在线熔融盐浴直接韧化处理(简称DLP)是新日铁最先开 发的工艺,应用品种主要是桥梁缆索用线材、高级弹簧钢线材、 特殊用途钢丝绳用线材等高档线材。
在生产中采用的方法是低温轧制 实际效果并不好： 1）轧制不方便， 2）质量不稳定
2023/12/18
炼钢-连铸工艺介绍 ppt课件
7.拉矫机：它的作用是拉坯、矫直、送引锭。
8.引锭存放装置:它的作用是存放引锭杆。
ppt课件
4
9.火焰切割装置：它的作用是把铸坯安照要 求切割成规定的尺寸。
10.辊道：它的作用是支撑、输送钢坯。
11.冷床：它的作用是冷却、贮存钢坯。
12.推钢机：它的作用是负责把钢坯集的主要工艺参数
ppt课件
8
连铸工艺过程主要控制系统的简要 说明
1.结晶器液面控制系统
结晶器液面控制通过放射性同位素传感 器测得液面信号,控制中间罐的塞棒移动， 必要时也调节拉坯速度,以稳定钢水液面。 在自动开浇过程中，结晶器液面控制将按 照一个储存的时间斜率进行控制，在正常 浇铸过程中，按PI控制规律实现闭环自动控 制，可以有效的提高铸坯质量。
2.2.2：浸入式水口 钢水与熔融石英水口会发生反应，生成MnO.Sio2， 熔点为1200℃左右，水口被侵蚀，生成物成为外来 夹杂物。因此，浇注高「 Mn 」和含「Al」的钢时， 必须使用铝锆碳质水口。
2.2.3：浇注过程中下渣、卷渣 2.3：铸坯中的夹杂物：外来夹杂物（钢包下渣+卷 渣）41%；二次氧化39%；脱氧产物20%。 2.4：从来源上说，钢中夹杂物可分为三类： 2.4.1：没有上浮的脱氧产物。 2.4.2：浇注过程中生成的二次氧化产物。 2.4.3：凝固过程中形成的夹杂物。
ppt课件
13
C类：（硅酸盐）延性好，形态比较大 （大于3），呈黑色或灰色，一般端角呈锐 角；
D类：（球状氧化物）不变形，带菱角或圆 形，形态比较小（小于3），无规则分布， 呈黑色或蓝色；
Ds类：（单颗粒球状）夹杂物呈圆形或近 似球形，是直径大于13µm的单颗粒夹杂物。
⑵金相显微镜观察法
8.引锭存放装置:它的作用是存放引锭杆。
ppt课件
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9.火焰切割装置：它的作用是把铸坯安照要 求切割成规定的尺寸。
10.辊道：它的作用是支撑、输送钢坯。
11.冷床：它的作用是冷却、贮存钢坯。
12.推钢机：它的作用是负责把钢坯集的主要工艺参数
ppt课件
8
连铸工艺过程主要控制系统的简要 说明
1.结晶器液面控制系统
结晶器液面控制通过放射性同位素传感 器测得液面信号,控制中间罐的塞棒移动， 必要时也调节拉坯速度,以稳定钢水液面。 在自动开浇过程中，结晶器液面控制将按 照一个储存的时间斜率进行控制，在正常 浇铸过程中，按PI控制规律实现闭环自动控 制，可以有效的提高铸坯质量。
2.2.2：浸入式水口 钢水与熔融石英水口会发生反应，生成MnO.Sio2， 熔点为1200℃左右，水口被侵蚀，生成物成为外来 夹杂物。因此，浇注高「 Mn 」和含「Al」的钢时， 必须使用铝锆碳质水口。
2.2.3：浇注过程中下渣、卷渣 2.3：铸坯中的夹杂物：外来夹杂物（钢包下渣+卷 渣）41%；二次氧化39%；脱氧产物20%。 2.4：从来源上说，钢中夹杂物可分为三类： 2.4.1：没有上浮的脱氧产物。 2.4.2：浇注过程中生成的二次氧化产物。 2.4.3：凝固过程中形成的夹杂物。
ppt课件
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C类：（硅酸盐）延性好，形态比较大 （大于3），呈黑色或灰色，一般端角呈锐 角；
D类：（球状氧化物）不变形，带菱角或圆 形，形态比较小（小于3），无规则分布， 呈黑色或蓝色；
Ds类：（单颗粒球状）夹杂物呈圆形或近 似球形，是直径大于13µm的单颗粒夹杂物。
⑵金相显微镜观察法
连铸坯热装热送
连铸坯热装热送技术
蔡 开 科 北京科技大学冶金与生态工程学院 2004年11月
目录
1 2 3 4 前言 生产高温连铸坯技术 生产无缺陷铸坯技术 结语
前言
连铸坯热送热装工艺 主要有连铸坯直接热装轧制和连铸坯热送热装两种工艺 连铸坯直接热装轧制：典型工艺是薄板坯连铸连轧流程 （如CSP、FTSR），其优点： 液芯长度短，减轻了铸机重量，简化了铸机结构 完全凝固时间短（1min） 拉速高（4～6m/min） 冷却快，枝晶细化，铸坯质量好 板坯温度高，节能，不会产生第二相质点沉淀（AlN， Nb（CN）），减少裂纹
无缺陷铸坯生产－铸坯表面纵裂纹
（9） 结晶器变形 对于小方坯常出现角部纵裂纹（靠近角部棱边或离开角部1015mm）,它是与凝固前沿热撕裂有关的。它的产生决定于： 方坯菱变； 结晶器圆角半径R(R大，纵裂沿棱角；R小，纵裂离开角部)； 结晶器变形与磨损。 保持结晶器合适锥度，较大的圆角半径（R＝6-8mm），准确对弧 和支承，防止结晶器磨损，均匀的冷却等可消除小方坯角部纵裂。 （10）出结晶器下口的冷却 足辊和零段二冷水过强，板坯宽面纵裂加剧，如水流密度由 110l/m2· min 降到60 l/m2 ·min，纵裂指数由纵裂指数的影响
无缺陷铸坯生产－铸坯表面纵裂纹
250×1400mm板坯，结晶的宽面平均热流与板坯纵裂指数如图2-11。 结晶的侧面热流与纵裂纹指数如图2-12。由图可知：结晶器的宽面 铜板平均热流为1.4- 1.6MW/m2 ，侧面平均热流为1.1-.3MW/ m2， 板坯表面纵裂纹发生率最小。
前言
连铸坯热送热装工艺 是传统的板坯和方坯普遍采用的。它的主要优点是： 节能。500℃热装，减少燃耗30%；800℃热装，可 降燃耗50%。 提高金属收得率2～3% 缩短生产周期（板坯→热轧卷节约1小时左右） 降低生产成本（节约生产费用8～10%）
蔡 开 科 北京科技大学冶金与生态工程学院 2004年11月
目录
1 2 3 4 前言 生产高温连铸坯技术 生产无缺陷铸坯技术 结语
前言
连铸坯热送热装工艺 主要有连铸坯直接热装轧制和连铸坯热送热装两种工艺 连铸坯直接热装轧制：典型工艺是薄板坯连铸连轧流程 （如CSP、FTSR），其优点： 液芯长度短，减轻了铸机重量，简化了铸机结构 完全凝固时间短（1min） 拉速高（4～6m/min） 冷却快，枝晶细化，铸坯质量好 板坯温度高，节能，不会产生第二相质点沉淀（AlN， Nb（CN）），减少裂纹
无缺陷铸坯生产－铸坯表面纵裂纹
（9） 结晶器变形 对于小方坯常出现角部纵裂纹（靠近角部棱边或离开角部1015mm）,它是与凝固前沿热撕裂有关的。它的产生决定于： 方坯菱变； 结晶器圆角半径R(R大，纵裂沿棱角；R小，纵裂离开角部)； 结晶器变形与磨损。 保持结晶器合适锥度，较大的圆角半径（R＝6-8mm），准确对弧 和支承，防止结晶器磨损，均匀的冷却等可消除小方坯角部纵裂。 （10）出结晶器下口的冷却 足辊和零段二冷水过强，板坯宽面纵裂加剧，如水流密度由 110l/m2· min 降到60 l/m2 ·min，纵裂指数由纵裂指数的影响
无缺陷铸坯生产－铸坯表面纵裂纹
250×1400mm板坯，结晶的宽面平均热流与板坯纵裂指数如图2-11。 结晶的侧面热流与纵裂纹指数如图2-12。由图可知：结晶器的宽面 铜板平均热流为1.4- 1.6MW/m2 ，侧面平均热流为1.1-.3MW/ m2， 板坯表面纵裂纹发生率最小。
前言
连铸坯热送热装工艺 是传统的板坯和方坯普遍采用的。它的主要优点是： 节能。500℃热装，减少燃耗30%；800℃热装，可 降燃耗50%。 提高金属收得率2～3% 缩短生产周期（板坯→热轧卷节约1小时左右） 降低生产成本（节约生产费用8～10%）
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• 保证板坯温度的技术主要是在连铸机上争 取铸坯有更高更均匀的温度（保留更多的 冶金热源和凝固潜热）、在输送途中绝热 保温及补偿加热等，
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二. 连铸与轧制衔接模式
• 从温度与热能利用着眼，钢材生产中连铸与轧制 两个工序的衔接模式一般有如下图所示的五种类 型
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• 方式１为连续铸轧工艺，铸坯在铸造的同 时进行轧制。方式1称为连铸坯直接轧制工 艺（CC-DR），高温铸坯不需进加热炉加 热，只略经补偿加热即可直接轧制。
• 方式2称为连铸坯直接热装轧制工艺（CCDHCR或HDR），也可称为高温热装炉轧 制工艺，铸坯温度仍保持在Ａ3线以上奥氏 体状态装入加热炉，加热到轧制温度后进 行轧制。
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2、连铸坯热送热装过程中的热技术 连铸坯热送热装全部热过程的数学模型是由四
个子模型组成：连铸坯凝固过程数学模型、连铸 坯辊道输送过程数学模型、连铸坯在保温坑内保 温过程数学模型和连铸坯在加热炉内加热过程数 学模型。这四个模型基本上包括了生产实际过程 中的各种情况。结果最大相对误差不超过5%。这 些模型除了用于生产控制外，还可用于分析、完 善设备和工艺过程。
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一. 钢坯断面规格及产量的匹配衔接
连铸坯的断面形状和规格受炼钢炉容量、 轧机组成及轧材品种规格和质量要求等因 素的制约。铸机的生产能力应与炼钢及轧 钢的能力相匹配，铸坯的断面和规格应与 轧机所需原料及产品规格相匹配（见表2-1 及表2-2），并保证一定的压缩比（见表23）。
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• 为实现连铸与轧制过程的连续化生产，应 使连铸机生产能力略大于炼钢能力，而轧 钢能力 又要略大于连铸能力（例如约大10 ％），才能保证产量的匹配关系。
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• 方式3、4为铸坯冷至A3甚至A1线以下温度 装炉，也可称为低温热装工艺（CC-HCR）。
• 方式５即为常规冷装炉轧制工艺
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2.1 热装技术与直接轧制技术的优点
1）利用连铸坯冶金热能，节约能源消耗。 2）提高成材率，节约金属消耗。由于加热时
间缩短使铸坯烧损减少，例如高温直接热 装（DHCR）或直接轧制，可使成材率提高 0.5％～1.5％ 3）简化生产工艺流程，减少厂房面积和运输 各项设备，节约基建投资和生产费用。
• 连铸坯实行热送热装或直接轧制时，铸坯 温度高，不能依靠人工直接检验出铸坯质 量。为了保证轧制产品质量，就必须要求 连铸机生产出无缺陷的铸坯，这就是连铸 坯热送热装或直接轧制的前提条
1、高温无缺陷铸坯制造技术 生产高温无缺陷铸坯是进行连铸坯热送
热装轧制的基础。国外先进钢铁企业实施 连铸坯的热送热装轧制的前提是该钢种连 铸坯的无缺陷率(或铸坯的无清理率)达到 93%以上。
序的时间要求很严格，如果生产组织不当， 将 达不到热送热装应有的效果。因此，需要有一 个能够合理连接炼钢-连铸-热轧三大工序生产计 划管理一体化的系统，以实现三大工序时间上 的衔接及生产批量的协调。
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三. 铸坯温度保证技术
• 提高铸坯温度主要靠充分利用其内部冶金 热能，其次靠外部加热。后者虽属常用手 段，但因时间短，其效果不太大，故一般 只用做铸坯边角部补偿加热的措施。
用现代物流科学的基本原理，研制了坯库 存取决策专家系统软件，实现了在线数据 转送 离线模拟运行的目标。运用该专家系 统，使板坯库的倒垛率和库存量有明显的 下降，功能有了明显的加强，提高了板坯 库的综合效益，为实现连铸坯的热送热装 提供了保障。
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5、炼钢-连铸-热轧生产管理一体化 连铸坯热送热装工艺特别是直装工艺对各工
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3、连铸坯热送热装温度对轧制工艺的影响 在实施连铸坯热送热装工艺中，还需了
解热送热装工艺过程中连铸坯热送热装温 度、金相组织、相析出行为、 加热温度、 轧制制度与最终产品组织、性能之间的关 系，以保证采用连铸坯热送热装工艺生产 的产品质量满足用户的要求。
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4、板（方）坯库存取决策专家系统 在深入分析原有生产系统的基础上，运
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4）大大缩短生产周期，从投料炼钢到轧出成 品仅需几个小时；直接轧制时从钢水浇铸 到轧出成品只需十几分钟，增强生产调度 及流动资金周转的灵活性。
５）提高产品的质量。大量生产实践表明， 由于加热时间短，氧化铁皮少，CC— DHCR工艺生产的钢材表面质量要比常规工 艺的产品好得多。
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2.2 连铸坯热装与直接轧制的前提条件
连铸连轧新技术
第四讲 连铸与轧制的衔接工艺
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主要内容
一、钢坯断面规格及产量的匹配衔接 二、连铸与轧制衔接模式 三、铸坯温度保证技术
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• 钢铁生产工艺流程正在朝着连续化、紧凑化、自 动化的方向发展。实现钢铁生产连续化的关键之 一是实现钢水铸造凝固和变形过程的连续化，亦 即实现连铸一连轧过程的连续化。连铸与轧制的 连续衔接匹配问题包括产量的匹配、铸坯规格的 匹配、生产节奏的匹配、温度与热能的衔接与控 制以及钢坯表面质量与组织性能的传递与调控等 多方面的技术，其中产量、规格和节奏匹配是基 本条件，质量控制是基础，而温度与热能的衔接 调控则是技术关键。
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谢谢！
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二. 连铸与轧制衔接模式
• 从温度与热能利用着眼，钢材生产中连铸与轧制 两个工序的衔接模式一般有如下图所示的五种类 型
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• 方式１为连续铸轧工艺，铸坯在铸造的同 时进行轧制。方式1称为连铸坯直接轧制工 艺（CC-DR），高温铸坯不需进加热炉加 热，只略经补偿加热即可直接轧制。
• 方式2称为连铸坯直接热装轧制工艺（CCDHCR或HDR），也可称为高温热装炉轧 制工艺，铸坯温度仍保持在Ａ3线以上奥氏 体状态装入加热炉，加热到轧制温度后进 行轧制。
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2、连铸坯热送热装过程中的热技术 连铸坯热送热装全部热过程的数学模型是由四
个子模型组成：连铸坯凝固过程数学模型、连铸 坯辊道输送过程数学模型、连铸坯在保温坑内保 温过程数学模型和连铸坯在加热炉内加热过程数 学模型。这四个模型基本上包括了生产实际过程 中的各种情况。结果最大相对误差不超过5%。这 些模型除了用于生产控制外，还可用于分析、完 善设备和工艺过程。
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一. 钢坯断面规格及产量的匹配衔接
连铸坯的断面形状和规格受炼钢炉容量、 轧机组成及轧材品种规格和质量要求等因 素的制约。铸机的生产能力应与炼钢及轧 钢的能力相匹配，铸坯的断面和规格应与 轧机所需原料及产品规格相匹配（见表2-1 及表2-2），并保证一定的压缩比（见表23）。
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• 为实现连铸与轧制过程的连续化生产，应 使连铸机生产能力略大于炼钢能力，而轧 钢能力 又要略大于连铸能力（例如约大10 ％），才能保证产量的匹配关系。
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• 方式3、4为铸坯冷至A3甚至A1线以下温度 装炉，也可称为低温热装工艺（CC-HCR）。
• 方式５即为常规冷装炉轧制工艺
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2.1 热装技术与直接轧制技术的优点
1）利用连铸坯冶金热能，节约能源消耗。 2）提高成材率，节约金属消耗。由于加热时
间缩短使铸坯烧损减少，例如高温直接热 装（DHCR）或直接轧制，可使成材率提高 0.5％～1.5％ 3）简化生产工艺流程，减少厂房面积和运输 各项设备，节约基建投资和生产费用。
• 连铸坯实行热送热装或直接轧制时，铸坯 温度高，不能依靠人工直接检验出铸坯质 量。为了保证轧制产品质量，就必须要求 连铸机生产出无缺陷的铸坯，这就是连铸 坯热送热装或直接轧制的前提条
1、高温无缺陷铸坯制造技术 生产高温无缺陷铸坯是进行连铸坯热送
热装轧制的基础。国外先进钢铁企业实施 连铸坯的热送热装轧制的前提是该钢种连 铸坯的无缺陷率(或铸坯的无清理率)达到 93%以上。
序的时间要求很严格，如果生产组织不当， 将 达不到热送热装应有的效果。因此，需要有一 个能够合理连接炼钢-连铸-热轧三大工序生产计 划管理一体化的系统，以实现三大工序时间上 的衔接及生产批量的协调。
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三. 铸坯温度保证技术
• 提高铸坯温度主要靠充分利用其内部冶金 热能，其次靠外部加热。后者虽属常用手 段，但因时间短，其效果不太大，故一般 只用做铸坯边角部补偿加热的措施。
用现代物流科学的基本原理，研制了坯库 存取决策专家系统软件，实现了在线数据 转送 离线模拟运行的目标。运用该专家系 统，使板坯库的倒垛率和库存量有明显的 下降，功能有了明显的加强，提高了板坯 库的综合效益，为实现连铸坯的热送热装 提供了保障。
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5、炼钢-连铸-热轧生产管理一体化 连铸坯热送热装工艺特别是直装工艺对各工
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3、连铸坯热送热装温度对轧制工艺的影响 在实施连铸坯热送热装工艺中，还需了
解热送热装工艺过程中连铸坯热送热装温 度、金相组织、相析出行为、 加热温度、 轧制制度与最终产品组织、性能之间的关 系，以保证采用连铸坯热送热装工艺生产 的产品质量满足用户的要求。
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4、板（方）坯库存取决策专家系统 在深入分析原有生产系统的基础上，运
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4）大大缩短生产周期，从投料炼钢到轧出成 品仅需几个小时；直接轧制时从钢水浇铸 到轧出成品只需十几分钟，增强生产调度 及流动资金周转的灵活性。
５）提高产品的质量。大量生产实践表明， 由于加热时间短，氧化铁皮少，CC— DHCR工艺生产的钢材表面质量要比常规工 艺的产品好得多。
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2.2 连铸坯热装与直接轧制的前提条件
连铸连轧新技术
第四讲 连铸与轧制的衔接工艺
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主要内容
一、钢坯断面规格及产量的匹配衔接 二、连铸与轧制衔接模式 三、铸坯温度保证技术
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• 钢铁生产工艺流程正在朝着连续化、紧凑化、自 动化的方向发展。实现钢铁生产连续化的关键之 一是实现钢水铸造凝固和变形过程的连续化，亦 即实现连铸一连轧过程的连续化。连铸与轧制的 连续衔接匹配问题包括产量的匹配、铸坯规格的 匹配、生产节奏的匹配、温度与热能的衔接与控 制以及钢坯表面质量与组织性能的传递与调控等 多方面的技术，其中产量、规格和节奏匹配是基 本条件，质量控制是基础，而温度与热能的衔接 调控则是技术关键。