连铸基本原理

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连铸坯的凝固特征有： (1)连铸坯的冷都过程为强制冷却过程。从结晶器到
二次冷却区甚至冷床均为强制冷却，冷却强度大。同 时铸坯Байду номын сангаас冷却可控件强，通过改变冷却制度在一定程 度上可以控制铸坯质量。
(2)连铸坯边下行．边传热，边凝固，形成很长的液 相穴，液相穴内液体的流动对坯壳的生长和夹杂物的 上浮有一定的影响。
(3)固态收缩：钢由固相线温度降至室温、钢处于 固态。此过程的收缩称为固态收缩：固态收缩量大， 在温降过程中产生热应力，在相变过程中产生组织应 力，应力的产生是铸坯裂纹的根源。出此固态收缩对 铸坯质量影响甚大。
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一般情况下，连铸坯的凝固组织结构从边缘到中心 是由细小等轴晶带、柱状晶带、中心等轴晶带组成的。
(1)过热：即钢水由浇注温度冷却到液相线温度时放
出的热量QL，单位KJ／Kg； (2)潜热：钢液结晶时放出的热量QM，单位KJ／Kg (3)显热：铸坯从液相线温度冷却到室温时放出的热
量QS， 单位KJ／Kg
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2、连铸坯凝固是分阶段的凝固过程。
连铸钢掖转变成固态钢坯的过程是凝固放热过程。 凝固是在过冷条件下进行的，经历了形核和长大的结晶 过程，并伴随有体积的收缩和成分偏析等。铸坯的凝固 过程分3个阶段。
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连续铸钢原理及质量控制
授课人：袁嫔
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第一章 前言
一、绪论
连续铸钢是一项把钢水直接浇注成形的新工 艺。目前世界上不少产钢国家连铸比已经接近饱 和程度，需要改进的方向是连铸机的结构和辅助 设备具有更高的综合能力、操作自动化、可控性 和安全性达到更高的水平，其目的在于进一步发 挥连铸机的生产能力和进一步提高铸坯质量。 生产的主要任务：生产合格的铸坯，满足下道工序。
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第四章 铸坯质量控制
连铸坯质量决定着最终产品的质量。连铸坯存在的缺 陷在允许范围以内，叫合格产品。连铸坯质量是从以下几 个方面进行评价的：
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2.9比水量 浇铸每1kg耗用的水量(L).比水量大于1L/kg称为强泠,小于1L/kg称为
弱冷。
2.10铸机产能计算
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第三章 连铸坯凝固与传热
1、连铸坯凝固过程实际上是热量传递过程。
钢水从液态转变固态放出的热量：
钢液
固体+Q
钢水凝固放出的热量包括三部分；
3、连铸坯凝固是沿液相穴在凝固温度区间把液体转 变为固体的加工过程。
凝固是发生在铸造坯传热过程中的主要现象。连 铸造坯可看成是液相穴很长的钢锭，以一个固定的速 度在连铸机内运动。铸坯在运动中的凝固，实质上是 沿液相穴固—液交界面潜热的释放和传递过程。也可 看成是在凝固温度区间把液体转变为固体的加工过程。
第一阶段，进入结晶器的钢液在结晶器内凝固，形 成坯壳。出结晶器下口的坯壳厚度应足以抵抗钢液静压 力的作用。
第二阶段，带液心的铸坯进入二次冷却区继续冷却， 坯壳均匀稳定生长。
第三阶段为凝固未期，坯壳加速生长，凝固成铸坯。
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凝固过程对铸坯质量有着重要影响。为保证钢坯质量， 钢液的凝固应达到以下几点：正确的凝固结构，合金元 素分布要均匀、偏析要小，最大限度地排除气体和夹杂 物，表面、内部质量良好，钢水收得率要高。
2.2浇注时间
2.3准备时间 准备时间是指从上一炉浇注的中间包水口关闭到下一炉浇铸时
完成结晶器内引锭头的密封为止所需的辅助操作时间。
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2.4铸坯的液心长度 铸坯的液心长度又称液相穴深度，是指铸坯从结晶器钢液面开始到
铸坯中心液相完全凝固点的长度称铸坯的液心长度。
2.5冶金长度 根据最大拉速计算出来的液心长度，就是连铸机的冶金长度。连铸
(1)液态收缩。钢液内浇注温度降至液相线温度过程中 产生的收缩为液态收缩，即过热度消失时的体积收缩。 液态收缩对铸坏质量危害不大，可以忽略.
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(2)凝固收缩。钢液在结晶温度范围形成固态并伴 有温降，这两个因素均会对凝固收缩有影响。结晶温 度范围越宽，则收缩量也越大。出于钢液的连续补充， 也可认为凝固过程的收缩对铸坯的结构影响较小。
(1)细小等轴晶带：结晶器内的冷却强度很大，钢液 和铜壁接触时，冷却速度快，铸坯边缘形成细小等轴晶 带。
(2)柱状晶带：细小等轴晶带形成过程伴随着收缩， 铸坯脱离钢壁形成气隙，降低了传热速度，铸外形成了 柱状晶区；
(3)中心等轴晶带：随着凝固前沿的推移，凝固层和 凝固前沿的温度梯度逐渐减小，两相区宽度逐渐增大， 当铸坯心部液相温度降至液相线后，心部结晶开始。出 于心部传热的单相性已不明显，形成等轴晶；传热受到 限制，晶粒较激冷区粗大。
(3)连铸坯的凝固是分阶段的凝固过程。 (4)由于连铸坯不断向下运动，所以铸坏的每一部分 通过铸机时，外界条件完全相同．因此除头尾之外， 铸坏长度方向上的结构应均匀一致。
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4、在连铸机运动的已凝固坯壳的冷却可看成是 经历“形变热处理”过程。
已凝固坯壳在连铸机里运动过程中，从受力的方 面看，它承受热应力和机械力的作用，使坯壳发生不 同程度的变形；从冶金方面看，随着温度的下降，坯 壳发生相变，特别是二冷区，坯壳温度的反复下降和 回升，是铸坯组织发生变化，就相当于“热处理”过 程。 钢液的收缩随温降和相变可分为3个阶段：
机的冶金长度的计算公式为：
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2.6结晶器锥度
2.7二冷区水的分配 二冷区水的分配更主要的要根据钢种、铸坯断而、钢的高温状态的力学 性能等并通过实践确定铸坯的冷却水量。通常铸坯表面冷却速度不大于 200℃／m，拉还方向温度回升不超过100℃／m。
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2.8定径水口计算
湖南湘潭钢铁集团有限公司 二、连铸机分类以及选型
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小方坯主要机型：
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机型选择：
湖南湘潭钢铁集团有限公司 第二章 连铸工艺参数
2.1金属收得率 从炼钢厂来说，金属收得率是指从钢水到合格铸坯的
收得率。
连铸钢水金属平衡图
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