连续铸钢2(工艺篇)68页-BD
《连续铸钢》课件
有色金属行业
连续铸钢也可用于生产 铜、铝等有色金属材料
。
机械制造行业
连续铸钢生产的钢材可 用于制造各种机械零件
和设备。
其他领域
连续铸钢还可应用于建 筑、石油、化工、航空
航天等领域。
02
连续铸钢工艺流程
钢水的准备
总结词
钢水准备是连续铸钢工艺流程的起始环节，其目的是确保钢 水具备合适的化学成分和温度，为后续工艺提供稳定的基础 。
智能化控制
通过智能化控制技术实现生产过程的 自动化和智能化，提高产品质量和降 低能耗。
拓展应用领域与市场
总结词
新材料领域
随着工业领域的发展和需求的不断变化， 连续铸钢技术的应用领域和市场也在不断 拓展。
连续铸钢技术在制造高性能、高强度材料 方面具有优势，可应用于航空航天、汽车 、高铁等领域。
新工艺领域
结晶器的选择与维护
总结词
结晶器是连续铸钢工艺中的重要设备，其选择和维护对铸坯的质量和连铸机的稳 定运行至关重要。
详细描述
根据铸坯的规格和材质，选择合适的结晶器材质和结构。同时，为确保结晶器的 使用寿命和减小能耗，需定期对结晶器进行维护和保养，如清洗、涂层保护和更 换等。
二次冷却工艺
总结词
二次冷却工艺是连续铸钢工艺中的关键环节之一，其目的是控制铸坯的冷却速度，进而影响铸坯的组织结构和机 械性能。
优化设备维护方案
制定科学合理的设备维护和保养方案，降低 维护成本。
提高操作人员素质
加强操作人员的培训和技能提升，提高操作 水平和应对能力。
灵活应对市场需求
加强市场调研和预测，灵活调整生产和销售 策略，应对市场需求波动。
04
连续铸钢的未来发展
连续铸钢2(工艺篇)68页-BD
dS Lf m dt
二次冷却
凝固潜热传至铸坯表面被二冷水带走，
dS m (TL TS ) 积分 Lf m dt S
m (TL TS ) S t Lf m
凝固坯壳传导的热流由喷雾水带走
m (TL TS ) h(TS T0 ) m (TL TS ) t Lf m
2
2
②按铸机冶金长度计算
L D K ' V 2 K V 4L D
'
浇注工艺操作
③按以下经验公式计算
铸坯断面周长
L 铸坯断面面积 V f S 小方坯 f 65 100, 小方坯 f 55 75, 圆坯 f 45 60, 板坯 f 55 80 小断面取上限，大断面 取下限。 0.118(1 B) V dB B是铸坯宽厚比
1.连铸钢水温度控制着眼点 连铸工艺要求钢水出钢温度高、浇注温度范围窄，使控 制难度增加。 着眼点：1）尽可能减少过程温降； 2）提高出钢温度命中率。 2.稳定转炉出钢温度要点 保证入炉原料成分稳定和数量准确，吹炼条件相对稳定。 3.减少和稳定过程温降要点 1）钢包加砌绝热层，减少包衬散热损失； 2）加速钢包周转和包衬高温烘烤，实现“红包出钢”； 3）钢包以滑动水口或旋转水口取代塞棒水口； 4）钢包内液面保温(如加碳化稻壳)，减少散热损失； 5）钢包加盖。
9.3 工 艺 篇
9.3.1 连铸钢水的准备 9.3.2 连铸工艺控制技术 9.3.3 连铸坯凝固与传热 9.3.4 连铸保护渣
9.3.1 连铸钢水的准备
对钢水温度进行准确控制以及成分控制、脱氧 控制及净化处理等。 9.3.1.1 连铸钢水温度控制 提供合格钢水的基本参数之一，是保证合理的 浇注温度。若浇注温度过低，易引起中包水口冻 结，迫使浇注中断；太高，易引起钢包水口失控， 坯壳减薄，造成漏钢。 连铸对钢水的要求： 1）高温；2）稳定；3）均匀 故为确定合适的浇注温度，需知道各个阶段的 温度损失，多采用现场统计方法。
《连续铸钢》课件
液压系统
提供必要的液压力，保证设备安全和工艺稳定。
三、连续铸钢的工艺过程
1
具体操作流程
包括钢液的熔化、连续铸钢的凝固和坯料的切割等环节。
2
必要的检测和控制
通过测量和监控关键工艺参数，确保连续铸钢质量。
3
常见故障及其解决方法
针对可能出现的故障，制定相应的处理措施，保证生产连续性。
四、连续铸钢技术Leabharlann 应用《连续铸钢》PPT课件
连续铸钢 PPT课件
一、背景介绍
传统的铸钢方式存在诸多问题，而连续铸钢技术的出现带来了巨大的优势。
二、连续铸钢生产线的组成
铸钢炉
用于熔化金属原料，形成钢 液。
结晶器
将钢液快速冷却，实现连续 凝固。
出口机构
控制铸坯的速度和方向，确 保连续铸钢顺利进行。
机械传动置
提供动力，驱动连续铸钢设备的运行。
在钢铁工业中的应用情况及前景展望
连续铸钢技术得以广泛应用，对传统铸钢工艺进行了完善和提升，为行业发展带来诸多机遇。
五、最新发展研究与展望
连续铸钢技术的最新研究成果
不断有新的技术突破和创新，提升连续铸钢质量和生产效率。
未来的发展方向和趋势
趋向智能化、自动化，进一步提高连续铸钢工艺的稳定性和可靠性。
六、总结
连续铸钢技术的重要性和优势
连续铸钢技术不仅改善了钢铁生产效率，还提 高了产品质量和工艺控制能力。
推广和应用的前景和意义
将连续铸钢技术推广应用于更多领域，将带来 巨大的经济和社会效益。
炼钢连铸工艺流程的介绍
连铸工艺流程介绍将高温钢水浇注到一个个得钢锭模内，而就是将高温钢水连续不断地浇到一个或几个用强制水冷带有“活底”（叫引锭头）得铜模内（叫结晶器），钢水很快与“活底”凝结在 一起，待钢水凝固成一定厚度得坯壳后，就从铜模得下端拉出“活底”，这样已凝固成一 定厚度得铸坯就会连续地从水冷结晶器内被拉出来，在二次冷却区继续喷水冷却。
带有液 芯得铸坯，一边走一边凝固，直到完全凝固。
待铸坯完全凝固后，用氧气切割机或剪切机把 这种把高温钢水直接浇注成钢坯得新工艺，就叫连续铸钢。
炼后得钢水连续铸造成钢坯得生产工序，主要设备包括回转台.中间包•结品器、拉矫机等。
本专题将详细介绍转炉（以及电 炉）炼钢生产得工艺流程，主要工艺设备得工作原理以及控制要求等信息。
由于吋间得仓促与编辑水平有限，专题中难免出現 遗漏或緒误得地方，欢迎大家补充指正. 连铸得a 得：将钢水铸造成舸坯。
将装有精炼好钢水得钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，將钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结 晶器中去。
铸坯切成一定尺寸得钢坯。
回转塔 钢水包一 中间a电礒惑应搅拌器■-JL-支承导維冷却 嘴 【导读】：转炉生产出来得钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型.不同规格得钢坯。
连铸工段就就是将精引锭轩n结晶器就是連铸机得核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶•拉娇机与结晶振动您置共同作用，将结器内得铸件拉出，经冷却、电饌搅井后，切割成一定长度得板坯。
连铸钢水得准备连铸钢水得温度要求;钢水温度过高得危害;①出结晶器坯売萍，容易漏钢;②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性;③增加非金属央杂■影响板坯内在质量;④铸坯柱状晶发达;⑤中心偏折加重.易产生中心线裂纹。
钢水温度过低得危害:①容易发生水口堵塞，浇铸中斷;②连铸表面容易产生结疱.夹渣、裂统等缺陷；③非金属央杂不易上浮，影响铸坯内在质量.二、钢水在钢包中得温度控制: 根据冶炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄得范囤内变化;其次，要最大限度地减少从出钢.钢包中.钢包运送途中及进入中间包得整个过程中得温降。
铸钢工艺
课程结构第一章绪论和连铸生产概述一、连续铸钢工艺流程简述二、连铸与模铸的比较三、连铸生产正常化应具备的基本条件四、连续铸钢生产发展概况五、连续铸钢特点六、连铸机分类七、各类连铸机特点比较小结:第一章绪论和连铸生产概述一、连续铸钢工艺流程简述连续铸钢：把（一炉或多炉）高温钢水连续不断地浇铸成具有一定断面形状和一定尺寸规格铸坯的生产工艺过程。
工艺流程特点：铸坯能直接轧制成各种钢材构成：主体设备：浇注设备、LD、回转台、TD及小车、MD及振动装置、二次冷却支导装置、拉矫装置、切割装置等等。
一台连铸机组成：1）盛钢桶（盛钢桶支撑设备）2）中间包（中间包小车）3）结晶器（结晶器振动装置）4）二次冷却装置5）拉坯(娇直)装置6）切割装置（去毛刺装置）（喷印装置）7）铸坯运出装置等。
图1-1 带有直线段多半径弧形连铸机1-盛钢桶；2-中间包；3-结晶器；4-二次冷却；5-拉矫装置；6-切割装置；7-运胚和检验装置二、连铸和模铸的比较1）模铸工艺流程简述模铸：按炉将盛在盛钢桶内的钢水注入到具有一定形状和尺寸的钢锭模中铸成钢锭的浇注工艺。
特点：钢锭需经过初轧机轧制成钢坯，然后再进一步轧制成各种钢材。
2）连铸和模铸生产工艺比较图连铸具有的优越性：提高综合成材率；降低能耗；连铸产品的均一性高、质量好；易于实现机械化自动化。
三、连铸生产正常化应具备的基本条件完好的设备状态－实现连铸生产正常化的根本保证；完善的炼钢工艺－是连铸生产正常化的基础；科学的管理－是保证连铸生产的连续性和稳定性；高水平的人员素质－是搞好连铸生产的重要条件；同步发展新工艺新技术－满足连铸生产发展的需要。
四、连续铸钢生产发展概况五、连续铸钢特点（1）简化了钢坯生产的工艺流程，节省大量投资，省去了模铸工艺中脱模、整模、均热及初轧等工作。
（2）提高了金属收得率和成材率。
（3）提高了钢坯质量。
（4）改善了劳动强度，提高了劳动生产率，而且有助于铸钢生产的连续化和自动化。
连续铸钢工艺教程
连续铸钢工艺教程本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March连续铸钢工艺教程1.连铸工艺1.1连铸工艺介绍连铸全称连续铸钢，与模铸不同，它不是将高温钢水浇铸到一个个的钢锭模内，而是将高温钢水浇注到一个或几个用强制水冷、带有“活底”（叫引锭头）的铜模内（叫结晶器），钢水很快与“活底”凝结在一起，待钢水凝固成一定厚度的坯壳后，就从铜模的下端拉出“活底”，这样已凝固成一定厚度的铸坯就会连续不断地从水冷结晶器内被拉出来，，在二次冷却区继续喷水冷却，带有液芯的铸坯一边走一边凝固，直到完全凝固，待铸坯完全凝固后，用氧气切割或剪切机把铸坯切成一定尺寸的钢坯。
连铸是连接炼钢和轧钢的中间环节，是炼钢生产的重要组成部分，连铸生产的正常与否，不但会影响到炼钢生产任务的完成，还会影响到轧材的质量和成材率。
一台连铸机主要由大包回转台、中间包、中间包车、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却装置、拉坯矫直装置、切割装置和出坯辊道等部分组成。
在连铸生产时通常用天车将钢包吊至大包回转台，然后大包转台将钢包旋至浇注位，经大包底部水口把钢水注入到中间包内，打开中间包塞棒后，钢水流入到下口用引锭杆堵塞并能上下振动的结晶器中，钢水沿结晶器周边冷凝成坯壳，当结晶器下端出口处坯壳有一定厚度时，带有液芯并和引锭杆连在一起的铸坯在拉矫装置的作用下，离开结晶器，沿着二冷段的支撑结构下移，与此同时铸坯被二次冷却装置进一步冷却并继续凝固，当引锭装置进入拉矫机后脱去引锭装置，铸坯在全部凝固或带有液芯的状态下被矫直，随后在水平位置被切割成定尺长度，经出坯辊道运送到规定地点，上述整个过程在实际生产中是连续进行的。
1.2我厂连铸机的基本技术参数1.3连铸的主要设备1.3.1钢包回转台钢包回转台设置在电炉、精炼同一跨，它的本体是一个具有两个钢包支撑架的转臂，绕回转台中心回转，钢包回转台工作时，出钢跨一侧的天车将盛满钢水的钢包吊放到支撑架上，然后回转台旋转180o，将钢包转到连铸跨中间包上方的浇注位进行浇注，浇注完毕，再把空包转出的同时，又把另一个盛满钢水的钢包旋转到浇注位置，这样就可以快速更换钢包，实现多炉连浇。
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9.3.2 连铸工艺控制技术
1.中间包内钢水温度变化规律
中间包内钢水温度控制
2.中间包内钢水温降 主要取决于钢包及中间 包的热工状况。
中间包内钢水温度控制
3.浇注温度的确定
最大过热度的选取要根据钢种、铸坯断面 、浇注条件等因素确定。
注流控制与管理
1.中间包钢流 要求浇钢速率和拉速相适应，水口直径要与浇注 铸坯的钢水流量相配合。中间包流出钢水量为:
Mn/S25。
硫含量对钢延伸率的影响
9.3.1.2 连铸钢水成分控制
4）其它元素含量控制 含Ti不锈钢中的Ti、铝镇静钢中的Al，都极易发
生二次氧化，影响钢水的可浇性，需注意保护。 钢水中Cu0.2%，Sn0.02%。 5)连铸钢水脱氧控制 脱氧剂加入方法； 转炉挡渣出钢； 电炉偏心炉底出钢。
3.钢包内钢水加热调温 1）电弧加热法 如ASEA-SKF，VHD，VAD，LF等。 2）化学加热法 如RH-OB、CAS-OB、IR-UT等， CAS-OB吹氧4分，铝粉耗量
0.5Kg/t时，350吨钢包内钢水温 度可升高约20℃；
LF炉加热效果
连铸钢水温度调整
5.连铸中间包内钢水加热调温 加热方法有感应加热法和等离子加热法。 电磁感应加热，可使钢水温度相对稳定，且由于电磁搅拌的
9.3.3 连铸坯凝固与传热
一、连铸坯凝固传热特点 1.连铸坯的凝固过程就是一个传热过程
钢液固体+Q 单位重量钢水放出的热量Q包括：
连铸坯凝固与传热
连铸机可分为三个传热冷却区：
1)一次冷却区（结晶器） 2)二次冷却区（喷水区） 3)三次冷却区（空冷区）
从连铸机热平衡来看：
1)钢水从结晶器二冷区辐射区大约有60% 热量放出，铸坯才能完全凝固，这部分热量的放 出速度决定了铸机生产率和铸坯质量；
连续铸造
连续铸造1 基本原理、工艺特点及应用范围1.1 连续铸造的基本过程连续铸造是一种先进的铸造方法，其原理是将熔融的金属，不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中，凝固（结壳）了的铸件，连续不断地从结晶器的另一端拉出，它可获得任意长或特定的长度的铸件。
连续铸锭的工艺过程如图1所示，在结晶器的下端插入引锭，形成结晶器的底，当浇入的金属液面达一定高度后，开动拉锭装置，使铸锭随引锭下降，上面不断浇入金属，下面连续拉出铸锭。
连续铸管的工艺与此相似，只是在结晶器的中央加——内结晶器，以形成铸管的内孔。
图1 连续铸锭示意图1-浇包 2-浇口杯 3-结晶器 4-铸锭 5-引锭1.2 连续铸造的特点和应用连续铸造在国内外已被广泛采用，例如连续铸锭（钢或有色金属锭），连续铸管等。
连续铸造和普遍铸造法比较有下述优点：1.由于金属被迅速冷却，结晶致密，组织均匀，机械性能较好；2.连续铸造时，铸件上没有浇注系统的冒口，故连续铸锭在轧制时不用切头去尾，节约了金属，提高了收得率；3.简化了工序，免除造型及其它工序，因而减轻了劳动强度；所需生产面积也大为减少；4.连续铸造生产易于实现机械化和自动化，铸锭时还能实现连铸连轧，大大提高了生产效率。
2 连续铸铁管连续铸管目前已成为我国生产铸铁管的主要方法。
铸铁管的品种有承插管（自来水管及煤气管），法兰管（农业排灌及工业用管）薄壁管及小直管等。
各种管的形状如图2所示。
图2 连续铸造结构图a-承插管 b-法兰管 c-薄壁管 d一小直管目前国内生产的连铸管内直径由30～1200mm；一般普通压力管出厂前要进行大于15atm的水压试验。
连续铸管的方法是将铁水浇入内外结晶器之间的间隙中（间隙大小即铸管的壁厚）结晶器上下振动，从结晶器下方，下断地拉出管子。
在拉管过程中，管子通过结晶器下口时，必须有一定厚度的凝固层（图3），使能承受拉力、和内部铁水的压力，否则将会造成拉漏的现象。
上述这些工艺要求，都应由连续铸管机加以实现。
《连续铸造及其与轧制的衔接工艺》课件
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。
连续铸钢原理与工艺
连续铸钢原理与工艺连续铸钢是一种现代化的钢铁生产工艺，通过连续铸造设备将熔融的钢水连续地铸造成坯料，然后通过进一步的加工和处理，制成各种规格和型号的钢材产品。
本文将介绍连续铸钢的原理和工艺。
一、连续铸钢的原理连续铸钢的原理是基于连续铸造设备的运行机制。
在连续铸造设备中，钢水通过多孔陶瓷块或水冷铜管等冷却设备，进入到连续浇注器中，通过浇注器喷嘴喷射出来形成钢水流。
钢水流经过一系列的冷却装置，逐渐凝固成坯料，并通过一组辊道传送到下一道工序。
整个过程中，钢水的连续流动保证了钢水的连续铸造。
二、连续铸钢的工艺连续铸钢的工艺包括连铸准备、连铸浇注、坯料冷却和坯料切割等环节。
1. 连铸准备连铸准备包括预热连铸结构、浇注器和冷却设备的准备工作。
预热连铸结构是为了提高连铸结构的温度，以防止钢水凝固过早。
浇注器需要检查喷嘴的磨损情况，确保钢水能够均匀流出。
冷却设备的冷却水也需要进行检查和调整。
2. 连铸浇注连铸浇注是整个连续铸钢工艺的核心环节。
在连铸浇注过程中，钢水通过浇注器的喷嘴喷射出来，形成钢水流。
钢水流经过一系列的冷却装置，逐渐凝固成坯料。
冷却装置有助于提高坯料的质量和表面光洁度。
3. 坯料冷却坯料冷却是保证坯料质量的重要环节。
冷却装置中的冷却水通过坯料表面，吸收坯料的热量，使坯料逐渐冷却。
冷却水的温度和流量需要根据不同的钢种和坯料尺寸进行调整，以达到最佳冷却效果。
4. 坯料切割坯料冷却后，需要进行切割。
切割方式可以是机械切割或热切割。
机械切割适用于小型坯料，热切割适用于大型坯料。
切割后的坯料可以通过下一道工序进行进一步的加工和处理。
三、连续铸钢的优势连续铸钢相比传统的铸造工艺具有以下优势：1. 提高生产效率：连续铸钢工艺可以实现钢水的连续铸造，大大提高了生产效率。
相比传统的铸造工艺，连续铸钢的生产速度更快，能够满足大规模的钢材需求。
2. 降低能耗和排放：连续铸钢工艺在钢水连续铸造过程中，通过冷却装置吸收了大量的热量，减少了能耗和钢水的热量损失。
连续铸钢的名词解释
连续铸钢的名词解释近年来，随着科技的不断发展，连续铸钢技术在钢铁行业的应用越来越广泛。
它不仅提高了钢铁生产的效率和质量，还减少了环境污染。
那么，什么是连续铸钢？本文将对连续铸钢进行详细解释。
一、连续铸钢的概念连续铸钢是指在一个连续的过程中，将液态钢浇铸成连续的坯料。
相比于传统的间歇铸造方法，连续铸钢具有以下优势：1. 提高生产效率：连续铸钢不需要停机等待冷却和顶出钢坯，而是实现钢液的连续供给，大大缩短了生产周期。
2. 提高产品质量：由于连续铸造过程中的冷却速度比较快，钢材的晶粒细化，内部组织均匀，从而提高了产品的力学性能和外观质量。
3. 减少能源消耗：连续铸钢无需反复预热，避免了大量热能的浪费，降低了能源的消耗。
4. 减少环境污染：连续铸钢过程中无需大量排放烟尘和废气，减少了环境污染的程度。
5. 方便管理与自动化控制：连续铸钢系统能够实现全面自动化控制，减少了人工操作的难度，提高了管理的便捷性。
二、连续铸钢的工艺流程连续铸钢的工艺流程主要包括：钢车、过渡板、连铸机、定盘修边、冷却、切割、堆垛等环节。
1. 钢车：钢液从炼钢炉中通过钢包输送到铸钢车中进行储存和运输，维持钢液的合适温度和流动性。
2. 过渡板：钢液从钢车通过过渡管流向连铸机，过渡板起到连接钢车和连铸机的作用，确保钢液的平稳流动。
3. 连铸机：钢液在连铸机内通过结晶器，逐渐冷却凝固成坯料。
连铸机主要包括浇注系统、结晶器、拉拔机构和冷却装置等。
4. 定盘修边：连铸机出来的钢坯经过定盘修边，将坯料的尺寸修整至合适。
5. 冷却：修整后的钢坯通过冷却装置，降低温度，使钢材的内部结构得以稳定，提高其力学性能。
6. 切割：冷却后的钢坯通过切割机械进行切割，根据需要得到合适的长度。
7. 堆垛：切割好的钢材坯料按照规定的规格和堆垛方式进行堆放，便于后续的钢材加工和运输。
三、连续铸钢的应用领域连续铸钢技术广泛应用于钢铁行业的各个领域，如建筑、汽车、船舶、机械制造等。
2+连续铸钢与轧制的衔接工艺
高温热装 低温热装 （ 400℃ 低温界限）
5、常规冷装炉轧制工艺
2.2.2薄板坯连轧连轧CSP工艺（连铸坯直接轧制工艺 ）
2.2.3 2.2.3线、棒材车间典型的热装工艺布置（高、低温热装工艺）
采用热装热送工艺的优点：
（1）减少能源消耗、提高加热炉产量。（燃料消耗降低40%~67%，加热炉产 量提高20%~30%） （2）减少金属消耗（加热时间，金属损耗降0.3%） （3）降低建设投资、生产成本（厂房面积、起重设备、钢坯存量、人员） （4）缩短生产周期 （6）轧钢车间生产管理概念的革新、生产更灵活（按规格组织生产——》按钢 种组织生产）
2 连续铸钢与轧制的衔接工艺
主要内容：
2.1 连续铸钢技术 2.2 连铸与轧制的工艺衔接 2.3 采用热送热装工艺的条件
ห้องสมุดไป่ตู้
2.1 连续铸钢技术 什么是连续铸钢？
连铸是把液态钢用 连铸机浇注、冷凝、 连铸机浇注、冷凝、 切割而直接得到铸坯 的工艺， 的工艺，它是连接炼 钢和轧钢的中间环节。 钢和轧钢的中间环节。
5、电磁搅拌 ：均匀成分、细化晶粒，加速铸坯凝固，使气体和夹杂 上浮 。 6、多点矫直和压缩浇注 ：防止内外裂纹
2.2 连铸与轧制的工艺衔接
2.2.1 连铸-连轧衔接模式
1‘、连续铸轧 1、连铸坯直接轧制工艺 2、连铸坯A3线以上温度装炉 （热送直接轧制） 3、A3线A1线之间温度装炉 (直接热装轧制工艺) 4、A1线以下到400℃温度装 炉（热装轧制）
弧形连铸机工艺示意图
6、引锭装置 7、铸坯切割设备：定尺、火焰切割、液 压或摆动剪
铸坯鼓肚变形示意图
2.1.3 连铸生产工艺
连铸工艺必须保证铸坯的质量和产量， 连铸坯常见的缺陷有： 表面缺陷 内部缺陷 形状缺陷
连续铸钢
38
结晶器运动
39
结晶器的振动参数
周期：结晶器上下振动一次的时间为振动的周期 频率：结晶器每分钟振动的次数
振幅：结晶器从水平位置运动到最高或最低位置所移动的距离
40
5、二次冷却
41
二次冷却区简介
钢液进入结晶器之后，在水冷结晶器的作用下，凝固 成具有一定形状和厚度的坯壳。 一般地，钢液在结晶器里冷却成具有一定厚度坯壳的 过程称为一次冷却；坯壳出结晶器之后受到的冷却称 为二次冷却。 由于钢液熔点高，热容量大而导热性差，经过一次冷 却后，铸坯虽然已经成形，但其坯壳较薄，只有10～ 20mm，如果这种带液芯的铸坯不继续冷却和采用一 定方式支撑。那么，带液芯的高温铸坯在钢液静压力 下就会产生变形，甚至漏钢，所以，还必须对铸坯进 行一次强制冷却。二次冷却装置就是在结晶器之后， 对铸坯进行第二次冷却和支撑的装置。
L＝(d/K)2 Vc
从钢液面到结晶器顶面一般留100mm，故实际结晶器长度 ＝L＋100 ； 板坯结晶器长度在900~1000mm，小方坯结晶器长度在 800~900mm左右。
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结晶器锥度
方坯： = (S1－S2)/S1×100％ 板坯： = (L1－L2)/L1×100％
锥度过小，坯壳过早脱离结晶器壁，影响传热； 锥度过大，摩擦阻力增加，加速结晶器磨损； 根据经验： 方坯结晶器锥度取0.6~0.9%， 板坯结晶器锥度取0.9~1.05%。
1. 2. 3. 4. 5.
增加产量 提高钢收得率 降低能耗 降低生产成本（设备、人工等） 质量提高
11
连铸机主要类型
• •• •• • 有利于夹杂物上浮； 较弧形铸机夹杂物上浮好； 无弯曲、矫直形变； 内部缺陷少(凝固后弯曲、矫直)； 铸机高、钢水静压力大、生产率低； 厂房高、铸机长等问题 。
连续铸造工艺
连采 续用 铸了 造具 有 耐 高 温
有色金属 连续铸造
1.连续铸造工艺流程； 2.连续铸造的质量控制；
型属 器 连 材， 在 续 料从 一 铸 的另 端 造 铸一 连 是 造端 续 利 方连 地 用 法续 浇 贯 。地 入 通 拔液的 出态结 成金晶
图2为铁管连续铸造。 铸造机上安有内、外结晶 器。自结晶器拉出的铁管 利用本身高温可自行退火， 消除白口，铁管达规定长 度后即可从机器上取下。 如果用两个圆辊组成结晶 器则可用于薄板连续铸造。 还有用运动钢带或链板组 成结晶器的板材连续铸造； 也有在旋转轮槽中成形的 线材连续铸造。
连续铸造的优点 连续铸造在国内外已经被广泛采用，如连 续铸锭（钢或有色金属锭），连续铸管等。连 续铸造和普通铸造比较有下述优点： 1、由于金属被迅速冷却，结晶致密，组织 均匀，机械性能较好； 2、连续铸造时，铸件上没有浇注系统的冒 口，故连续铸锭在轧制时不用切头去尾，节约 了金属，提高了收得率； 3、简化了工序，免除造型及其它工序，因 而减轻了劳动强度；所需生产面积也大为减少； 4、连续铸造生产易于实现机械化和自动化， 铸锭时还能实现连铸连轧，大大提高了生产效 率。
铜套的 离心铸 造
图1 立式离心铸造示意图 1-浇包 2-铸型 3-液体金属 4-皮带轮 和皮带 5-旋转轴 6-铸件 7-电动机
图2 卧式离心铸造示意图 1-浇包 2-浇注槽 3-铸型 4-液 体金属 5-端差 6-铸件
与离心铸造和沙铸相比，连续铸造生产过程有那些优点
连续铸造，由于金属被迅速冷却（30秒以内），导致合金结晶致密，组织均 匀，机械性能较好；而离心铸造时，由于合金中不同金属的原子量不同，离心力 使得原子量大的金属分部靠近外表面（距离轴心远），这样就使得合金的分部不 均匀；砂铸的冷却非常慢，导致其冷却过程中很多金属原子出现抱团的现象，导 致金属密度分部不再均匀。 连续铸造时，铸件上没有浇注系统的冒口，故连续铸锭在轧制时不用切头去 尾，节约了金属，提高了收得率； 简化了工序，免除造型及其它工序，因而减轻了劳动强度；所需生产面积也大为 减少； 连续铸造生产易于实现机械化和自动化，铸锭时还能实现连铸连轧，大大提 高了生产效率，在大规模生产的情况下，其成本较低； 离心铸造的生产长度受到了限制，其直径决定了产品铸造长度。连续铸造非 但不会受到铸造长度的限制，而且可以短期内进行大规模生产；同时，离心铸造 生产过程中，表面氧化层较厚，从而使得铸造尺寸和终端毛坯尺寸差距较大，离 心铸造； 复杂断面生产能力：离心铸造并不能根据客户的要求生产具有复杂断面结构 的产品，而高端连续铸造可以，并且可以将成本控制得很低 从机械强度方面说，由于铜合金从连续铸造结晶器中流出，在一定程度上， 结晶器起到了挤压作用，所以其强度也会比离心铸造高出10％到20％之间
连续铸钢新技术
连续铸钢新技术
一)怎样才能消除凝固沟?
答：消除凝固沟的主要措施是控制钢夜夜面起伏，除此之外的影响因素有：
(1) 负滑脱时间：负滑脱时间长，凝固沟深度增加，或者说结晶器超前量越大，越容易形成凝固沟。
(2) 非正弦振动：采用非正弦振动则振痕深度减少，凝固沟也减少。
(3) 结晶器电磁制动：结晶器电磁制动可以将结晶器夜面起伏控制在很小的范围内。
(二)影响振痕深度的因素有哪些?
答：影响振痕深度的因素很多，主要有下面几个因素：
(1) 振动频率和振幅：高频率振动下的振痕深度较浅，振幅增加，振痕深度增加。
因此现代连铸机普遍采用高频率、小振幅的结晶器振动装置。
(2) 拉坯速度：其他条件不变的情况下，拉坯速度增大，振痕深度变浅。
(3) 负滑脱量和负滑脱时间：负滑脱量能够决定是否有沟状振痕存在，负滑脱时间决定坯壳凹陷的深度。
负滑脱时间越长，坯壳凹陷的越深，振痕也就越深。
(4) 结晶器超前量：超前量越大，形成沟状振痕的机会越大。
(5) 保护渣性能对振痕深度的影响：保护渣黏度越大，振痕越浅。
(6) 采用抛物线结晶器、曲面结晶器、钻石型结晶器，都会减少振痕深度。
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2）经验法
3）热平衡法
Q eLvm cl (Tc Tl ) Lf cs (Ts T0 )
Q e
Lvm[cl (Tc Tl ) L f cs (Ts T0 )]
结晶器传热的改善
1）锥度的影响 2）结晶器润滑 3）结晶器材质 4）结晶器参数 5）冷却强度 6）冷却水质 7）钢水成分
包衬温度对热流速度的影响
连铸钢水温度调整
连铸钢水温度调整是指在包内进行的温度矫正，包括 两种情况：
1）对包内钢水温度的不均匀性进行正常调整； 2）对包内钢水温度偏高或偏低进行的应急调整。 1.钢包吹气搅拌调温
冶金效果
吹气搅拌的冶金效果
连铸钢水温度调整
2.加废钢调温 钢水温度偏高，可在吹气搅拌的同时加入轻型废钢降温。 钢水每降低1℃，需加废钢0.7Kg/t钢。
作用，还可使钢中夹杂物上浮。 利用等离子加热，可以把整个浇注过程中钢水温度波动控制
在±5℃以内，且不产生增碳和三氧化二铝夹杂污染钢水的 问题。但有增氮的趋势。 9.3.1.2 连铸钢水成分控制 连铸对钢水质量的要求： ①成分稳定性(多炉连浇)； ②钢水可浇性(流动性)； ③抗裂纹敏感性； ④纯净性；
二冷区： h（TS TW） 辐射区： （TS4 T04）
连铸坯凝固传热数学模型
3.差分方程的建立：
连铸坯凝固传热数学模型
求得一维传热偏微分方程的差分方程组为：
模型输入输出量的关系
工艺及介质参数
钢种
浇注温度TC 二冷各段水量Qi 冷却水温TW 空气温度T0 空气传热系数h0 辐射系数σ
表面黑度ε
连铸坯凝固与传热
二、结晶器的凝固传热 1.结晶器内坯壳形成
a-形成坯壳；b-平衡状态； c-形成皱纹与凹陷；d-坯壳出结晶器
连铸坯凝固与传热
2.结晶器钢水热量导出 1）结晶器热流
结晶器热流计算
结晶器坯壳生长规律
确定凝固坯壳厚度的方法有： 1）试验测定 利用拉漏的坯壳，沿不同高度锯开，测定坯壳的平均厚度
1
Lf
m
dS dt
二次冷却
凝固潜热传至铸坯表面被二冷水带走，
Lf
m
dS dt
m (TL TS )
S
积分 S
m (TL TS ) Lf m
t
凝固坯壳传导的热流由喷雾水带走
m (TL TS ) m (TL TS )
t
h(TS T0 )
Lf m
二次冷却
由上式可知：
h 1 t
Q 1 t
Q 1 H V
流出钢水量和拉坯量一致时，有
abv C d 2 2gh
4 d 4abv
C 2gh
注流控制与管理
2.中间包钢流的保护 1)气封式保护
2）浸入式水口保护
浇注工艺操作
1.拉速确定 ①按结晶器出口处坯壳厚度计算
min K m
t m Km
L V
V
L
Km min
2
②按铸机冶金长度计算
D K 2
L V'
V' 4L K 2 D
浇注工艺操作
③按以下经验公式计算
铸坯断面周长
V f L S
铸坯断面面积
小方坯 f 65 100, 小方坯 f 55 75,
圆坯 f 45 60, 板坯 f 55 80
小断面取上限，大断面取下限。
V 0.118(1 B) dB
B是铸坯宽厚比
浇注工艺操作
9.3 工 艺 篇
9.3.1 连铸钢水的准备 9.3.2 连铸工艺控制技术 9.3.3 连铸坯凝固与传热 9.3.4 连铸保护渣
9.3.1 连铸钢水的准备
对钢水温度进行准确控制以及成分控制、脱氧 控制及净化处理等。 9.3.1.1 连铸钢水温度控制
提供合格钢水的基本参数之一，是保证合理的 浇注温度。若浇注温度过低，易引起中包水口冻 结，迫使浇注中断；太高，易引起钢包水口失控， 坯壳减薄，造成漏钢。
2)铸坯切割后约还有40%的热量放出，为利用 此部分热量，可进行铸坯热装和连铸-连轧。
连铸坯凝固与传热
2.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
3.分阶段的凝固过程 铸坯的凝固经历三个阶段： Ⅰ钢水在结晶器内形成初生坯壳；K=20 Ⅱ带有液芯的坯壳在二冷区稳定生长；K=25 Ⅲ临近凝固末期的坯壳加速生长。K=27-30 4.已凝固坯壳的冷却可看成是经历“形变热处理” 过程 1）承受热应力和机械力的作用； 2）随着温度的下降，坯壳发生相变。
连铸对钢水的要求： 1）高温；2）稳定；3）均匀 故为确定合适的浇注温度，需知道各个阶段的 温度损失，多采用现场统计方法。
连铸钢水温度控制
1）出钢过程温降 2）钢包内温降 3）注流温降 4）中间包温降
影响因素： 钢流辐射热损失； 包衬传导热损失； 钢流对流热损失；
钢包容量和加入铁合金数 量。
钢水浇注温度 T t出钢 t过程 t液相
铸坯缺陷的产生与凝固传热的联系
1）铸坯纯净度与拉速和过热度有关； 2）中心偏析与鼓肚有关； 3）铸坯内部裂纹可能来自于坯壳厚度的不均匀性
及坯壳回热； 4）铸坯表面裂纹可能来自于铸坯在脆性区的变形，
的相变以及铸坯温度分布的不均匀性等。
铸坯冷却冶金准则
1）极限冶金长度 H<H0
2）出结晶器处最小坯壳厚度 e≥e0
注流控制与管理
1.中间包钢流 要求浇钢速率和拉速相适应，水口直径要与浇注 铸坯的钢水流量相配合。中间包流出钢水量为:
Q C d 2 2gh
4
其中： C - 流量系数 0.97 - 0.86(镇静钢) 水口初始截面的变化系数
对硅钢、高碳、锰钢，取上限； 流动性差的低碳铝镇钢，取下限。
注流控制与管理
Mn/S25。
硫含量对钢延伸率的影响
9.3.1.2 连铸钢水成分控制
4）其它元素含量控制 含Ti不锈钢中的Ti、铝镇静钢中的Al，都极易发
生二次氧化，影响钢水的可浇性，需注意保护。 钢水中Cu0.2%，Sn0.02%。 5)连铸钢水脱氧控制 脱氧剂加入方法； 转炉挡渣出钢； 电炉偏心炉底出钢。
tl t0
tl Ci
%Ci
t过程 t1 t2 t3 t4 t5
钢水浇注温度确定
钢水浇注温度确定
浇注钢种 高碳钢、高锰钢
板坯、大方坯 +10℃
合金结构钢
+5～10℃
铝镇静钢、低合金钢 +15～ 20℃
不锈钢
+15～ 20℃
硅钢
+10℃
小方坯
+15～ 20℃ +15～ 20℃ +25～ 30℃ +20～ 30℃ +15～ 20℃
设二冷区供水分n段，各段冷却水量分配为：
Q1 : Q2 : Q3 : : Qn
1: H1
1: H2
1 :: H3
1 Hn
二冷总水量 Q Q1 Q 2 Q3 Q n
1 1 1 1 1
Hi
H1
H2
H3
Hn
Q1
Q 1
H1
Hi
Q2
Hale Waihona Puke Q1H2 Hi
二次冷却
二冷区喷水量随铸坯表面热流从上到下逐 渐减少，实际生产中对二冷水量的分配方 案有以下三种：
Ts
Ⅱ表面温度在300-600℃，
Ts
Ⅲ表面温度大于600℃
与Ts几乎无关
影响二冷传热的因素
2）水流密度 3）水滴速度 4）水滴直径
h AW n 或 h AWn (1- bTw )
影响二冷传热的因素
5）铸坯表面状态 6）喷嘴的使用状况
二冷区传热
2.二次冷却路线的制订 传热观点： 提高二冷区的冷却效率，就是增加传热系数h； 冶金质量观点： 二冷水量和分布
出结晶器坯壳厚度
铸
各段出口坯壳厚度
坯
各冷却段凝固系数
温
总凝固系数
度
2.铸坯冷却控制
1)结晶器坯壳凝固 特征
凝固过程中，角 部首先产生气隙， 逐渐向中部扩展， 所以角部的坯壳最 薄。
浇注工艺操作
2.二次冷却
1）冷却强度
钢种类别 冷却强度l/kg
普碳钢、低合金钢 1.0-1.2
中高碳钢、合金钢 0.6-0.8
裂纹敏感性强的钢 0.4-0.6
高速钢 0.1-0.3
2)冷却水分配 铸坯凝固时，凝固前沿放出潜热，
与铸坯质量有关； 一般二次冷却制
度应根据钢种、 钢的高温脆性曲 线来决定。
连铸二次冷却制度选择
连铸冷却冶金准则
3.铸坯冷却控制的冶金准则 良好的铸坯质量应满足的标准： 1）良好的铸坯质量，无皮下夹杂； 2）限制铸坯的中心偏析； 3）避免内部和表面裂纹的产生； 4）铸坯低倍结构中等轴晶比例要尽可能大一些； 5）铸坯形状规整。
板坯： 方坯： 圆坯：
c T T ( T )
t x x
c T
t
（
2T x 2
2T y 2
)
c T
t
r
(
T r
)
r
(
T r
)
连铸坯凝固传热数学模型
2.方程的边界条件： 1）初始条件： t 0, x 0, z 0,T Tc
2）铸坯中心：对称传热（绝热）
T 0 T 0
x
y
3）铸坯表面： 结晶器： A - B t
3）铸坯鼓肚极限 Ti≤T0
4）铸坯表面回热限制 C为经验值，一般为
T2 T1 C Z
150）0℃脆/性m区铸坯变形 TS≥Tsup TS≤Tint
6）表面冷却速度限制 C=200℃/m T1 T2 C