连铸工艺与设备连铸连轧的匹配XXXX
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4. 生产周期缩短 ➢ 从投料炼钢到轧制出成品仅需几个小时； ➢ 直接轧制时从钢水浇注到轧出成品只需十几分钟。 5. 产品的质量提高 ➢ 加热时间短，氧化铁皮少，钢材表面质量好； ➢ 无加热炉滑道痕迹，使产品厚度精度也得到提高； ➢ 有利于微合金化及控轧控冷技术的发挥，使钢材
组织性能有更大的提高。
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高，则节能越多； ➢ 直接轧制比常规冷装炉轧制工艺节能80%～85%。 2. 提高成材率，节约金属消耗
加热时间缩短，烧损减少，DHCR或CC-DR工艺，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设备，节约基建投资和生产费用。
17
11.2 连铸与连轧衔接工艺类型
20世纪70年代中期以前，工业性试验研究和初步应 用阶段。
所采用 的主要 实验研 究方案
在线同步轧制 带液芯轧制 热装炉轧制 直接轧制
主要方式
20
11.3连铸坯热装及直接轧制技术发展概况
连铸－在线同步轧制 含义
无相变工艺。
12
11.2 连铸与连轧衔接工艺类型
类型1为连铸坯直接轧制工艺，简称CC-DR(Continuous Casting-Direct Rolling)或称HDR(Hot Direct Rolling)
特点：铸坯温度在 1100℃以上，铸坯不 需进加热炉加热，只 需在输送过程中进行 补热和均热，即直接 送入轧机进行轧制。 在连铸机与轧机间只 有在线补偿加热而无 正式加热炉缓冲工序。
13
类型2为连铸坯直接热装轧制工艺，简称DHCR(Direct Hot Charge Rolling)或称为高温热装炉轧制工艺，简 称γ-HCR(γ-Hot Charge Rolling)
特点：装炉温度在 700～1000℃左右， 即在A3线以上奥氏 体状态直接装炉， 加热到轧制温度后 进行轧制。只有加 热炉缓冲工序且能 保持连续高温装炉 生产节奏的称为直 接(高温)热装轧制 工艺。
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类型3、4为铸坯冷至A3甚至A1线以下温度装炉，称 为低温热装轧制工艺，简称HCR(Hot Charge Rolling)
特点：装炉温度一 般在400～700℃之 间。而低温热装工 艺，则常在加热炉 之前还有保温坑或 保温箱等，即采用 双重缓冲工序，以 解决铸、轧节奏匹 配与计划管理问题。
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8
炼钢技术的进步提高了钢的纯净度，近终形连铸对凝 固过程和凝固组织的优化控制，使得保证钢材性能所 需的最小压缩比发生了变化。
除杂质总量外，杂质的种类、粒度和分布也影响压缩 比的选择。当钢中S、P、N、H、O等杂质总量继续下 降时，加上连铸质量的提高，达到钢材基本性能要求 的最小压缩比会继续下降。炼钢-连铸-轧钢三者技术进 步的相互影响，将最终实现铸-轧一体化，即实现所谓 的“极限近终形连铸”加“最小压缩比轧制”的低能 耗、低成本的铸-轧一体化。这不仅对板材生产，而且 也是棒、线、型材生产发展的要求。
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铁碳平衡图
10
11.2 连铸与连轧衔接工艺类型
连铸与轧钢的衔接模式
11
11.2 连铸与连轧衔接工艺类型
类型1’—CR(Cast-Rolling) 类型1—CC-DR 类型2—γ-HCR或DHCR 类型3—(α＋ γ)HCR 类型4—CC-αHCR 类型5—CC-CCR冷装炉轧制 钢材生产工艺趋向：连续化，铸轧一体化。 连铸连轧的定义：1及2能实现均衡连续化生产，
2
11.1 连铸与轧制的衔接工艺
3
11.1 钢坯断面规格及产量匹配衔接
连铸坯的断面形状和规格受炼钢炉容量及轧材品种 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2-3)。 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。
连铸工艺与设备
11. 连铸连轧的匹配
课程编号：01014901
课程类型：选修课
学 时： 32
学 分：2
开课对象：材料成型及控制工程专业本科生
先修课程：认识实习、机械设计、金属学、生产实习
2011.5.31
1/68
11.1 连铸与轧制的衔接工艺
钢铁生产工艺流程发展方向：连续化、紧凑化、自 动化。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-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。
11.3连铸坯热装及直接轧制技术发展概况
连铸连轧技术的起源
传统轧 钢工序 能源消 耗情况
加热炉－57.5% 电能－38.6% 其他－3.9%。
节能的潜力
20世纪50年代初期，开始实验研究工作，先后 建立了一些连铸连轧试验性机组进行探讨。
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11.3连铸坯热装及直接轧制技术发展概况
20世纪60年代后期，出现了工业生产规模的连铸连 轧试验机组。
类型5为传统的连铸坯冷装炉轧制工艺，简称CCR(Cold Charge Rolling)
特点：连铸坯 冷至常温后， 再装炉加热后 轧制，一般连 铸坯装炉的温 度在400℃以下。
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11.2 连铸与连轧衔接工艺类型
CC-DR和HCR工艺的主要优点：
1. 节约能源消耗 ➢ 节能量与热装或补偿加热入炉温度有关，入炉温度越
4
表2-1 铸坯的断面和轧机的配合
5
表2-1 铸坯的断面和轧机的配合
6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表2-2 铸坯的断面和产品规格的配合
7
轧制压缩比：是指铸坯横截面积与所轧钢材横断面积 之比，压缩比是为了保证最终产品的组织结构和机械 性能所需要的最小变形量，是保证内在质量所需的一 个经验数据。高的压缩比可以使变形深透更完全，再 结晶晶粒细化，性能较好。 对一般普碳钢连铸坯，如生产只要求强度性能达标的 钢材产品，压缩比为4～5时就可满足要求。而对于优 质钢、合金钢连铸坯，最小压缩比值不得低于10。
组织性能有更大的提高。
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高，则节能越多； ➢ 直接轧制比常规冷装炉轧制工艺节能80%～85%。 2. 提高成材率，节约金属消耗
加热时间缩短，烧损减少，DHCR或CC-DR工艺，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设备，节约基建投资和生产费用。
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11.2 连铸与连轧衔接工艺类型
20世纪70年代中期以前，工业性试验研究和初步应 用阶段。
所采用 的主要 实验研 究方案
在线同步轧制 带液芯轧制 热装炉轧制 直接轧制
主要方式
20
11.3连铸坯热装及直接轧制技术发展概况
连铸－在线同步轧制 含义
无相变工艺。
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11.2 连铸与连轧衔接工艺类型
类型1为连铸坯直接轧制工艺，简称CC-DR(Continuous Casting-Direct Rolling)或称HDR(Hot Direct Rolling)
特点：铸坯温度在 1100℃以上，铸坯不 需进加热炉加热，只 需在输送过程中进行 补热和均热，即直接 送入轧机进行轧制。 在连铸机与轧机间只 有在线补偿加热而无 正式加热炉缓冲工序。
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类型2为连铸坯直接热装轧制工艺，简称DHCR(Direct Hot Charge Rolling)或称为高温热装炉轧制工艺，简 称γ-HCR(γ-Hot Charge Rolling)
特点：装炉温度在 700～1000℃左右， 即在A3线以上奥氏 体状态直接装炉， 加热到轧制温度后 进行轧制。只有加 热炉缓冲工序且能 保持连续高温装炉 生产节奏的称为直 接(高温)热装轧制 工艺。
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类型3、4为铸坯冷至A3甚至A1线以下温度装炉，称 为低温热装轧制工艺，简称HCR(Hot Charge Rolling)
特点：装炉温度一 般在400～700℃之 间。而低温热装工 艺，则常在加热炉 之前还有保温坑或 保温箱等，即采用 双重缓冲工序，以 解决铸、轧节奏匹 配与计划管理问题。
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炼钢技术的进步提高了钢的纯净度，近终形连铸对凝 固过程和凝固组织的优化控制，使得保证钢材性能所 需的最小压缩比发生了变化。
除杂质总量外，杂质的种类、粒度和分布也影响压缩 比的选择。当钢中S、P、N、H、O等杂质总量继续下 降时，加上连铸质量的提高，达到钢材基本性能要求 的最小压缩比会继续下降。炼钢-连铸-轧钢三者技术进 步的相互影响，将最终实现铸-轧一体化，即实现所谓 的“极限近终形连铸”加“最小压缩比轧制”的低能 耗、低成本的铸-轧一体化。这不仅对板材生产，而且 也是棒、线、型材生产发展的要求。
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11.2 连铸与连轧衔接工艺类型
连铸与轧钢的衔接模式
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11.2 连铸与连轧衔接工艺类型
类型1’—CR(Cast-Rolling) 类型1—CC-DR 类型2—γ-HCR或DHCR 类型3—(α＋ γ)HCR 类型4—CC-αHCR 类型5—CC-CCR冷装炉轧制 钢材生产工艺趋向：连续化，铸轧一体化。 连铸连轧的定义：1及2能实现均衡连续化生产，
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11.1 连铸与轧制的衔接工艺
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11.1 钢坯断面规格及产量匹配衔接
连铸坯的断面形状和规格受炼钢炉容量及轧材品种 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2-3)。 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。
连铸工艺与设备
11. 连铸连轧的匹配
课程编号：01014901
课程类型：选修课
学 时： 32
学 分：2
开课对象：材料成型及控制工程专业本科生
先修课程：认识实习、机械设计、金属学、生产实习
2011.5.31
1/68
11.1 连铸与轧制的衔接工艺
钢铁生产工艺流程发展方向：连续化、紧凑化、自 动化。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-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。
11.3连铸坯热装及直接轧制技术发展概况
连铸连轧技术的起源
传统轧 钢工序 能源消 耗情况
加热炉－57.5% 电能－38.6% 其他－3.9%。
节能的潜力
20世纪50年代初期，开始实验研究工作，先后 建立了一些连铸连轧试验性机组进行探讨。
19
11.3连铸坯热装及直接轧制技术发展概况
20世纪60年代后期，出现了工业生产规模的连铸连 轧试验机组。
类型5为传统的连铸坯冷装炉轧制工艺，简称CCR(Cold Charge Rolling)
特点：连铸坯 冷至常温后， 再装炉加热后 轧制，一般连 铸坯装炉的温 度在400℃以下。
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11.2 连铸与连轧衔接工艺类型
CC-DR和HCR工艺的主要优点：
1. 节约能源消耗 ➢ 节能量与热装或补偿加热入炉温度有关，入炉温度越
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表2-1 铸坯的断面和轧机的配合
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表2-1 铸坯的断面和轧机的配合
6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表2-2 铸坯的断面和产品规格的配合
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轧制压缩比：是指铸坯横截面积与所轧钢材横断面积 之比，压缩比是为了保证最终产品的组织结构和机械 性能所需要的最小变形量，是保证内在质量所需的一 个经验数据。高的压缩比可以使变形深透更完全，再 结晶晶粒细化，性能较好。 对一般普碳钢连铸坯，如生产只要求强度性能达标的 钢材产品，压缩比为4～5时就可满足要求。而对于优 质钢、合金钢连铸坯，最小压缩比值不得低于10。