连铸机操作及工艺介绍

2.1连铸设备连铸机的机型
按结晶器是否移动分为： ☆固定式结晶器（包括固定振动结晶器）的各种连铸机
如立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机、椭圆形连铸
机、水平式连铸机等； ☆同步运动式结晶器的各种连铸机
按铸坯断面形状分为:方坯连铸机、圆坯连铸机、板坯连铸机 、
异型连铸机
1—立式连铸机；2—立弯式连铸机；3—直结晶器多点弯曲连铸机 4—直结晶器弧形连铸机；5—弧形连铸机； 6—多半径弧形（椭圆形）连铸机；7—水平式连铸机
单位长度的坯重：2.0976t/m, Q=226.54t/h
d=51.8mm
中间包用塞头与水口相配合来控制注流。
塞棒长时间在高温钢液中浸泡，容易
软化、变形，甚至断裂。为提高塞棒使用 寿命，一般用厚壁钢管作棒芯，浇注时在 芯管内插入直径稍小的钢管引入压缩空气
进行冷却，这对延长塞棒寿命有一定效果。
也可以将塞棒作为中间包吹氩棒，这样不 仅可以控制注流，还可以在一定程度上起 到净化钢液的作用。
长水口的材质有熔融石英质和铝碳质等
3.中间包
中间包是位于钢包与结晶器之间用于钢液浇注的装置，起着减 压、稳流、去渣、贮钢、分流及中间包冶金等重要作用。
中间包的容量是钢包容量的20%-40%。在通常浇注条件下，钢 液在中间包内停留时间应在8-10min，才能起到上浮夹杂物和 稳定注流的作用，为此，中间包目前是朝大容量和深熔池方向 发展，容量可达60-80t，熔池深为1000-1200mm。
1
式中
S下 S上 S 上 lm
100%
ε1—结晶器每米长度的倒锥度，%/m； S下—结晶器下口断面积，mm2; S上—结晶器上口断面积，mm2 lm—结晶器的长度，m。
倒锥度主要取决于铸坯断面、拉速和钢的高温收缩率 。浇铸 <0.08%的低碳钢的小方坯结晶器，其倒锥度为-0.5%/m；对于 >0.40%的高碳钢，倒锥度在（-0.8～-0.9）%/m。 板坯的宽厚比悬殊很大，厚度方向的凝固收缩比宽度方向收缩 要小得多。一般板坯结晶器宽边设计成平行的。其锥度按下式 计算：
常用字母A表示。 ②振频：单位时间内振动的次数
1000(1 E ) Vc f 4A
③振动速度:即振动线速度
V0 Vmax sin t
④平均振动速度:即完整周期中振动速度的平均值
V0 2 Af
⑤最大振动速度：振动周期中速度达到的最大值 ⑥负滑脱时间：结晶器向下振动，速度超过拉速的那一段时间.
C—表示铸机拉坯辊辊身长度，mm，还表示可容纳
2、铸坯断面的尺寸规格
小方坯：70×70~200×200mm2； 大方坯：
200×200~450×450mm2；
矩形坯：150×100~400×560mm2； 板 坯：150×600~300×2640mm2； 圆 坯： Ф80mm~450mm。
3、拉坯速度（浇铸速度）
气—水雾化喷嘴用高压空气和水从不同地方向进入喷嘴内或喷嘴外 汇合，利用高压空气的能量将水雾化成极细不的水滴；这是一种高 效冷却喷嘴，有单孔型和双孔型两种。
气—水雾化喷嘴雾化水滴的直径小于50μm。在喷淋铸坯时还有
20%-30%的水分蒸发，因而冷却效率高，冷却均匀，铸坯表面温度 回升较小为50-80℃/m；所以对铸坯质量很有好处，同时
自作 他作用 用 塞棒 防止 塞棒 头部 堵塞 成片 状 可以对sen吐出 口进行冲刷；可 以对上水口进行 冲刷 堵塞后 现象及 影响 控流明 显不稳， 液面波 动大， 甚至+7m以上 如何预防及处理
开始时要调小。稳态时要调至 10NL/min（正常压力在150kpa左右） （注意塞棒有时的压力假象或漏气 情况，即流量很小时压力也很大， 也要注意在向稳态转变过程中压力 的逐渐减小现象，此时流量应逐渐 加上去）////若已经堵塞后只能逐步 把塞棒氩气开大至20后，此时要注 意突然涨液面的情况，此种办法也 是侥幸的。
3连铸结晶器
结晶器是连铸机非常重要的部件，称之为连铸设备的“心脏”。钢液在 结晶器内冷却初步凝固成一定坯壳厚度的铸坯外形，并被连续地从结晶器下 口拉出，进入二冷区。结晶器应具有良好的导热性和刚性，不易变形和内表 面耐磨等优点，而且结构要简单，便于制造和维护。
3.1 结晶器参数
1、结晶器长度
作为一次冷却，结晶器长度是一个非常重要的参数。结晶器越长， 出结晶器坯壳越厚，浇铸越安全，但冷却效率降低。确定结晶器
1000Vc 60 tn arccos fA f
⑦负滑脱率，通常用下式表达
E V0 Vc Vc

4 连铸二冷设备
二次冷却的作用是： 带液心的铸坯从结晶器中拉出后，需喷水或喷气水直接冷却，使铸 坯快速凝固，以进入拉矫区； 对未完全凝固的铸坯起支撑、导向作用，防止铸坯的变形； 在上引锭杆时对引锭杆起支撑、导向作用； 直结晶器的弧形连铸机，二冷区第一段把直坯弯成弧形坯； 采用多辊拉矫机时，二冷区部分夹辊本身又是驱动辊，起到拉坯作 用； 对于椭圆形连铸机，二冷区本身又是分段矫直区。
长度的主要依据是铸坯出结晶器下口时的坯壳最小厚度。对于大
断面铸坯，要求坯壳厚度大于15mm，小断面铸坯为8-10mm。 根据大量的理论研究和实践经验，结晶器长度一般在700-900mm 比较合适，也有1200mm。目前大多数倾向于把结晶器长度增加到 900mm，以适应高拉速的需要。
2、结晶器锥度
由于铸坯在结晶器内凝固的同时是伴随着体积的收缩，因此，结 晶器铜板内腔必须设计成上大下小的形状，即所谓的结晶器锥度。 这样可以减少因收缩产生气隙，改善结晶器的导热。结晶器倒锥 度常见有两种表示方法：
连铸操作之氩气调节
S 无吹 e 氩气 n 点 吐 出 口 氩 防止 封 吸入 空气 钢水 增氮 在塞棒 及上水 口氩气 下防止 堵塞 可以对 sen吐 出口进 行冲刷 塞棒逐渐开大，高拉速明显塞 棒很大甚至130开度。 应注意调节好塞棒及上水口的 氩气，并且高度重视氩封对sen 口也有冲刷作用，并且尤其注 意，在小断面时，一定要把氩 封开至10左右。 并且尤其注意，在小断面时，一 定要把氩封开至10左右。其氩封 有明显的均匀氩气流股的效果。
1、振动方式
根据结晶器振动的运动轨迹可将振动方式分为非正弦振动和正弦振 动两大类。非正弦振动使结晶器振动的速度变化较大，引起较大惯 性力矩，对重要的零件和轴承产生很大负荷。正弦型振动以四偏心 机构为首推，结构简单，运动平稳，零件寿命长等优点。
2、振动主要参数
①振幅：振动曲线半波的行程，或上下运行总行程的1/2，
的收缩取1.3%～2.5%为宜，普通深冲钢可取1.5%。
3.2 结晶器振动
结晶器振动在连铸过程中扮演非常重要的角色。结晶器的上 下往复运行，实际机上起到了“脱模” 的作用。由于坯壳 与铜板间的粘附力因结晶器振动而减小，因而防止了在初生 坯壳表面产生过大应力而导致裂纹的产生或引起更严重的后 果。当结晶器向下运动时，因为“负滑脱”作用，可“愈合” 坯壳表面裂痕，并有利于获得理想的表面质量。
v max
K m 2 Lm
2
Km
Lm v max
vmax —最大拉坯速度，m/min； Lm—结晶器有效长度（结晶器长度—100mm）； Km—结晶器内钢液凝固系数，mm/min0.5; δ—坯壳厚度，mm。
4、液相穴深度和冶金长度 液相穴深度是指从结晶器液面开始到铸坯中心液相凝固终了的 长度，也称为液心长度。 L液 v c t
L机 (1.1 1.2) L冶
2.3 连铸机涉及到的几个重要设备
1.钢包
钢包的容量应与炼钢炉的最大出钢量相匹配。考虑到出钢量的 波动，留有10%的余量和一定的炉渣量。大型钢包的炉渣量为 金属量的3%-5%，小型钢包的渣量为5%-10%。 2.滑动水口与长水口 长水口又称保护套管，用于钢包与中间包之间保护注流，避免 了注流的二次氧化、飞溅以及敞开浇注带来的卷渣问题。
2.2 连铸机的几个重要参数
1、规格的表示方法
弧形连铸机规格表示方法为：aRb-C
a—组成1台铸机的机数，机数为1时可以省略； R—机型为弧形或圆形连铸机； b—连铸机的圆弧半径，m，若椭圆形铸机为多个
半径之乘积，也表示可浇铸坯的最大厚度： 坯厚= b/(30～36) 铸坯的最大宽度： 坯宽=C—(150～200) mm mm
二次冷却有用水喷雾冷却和气喷雾冷却两种方法。主要根据铸坯断
面和形状，冷却部位的不同要求，选择喷嘴类型。
从喷嘴喷出的水滴以一定速度射到铸坯表面，靠水滴与铸坯表面之间 的热交换，将铸坯热量带走。研究表明：当铸坯表面温度低于300℃ 时，水滴与铸坯表面润湿，冷却效率高达80%左右；若铸坯表面温度 高于300℃时，水滴到达铸坯表面破裂，冷却效率只有20%。 生产中，在二冷区铸坯表面的实际温度远高于300℃；虽然提高冷却 水压力，增加供水量，但冷却效率与供水量不成正比；同时雾化水滴 较大，平均直径在200-600μm，因而水的分配也不均匀，导致铸坯表 面温度回升太大，在150-200℃/m；虽然压力喷嘴存在这些问题，由 于它的流量特性和结构简单，运行费用低，仍被使用。
拉坯速度是指每分钟拉出铸坯的长度，单位是m/min，简称拉速；
浇铸速度是指每分钟每流浇注的钢水量，单位是t/(min•流)，简 称注速。
1 vc q aD
a——铸坯宽度，m；
D——铸坯厚度，m。
式中：ρ——钢水密度，t/m3；
最大拉坯速度：
限制拉坯速度的因素主要是铸坯出结晶器下口坯壳的安全厚度。 对于小断面铸坯坯壳安全厚度为8-10mm；大断面板坯坯壳厚度应 ≥15mm。
连 铸 机 介绍
1、概述 2、关于连铸设备 3、连铸结晶器 4、连铸二冷设备
5、连铸操作
6、铸坯质量控制 7、总结与讨论
1 概 述
钢水直接铸成接近最终 产品尺寸的钢坯。这一想法 经过一百多年的努力探索， 终于使该技术在上世纪70年 代开始大规模用于实际，并 逐步形成了今天的连铸技术。