水平连铸50问

1、什么是水平连铸？

答：水平连铸（简称HCC）就是在铸机上将钢水沿水平方向连续地铸成钢坯的过程（如下简图）。与弧形连铸相比较具有设备简单、适合生产裂纹敏感性强的钢种等特点。

切割机

2、水平连铸机的主要设备有哪些？

答：水平连铸机的主要设备有：

⑴中间包：盛放钢液的容器，可均匀钢液温度和利于钢液中夹杂物上浮；

⑵结晶器：生产铸坯的关键所在；

⑶引锭杆：将铸坯从结晶器中引出的工具，一般使用刚性中空引锭杆；

⑷拉坯系统：包括拉坯机和控制系统，对拉坯参数进行设定并实施动作；

⑸切割机：对铸坯进行定尺的设备，要求自身重量尽量轻，以减少对拉坯动作的影响；

⑹冷床：在线储存和冷却铸坯的设备；

⑺冷却水系统：对结晶器和整个拉坯系统进行冷却，结晶器冷却水和设备冷却水是两套分开的循环系统。

3、为什么要开发水平连铸技术？

答：水平连铸与传统的弧形连铸相比有以下优点：

⑴由于设备水平布置，机身低，厂房高度要求较低，所以基建投资较少。

⑵铸坯质量高。由于拉坯时中间包与结晶器是紧密相连，防止了钢水的二次氧化，且中间包内钢液面较高，有利于夹杂物的上浮，以提高钢清洁度。据统计，水平连铸钢中夹杂物含量一般为弧形连铸钢中夹杂物含量的1/5左右。由于实现了密封浇注无二次氧化，水平连铸坯中含氧量为弧形铸坯中含氧量的1/4左右。此外，铸坯不弯曲、无矫直内裂、无鼓肚疏松等。特别是水平连铸中结晶器导热集中于前端，铸坯出结晶器后不用喷水，铸坯表面质量好，很适合于高合金钢的铸造。

⑶能直接浇铸成小型铸坯，甚至几毫米的线坯，因此能用最小的轧制比取得终了产品，大大地缩短了工艺流程。

⑷安全可靠性好，由于设备水平布置，一旦拉漏对后续设备烧损少，且事故现场易于清理，能尽快恢复正常生产。

目前，水平连铸适合于中小型钢厂与电炉匹配生产小型断面铸坯。

4、目前在生产中使用的水平连铸机有哪些机型？

答：目前在生产中使用的水平连铸机，按铸坯尺寸分，有以下五种机型

机型

中间包

容量（t）

流间距

（mm）

铸坯尺寸

（mm）

最高拉坯

速度（m/min）

设备长度

（m）

产量

（万吨/流•年）

SLD-200 20 1200 ∮150～∮200 2.8 58 10～12 SLD-140 15 1000 ∮110～∮150 3.8 50 8～10 SLD-100 10 800 ∮50～∮100 4.5 40 4～6 SLD-60 5 600 ∮30～∮70 5.0 30 2～4 SLD-20 0.5 150 ∮8～∮20 6.0 20 0.2～0.3

5、水平连铸的技术关键是什么？

答：水平连铸发展中有三大技术关键：

⑴中间包与结晶器的密封联接。此联接部位既要密封，实现“密封浇铸”，又要作为凝固的起点“人工液面”。如果只采用一般的耐火材料进行密封，容易被钢水侵蚀形成倒“喇叭口”而无法拉出铸坯。因此，用在这一部位的耐材既要经受得起高温冲击，还要容易加工，才能使它与结晶器铜套严密配合。经过国内外多年的研究，以氮化硼为基加氮化硅等热压成型的分离环，能在水平连铸机上一次较长时间使用，以满足当前水平连铸多炉连浇的需要。

⑵拉坯方式及其驱动。由于拉坯时中间包与结晶器联成一体，一般采用铸坯振荡方式，即铸坯作拉一停一推一停或拉一推一拉一推的动作，使铸坯向前运动。驱动系统的动作精度要求控制到0.1mm，因此，拉坯方式及其驱动直接影响连铸工艺进行正常与否和铸坯质量的好坏。

⑶结晶器的结构与正确设计。结晶器是连铸的核心部件，水平连铸中结晶器铜套进口处受钢水静压大，且拉坯的特殊方式引起钢水呈漩涡运动，因而使凝固传热密度高度集中于结晶器前端，它又是多种特殊材质在高温下工作的组合体，热胀设计比较复杂。目前，国内在工业生产上使用得较多的有多段多级式结晶器、导流型结晶器、圆环拉方坯结晶器等型式。

6、水平连铸中间包起什么作用？

答：水平连铸中间包是联系炼钢炉与连铸机的中间环节，中间包的主要作用是：

⑴保温、储存钢水；

⑵能使夹杂物更充分上浮；

⑶为实现“多炉连浇”创造条件。

中间包容量应根据炼钢炉容量或钢包容量选择适当的大小：炼钢炉容量较小时，钢包温降大，为了保温，中间包容量应与钢包容量相当；炼钢炉较大时，可分几次将一包钢水注入中间包内，中间包容量可设计为钢包容量的1/2～1/4。中间包容量过大，将引起耐火材料消耗大，并且中间包烘烤困难，从而使连铸成本增加。

7、水平连铸中间包采用哪些保温措施？

答：水平连铸浇注铸坯断面小，浇铸时间长，钢水温降大，如何保证在浇铸过程中中间包内钢水温度的稳定性，对于实现多炉连浇、提高铸坯质量和降低成本都有十分重要的意义。因此，除采用中间包保温外，在水平连铸中间包使用加热装置也是一个有效的措施，如等离子加热、电弧加热、有芯感应加热等技术。

8、水平连铸中间包滑动闸板的作用有哪些？

答：水平连铸中间包滑动闸板是一种安全装置。因为水平连铸中间包与结晶器直接相联，一旦结晶器铜套烧裂或密封失效，冷却水窜入结晶器钢水中，形成高压蒸汽，便会冲入中间包内引起钢水沸腾而发生爆炸。有了中间包滑动闸板，可以在几秒钟之内截断中间包与结晶器的通道，防止事故的发生。它也是多流式水平连铸机必备设备，如一流拉漏时，可以截断此流，另外一流仍能继续工作。它还是提高钢水成坯率的一种手段，同时可避免在连铸结束过程中形成的长“鱼尾”损坏结晶器内套。

滑动闸板由两块滑板组成：一块密封中间包，一块密封结晶器。在两块滑板之间，垫有快速干燥耐火胶泥垫，这种泥垫，也可调节多流式水平连铸机中间包与结晶器接合面的安装误差，保证多接合面同时密封。

9、水平连铸分离环有哪些特殊要求？