炼钢连铸讲义1
连铸工艺控制培训讲义
目录第一章连铸钢水的质量控制1.1 连铸钢水的温度控制------------------------- 11.2 连铸钢水的成分控制------------------------- 51.3 钢水含氧量的控制 ------------------------- 16 第二章中间包冶金2.1 中间包冶金功能 ----------------------------172.2 中间包钢水夹杂物的去除-------------------- 202.3 中间包操作过程的流动现象------------------ 242.4 中间包精炼技术---------------------------- 29 第三章连铸保护渣3.1 连铸用中间包覆盖剂------------------------ 293.2 结晶器保护渣------------------------------ 34 第四章连铸操作4.1 生产准备状态 ------------------------------414.2 备机操作 ----------------------------------444.3 浇铸操作 ----------------------------------484.4 连铸钢水拒浇的条件 ------------------------52 第五章连铸常见工艺事故及处理措施5.1 钢包事故 ----------------------------------555.2 中间包事故---------------------------------575.3 结晶器事故---------------------------------605.4 其它事故 ----------------------------------63第六章连铸的先进工艺6.1 结晶器液位自动控制 ------------------------656.2 动态软压下 -------------------------------686.3 方坯连铸电磁搅拌技术 ----------------------706.4 高碳连铸的组合电磁搅拌技术 ----------------78第一章连铸钢水的质量控制与传统的模铸相比，连铸对钢水质量有着严格的要求，它既要保证稳定适宜的钢水温度和脱氧程度，以满足可浇性；又要最大限度地降低钢中S、P杂质及气体含量，以确保连铸的顺行和铸坯质量的提高，保证合格钢水的及时供应，是提高连铸生产的基础和前提。
炼钢连铸工艺介绍PPT课件
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提高连铸坯表面质量的措施
3). 初生坯壳的均匀性。结晶器弯月面初生坯壳不均 匀会造成纵裂和凹陷，导致拉漏。坯壳生成的均匀性决 定于钢成分、结晶器冷却、钢液面稳定性和保护渣润滑 性能。
沿窄面向上流股动量太强或流股中含有沿窄面向上流股动量太强或流股中含有气泡降低了密度流股向上提升引起了弯月气泡降低了密度流股向上提升引起了弯月面区液面波动太大液渣渗入到坯壳与铜板的面区液面波动太大液渣渗入到坯壳与铜板的气隙困难导致弯月面的不均匀热流从而产气隙困难导致弯月面的不均匀热流从而产生纵裂纹
阳春新钢铁连铸工艺介绍
2.中间包：它的作用是减压、稳流、去渣、 贮钢、分流和中间包冶金等重要作用。
3.中包小车：它的作用是用来支撑、运输、 更换中间包的设备。
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4.结晶器:它的作用是一个水冷的钢锭模，是 连铸机非常重要的部件，是连铸设备的心 脏。
5.结晶器振动装置：它的作用是固定结晶器、 铸坯脱模。
6.二次冷却系统装置：它的作用是冷却、支 撑、导向。
⑴钢中总氧法
钢中的氧以两种形式存在：溶解于钢中的 溶解氧和存在于氧化物的氧，钢中的总氧 含量是两者之和。钢中的总氧含量越低， 说明钢中氧化物夹杂越少，钢就越干净。
⑵钢中酸溶铝损失法
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定义：二次氧化是指钢水中的合金元素与空气中的 氧、炉渣、耐火材料中的氧化物发生化学反应，生 成新的氧化物相而污染钢水。 2.1：钢水与空气的二次氧化： 2.1.1：注流与空气接触吸氧 2.1.2：注流卷入空气吸氧 2.1.3：钢水裸露吸氧 2.2：钢水与耐火材料的二次氧化： 2.2.1：中间包衬 包衬材料中含有SiO2被钢水中的Al还原生成Al2O3， 使钢洁净度降低。因此，中间衬向碱性材质方向发 展。
连铸工艺讲义
1.2.2过热度的ΔT确定
中间包内钢水的过热度ΔT取决于钢种、铸坯断面及浇注条 件等因素。如钢中含碳低，铸坯断面小、过热度应大些；钢中 碳、硅、锰含量高，铸坯断面大，过热度可取低值。浇注条件 主要指钢包及中间包的热工状况，即钢水在钢包及中间包内热 量损失引起的温降。 ΔT=t出钢-Δt过程-tl 式中Δt过程是从出钢到开始浇注的过程温降，其表达式如下： Δt过程=Δt1+Δt2+Δt3+Δt4+Δt5 式中：Δt1--出钢过程中钢水的温降； Δt2--出钢后到钢包处理前钢水的温降； Δt3—钢包处理过程中钢水的温降； Δt4—处理后至钢包开浇前钢水的温降； Δt5—钢水从钢包注入中间包的温降。 钢水过程温降如下图所示：
3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021
2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
⑴开浇期：由于中间包衬吸热，在15～20分种内钢水 温度偏离目标温度下降10～20℃
⑵正常浇注期：当中间包衬的散热损失与补充到中间 包钢水热量损失相等时，钢水温度恢复到目标温度。
⑶换钢包：连浇换钢包期间，中间包钢水温度又有所 降低，第二包钢水开浇后，又恢复正常。
连铸概论
4. 中间包结构 包括包体、包盖、水口和塞棒及开闭装置级成。
( 一) 包体
包括外壳和内衬 外壳:（1）一般用12～20mm厚的钢板焊成，要求具有足够的刚性，长期在高温环境下浇注、搬 运、清渣和翻包时结构不变形。 （2）壳体外部有加固筋板，外壳设有钓钩或吊环以备换包体时用。 （3）外壳四周钻许多小孔通气，便于烘烤时内衬中水蒸汽的散发。 （4）包壳外壁有一定倒锥度。 内壁：有一定的锥度，以便于清渣、砌筑挤紧，耐火砖不易坍塌，斜度一般为8%～10%。 内衬：两种 （1）砌砖型：绝热层、永久层和工作层三层结构。 （2）打结型：整个中间包借助于专门的胎具，采用耐火混凝土浇灌打结成型，打结后的整 体包衬具有结构牢固，使用寿命长的优点。
第二节 中间包及中间包车
一、中间包 1.作用 （1）减压、稳流：避免钢流过大、过小引起钢水飞溅、散流以及结晶器液 面的过份波动。 （2）除渣：钢水在中间包内保持一定的停留时间，促使非金属夹杂物上浮，并均匀钢水温度 和化学成分。 （3）分流：当浇铸多流铸坯时，可进行分流。 （4）贮存：在多炉连浇过程中，中间包内贮存一定量的钢水，可以保证钢包在更换期间的顺 利浇铸，避免拉速的大幅度变化。 2.中间包结构的要求 （1）散热面积小，保温性能好。 （2）内衬耐材易于维护，便于清包、浇注、砌筑等操作。 （3）外形简单，长期高温作用下结构稳定可靠。 （4）钢水在中包内停留适当的时间，中包内的固体钢壳最少。 3.中间包形状 外壳力求简单，采用矩形（俯视）,梯形(侧视)，包壁有一定的倾斜度
（三）水口装置
三种水口控制方式：定径水口、滑动水口和塞棒水口。 本钢主要是塞棒控制。 1.作用：调节中间包到结晶器的钢水流量。 2.要求：灵活、可靠。在操作时能充分地观察和控制结晶器内的钢水液面高度。 3.控制方式：塞棒为整体结构，用于控制和精调从中间包到结晶器的钢流。它还可以在事故状态 下，立即阻断钢流。控制方式为液压机构，可手动也可自动。自动状态下，塞棒由结晶器液 位控制系统自动控制。 4.材质塞棒体：铝碳质 塞棒头：镁质材料 塞棒臂：碳素结构钢 5.特点 ： 塞棒的控制可自动和手动,本钢是自动的液压控制,自动操作是通过结晶器液面控制仪根据液面 波动情况发出信号给位移跟踪指示器，通过液压随动系统由液压缸操作塞棒实现的。
连铸工艺部分讲义 ppt课件
第一部分：
二、中间包
连铸耐材
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第一部分：
二、中间包
连铸耐材
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第一部分： 连铸耐材
二、中间包
4、中间包的准备 ：
4.1 快换机件、上水口、座砖安装 4．1．1 喷涂：用石墨粉喷涂上水口座圈外圆和快换机构的加紧环内壁。 4．1．2 吻合：下装上水口并使其下表面露出加紧环1~2mm，调整上水口吹氩 进气口，必须使其与快换机构的吹氩喷嘴吻合。 4．1．3 检测压力：检查快换机构里的空气弹簧，其压力在1200~1600N。 4．1．4 清理：清理干净盖板下表面、上水口下表面和中包座圈上表面。 4．1．5 确认垂直：在中间包上方目测上水口是否垂直于水平面，否则重装。 4．1．6 捣打紧密：座砖、上水口座圈、定位板之间的缝隙必须使用已拌匀的 捣打料捣打紧密。 4．1．7 涂抹结合面：上水口与座砖结合面泥浆饱满，泥浆用玻璃水混成。 4．1．8 座砖就位：座砖底面与定位板上表面在安装前必须干净，就位后用木 锤打结实。 4．1．9 测试：安装完毕后用浸入式水口测试快换机构2次，观察快换机构是 否灵活，观察上水口与浸入式水口之间有无缝隙。
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第一部分： 连铸耐材
二、中间包
8、关于长寿命中间包：
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第一部分： 连铸耐材
二、浸入式水口
1、作用： 隔绝空气，防止
钢水二次氧化。
2、材质：
大多为镁碳或铝碳 加锆质材料组成， 也有石英材料制成 的。
结晶器卷渣示意图
保护渣层
结晶器卷渣示意图
A，B，C为卷渣处
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第一部分： 连铸耐材
二、浸入式水口
一、连铸耐材
连铸耐材
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第一部分：
二、中间包
连铸耐材
连铸工艺培训课件讲解
2.2、连铸的优越性
a、简化生产工序，缩 短工艺流程 b、提高综合成材率 c、降低能耗 e、易于实现机械自动化 f、扩大钢种，提高产品质量
弧形连铸机的几个重要参数
台数：凡是共用一个钢包同时浇注一流或 多流铸坯的一套连铸设备，称为一台连铸 机。 机数：具有独立的传动系统和工作系统， 当其他组出事故时仍照常工作的一组设备 称为一个机组。一台连铸机可由一机或多 多机组成。 流数：每台连铸机所能同时浇注铸坯的总 根数称为连铸机流数。
2007年4月1日原炼钢厂分设成立第一炼钢厂。目前，第一炼钢厂要生产优质碳素钢、冷 镦钢、焊接用钢、预应力钢棒、建筑用钢、船板用低合金高强度钢等，牌号标准有国标以外 的日标、欧标、英标、美标和韩标等。已经具备年产550万吨钢以上的生产能力。
1.2 炼钢工艺概述
1.2 炼钢工艺概述
炼钢厂的任务
铁水罐 混铁炉
Vmax=（Km/δmin）2 Lm 式中 Vmax—最大拉坯速度，m/min；
Lm —结晶器有效长度，mm； Km —结晶器内钢液凝固系数，mm/min1/2；结 晶器凝固系数可用经验公式Km=37.5/D0.11估算。 δmin—最大坯壳厚度，mm。
圆弧半径 用经验公式确定基本圆弧半径，也是连
t
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（最小坯壳厚度）。
对于小断面铸坯壳安全厚度为8~10mm；大
断面铸坯坯壳安全厚度不小于15mm。
根据凝固定律：δ=K凝
或
δ=K凝
t
L vC
式中 K凝—凝固系数，mm/min1/2；铸坯综合凝固系 数K凝为24~30 mm/min1/2。为保险起见，板坯 K凝取值较小，碳素钢K凝取28 mm/min1/2 ，弱钢冷 却钢种K凝取24~25mm/min1/2。 最大拉坯速度：
连铸工教程1
第一章概况1.连铸机的机型经历了由立式、立弯式、直结晶器弧形、弧形、椭圆形到水平式的发展过程。
其铸机的高度由高到低。
2.连铸机按浇注铸坯断面分类有方坯连铸机、板坯连铸机、圆坯连铸机、异型坯连铸机、方、板坯兼用连铸机。
3.目前连续铸钢车间主要布置形式有两种：连铸机的中心线与厂房柱列线相垂直者为横向布置，连铸机中心线与厂房柱列相平行者为纵向布置。
4.一台连铸机具有独立传动系统的机组数目，称为连铸机的机数。
5.一台连铸机能同时浇注的铸坯根数称为连铸机的流数。
6.影响铸机拉速因素有钢种、断面、钢水温度等。
7.弧形连铸机的铸机半径与铸坯厚度有关。
8.立弯式连铸机比弧形连铸机，结晶器内夹杂易上浮。
9.连铸机的机型对铸坯内夹杂物的数量和分布有着重要影响。
10.对铸机而言，热装热送技术的关键是生产无缺陷_铸坯。
11.连铸坯按铸坯断面分类有方坯、板坯、园坯、异型坯。
12.目前，连铸只能浇镇静钢。
13.连续铸钢的三大工艺制度是温度制度,拉速制度,冷却制度。
14.高效连铸的含意包括高质量、高拉速、高作业率和高连浇率等四个方面的内容。
15.我国连铸技术的发展，总体而言，经历了达产、全连铸及当前正在进行的__铸机高效化等几个阶段。
16.近终形连铸机指的是：出铸机连铸坯接近成品。
17.为发挥冶炼设备的能力，保证连铸与炼钢匹配，连铸的能力应大于炼钢的能力10%～20%。
18.弧形连铸机的参数有：铸坯断面尺寸、拉坯速度、圆弧半径、液相深度、铸机流数。
19.直径是450mm的圆坯的断面尺寸表示方法是φ450 mm。
第二章冷却、传热1.钢液的凝固温度随着钢的成分而发生变化,溶于钢中的元素都具有降低钢液凝固点的作用。
2.钢水温度过高,气体在钢中的溶解度就过大,对钢质危害的影响也愈大。
3.连铸机拉速提高,铸坯液芯长度增加,引起铸坯出结晶后坯壳厚度变薄,二次冷却段的铸坯易产生鼓肚变形 ,矫直时由于铸坯仍有液芯而产生内裂等。
4.控制钢水温度的出发点,首先尽可能减少钢包过程温降 ,以降低出钢温度;其次尽可能稳定炼钢操作,提高出钢温度的命中率,避免高温出钢;第三是加强生产调度和钢包周转。
《连铸工艺与设备》讲稿1
另外，还可以按铸坯断面形状分为方坯连铸机、圆坯连铸机、板坯连铸机、异形坯连铸机、方/板坯兼用型连铸机等。
按钢水的静压头可分为高头型、低头型和超低头型连铸机等。
3.1立式连铸机
立式连铸机是20世纪50年代至60年代初的主要机型。立式连铸机，从中间罐到切割装置等主要设备均布置在垂直中心线上，整个机身矗立在车间地平面以上。采用立式连铸机
图0-2 1972年以来我国连铸坯产量和连铸比的增长
1-钢总产量；2-连铸比；3-连铸坯产量
3连铸机的机型及其特点
连铸机的分类方式很多。按结晶器是否移动可以分为两类：
1）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。这些机型已成为现代化连铸机的基本机型，如图3所示。
进入20世纪60年代，弧形连铸机的问世，使连铸技术出现了一次飞跃。世界第一台弧形连铸机于1964年4月在奥地利百录厂诞生。同年6月由我国自行设计制造的第1台方坯和板坯兼用弧形连铸机在重钢三厂投入生产。此后不久，在前联邦德国又上马了1台宽板弧形连铸机，并开发应用了浸入式水口和保护渣技术。同年英国谢尔顿厂率先实现全连铸生产，共有4台连铸机11流，主要生产低合金钢和低碳钢，浇注断面为140mm×140mm和432mm×632mm的铸坯。也开发应用了浸入式水口和保护渣技术。1967年由美钢联工程咨询公司设计并在格里厂投产1台采用直结晶器、带液心弯曲的弧形连铸机。同一年在胡金根厂相继投产了2台超低头板坯连铸机，浇注断面为(150～250)mm×(1800～2500)mm的铸坯，该铸机至今仍在运行。
钢的连铸讲义
世界上第一台工业连铸机； 50年代，工业应用时期； 到50年代末，有连铸机30台，产量110t，连铸比0.34% 60年代，稳步发展时期； 到60年代末，有连铸机200余台，产量4000万t. 70年代，迅猛发展时期； 1981年连铸比33.8%. 80年代，完全成熟时期； 1990年连铸比64.1%；
炼钢生产的大炉容量、高浇铸温度和钢本身 比热低，这些在有色金属生产中未曾遇到过。 一项最重要的开拓性工作是如何提高一台连铸 机的浇铸能力，最关键的是浇铸速度。 1913年，瑞典人皮尔逊提出结晶器以可变的频 率和振幅做往复振动的想法。 1933年德国人容汉斯（S.Junghans）真正将 这一想法付诸实施。
宽板坯铸机于1959年建在原苏联的新列别茨克 厂。日本住友和罗西为新日铁光厂提供的世界上 第一台不锈钢宽板坯连铸机在1960年12月投产， 宽度为1050mm。
在整个50年代，连续铸钢技术尽管开始步入工 业生产，但产量很少，1960年的产量仅为115万 吨，连铸比仅为0.34﹪。
1.3.4 60年代弧形铸机引发的一场革命
❖ 连铸产品的均一性好，质量好； ❖ 易于实现机械化和自动化。
表：炼钢－轧钢不同生产流程的轧钢能耗比较
工艺过程
炼铸均初
连钢
加
轧 轧钢燃
钢锭热轧
铸坯
热
制 料消耗
开
清
×109J/t
坯
理
1 模铸钢锭冷装 O O O O 轧制IC－CCR
O
O
O 2.01
2 模铸钢锭开坯 O O O O 后 直 接 轧 制 IC －DR
炼钢连铸工艺知识讲座(PPT 149页)
炼钢、方坯连铸工艺断面图
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目前二期工程已全面启动，预计2006年四季度竣工投产。 二期建设完成后，炼钢主要装备有：
• 三座210t转炉，全部采用副枪及计算机炼钢、顶底复合吹炼、挡渣出钢。 • 三套铁水脱硫扒渣设施，铁水实现100%脱硫处理。 • 炉外精炼：
（1） 一座吹氩站 （2） 一座CAS-OB钢水精炼站 （3） 一座双工位电极旋转式LF钢包精炼炉（带钢包喷粉） （4） 一座带顶吹氧RH真空精炼设施（预留一座） • 两台不同断面的双流板坯连铸机，一台断面900—1600mm、另一台1100— 2150mm。厚度230、250mm（以230mm为主），长度8000—10500mm，最大单重 38.5t • 两台方坯连铸机 • 两座500立方米活性石灰套筒窑
工业用气
氧气、氩气，制氧厂提供。
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铁合金供应
铁合金贮料间 铁合金高位料仓供应方式
（适用于大型转炉车间）
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散状料供应
散状原料间的地下料仓贮料量一般按3－10天考虑，白 灰定存量应控制在1－2天内。地下料仓深处应考虑设有 排水设施，散状料输送和加入系统应设置除尘设施。
散状料高位料仓布置。
[Mn]+[O]=（MnO）
[Si]+2（FeO）=（SiO2）+2[Fe] [Mn]+（FeO）=（MnO）+[Fe]
脱磷反应
脱硫反应
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2[P]+ 5（FeO）+4（CaO）=（4 CaO.P2O5）+5[Fe]
（CaO）+[ FeS]= （CaS）+（FeO）
2、铁水脱硫处理
• 铁水脱硫的必要性
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散状料上料系统
连铸工艺基础知识 ppt课件
PPT课件
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㈢ 钢水温度控制要点 1、出钢温度控制： ①提高终点温度命中率 ②确保从出钢到二次精炼站，钢包钢水温度处于
目标范围之内 2、充分发挥钢包精炼的温度与时间的协调作用
3、控制和减少从钢包到中间包的温度损失
采用长水口保护浇铸；钢包、中间包加保温剂
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3、钢水在钢包中的温度控制 根据冶炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄的范围内
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1、液相线温度TL
液相线温度，即开始凝固的温度， 就是确定浇铸温度的基础。推荐一个计 算公式：
TL =1537{88[%C]+8[%Si]+5[%Mn]+30[%P]+
25[%S]+5[%Cu]+4[%Ni]+ 2[%Mo]+
2[%V]+ 1.5[%Cr]}
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2、钢水过热度△T的确定 钢水过热度主要是根据铸坯的质量要
• 另外，炼钢工序和连铸工序要紧密配 合，步调一致。
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浇铸温度:指钢水进入结晶器时的温度. 也可以指中间包内的钢水温度.
通常一炉钢水需在中间包内测温3次，即 开浇后5min、浇铸中期和浇铸结束前5min,而 这3次温度的平均值被视为平均浇铸温度。
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钢水的浇铸温度要求:(在一定范围内的合理温度) ◆ 在尽可能高的拉速下，保证铸坯出结晶器时形
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的整个过程中的温降。
实际生产中需采取在钢包内调整钢水温度的措施： ①钢包吹氩调温。 ②加废钢调温。 ③在钢包中加热钢水技术。 ④钢水包的保温。
炼钢及连铸工艺课件
氧气是转炉炼钢的主要氧化剂，其纯度达到或超过99.5%，氧 气压力要稳定，并脱除水分。 铁矿石中铁的氧化物存在形式是Fe2O3、Fe3O4和FeO其氧含量分 别是30.06%，27.64%和22.28%。在炼钢温度下，Fe2O3不稳 定，在转炉中较少使用。铁矿石作为氧化剂使用要求高 （全铁>56%），杂质量少，块度合适。 氧化铁亦称铁磷，是钢坯加热，轧制和连铸过程中产生的氧 化壳层，铁量约占70%-75%。氧化铁皮还有助于化渣和冷却 作用，使用时应加热烘烤，保持干燥。
高碱度烧结矿或球团矿也可做合成造渣剂 使用，其化学成分和物理性能稳定，造渣效果 良好。
在冶炼过程中，由于配料或装料不当以及脱碳过 量等原因，有时造成钢中碳含量没有达到预期的要求， 这时要向钢液中增碳。常用的增碳剂有增碳生铁、电极 粉、石油焦粉、木炭粉和焦炭粉。
转炉冶炼中，高碳钢种时，使用含杂质很少的石油 焦作为增碳剂。对顶吹转炉炼钢用增碳剂的要求是固定 碳要高，灰分，挥发分和硫，磷，氮等杂质含量要低， 且干燥，干净，粒度适中。其固定碳C≥96%，挥发分 ≤1.0%，S≤0.5%，水分≤0.5%，粒度在1-5mm。
国内一些企业顶吹转炉的炉容比
厂名 宝钢 首钢 鞍钢 本钢 攀钢 首钢 太钢
吨位/t
300
210
180
120
120
80
50
炉熔比/m3·-1 1.05 0.97 0.86 0.91 0.90 0.84 0.97 t
供氧制度的主要内容包括确定合理的喷头 结构、供氧强度、氧压和枪位控制。供氧是保 证杂质去除速度、熔池升温速度、造渣制度、
控制喷溅去除钢中气体与夹杂物的关键操作，
关系到终点的控制和炉衬的寿命，对一炉钢冶 炼的技术经济指标产生重要影响。
连铸部分教育材料之一(精品PPT)
D/B 位置
D/B 包装
D/B 分离
D/B 作用
设备和相关操作－结晶器震动
结晶器震动 的作用
结晶器震动曲线
－连铸速度？－结晶器速度？－负滑脱时间？
。有利于板坯壳和 结晶器壁的分离 。有利于凝固坯壳 裂纹的愈合 。有利于连铸保护 渣的往下渗透
结晶器用连铸保护渣
为什么需要炼铸保护渣 。绝热保温 。隔绝空气，防止钢水二次氧化
ZPSS 采用
液相芯核减小 （F-EMS）电磁搅拌器
ZPSS 无
汽雾冷却区
火焰切割机 抛光研磨设备
弯曲段（1）－弓形段（6）－矫直段（2）－水平段（3）
设备和相关操作－钢包和回转台
设备和相关操作－中间包
设备和相关操作－结晶器
Cu－Ag 合金
引锭杆的作用：在连铸开始的时候为 设备和相关操作－ 结晶器的准备和引锭杆 结晶器提供活底，提供足够的冷却时 间形成凝固尖端。
700013000mm编辑课件zpss钢包中间包大包回转台embr电磁搅拌zpss无结晶器液相芯核减小汽雾冷却区火焰切割机抛光研磨设备sems电磁搅拌器zpss采用fems电磁搅拌器zpss弯曲段1弓形段6矫直段2水平段3编辑课件编辑课件编辑课件cuag合金编辑课件结晶器的准备和引锭杆作用引锭杆的作用
方坯连铸 圆坯连铸
ZPSS扩建工程 不锈钢板坯连铸机
学名：直结晶器多点弯曲连 铸机
产品规格
。厚度：200mm 。宽度：800~1600mm 。长度：7000~13000mm
板坯连铸
ZPSS铸机的生产线安排
钢包 中间包
大包回转台
EMBR电磁搅拌（ZPSS无） 结晶器 （S-EMS）电磁搅拌器
炼钢连铸工艺基础知识培训(pdf 129页)
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2.2 主要炼钢方法
氧气转炉炼钢
氧气转炉炼钢是以铁水及少量废钢等为原料，加入熔剂(活性石灰 石、萤石、白云石等)及铁合金。在转炉内用氧气进行吹炼的炼钢方法。 根据冶炼期间向炉内喷吹氧气、惰性气体的部位不同，转炉炼钢又可 分为顶吹、底吹和顶底复合吹转炉。
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2.3 炼钢原料
炼钢原料
金属料
铁水 生铁 废钢 铁合金
造渣材料 辅助原料 氧化剂
增碳剂
氧气 铁矿石 氧化铁皮
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铁水
铁水是转炉炼钢的主要原料，一般占装入量的80%以上。在废钢供应 不足时，电炉炼钢中如有条件可用铁水代替部分废钢，此时铁水配入量 可达30%左右。
转炉炼钢对铁水的要求： ① 铁水温度：铁水的物理热和化学热是转炉炼钢的基本热源。铁水温度 是铁水带入转炉物理热多少的标志，铁水物理热约占转炉热量收入的50% ，一般要求铁水物理温度大于1250℃。 ② 化学成分：国家标准对炼钢生铁的成份有具体规定(GB/T17-1998),但 在实际生产中，各钢厂都根据本厂具体情况对炼钢生铁的成分提出比国 家更严格的规定。
长流程的生产链长，建设投资大，周期长，生产灵活性差、建厂条件 (水电、运输及原材料供应等)要求高而且复杂；
焦化 、烧结及高炉等，环境污染比较严重； 高炉冶炼必须使用日趋紧缺的冶金焦。
因此，长流程正面临着环境保护要求不断提高以及焦煤资源短缺的 挑战。为此，近20年来研发了熔融还原流程，以迎接上述挑战。熔融还 原流程只采用的能源介质为煤和氧气，基本上不使用冶金焦。它的主要 产品是铁水和热值较高的煤气。熔融还原取代高炉的前景还在经受考验 中。
连铸连轧原理课件1
连铸机类型
厚板坯 薄板坯
断面形状 大方坯 小方坯 圆坯 异型坯 运行轨迹
立式 立弯式 多点弯曲 弧形
椭圆形
连铸机类型
按铸坯断面分类
连铸机类型
连铸机示意图
机型的特点
（1）立式连铸机：
结晶器、二冷段、拉坯和剪切沿垂直方向排列
优点： － 无弯曲变形、冷却均匀，裂纹少。 － 夹杂物容易上浮。 缺点： ·设备高，建设费用大。 ·钢液静压大，容易产生鼓肚。
1.2 连铸的发展史
世界上第一台工业生产性连铸机是1951年在原苏联 红十月钢厂投产的立式半连续式装置。它是双流机， 断面尺寸180mm×600mm。 作为连续式浇铸的铸机是1952年建在英国巴路钢厂 的双 流立弯式铸机，其生产断面尺寸为 50mm×50mm 和90mm× 90 mm的小方坯。 宽板坯铸机于1959年建在原苏联的新列别茨克厂。 日本住友和罗西为新日铁光厂提供的世界上第一台不 锈钢宽板坯连铸机在1960年12月投产，宽度为 1050mm。 在整个50年代，连续铸钢技术尽管开始步入工业生 产，但产量很少，1960年的产量仅为115万吨，连铸 比仅为0.34﹪。
1.2 连铸的发展史
连续浇铸思想的启蒙阶段 (1840～1930年) 1840年美国 人塞勒斯(Sellers)获得了连续 铸铅的专利。
图1
图2
1856年英国人贝塞麦(Henry Bessemer) 采用双辊连铸机 浇铸出了金属锡箔、铅板和 玻璃板，并获专利。
1.2 连铸的发展史
1.2.1 早期尝试 美国亚瑟（B.Atha）（1866年）和德国工程师戴伦 （R.M.Daelen）(1877年)最早提出以水冷、底部敞口 固定结晶器为特征的常规连铸概念。前者采用一个底 部敞开、垂直固定的厚壁铁结晶器并与中间包相连， 施行间歇式拉坯；后者采用固定式水冷薄壁铜结晶器、 施行连续拉坯、二次冷却，并带飞剪切割、引锭杆垂 直存放装置。 1920～1935年间，连铸过程主要用于有色金属，尤其 是铜和铝的领域。
钢的连铸[1]优秀课件
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1.2.5 70年代两次能源危机推动了连铸技术迅速发展
经历了1973年～1974年第一次全球能源危机之后， 积极采用连铸的势头更加强烈。1979年的第二次能源危 机成为推动了连铸的飞速发展的主要动力。
1.2.3 50年代开始步入工业化
初期的连铸设备大部分装在特殊钢生产厂。设 备设计主要被容汉斯、罗西和原苏联包揽，机型 主要是立式。50年代制造的40台连铸机中，有 25%是立弯式。
世界上第一台工业生产性连铸机是1951年在 原苏联红十月钢厂投产的立式半连续式装置。它 是双流机，断面尺寸180mm×600mm。
炼钢生产的大炉容量、高浇铸温度和钢本身 比热低，这些在有色金属生产中未曾遇到过。 一项最重要的开拓性工作是如何提高一台连铸 机的浇铸能力，最关键的是浇铸速度。 1913年，瑞典人皮尔逊提出结晶器以可变的频 率和振幅做往复振动的想法。 1933年德国人容汉斯（S.Junghans）真正将 这一想法付诸实施。
宽板坯铸机于1959年建在原苏联的新列别茨克 厂。日本住友和罗西为新日铁光厂提供的世界上 第一台不锈钢宽板坯连铸机在1960年12月投产， 宽度为1050mm。
在整个50年代，连续铸钢技术尽管开始步入工 业生产，但产量很少，1960年的产量仅为115万 吨，连铸比仅为0.34﹪。
1.2.4 60年代弧形铸机引发的一场革命
1.2.6 80年代连铸技术日趋成熟
◆ 连铸已不再是一种“保密的工艺”。 ◆ 普遍建立了人员培训和教育制度 ◆ 预防性维护 ◆ 钢包冶金的完善化有利于连铸的操作。 ◆ 结晶器自动调宽、流式结晶器液面控制、漏
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第一部分转炉炼钢工艺与设备第一节转炉炼钢简介（1课时）1、氧气顶吹转炉的发展1856年英国人亨利.贝塞麦，发明了酸性空气底吹转炉，（去P、S差），同时提出纯氧炼钢。
1878年德国人，托马斯发明碱性空气底吹转炉。
二战后随着制氧技术的发展，采用纯氧炼钢成为可能，推动了炼钢技术的飞速发展。
1952年，奥地利钢铁公司在林茨（LinZ）、1953年在多那维茨（Donawiz）分别分别建成了30吨氧气顶吹转炉车间，又叫L-D转炉。
我国于1951年实验空气侧吹转炉，1954年进行顶吹试验，1964年12月26日，首钢30吨转炉车间建成。
20世纪80年代，宝钢从日本引进70年代末技术，建成我国最大的300t转炉，以后首钢、武钢、鞍钢….陆续建成了210t、250t等大型转炉，钢产量大幅度提高，连续10年位居世界首位，去年钢产量达到4.9亿吨，比06年增加7000万吨。
占世界钢产量的40%。
2、炼钢的基本方法氧气顶吹转炉炼钢（LD转炉）--以氧化元素放热为热量来源。
电炉炼钢：以电能为热量来源，目前也在采用铁水、氧枪吹氧等工艺，后期还原。
平炉炼钢：以重油等为主要热源。
3、什么是钢、铁钢：C含量在0.0218%--2.11%之间的铁碳合金。
加工性能好，柔软，含杂质少，用途广泛。
铁：C含量在2.11%以上的为工业纯铁。
脆，不易加工，用途小。
，工业纯铁：C含量在0.0218%以下的称为工业纯铁。
4、炼钢的基本任务：脱碳、脱磷、脱硫、脱氧、去除有害气体和夹杂、提温、调整成分5、氧气顶吹转炉炼钢的优点：（1）吹炼速度快、生产率高：脱碳速度0.4-0.6%/min，冶炼周期20-40分钟。
电炉：3小时，目前50分钟左右。
（2）品种多、质量好：可冶炼全部平炉钢种及大部分电炉钢种。
（3）成本低，原材物料消耗少。
（4）基建投资少，建设速度快。
（5）易于连铸匹配，易实现自动化。
6、钢的五大元素：C、Si、Mn、P、S7、我厂设备装备情况：百吨车（2台） 80t天车铁水罐（60t）——————→600t混铁炉（2座）→50t铁水包—————→60t转炉→150t石灰窑80t天车60吨钢包→合金微调———→150*150方坯连铸机（2台）→连铸坯→轧钢（一轧、二轧）第二节炼钢用原材物料（2课时）原材料是炼钢的基础，原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的质量有直接的影响，所以必须大力提倡精料炼钢。
主要包括：主原料、辅原料和其它材料。
1、主原料：铁水、废钢、铁块1、1、铁水：占转炉装入量的70%-100%，铁水的物理热和化学热是转炉炼钢的基本热源，对铁水质量的要求为：1、1、1、铁水温度：要求有一定的铁水温度，必须大于1250℃，我厂在1350℃左右。
1、1、2、铁水成分：转炉可适应各种成分的铁水，但为确保顺行，铁水成分必须含量适当和稳定。
（1）Si：是转炉的重要发热元素之一，也是石灰消耗的决定性元素，因此不是越高越好，正常情况下在0.4%-0.8%之间。
Si高的危害：①增加渣料消耗、渣量大。
②易引起喷溅，加大金属损失③加剧对炉衬的侵蚀④影响前期化渣和成渣速度。
（2）Mn：含Mn高对冶炼有利，能促进初期渣早化，易去P、S，减少粘枪，降低合金消耗。
一般为0.2%-0.4%。
（3）P：有害元素，大力去除。
（4）S：除易切削钢外，S是有害元素，S主要来自于原料（铁水、铁块、溶剂等），转炉为氧化性气氛，去S率有限（35-40%），必须控制原料质量。
1、1、3、铁水除渣：铁水渣中SiO2、S含量很高，因此必须采取除渣措施，减少进入转炉。
一般要求小于0.5%。
1、2、废钢：是重要的、稳定的冷却剂，占装入量的30%以下，对废钢的质量要求为：①合适的块度：包括尺寸和单重。
②必须分类存放，避免稀有金属浪费。
③严禁密闭容器、爆炸物、有毒物品、耐材等混入。
④必须干燥、无油污。
1、3、生铁块：是目前主要的冷却剂，冷却效果不如废钢，与废钢搭配使用。
铁块成分必须控制好，尤其是S含量。
2、辅原料：造渣剂、铁合金（脱氧剂）2、1、造渣剂2、1、1、石灰：是炼钢主要的造渣材料，具有脱S、P的能力，占造渣材料的70%左右，石灰质量的好坏对炼钢有很大影响。
对石灰质量的要求：（1）有效CaO含量要高（2）SiO2、S含量要低（3）适当的块度（4）石灰的活性度：是石灰反应能力的标志，是衡量石灰质量的重要参数。
（高；能力强，成渣速度快。
）活性石灰：在回转窑或新型窑内，处于1150-1250℃较低温度下焙烧的石灰，气孔率高达40%以上，呈海绵状，体积密度小（1.7-2.0g/cm3），比表面积大（0.5-1.3m3/g），晶粒细小。
这种石灰反应能力强，称为软烧石灰或活性石灰。
2（过）烧率较高。
2、1、2、轻烧白云石由生白云石（CaMg(CO2)2）经焙烧后得到轻烧白云石，20世纪60年代开始应用，其目的是保持渣中一定的MgO 含量，减少炉渣对炉衬的侵蚀，提高炉龄。
2、1、3、萤石主要成分为CaF2,是造渣的助溶剂，可在短时间内帮助化渣，改善炉渣流动性。
但加入量过大，会造成泡沫化严重，易喷溅，损害炉衬，还会造成环境污染。
2、1、4、铁矿石（褐铁矿）主要成分为Fe2O3，熔化后被还原，产生大量的FeO，促进化渣，同时吸收大量的热。
因此，铁矿石（褐铁矿）在促进化渣的同时，起到很大的冷却作用，冷却效果是废钢的3倍。
但由于含一定量的SiO2，因此需补加部分石灰。
质量要求：Fe2O3≥56% SiO2≤10% 块度：10-50mm2、2、铁合金（脱氧剂）吹炼终点，出钢过程中，必须脱除钢中多余的氧，并调整成分达到钢种规格要求，必须向钢中加入脱氧剂和铁合金。
主要的铁合金：MnFe、MnSi、SiFe、NeFe、C线、Mn线…主要的脱氧剂：CaBaAISi、AI、CaSi、FeAISi…3、其它材料3、1、氧气：由制氧机分离空气而得，含氧在99.6%以上，是铁水中各种元素的氧化剂。
要求脱除水分，氧压要稳定。
3、2、增碳剂：出钢时，为达到钢种碳含量要求，需加入增碳剂增加钢水中的碳含量。
其固定碳含量不小于95%，粒度在3-5mm之间，不宜太大或太小。
必须准确称量入袋。
主要有：沥青焦、石油焦、无烟煤等3、3、焦碳：开新炉时用于烘炉。
第三节转炉炼钢工艺（8课时）1、炼钢的基本任务1、1、脱碳：将铁水中碳含量由4%左右降低到1.7%以下。
1、2、脱P、S：钢中P、S含量过高分别引起钢的热脆和冷脆，因此必须将P、S含量降低到钢种要求以下。
1、3、脱氧：钢中氧含量过高，不仅会增加钢的热脆性，而且会形成大量的氧化物夹杂。
1、4、去除钢中有害气体：钢中H、N分别会引起钢的氢脆和时效性。
1、5、去除夹杂：夹杂物的存在会破坏钢基体的连续性，从而降低钢的力学性能。
1、6、提温：要最终完成浇注过程，必须使钢水达到一定的温度。
1、7、合金化：要使钢成分达到所炼钢种的要求，确保钢的机械性能。
2、一炉钢在吹炼过程中成分的变化2、1、吹炼前期：Fe、Si、Mn被大量氧化，Si、Mn降到很低。
其主要反应式为：[Fe]+1/2{O2}=(FeO) 2(FeO)+1/2{O2}=(Fe2O3)[Si]+ { O2}=(SiO2) [Si]+2 (FeO)= (SiO2)+ [Fe][Mn]+ 1/2{O2}=(MnO) [Mn]+2 (FeO)= (MnO2)+ [Fe]Fe、Si、Mn的氧化均为放热反应，放出大量的热，提高温度。
2、2、C的氧化：Si、Mn被氧化的同时，C少量氧化，当Si、Mn氧化基本结束时，温度达到1450℃左右，C的氧化速度迅速提高，中期达到最快，后期又有所下降。
其主要反应为：[C]+ 1/2{O2}={CO} [C]+(FeO)= {CO} +[Fe][C]+ {O2}={CO2}2、3、P的去除：由于碱性氧化性炉渣的迅速形成，吹炼40%左右时间时，P就降低到0.02%以下，冶炼中后期，由于温度的不断提高和脱氧合金化，发生回P现象。
其主要反应为：2[P]+ 5(FeO)+3（CaO）=(3 CaO.P2O5)+ [Fe]2[P]+ 5(FeO)+4（CaO）=(4 CaO.P2O5)+ [Fe]2、4、S的去除：前期不明显，中后期高碱度活性渣形成后，随温度的提高，S得以部分去除。
其主要反应为：[FeS]+(CaO)=(FeO)+(CaS) [FeS]+(MnO)=(FeO)+(MnS)(CaS)+3(Fe2O3)={SO2}+6(FeO)+ (CaO)3、一炉钢的冶炼过程根据金属成分、炉渣成分、熔池温度的变化，吹炼过程大致分为以下几个阶段：3、1、吹炼前期：（Si、Mn氧化期）早化渣，多去P，均匀升温3、2、吹炼中期：（C的氧化期）控制好C、O反应均衡的进行，在均匀脱碳的同时继续去除P、S。
（控制返干和喷溅）3、3、吹炼后期：（终点控制）在拉碳的同时，确保钢中P、S含量合乎要求，钢水温度达到放钢要求，控制好炉渣的氧化性。
3、4、拉碳后，测温、取样，若成分、温度合格，便可出钢，在出钢过程中进行脱氧合金化。
3、5、放钢完毕，观察炉衬状况，进行溅渣护炉操作，组织下一炉生产。
4、转炉冶炼过程的五大制度装入制度、造渣制度、供氧制度、温度制度、终点控制及脱氧合金化。
4、1、装入制度：就是确定转炉合理的装入量、合适的铁水、废钢比。
4、1、1、装入制度不合理的危害装入量过大：喷溅严重，化渣困难，延长吹炼时间，吹损大，炉衬寿命降低。
装入量过小：熔池变浅，冲击炉底，产量低。
4、1、2、确定装入量时应考虑的因素（1）要有合适的炉熔比：转炉的工作容积V（m3）与公称吨位T（t）之比，称为炉容比，即V/T（m3/t）。
冶炼过程中应根据铁水成分、冷却剂种类、氧枪喷头结构等因素适当调整装入量，保持合适的炉容比。
大转炉炉容比可小些，小转炉可大些。
我厂：V：42.98 T：60 V/T：7.163（2）合适的容池深度：（3）与连铸生产相匹配。
4、1、3、类型：定量装入、定深装入、分阶段定量装入4、2、供氧制度：使氧气流股最合理的供给熔池，创造良好的物理、化学反应条件。
包括确定合理的喷嘴结构、供氧强度、氧压和枪位操作。
4、2、1、氧枪：由喷嘴、枪身两部分组成，并通水冷却。
喷嘴由紫铜锻造后切削加工而成，也有直接铸造成型的。
枪身为无缝钢管，由三层套装在一起组合而成，内层为氧气通道，中层和外层分别为冷却水的进水和出水通道。
喷嘴与枪身通过焊接连接。
4、2、2、喷嘴的类型及特点：（1）类型：单孔喷嘴和多孔喷嘴（3、4、5、6、8..）（2）喷嘴的结构：拉瓦尔管型结构，即收缩-扩张型。
其特点是能够把压力能最大限度的转化成速度能，获得最大流速（超音速）的氧射流，因而被广泛应用。
（3）马赫数：（Ma）是指气体的流速V与音速a之比，即：Ma=V/aMa＜1，亚音速 Ma＝1，音速 Ma ＞1，超音速（4）喷嘴是压力-速度的能量转换器，也就是将高压低速氧气流转化成低压高速的氧射流。