连续铸造原理和连铸设备简介(PDF 28页)
连续铸造PPT课件
铸铁
第四节 薄板的连铸技术
铸钢液芯连铸连轧
优点：
大幅度节约能源 显著改变钢锭的质量 扩大连铸产品品种 节省轧制工艺和设备
铸钢液芯连铸连轧
钢锭液芯轧制与普通轧制 的区别：
➢ 变形在表面的凝固层， 内部钢液可以任意流动， 向各个方向等值传递压 力。
➢ 出现拉应力，可能导致 内裂纹，出现漏钢
➢ 部分抵消钢锭矫直过程 的拉应力，防止矫直裂 纹的形成
双带激冷连续铸造的工作原理
单带激冷连续铸造的工作原理
喷射沉积法带材连铸工作原理
反铸造法
O.C.C.连铸技术
O.C.C.连铸技术的原理与特点
原理：铸型加热 O.C.C.连铸技术的特点
➢得到完全单方向凝固的无限长的柱 状晶组织 ➢存在液相隔离，摩擦力小，牵引力 小，利于进行任意复杂形状截面型材 的连铸 ➢凸向液面，气体和杂质难以进入液 相 ➢缺陷少，组织致密，消除了横向晶 界，塑性加工性好
中间的固相对外层的 液相具有支撑作用。
凸出的凝固界面有利 于晶粒的淘汰。
温度太高或拉伸速度 太快、温度太低都不好。
凝固组织的形成
晶粒的淘汰速率 除了与晶粒的晶体学 取向有关外，还和凝 固界面的宏观形貌有 关。
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
S搅拌
引起两相区内枝晶的破碎，并进入液相区，促进等轴晶凝固组织的形成，细 化等轴晶粒。
F搅拌
促使枝晶骨架的位置调整和促使等轴晶的形成，防止中心偏析和V型偏析
第三节 其他合金的连铸技术
铝合金的连续铸造
凝固组织的控制
凝固组织的控制
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。
连续铸造技术详解-精
单晶连 续铸造
1．溶液 2．冷却水 3．铸型 4．冷却水喷嘴 5．铸锭 6．气孔 7．电炉丝 8．加热铸型 9．液体膜 10．单晶铸锭
铝合金的连铸
铝合金的连铸
铝合金的连铸
铝合金的连铸
铜合金的连铸
金属间化合物的连铸
铸铁的连铸
10 9
8 7 65 4 3
2
1
1．引导杆 2．启动棒 3．石墨结晶器 4．水冷却器
Compact strip production
Inline strip production
漏斗形结晶器
塞棒
中间包座砖 中间包钢板
立
浸入式水口
弯
宽面平行铜板
式Hale Waihona Puke 垂直部分结晶
器
弧形部分，结晶 器中心R＝5m
空心圆管坯的连铸
单晶连铸
普通连铸和单晶连铸凝固方式的比较
普通连 续铸造
连铸机种类
➢立式连铸 ➢立弯式连铸机 ➢弧形连铸机 ➢水平连铸机
立式连铸（垂直连铸）
立式连铸
立式连铸
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。
连续铸锭示意图 1-浇包 2-浇口杯 3-结晶器 4-铸锭 5-引锭
立式连铸
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。
连续铸管凝固示意图
1-内结晶器 2-未凝固层 3-凝固层 4-转动浇杯 5-外结晶器
连续铸管机示意图
1－内结晶器支架 2－转动 浇杯 3－内结晶器 4－浇 杯流槽 5－外结晶器 6－ 承口铁芯 7－铁水包 8－ 振动装置 9－铁管 10－重 锤 11－承口底盘 12－升 降盘 13－导轨 14－电机
第四章-连续铸造
2 优缺点：
（1）铸件迅速冷却，其结晶细，组织较致密。连续浇注、 结晶的过程又会使铸件在整个长度上的组织均匀。 （2） 因无浇冒口，可节省金属消耗。 （3）生产工序简单；生产过程易于机械化，自动化，生产 效率高。 （4） 如把连续铸造获得的高温铸锭，立即进行轧制加工， 则可省去一般轧制前对铸锭的加热工序，故可大大地节省能 源，还可提高生产效率。 （5） 应用范围有一定局限性，只能生产断面不变的长铸 件。
2.1工艺过程 : 卧式连续铸 绽机上，结晶器轴线水平布置，在其型腔部 位是一石墨衬套。结晶器一端与保温炉相连，故液体金属可自 动地充填结晶器型腔。 铸锭的拔出是脉冲 式的，即拔出一定 长度后，稍停，再 拨，如此周而复地 进行。铸锭的拔出 速度由夹辊的转数 控制，当铸锭达到 一定长度时，飞锯 架以与铸锭相同的 速度往右移动，同 时飞锯进刀将铸锭 切断。 图1-4-27 卧式连续铸锭过程示意图
2.2 特点: 卧式连续铸锭厂房高度较低，机器均设在地面上，可 • 节省基建投资， 。 结构简单，易于维修， • 于液体金属可由保温炉直接进入结晶器，可防止产生 • 氧化、夹杂。 不足之处是所需车间面积较大。 •
2.3 应用: 这种方法常用于生产紫铜锭、铜合金锭、 铝合金锭及铸铁坯件等。铸锭的直径由几十毫米至500毫 米。也可用于生产中空厚壁管、板材及线材等。一台机器 的年产量可达数千吨。
第四章 连续铸造
一．连续铸造的实质、特点及 应用范围
1 ．连续铸造的实质
连续铸造是将液体金属连续地浇入 到通水强制冷却的金属型〔即结晶器〕 中；又不断地从金属型的另一端连续 地拉出已凝固或具有一定结壳厚度的 铸件。当铸件从金属型中拉出达到一 定长度时，可以在不间断浇注的情况 下，将铸件切断；也可以在铸件达到 一定长度时，停止浇注，以获得一定 长度的铸件。有时人们把最后一种连 续铸造法称为半连续铸造。
连铸机工作原理
连铸机工作原理
连铸机是一种用来制造连续铸造的设备。
它的工作原理是将熔化的金属逐渐注入到连续流动的冷却铸型中，形成连续的坯料。
首先，连铸机的中间区域有一条上下移动的铸模或铸带。
当金属熔炉中的金属液状物质达到所需温度后，将被倒入连续流动的桶中。
这个桶通常是由铜质制成的，具有良好的导热性能，可以快速冷却金属。
当金属液注入桶中时，由于桶底板的连续移动，金属液也随之流动。
由于桶底板的高温和金属液的热量传导，金属逐渐凝固并形成一块连接在一起的连续坯料。
这个坯料被不断拉伸并移动到下一个工序。
在连铸机的上游位置，通常有一个气体喷嘴或其他形式的冷却设备来提供冷却效果。
这样可以确保金属坯料在移动过程中保持一定的温度和形状。
喷嘴喷出的气体可以帮助稳定金属的凝固速度，并避免出现坯料变形等问题。
连铸机的整个过程是连续进行的，能够快速高效地制造大量的金属坯料。
这些坯料可以进一步加工成所需的轧制材料或其他类型的产品。
连铸机在金属加工和制造行业中扮演着重要的角色，提高了生产效率和产品质量。
连续铸造原理和连铸设备简介
连续铸造原理和连铸设备简介连续铸造设备主要包括连铸机、送丝装置、拉拔机、冷却设备等组成。
连铸机是整个连续铸造线的核心设备，它包括浇注部分和凝固部分。
浇注部分通过浇注头将熔化金属浇注到冷却结晶器中，使得熔化金属得到成型。
凝固部分则是通过在凝固过程中对金属坯料进行冷却处理，使得金属坯料在不断移动的过程中逐渐凝固成型。
送丝装置和拉拔机是用来控制金属坯料的尺寸和形状的关键装置。
送丝装置通过控制坯料的拉丝速度和张力，使得坯料能够在凝固过程中得到适当的形状和尺寸。
拉拔机则是用来拉拔和整形坯料，从而使得金属坯料得到精确的尺寸和形状。
最后，冷却设备是用来对金属坯料进行冷却处理的设备。
通过控制冷却设备的参数，可以使得坯料在凝固过程中能够得到适当的温度和结晶结构，从而保证产品质量。
总的来说，连续铸造设备通过不断地控制和调整熔炼金属的流动和凝固过程，使得金属坯料能够在连续铸造过程中得到高质量的产品。
这种生产方式不仅提高了生产效率，降低了能耗成本，还能够获得更加均匀的产品质量，因此在金属加工行业得到了广泛的应用。
很高兴继续介绍连续铸造的相关内容。
连续铸造设备是现代工业领域中一个重要的技术装备，它广泛应用于钢铁、铝合金、铜合金等金属材料的生产中。
通过连续铸造设备，工厂可以实现高效、精确的生产过程，满足市场对于高质量金属坯料的需求。
在连续铸造的过程中，关键的一环是冷却设备。
冷却设备的设计和操作对于金属坯料的凝固过程至关重要。
凝固速率的控制能够对金属晶粒的尺寸和分布进行调节，进而对产品的力学性能和内部组织进行精确控制。
冷却设备的设计也需要考虑如何降低能耗和提高运行效率，同时保证产品质量。
一些先进的连续铸造设备还配备了智能控制系统，可以实时监测和调整坯料的凝固过程，从而提高产量和坯料质量。
与传统的间歇铸造相比，连续铸造设备具有很高的生产率和效率。
通过连续铸造，金属坯料可以实现自动化和连续化的生产过程，降低了生产周期和人工成本。
连铸工艺与设备连铸的工艺流程与设备
2.2.8 结晶器和足辊
1) 功能 结晶器使钢水生成带液芯的坯壳。足辊起托住坯壳， 并按规定的半径导向坯壳。 2) 位置 插在振动台上结晶器的支承壳座中。
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2.2.9 二冷固定扇形段
RH
RVc/K2 铸坯越厚，拉速Vc越快，铸机半径R就越大，铸机 半径R与凝固系数平方成反比。 ❖对高拉速连铸机，铸机半径相当大，为了减小铸机 半径，而采用带液芯多点矫直。
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❖ 铸机圆弧半径指铸坯外弧曲率半径，是确定弧形连 铸机总高度重要参数，标志所能浇铸铸坯厚度范围 的参数。如果圆弧半径选得过小，矫直时铸坯内弧 面变形太大容易开裂。可用经验公式确定基本圆弧 半径即连铸机最小圆弧半径：
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2.2.15 火焰切割机系统
采用气动夹钳使切割机与铸坯同步行走，电机驱 动切割小车行走，直流调速电机驱动，水冷切枪进 行切割，此系统还有火焰自动调节系统和切割时的 喷铁粉装置。在切割不锈钢时配置喷铁粉装置，可 以切割钢坯(包括不锈钢)。 ❖厚度大于50mm的厚钢板一般采用火焰切割，也 叫氧气切割。
R cD
R—连铸机圆弧半径，D—铸坯厚度； c—系数，一般中小型铸坯取30~36；对大型板坯 及合金钢，取40以上。国外，普通钢取33~35，优质 钢取42~45。
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2.2.22 液相深度
液相深度L液是指铸坯从结晶器液面开始到铸坯 中心液相凝固终了的长度，也称为液芯长度。
浇铸前引锭头和部分过渡件进入结晶器形成结晶器可活动的内底浇铸开始后钢水凝固与引锭头凝结在一起由拉矫机牵引着引锭杆把铸坯连续地从结晶器拉出直到引锭头通过拉矫机后方与铸坯分离进入引锭杆存放装置
连续铸轧机的工作原理及各主要参数
连续铸轧机的工作原理及各主要参数嘿，朋友！咱今儿来聊聊连续铸轧机这神奇的家伙，说说它的工作原理还有那些重要的参数。
先来说说这工作原理，你就把连续铸轧机想象成一个超级大厨在制作美食。
金属材料就像是大厨手里的食材，通过不断加热和挤压，就像是大厨在揉面、擀面一样，让金属从液态逐渐变成固态，而且还能变成我们想要的形状和厚度。
这个过程可不简单，就好像大厨要掌握好火候、力度和时间，才能做出美味的食物一样，连续铸轧机也得精准地控制各种条件，才能生产出优质的金属板材。
那这连续铸轧机里都有啥关键参数呢？比如说铸轧速度，这就好比跑步的速度，太快了容易摔跤，太慢了又没效率。
铸轧速度要是不合适，生产出来的金属板材质量可就没法保证啦，不是表面不光滑，就是内部有缺陷，这可不行！再说说铸轧温度，这温度可太重要啦！温度太高，金属就像化了的冰淇淋，太软不好成型；温度太低，又像冻住的冰块，根本没法加工。
所以得找到那个恰到好处的温度，就像给宝宝洗澡，水温得刚刚好，宝宝才舒服。
还有铸轧力，这就像是给金属材料施加的压力，压力小了，金属不能很好地结合在一起；压力大了，又可能把金属压坏了。
这可真得把握好分寸，就像你抱女朋友，太用力会弄疼她，太轻了又显得不贴心。
还有铸轧辊的直径和辊缝，这直径大小和辊缝宽窄就像是给金属材料准备的“模具”。
模具不合适，做出来的东西能好吗？直径太小或者辊缝太宽太窄，都会影响到最终产品的质量和尺寸。
你说这连续铸轧机是不是很神奇？它的工作原理和各个主要参数就像是一场精密的舞蹈，每个环节都得配合得恰到好处，才能跳出精彩的“金属之舞”。
咱们在使用和操作连续铸轧机的时候，可一定要把这些参数都搞清楚，拿捏到位，这样才能生产出高质量的金属产品，为咱们的工业生产添砖加瓦呀！。
连铸工艺设备连铸设备及主要工艺参数
连铸工艺设备连铸设备及主要工艺参数一、结晶器：结晶器是连铸设备的关键部件，它通过将冷却水冷却的金属液体，使其逐渐凝固形成连续的铸坯。
结晶器主要由结晶器壳体、结晶器底板、冷却水管等组成。
其中，结晶器壳体一般采用无缝钢管制成，具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
二、铸坯：铸坯是由熔融的金属液体通过连铸工艺凝固而成的连续坯料，它具有一定的长度和截面形状。
铸坯的形状和尺寸可以通过调整连铸设备的结晶器壁厚、结晶器型号以及挤压辊的工作方式来控制。
三、结晶壳：结晶壳是指金属液体通过结晶器壁形成的凝固层，它的厚度可以通过调整冷却水的流量和结晶器的温度来控制。
结晶壳的形成决定了铸坯的坯壳厚度和坯壳质量，对后续的连轧和热处理工艺有着重要影响。
四、冷却水系统：冷却水系统主要是用于冷却结晶器和铸坯的工艺介质，通过调整冷却水的温度和流量，可以控制铸坯的冷却速度和坯壳的厚度。
冷却水系统包括冷却塔、冷却水管道、冷却水泵等设备。
五、振动系统：振动系统是用来防止铸坯表面的凝固层结构不均匀和铸坯内部的气孔等缺陷的产生，它利用振动的力量将铸坯表面的结晶层与金属液体不断混合，以提高铸坯的质量。
六、铸坯切割系统：铸坯切割系统是将连铸的整坯切割成所需长度的小块铸件，以便后续的加工和使用。
铸坯切割系统包括切割机、切割刀具等设备。
七、传动系统：传动系统主要是将连铸工艺设备的动力传递给各个部件，以确保连铸过程的连续和稳定。
传动系统包括电机、减速机、联轴器等设备。
八、电气控制系统：电气控制系统是连铸设备各个部件之间的信息交流和工艺参数调整的重要手段，它通过传感器、PLC控制器等设备实现对连铸过程的自动控制。
与连铸设备相关的主要工艺参数包括：1.结晶器温度：结晶器温度决定了铸坯的凝固速度和结晶壳的厚度，通常在1000℃-1500℃之间。
2. 冷却水流量：冷却水的流量决定了铸坯的冷却速度和坯壳的厚度，通常在20-100L/min之间。
3. 振动频率和振幅：振动频率和振幅的调节可以改善铸坯的结晶层结构，通常在50-150Hz和0.2-0.5mm之间。
连铸连轧工艺及设备
连铸连轧工艺及设备连铸连轧全称连续铸造连续轧制（英文：Continue Casting Direct Rolling，简称CCDR），是把液态钢倒入连铸机中铸造出钢坯（称为连铸坯），然后不经冷却，在均热炉中保温一定时间后直接进入热连轧机组中轧制成型的钢铁轧制工艺。
连铸连轧巧妙地把铸造和轧制两种工艺结合起来，相比于传统的先铸造出钢坯后经加热炉加热再进行轧制的工艺具有简化工艺、改善劳动条件、增加金属收得率、节约能源、提高连铸坯质量、便于实现机械化和自动化的优点。
连铸生产工艺对连铸设备的要求如下：- 必须适合高温钢水由液态变成液固态，又变成固态的全过程。
- 必须具有高度的抗高温，抗疲劳强度的性能和足够的强度。
- 必须具有较高的制造和安装精度，易于维修和快速更换，充分冷却和良好的润滑等。
连铸流运行轨迹将连铸机分为立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机、椭圆形连铸机和水平连铸机：- 立式连铸机：此铸机坯壳冷却均匀，且不受弯曲矫直作用，故不宜产生内部和表面裂纹，有利于夹杂物上浮，但其设备高度大，操作不方便，投资费用高，设备维护及事故处理难，铸坯断面和定长及拉速受限，并且铸坯因钢水静压力大，板坯股肚变形较突出。
- 立弯式连铸机：铸机的中间包，结晶器，导辊，引锭杆沿垂线分布。
拉矫机切割机沿水平布置，浇注和冷却凝固在垂直方向上完成，完全凝固后被顶弯90°，进入弯曲段，在水平方向出坯，它的铸机高度比立式下降，运输方便，可适合较长定尺的要求，但由于增加了一次弯曲和矫直，一造成裂纹。
- 弧形连铸机：分为单点矫直弧形连铸机，多点矫直弧形连铸机，直结晶器弧形连铸机。
- 单点矫直弧形连铸机：高度比立式、立弯式低，故设备重量轻，投资费用低，安装和维修方便，钢水对铸坯的静压力小，可减少因股肚造成的内列和偏析，有利于提高拉速改善铸坯质量。
缺点是钢水凝固过程中，非金属夹杂物有向弧内聚焦的倾向，一造成铸坯内部杂物分布不均匀。
- 多点矫直弧形连铸机：优点是固液界面变形率降低铸坯带液芯矫直时，不产生内部裂纹，有利于提高拉速。
连续铸造原理和连铸设备简介
连续铸造原理和连铸设备简介引言连续铸造技术是一种重要的金属加工技术，广泛应用于钢铁、铝、镁、铜等金属的生产中。
连续铸造的工艺具有高效、节能、材料利用率高等优点，被广泛应用于钢铁、铝、镁等行业中。
本文将对连续铸造技术的原理和设备进行简要介绍。
连续铸造原理连续铸造是一种通过连续供料、连续浇注和连续凝固的工艺，实现金属材料连续成型的方法。
连续铸造的原理可以概括为以下几个步骤：1.料槽和供料：连续铸造设备中的料槽用于储存金属熔体，通过供料系统将熔体连续地供给到浇注系统中。
2.连续浇注：在连续铸造设备中，浇注是一个关键步骤。
通过浇注系统，金属熔体被连续地注入到连续铸造模具中。
模具可以是直连铸模、弯铸模或者弯腰铸模等不同类型，根据需要可以选择相应的模具。
3.连续凝固：铸造过程中，金属熔体在模具中逐渐冷却凝固，形成连续的坯料。
连续凝固是整个连续铸造过程中最关键的环节之一，它直接影响到最终产品的结构和性能。
4.坯料切割：连续凝固后的金属坯料需要经过切割设备进行切割，得到所需的最终产品。
切割的方式可以有气割、火割、机械切割等多种方式。
连铸设备简介连铸设备是实现连续铸造工艺的关键设备，根据不同的金属材料和工艺要求，连铸设备可以有多种类型。
下面将对常见的连铸设备进行简要介绍：1.连铸机：连铸机是一种用于实现钢铁、铝、铜等材料连续铸造的关键设备。
连铸机主要由料槽、浇注系统、连续凝固系统、控制系统等部分组成。
根据金属材料的不同，连铸机还可以分为脱模连铸机、直铸连铸机等不同种类。
2.连续铝型材连铸设备：连续铝型材连铸设备是一种专门用于铝型材生产的设备。
它通过连续供料和连续浇注，将铝熔体连续地注入到铸模中，经过连续凝固和切割后得到所需的铝型材产品。
3.连续铸造机组：连续铸造机组是一种用于实现多金属连续铸造的设备。
它可以实现不同金属的连续铸造，如钢铁、铝、镁等材料的连续铸造。
连续铸造机组通常包括连续供料系统、浇注系统、凝固系统、切割系统和控制系统等部分。
连铸原理
3、中间包的设计
③角度的确定 ❖ 原则：保证耐火材料的稳定性；残钢易于脱
除；操作人员易于观察结晶器液面。一般为 9～13° ④宽度的确定 ❖ 宽度依照容量进行确定。一般应尽量提高深 度，减小宽度，以降低浇余、减少热损失。
3、中间包的设计
⑷中间包水口流量的控制 ①定径水口控制 ❖ 对水口的要求：孔径在整个浇注过程基本不变，以
加工； ❖ 较好的耐磨性能及抵抗热应力的性能；器主要尺寸计算 ①结晶器断面尺寸的确定 ❖ 圆坯结晶器
❖ 方坯结晶器
4、结晶器的设计
❖ 矩坯结晶器
C—调整值，断面小于160mm2时，C为1； 断面大于160mm2时，C为1.5
4、结晶器的设计
❖ 板坯结晶器 结晶器宽边
2、连铸机的基本参数计算
❖ ⑶拉速设计 当液芯长度等于冶金长度时的拉速为连铸机 的最大拉速，最大拉速一般为工作拉速的 1.15～1.2倍。
限制拉速提高的因素：
❖ 钢种的影响。碳素高凝固系数大，拉速高； 合金钢凝固系数小，拉速应适当小一点；一 般同断面的合金钢拉速比碳素钢低20～30%。
❖ 铸坯断面的影响。随着断面增加，拉速应减 小。
三、连铸工艺参数的设计原理
⑶连铸机流数 ⑷连铸机作业率 ⑸金属收得率
三、连铸工艺参数的设计原理
⑹浇注时间 ⑺准备时间
三、连铸工艺参数的设计原理
附：连铸钢水金属平衡图
2、连铸机的基本参数计算
⑴弧形半径的确定 ①按照经验确定 ❖ 按照断面确定
小方坯连铸机R＝（30～40）铸坯厚度 大方坯连铸机R＝（30～50）铸坯厚度 板坯连铸机 R＝（40～50）铸坯厚度 ❖ 按照钢种确定 普碳钢和低合金钢R＝（30～40）铸坯厚度 优质钢和高合金钢R＝（40～50）铸坯厚度
连铸主要设备介绍页PPT文档
氮气管路
精炼设备简介
一、二次冶金工艺流程： 高炉——铁水预处理——转炉——钢水二次精
炼——连铸 二、主要的精炼方式： 二次精炼就是对转炉钢水根据目的进行炉外（相
长水口操作机构位于长水口操作平台上， 并有一个保护罩以防钢水喷溅。
液压动力来源是铸机主液压系统。
9、结晶器确定铸坯的断面形状，钢液在结晶器内 开始冷却凝固，并形成足够的坯壳。是连铸机上 最关键的部件之一，成为连铸机的心脏。
结晶器的主要部件包括结晶器框架、结晶器插入 件宽边、结晶器插入件窄边、结晶器足辊、窄面 铸坯导向辊及结晶器罩等组成。
2、钢包回转台
连铸机生产过程中，用于承载和转送钢水包，
能以最短的时间将钢水包从接收位置转送至浇注
位置。钢包的加速、减速及定位通过PLC系统和
行程开关来完成。另外，也可采用手动回转模式。
由于回转台设置了两个回转臂，因而可实现多炉
连浇，减少了车间吊车作业。每个臂可独立提升，
两臂同时旋转，并具有钢包加盖功能，实现钢水
为使中间罐浸入式水口在浇注位对准结晶器， 在车上设有行走方式微调（变频调速）和横向 微调机构。中间罐车的升降机构，可把侵入式 水口插入结晶器内。称量装置可称量中间罐内 的钢水重量。
4、带盖中间罐：用于贮存及分配钢水。钢包内的 钢水注入中间罐后，在其中均匀温度及成分，钢 水中的非金属夹杂物充分上浮，然后通过安装在 下面的浸入式水口由塞棒控制送入结晶器内。
对于转炉）处理。为了创造最佳的冶金反应条件， 所采用的基本手段不外乎搅拌、真空、加热、渣 洗、喷吹及喂丝等几种或几种的组合。 根据主要 功能，常见的精炼设备有： 吹氩设备、喂丝设备、LF炉 、DH、RH、LVD、 ASEA-SKF、V0D等
连铸铸造原理
连铸铸造原理连铸铸造原理是一种现代金属铸造工艺，它通过连续铸造的方式将熔融金属直接注入连铸机中，经过冷却和凝固后，得到所需形状和尺寸的金属坯料。
连铸铸造原理的实现依赖于多种技术和设备，包括连铸机、结晶器、冷却系统和浇注系统等。
下面将从铸造过程、设备原理和优点等方面介绍连铸铸造原理。
连铸铸造的整个过程可以分为几个步骤：熔炼和净化、浇注和冷却、结晶器和坯料的形成。
在熔炼和净化阶段，金属材料被加热到熔点以上，并通过一系列的处理方法去除杂质和气体，以提高金属的纯度和质量。
在浇注和冷却阶段，熔融金属被注入连铸机的浇注系统中，通过一系列的冷却措施，使金属迅速凝固成坯料。
在结晶器和坯料形成阶段，通过一系列的结晶器和冷却系统，使金属坯料在连铸机内逐渐形成并冷却。
连铸铸造原理的实现离不开各种设备的配合。
连铸机是实现连铸铸造的核心设备，它包括浇注系统、结晶器、坯料切割系统等。
浇注系统用于将熔融金属注入连铸机内，结晶器则用于控制金属凝固的速度和结晶方式，从而得到所需的金属坯料。
坯料切割系统用于将连续铸造得到的金属坯料切割成所需的长度。
此外，冷却系统用于控制金属的冷却速度，以确保坯料的质量和性能。
连铸铸造原理相比传统的铸造方法具有许多优点。
首先，连铸铸造可以实现大规模、高效率的生产，可以连续铸造大量的金属坯料。
其次，连铸铸造的产品尺寸和形状可以根据需求进行调整，具有较高的灵活性。
此外，连铸铸造可以通过控制金属的冷却速度和结晶方式，改善金属的组织和性能，提高产品的质量。
最后，连铸铸造还可以减少金属材料的浪费，提高资源利用率。
连铸铸造原理是一种现代金属铸造工艺，通过连续铸造的方式将熔融金属直接注入连铸机中，经过冷却和凝固后，得到所需形状和尺寸的金属坯料。
连铸铸造原理的实现依赖于多种技术和设备，包括连铸机、结晶器、冷却系统和浇注系统等。
连铸铸造具有高效率、灵活性和产品质量优良等优点，是现代工业生产中重要的一种铸造方法。
随着科技的进步和工艺的不断改进，连铸铸造原理将在未来的金属铸造领域发挥更加重要的作用。
连续铸造简介
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]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。
利用贯通的结晶器在一端连续地浇入液态金属，从另一端连续地拔出成型材料的铸造方法。
结晶器一般用导热性较好，具有一定强度的材料，如铜、铸铁、石墨等制成，壁中空，空隙中间通冷却水以增强其冷却作用。
铸出的成型材料有方形、长方形、圆形、平板型、管形或各种异形截面。
连续铸造方法的设想是英国人H.贝塞麦于1857年提出的，在当时的技术条件下未能实际应用，直到20世纪30年代，这种方法才成功地用于铜、铝合金的铸造。
到50年代，连续铸造在各国的钢厂正式用于铸钢。
根据铸造出的成型材料不同，连续铸造有铸锭、铸管、铸板等。
图1为连续铸钢锭示意图，有水平式、垂直式和圆弧式 3种。
结晶器在钢水包下部，钢水通过结晶器被连续地拉出成锭，表面固化的锭材在结晶器下面受到喷射水的二次冷却而完全凝固。
当锭料被拉至一定长度时，由切割机切断成段料，供进一步加工使用。
为了缩小锭材中的柱状晶区域，以便减少锭材轴心区的成分偏析和非金属夹杂，可在结晶器下部装一电磁装置。
70年代出现一种电磁结晶器，即利用成形的电磁场代替结晶器围住液态金属，铸锭在结晶器下部被水强烈冷却。
另外还有一种离心连续铸造方法,工作时结晶图2为铁管连续铸造。
铸造机上安有内、外结晶器。
连铸设备
同 步 运 动 结 晶 器 连 铸 机 机 型
1—双辊式连铸机；2—单辊式连铸机 3—双带式连铸机； 4—单带式连铸机；5—轮带式连铸机
立式连铸机
是20世纪50年代至60年代的主要机型。立式连铸机 从中间罐到切割装臵等主要设备均布臵在垂直中心 线上，整个机身矗立在车间地平面以上。采用立式 连铸机浇注时，由于钢液在垂直结晶器和二次冷却 段冷却凝固，钢液中非金属夹杂物易于上浮，铸坯 四面冷却均匀，铸坯在运行过程中不受弯曲矫直应 力作用，产生裂纹的可能性较小，铸坯质量好，适 于优质钢、合金钢和对裂纹敏感钢种的浇铸。
2.1 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) mm C—表示铸机拉坯辊辊身长度，mm，还表示可容纳 铸坯的最大宽度： 坯宽=C—(150～200) mm
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： 圆坯： 150×600~300×2640mm2； 80mm~450mm。
3、拉坯速度（浇铸速度）
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，
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臵。 它是双流机，断面尺寸180mm×600mm。
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宽度可调结晶器
�小辊密排 �二冷宽向无级调节
扇形段装置
扇形段更换装置
中间包预热
中间包车 自动加渣 引锭杆系统
液压振动
结晶器液面控制 幅切气雾冷却
扇型段轻压下
一连铸概况
一次火焰切割机
一次火焰切割机
去毛刺机
去毛刺机
喷印机
铸坯管理辊道 精整区辊道
推钢机/堆垛机
局部清理机
手清
宽厚板厂
2050热轧
外供
宝钢连铸采用的新技术
2＃－8＃扇形段：280 min 9＃－14＃扇形段：220min 15＃－17＃扇形段：150min 单流驱动电机总功率：209KW
300t转炉
一连铸概况
中间包预热
中间包车 自动加渣 引锭杆系统
液压振动
结晶器液面控制 幅切气雾冷却
扇型段轻压下
LF/RH/KIP/CAS 钢包回转台 中间包
宽度可调结晶器
连续铸造原理和连铸设备简介
宝钢股份炼钢厂
连续铸造原理
一连铸概况
一连铸现装备三台二机二流大型板坯连铸机，2010年实现 年产合格铸坯750万吨。从钢包回转台接受钢水一直到把板坯送 到与轧钢厂的交接点为止的整个连铸过程，已经实现了由计算 机全程控制。
连铸主要工艺
钢包到达 回转台
钢包开浇 流入中间包
炼钢厂连铸设备简介
炼钢厂连铸设备简介
中间包
参数 走行形式
铸机
升降形式
水口形式
SN快换 机构
拖链形式
等离子 设备
长水口 机械手
中间包 形式
中间包 额定 容量
称量 精度
1CC
电机－减 速机
涡轮千斤顶
塞棒＋滑 动水口
无
下置式
无 机械式 长方形 68t ±300kg
2CC
电机－减 速机
涡轮千斤顶
塞棒＋滑 动水口
无
下置式
无 机械式 长方形 68t ±300kg
3CC
电机－减 速机
涡轮千斤顶
塞棒＋滑 动水口
模型不完善
夹杂物
性能不合 VZ、Ll、Ar波动
操作不稳定
不能满足市场 铸坯质量下降
纯净度差
稳定性差
提出改进措施
连铸设备流程
炼钢厂连铸设备简介
炼钢厂连铸设备简介
大包回转台
大包回转台的作用是将盛满钢水的钢包回转至浇钢位置，准备进行浇注，同时 将浇完钢水的空包回转至原盛接钢水的位置，准备吊走。
其具有钢包升降承载、回转、定位、称量等功能。
小辊密排
通过增加单位长 度内的辊子对数 减小辊子直径， 使辊间距缩小， 以此达到小铸坯 鼓肚量的目的；
轻压下技术
该技术能通过对板坯 凝固末端施加均匀外 力，形成一定的压下 量，以减轻甚至消除 板坯中心偏析和中心 裂纹；
二冷宽向无级调节
3#机在0-8#扇形段设 置了喷淋宽度可调装 置，防止在经过2-7 区喷淋区时产生角部 过冷现象；
一连铸概况
一连铸概况
2#连铸机综合改造
2＃连铸机经过16年的生产运行，于2005年4月24日开始停机综合 改造，至2005年6月20日，一次投产成功。改造后的铸机年生产能力 上升到265万吨，新增结晶器电磁搅拌、自动开浇终浇、结晶器液压 振动、扇形段轻压下、外弧三段式内弧无级二冷幅切喷淋等装备和技 术，优化和改造了结晶器在线高速调宽装置、多点弯曲多点矫直、小 辊密排、自动脱锭等，装备水平得到整体提高。
钢水注入 结晶器
凝固成型
弯曲、矫直
火焰切割 去毛刺、喷印
机清、手清
送轧钢厂
1#和2#连铸机主要设备规格参数
投产时间 机型
流数 流间距 冶金长度 弯曲点 矫直点 铸机半径 引锭杆装入方法 板坯长度 板坯宽度 板坯厚度 最大浇铸速度 生产能力 中间包平均浇铸炉数
CAST平均浇铸炉数
作业率 热送率
1989年 垂直弯曲型(V.L.=2550mm)
2CC改造后
结晶器液压振动装置
振动波形：正弦波与非正弦波垂直运动 振幅：±1－±6mm 振动频率：30－300cpm 振动能力：频率 ×振幅≤1800cpm mm 步进缸：ø 300/ ø 260-300mm 振动控制：全数字控制
扇形段
每流17扇形段（seg） 1＃扇形段5对辊子；2－3＃扇形段6对辊子； 5－6＃扇形段6对轻压下辊子； 7＃扇形段7对轻压下辊子； 8＃扇形段7对轻压下辊子； 9－14＃扇形段8对轻压下辊子； 15－17＃扇形段5对辊子（未改造）。 扇形段更换时间：1＃扇形段：300min
升降： 宝钢分公司共有6台大型板坯连铸机，其中，1CC、2CC连铸机采用机械升 降形式，即利用蜗轮蜗杆形式进行升降；3CC、4CC 、 5CC、6CC均采用蝶式大 包回转台形式，用液压升降的形式进行升降，其机械上采用四连杆形式，确保钢包 保持水平升降。
称量：通过装在钢包座架上的传感器实现钢包的称量。 事故旋转：采用气动（液压）马达实现事故状态下的回转功能。 下渣检测：通过内置于钢包水口处的线圈进行下渣量的检测以判定是否关 闭滑动水口。
2.1%、容器钢板5.9%，耐候钢板、工程机械及磨具钢板7.5%， 2050向：X4.2-X70管线钢9.6%、造船钢板2.2%、结构钢1.7%、耐候钢
2.0%、汽车用钢3.0%、锅炉及压力容器用钢0.9%。
产品质量状况
内部质量缺陷 表面质量缺陷
偏析
分层 内裂
针孔 翘皮
角横裂
夹渣
边裂
纵裂
[P]、[S]、 [O、] [N]
结晶器振动
3#机结晶器振动采用 短杆连接液压驱动方 式，精度高，由于一 个液压缸驱动，因此 无同步问题。振动形 式可分为正弦和非正 弦。
宝钢连铸新技术
小辊密排和轻压下的主要功能
中心偏析
由于鼓肚造成 浓缩钢液的运动
由于凝固收缩造成 浓缩钢液的运动
小辊密排
轻压下
厚板连铸机典型钢种
� 设计产能230万吨，其中185.5万吨供厚板轧机，44.5万吨供2050热轧 � 主要生产： 厚板向：X50-X100管线钢16.8%、造船板25.3%、结构钢23%、锅炉钢板
2 6.1m 39.39m
5 4 9.55m 上装 5.8m,8.0m～12m 900～1930mm 210,230,250mm 1.8m/min 400万吨/年 7
16
92.73% 67%
一连铸概况
宝钢1#、2#连铸机系统所应用的技术
�双臂回转台 �钢包下渣检测技术 �全过程保护浇铸 �大容量(容量:60t,深度:1.2m) �结晶器液位自动控制 �漏钢预报系统 �在线调宽、调锥，轻夹紧 �高频小振幅 �气-雾冷却 �多点弯曲和矫直 �电磁搅拌 �压缩铸造 �二冷计算机动态控制 �计算机质量制定系统 �计算机最佳切割长度控制