连铸设备与工艺
简述连铸生产工艺流程及主要设备
简述连铸生产工艺流程及主要设备Continuous casting is a manufacturing process used primarily in the steel industry to produce solid metal shapes, such as billets, blooms, and slabs. It is a cost-effective and efficient method of producing high-quality metal products. The process involves the continuous pouring of molten metal into a mold, where it solidifies and is then continuously withdrawn and cooled to produce a solid metal shape.连铸是主要用于钢铁行业的一种制造工艺，用于生产坯料、方坯和板坯等固体金属形状。
这是一种经济高效的生产高质量金属产品的方法。
该工艺涉及将熔融金属连续倾入模具中，金属在模具中凝固，然后连续拉出并冷却，以生产固体金属形状。
The continuous casting process begins with the melting of metal in a furnace, which serves as the source of molten metal for casting. The molten metal is then transferred to the tundish, a reservoir that distributes the metal to multiple molds. The molds are water-cooled and made of durable materials to withstand the high temperatures and pressures involved in the casting process. As the metal is pouredinto the molds, it solidifies and forms a shell that is continuously withdrawn to produce the desired metal shape.连铸过程始于熔炉中金属的熔化，熔炉是铸造熔融金属的来源。
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：
连铸工艺与设备连铸的工艺流程与设备
连铸工艺与设备连铸的工艺流程与设备连铸工艺是现代钢铁产业中的一种重要工艺，用于生产连续坯料，取代了传统的铸造方法。
连铸工艺可以提高产能和质量，并减少能源消耗。
连铸工艺的基本流程包括：熔炼、净化、调质、铸型和冷却。
下面将详细介绍每个步骤以及所使用的设备。
1.熔炼：连铸工艺的第一步是将原料熔化成液态金属。
通常使用高炉或电炉进行熔炼。
高炉熔炼常用于大规模连铸生产，而电炉熔炼常用于小规模生产和特殊钢种。
2.净化：熔化后的金属通常含有杂质，如硫、氧化物和杂质金属。
净化的目的是去除这些杂质，提高金属的质量。
常用的净化方法包括氧气吹炼、脱氧剂和渣化剂的添加。
3.调质：连铸生产中的钢种通常需要具有特定的性能，如强度和韧性。
为了实现这些性能要求，可以通过加入一定比例的合金元素进行调质。
调质可以通过在熔炼过程中添加合金元素，也可以在连铸过程中通过急冷或深冷处理实现。
4.铸型：连铸工艺的核心步骤是将熔化的金属倒入连续铸模中，并形成连续坯料。
连铸机是实现这一步骤的关键设备。
连铸机通常由铸模、浇注系统、冷却系统和收缩系统等组成。
-铸模：铸模是用于形成坯料形状的关键部分，通常由耐火材料制成。
铸模由多个细长的连续铸模组成，形成钢坯的形状。
铸模的冷却系统用于控制钢坯的温度和形状。
-浇注系统：浇注系统用于将熔化金属引入铸模，通常由浇注槽、分流器和导流板等组成。
浇注系统的设计和控制是影响连铸质量的重要因素。
-冷却系统：连铸过程中，冷却系统起到冷却钢坯并凝固的作用，以形成坯料。
连铸机的冷却系统通常由冷却水道和冷却喷嘴组成。
-收缩系统：收缩系统用于控制钢坯在冷却过程中的收缩，以避免出现内部缺陷。
收缩系统通常包括伸缩器、定位器和收缩量控制装置。
5.冷却：连铸过程中，钢坯会在铸模和冷却系统中逐渐凝固，并形成连续坯料。
冷却过程中，冷却水道和冷却喷嘴将水喷洒到钢坯上，以加快冷却速度和均匀性。
总结来说，连铸工艺是通过将熔融金属倒入连续铸模中，利用连铸机的浇注系统和冷却系统，控制金属的凝固和收缩过程，最终获得连续坯料。
《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。
连铸工艺与设备知识培训
连铸工艺与设备知识培训概述连铸工艺是现代钢铁生产中的重要环节，通过连铸工艺可以将熔融钢水以连续的方式铸造成坯料，为后续的轧制、锻造等工序提供原料。
连铸设备是实现连铸工艺的关键，它包括多个组成部分，如铸机、结晶器、钢包、冷却设备等。
本文将对连铸工艺与设备的相关知识进行介绍和培训。
一、连铸工艺1.1 连铸工艺流程连铸工艺主要包括以下几个步骤： 1. 钢水准备：将原料熔炼成钢水，并通过脱气和脱渣等工序进行净化处理。
2. 钢水调质：根据需要，对钢水进行调质处理，以达到所需的成分和性能。
3. 连铸坯料的形成：通过铸机将熔融钢水连续地铸造成坯料。
4. 结晶器冷却：通过结晶器对连铸坯料进行冷却，使其逐渐凝固。
5. 坯料切割：将凝固的连铸坯料切割成所需长度的坯料。
6. 坯料除渣：通过除渣设备对切割后的坯料进行除渣处理。
7. 坯料输送：将除渣后的坯料输送到后续加工工序。
1.2 连铸工艺的优点连铸工艺相比传统铸造工艺具有以下优点： - 高效快速：连铸工艺可以实现钢水的连续铸造，节省了铸造时间。
- 节约资源：连铸工艺可以通过循环使用冷却水和回收废料等措施，减少资源的消耗。
- 产品质量好：由于连铸坯料经过冷却和凝固处理，具有均匀的组织和较高的密度，产品质量好。
- 环境友好：连铸工艺减少了烟尘、废水等污染物的排放，对环境友好。
二、连铸设备2.1 铸机铸机是连铸设备中最重要的组成部分，它主要负责将熔融的钢水铸造成坯料。
铸机通常由铸包、浇口、剪切机构等部分组成。
铸机可以根据需要进行调整，以适应不同尺寸和形状的坯料铸造。
2.2 结晶器结晶器是连铸设备中的另一个重要组成部分，它通过冷却作用使得熔融的钢水逐渐凝固成坯料。
结晶器的结构设计和冷却方式会直接影响坯料的质量和性能。
2.3 钢包钢包是存放熔融钢水的容器，它通常由耐热材料制成。
钢包在连铸过程中起到储存钢水、调质和保温的作用。
2.4 冷却设备冷却设备用于对连铸坯料进行冷却，常见的冷却设备包括水冷器、风冷器等。
连铸工艺要点
连铸工艺要点连铸工艺是指连续铸造技术，是铁合金、钢铁等冶金行业中的一种主要生产工艺。
其工艺特点是连续铸造、高效能、高品质、节能环保等。
下面我们来了解一下连铸工艺的要点。
1. 连铸设备连铸设备是连铸工艺的核心，由铸机、结晶器、引伸器、切割机、输送机等组成。
铸机是整个设备的主体，结晶器是铸机的核心部分，引伸器是为了延长铸坯结晶器内的结晶长度，切割机是将连续铸坯切割成长度符合要求的坯料，输送机将坯料送到后续加工工序。
2. 连铸模具连铸模具是决定铸坯质量和工艺效果的重要因素，也是连铸设备的重要组成部分。
模具材料要求高强度、高温耐用、不易变形。
常用的模具材料有高硅铸铁、高铬铸铁、尿素醛树脂等。
模具结构形式有直立式、倾斜式、水平式等，不同结构形式适用于不同铸造条件。
3. 冷却水系统连铸过程中，冷却水系统起着非常重要的作用。
冷却水系统包括结晶器水口、结晶器壁面、引伸器、切割机等部位的冷却系统。
冷却水系统的稳定性和冷却效果直接影响铸坯的质量。
冷却水的温度、流量、压力等参数的调节需要精细控制。
4. 铸造工艺参数连铸工艺参数的优化对铸坯质量和生产效率有重要影响。
铸造参数包括结晶器冷却、引伸器速度、拉拔速度、切割位置等。
优化铸造参数可以控制铸坯中的缺陷、提高铸坯表面质量、降低成本并提高生产效率。
5. 质量控制质量控制是连铸工艺中的重要环节。
铸坯质量的稳定性和可控性直接影响产品的质量和生产效率。
质量控制包括铸坯表面质量检测、铸坯内部缺陷检测、坯料长度检测等。
不同的质量控制手段需要不同的检测设备和技术支持。
连铸工艺的要点包括连铸设备、连铸模具、冷却水系统、铸造工艺参数和质量控制。
在实际生产中，要根据不同的生产条件和产品要求，综合考虑这些要点，优化工艺流程，提高生产效率和产品质量。
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
连铸机工艺流程
连铸机工艺流程是指将高温钢水连续不断地凝固成具有一定形状和尺寸的铸坯的过程。
以下是连铸机的主要工艺流程步骤：
1. 钢包准备：
- 钢水在炼钢炉中冶炼完成后，由钢包车运送到连铸机前。
2. 中间包过渡：
- 钢水从钢包倒入较小体积的中间包（也称为分配罐），中间包具有多个流道，可以均匀地分配钢水至结晶器。
3. 结晶器冷却：
- 钢水通过中间包流道进入结晶器，结晶器内壁为水冷铜板，其作用是迅速冷却钢水表面使其形成一层固体外壳（壳状凝固）。
4. 二次冷却：
- 随着铸坯沿着拉矫机继续移动，经过二次冷却区，在此区域，通过喷嘴向铸坯的两侧喷射冷却水或气雾进一步冷却内部，使铸坯逐步完成全部凝固过程。
5. 拉坯矫直：
- 铸坯离开结晶器后，经由拉矫机进行连续拉拔和矫直操作，以保证铸坯形状正确、尺寸准确且内部结构均匀。
6. 切割：
- 当铸坯达到预定长度时，使用切割设备将其切断，形成独立的铸坯段。
7. 辊道输送：
- 切割后的铸坯通过一系列辊道输送系统送至后续处理环节，如热送热装到轧钢厂，或者冷却后入库。
8. 推钢机作业：
- 在某些情况下，推钢机用于将铸坯从一个工位推向另一个工位，确保整个生产流程的连续性。
连铸过程中还需实时监测和控制钢水温度、液面高度、冷却强度等参数，以及进行必要的维护和清洁工作，以确保产品质量稳定和设备高效运行。
连铸工艺与设备之连铸连轧的匹配
连铸工艺与设备之连铸连轧的匹配引言连铸连轧技术是一种将铸造和轧制工艺相结合的先进制造技术。
它不仅可以提高产品质量，还能提高生产效率和降低生产成本。
本文将介绍连铸工艺与设备之间的匹配关系，分析连铸连轧的优点及其在实际生产中的应用。
连铸工艺与设备的基本原理连铸工艺是将熔融金属直接注入连续铸模中，通过连续铸造得到坯料，然后将坯料送入连续轧机进行轧制加工。
连铸连轧技术的核心是铸拉机、冷却设备和连续轧机。
铸拉机用于将熔融金属注入连续铸模中，并拉伸坯料，使其形成连续的铸坯。
冷却设备用于快速冷却铸坯，以保证其质量。
连续轧机则用于将冷却后的铸坯进行轧制，形成所需的板材或条形材料。
连铸连轧的优点1.提高产品质量：连铸连轧工艺可以使金属材料的组织均匀、致密，减少了内部缺陷和外部表面质量问题，提高了产品的质量和机械性能。
2.提高生产效率：连铸连轧技术具有高度自动化和连续作业的特点，可以大大提高生产效率，降低人工成本。
3.节约能源和材料：连铸连轧工艺中，冶炼和轧制过程连续进行，减少了能源和材料的损耗。
4.适应多种材料：连铸连轧技术适用于多种金属材料的生产，如钢、铝等，具有很高的适应性。
5.减少环境污染：连铸连轧工艺中，废气、废水和固体废弃物的排放量较少，减少了对环境的污染。
连铸连轧技术在实际生产中的应用连铸连轧技术在钢铁、铝合金、铜合金等金属材料的生产中得到了广泛应用。
钢铁生产中的应用在钢铁生产中，连铸连轧技术可以大规模生产高质量的钢材。
通过连铸连轧工艺，钢坯可以以连续的方式生产，大大提高了生产效率。
同时，连铸连轧工艺能够使得钢材的组织均匀致密，减少缺陷和表面质量问题，提高了钢材的质量和机械性能。
铝合金生产中的应用在铝合金生产中，连铸连轧技术可以生产高精度、高品质的铝板和铝带。
通过连续轧制，铝坯可以得到所需的尺寸和厚度，并且具有优良的表面质量。
连铸连轧技术在高速列车、汽车和航空航天等领域的铝合金材料生产中得到了广泛应用。
连铸设备及工艺
连铸设备及工艺随着现代工业的发展，连铸技术在金属材料加工领域得到了广泛应用。
连铸技术是一种高效、节能、环保的铸造工艺，能够实现连续生产，减少生产过程中的中间环节，提高生产效率，同时还能够减少废料和二次加工，降低生产成本。
连铸技术适用于各种金属材料的铸造，包括钢、铝、铜等金属材料。
连铸设备是实现连铸工艺的关键设备，其结构复杂、功能强大。
连铸设备通常由结晶器、铸模、水冷器、拉伸机构、卷取机构等部分组成，每个部分都起着重要的作用。
最常见的连铸设备包括直孔连续铸造机、弯道连铸机、单丝连铸机等。
直孔连续铸造机是一种常用的连铸设备，主要用于铸造钢和其他金属材料。
其工作原理是通过结晶器将熔化的金属注入铸模中，随着金属的凝固，在结晶器内形成一根长条形的铸坯。
铸坯经过水冷器冷却后，经过拉伸机构拉伸，最终形成一根连续的铸材，可以直接进行轧制、拉拔等下道工艺，省去了二次加工的步骤。
弯道连铸机是一种特殊结构的连铸设备，主要用于铸造大直径的金属材料，如大直径的钢管、铜管等。
其结构类似于直卧连续铸造机，但在铸模设置和水冷器设计上有所不同。
弯道连铸机的工作原理是通过一系列特殊设计的转弯部件将熔化的金属从水平方向转向垂直方向，形成一根弯曲的铸材。
该设备通常用于生产大直径的金属管材，产品质量稳定，生产效率高。
单丝连铸机是一种用于生产金属线材的连铸设备，主要用于铸造铜线、铝线等金属线材。
其结构简单、功能单一，适用于生产直径较小的金属线材。
单丝连铸机的工作原理是通过结晶器将熔化的金属注入细小的铸模中，形成一根直径较小的连续铸丝。
通过水冷器冷却后，可以直接卷取，用于电气线缆、电子元器件等行业。
除了以上几种常见的连铸设备外，还有其他类型的连铸设备，如多线连铸机、宽带连铸机等，适用于各种金属材料和产品类型的生产。
各种连铸设备都有其特点和优势，可以根据具体的生产需求选择适合的设备。
连铸工艺是一种高效的生产工艺，能够实现金属材料的连续生产，提高生产效率，降低生产成本。
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。
连铸工艺、设备--01连铸设备及主要工艺参数
连铸坯形状和尺寸： 小方坯： 70mm × 70mm ～200mm × 200mm 大方坯： 200mm ×200mm ～450mm × 450mm 矩形坯： 150mm × 100mm ～400mm × 630mm 板坯： 150mm × 600mm ～300mm × 2640mm 圆坯： Ф80 ～450mm
AA' A' C ' 0.5D 100 % 100 % 100 % CC ' OC R 0.5D
由于R>>D,故上式可近似写成：
ε＝
0 .5 D ×100% R
ε ≤„ε‟ 则： R≥ 0.5 D (m) [ ]
式中 „ε‟：允许延伸率，它主要取决于浇铸钢种、铸 坯温度以及对铸坯表面质量的要求等。对普碳钢和 低合金钢 „ε‟＝1.5 ～2.0％
×Vmax ）－
2 h ] ∕π
②按铸坯矫直时允许最大延伸率计算铸机半径 原则： 矫直时内弧表面延伸率必须小于允许延伸率 值。 铸坯矫直时，内弧受拉，外弧受压，中心线 未发生变化，断面仍为平面，取C—C’段铸 坯，
铸坯矫直前后的延伸示意图： ａ—矫直前 ｂ—矫直后
设外弧半径为R,铸坯厚度为D, 则内弧表面延伸率ε：
连铸机的实际作业时间＝钢包开浇起至切割 完毕的时间＋浇铸准备时间＋正常开浇等待 的时间
五.金属收得率 η1＝W1∕G1×100% η2 =W2∕W1×100% η = η1η2 = W2∕G1×100% η1—钢水收得率，％； W1—浇铸所得到的全部铸坯量，ｔ； G1—钢水重量，ｔ； η2— 铸坯合格率，％ W2— 合格铸坯量，ｔ； η— 金属收得率，％。
L 2
连铸工艺与设备
连铸工艺与设备嘿，说起连铸工艺与设备，这可真是个有趣又充满技术含量的领域。
我记得有一次去一家钢铁厂参观，那是我第一次亲眼见到连铸的过程，真的让我大开眼界。
走进车间，巨大的机器轰鸣声充斥着整个空间，热浪滚滚袭来。
我看到火红的钢水从熔炉中倾泻而出，就像一条炽热的火龙，场面壮观极了。
咱们先来说说连铸工艺。
简单来讲，它就是把液态的钢水直接变成固态的铸坯的过程。
这可不是简单地倒一倒、冷却一下就行的哦！首先，钢水得经过严格的精炼处理，把杂质啥的都去除掉，就好像给它来个“深度清洁”，让它变得纯净无瑕。
然后，钢水被小心翼翼地倒入连铸机的中间包，这个中间包就像是一个临时的“蓄水池”，起到缓冲和分配钢水的作用。
从中间包出来的钢水，会通过浸入式水口进入结晶器。
结晶器就像是一个魔法盒子，钢水一进去，就开始迅速冷却，形成一层薄薄的凝固壳。
这层凝固壳可是关键，它要足够坚固，才能承受住后续钢水的压力，不让钢水“乱跑”。
为了让凝固壳均匀生长，结晶器还会不停地振动，就像在给钢水做“按摩”，是不是很神奇？接下来，铸坯会从结晶器中慢慢拉出，经过二次冷却区。
这里有很多喷水的装置，给铸坯来个全方位的“淋浴”，进一步冷却凝固。
在这个过程中，铸坯内部的组织结构也在不断变化，就像一个小孩子在慢慢长大、变得强壮。
再说说连铸设备吧。
那一台台巨大的连铸机，简直就是钢铁厂里的“巨无霸”。
结晶器是连铸设备的核心部件之一，它的材质和结构都非常讲究。
有的结晶器内壁是用铜做的，因为铜的导热性能好，能快速把热量带走。
还有那些拉矫机，它们负责把铸坯拉出来，并进行矫直，就像一双有力的大手，稳稳地掌控着铸坯的“成长方向”。
在连铸过程中，控制参数也是非常重要的。
比如说拉速，如果拉得太快，铸坯可能会出现裂纹；拉得太慢，又会影响生产效率。
还有钢水的温度、冷却水量等等，都需要精准控制，就像做饭时掌握火候一样，差一点都不行。
连铸工艺和设备的不断发展，让钢铁生产变得更加高效、优质。
连铸设备及工艺
连铸设备及工艺连铸啊，这可是钢铁生产里相当神奇的一个环节。
就好比把熬好的糖稀，直接做成各种形状的糖块，连铸就是把钢水直接变成固态钢坯的奇妙过程。
咱先来说说连铸设备吧。
连铸机就像一个超级大的钢铁变形金刚。
结晶器是它的核心部位，这结晶器就像一个特制的模具。
钢水一到这儿，就开始了它变身的第一步。
它的形状设计得特别精巧，要让钢水乖乖地按照预定的形状开始凝固。
就像我们做月饼的时候，月饼模子决定了月饼的形状，结晶器就是决定钢坯初步形状的那个重要“模子”。
还有那振动装置呢。
这振动装置啊，就像一个调皮的小鼓手，不停地敲打着结晶器。
它可不是瞎敲的，这一敲一敲的，是为了让钢水在凝固的时候能够顺利地脱模。
就好比我们小时候玩泥巴，你要是想把泥巴从模具里完好地取出来，有时候就得轻轻晃动一下模具，这个振动装置干的就是这个活儿。
拉矫机也是个厉害的家伙。
它像是一个大力士，负责把初步凝固的钢坯拉出来并且矫正形状。
钢坯刚从结晶器出来的时候，还比较脆弱呢，拉矫机就得小心翼翼又充满力量地把它拉着往前走，就像牵着一个刚学会走路的小娃娃，既不能太用力把小娃娃拽倒了，又得让小娃娃按照正确的方向走。
再讲讲连铸工艺。
连铸工艺就像一场精心编排的舞蹈。
钢水的温度控制就是这场舞蹈的节奏。
温度太高了，钢水就像调皮的小猴子，在结晶器里不好好凝固，到处乱窜；温度太低呢，又像个懒汉，凝固得太快，容易在里面堵着出不来。
所以啊，控制钢水温度的师傅们，就像乐队的指挥，要精准地把握这个节奏。
还有冷却环节。
这冷却就像给刚出锅的馒头降温一样。
馒头刚蒸出来，热气腾腾的，你得让它慢慢凉下来，不然外面焦了里面还没熟呢。
钢坯也是，冷却得太快或者太慢都不行。
太快了，钢坯内部可能还没凝固好，外面就已经冷得硬邦邦的了，容易产生裂纹；太慢了，生产效率又提不上去。
在整个连铸的过程中，保护渣也是个不可或缺的小角色。
它就像钢水的小保镖，铺在钢水表面。
一方面防止钢水被氧化，就像给钢水盖了一层保护膜；另一方面，它还能起到润滑的作用，让钢坯能顺利地从结晶器里出来，这就好比给钢坯的“出生产间”铺上了一层润滑油。
连铸机工艺流程
连铸机工艺流程
《连铸机工艺流程》
连铸机是一种用于生产连续铸造的设备，是钢铁、有色金属等熔融金属连铸生产线上的核心设备。
它能够将熔融的金属铸造成连续的坯料，具有生产效率高、质量稳定等特点。
下面将介绍一下连铸机的工艺流程。
首先，在连铸机工艺流程中，需要将熔融的金属从熔炉中倒入到连铸机的浇铸池中。
接着，通过浇铸池中的浇口，将熔融金属注入到铸模中。
在铸模中，熔融金属会逐渐冷却凝固，形成连续的坯料。
在冷却凝固过程中，需要使用水冷却器来控制坯料的温度，确保坯料冷却得均匀、稳定。
同时，还需要使用拉引机构来拉动坯料，使其能够顺利地脱离铸模，从而形成完整的连续坯料。
完成坯料的冷却凝固后，需要进行除麻处理，去除坯料表面的氧化皮和铁水残渣。
接着，坯料会通过切割机进行切割，形成符合要求的铸坯。
整个连铸机工艺流程中，需要严格控制各个环节的工艺参数，确保坯料的质量和尺寸满足要求。
同时，还需要不断地对设备进行维护和保养，确保连铸机能够稳定、高效地运行。
总的来说，连铸机工艺流程是一个高度自动化、连续化的生产
过程，它能够有效地提高金属铸造的生产效率和质量，是现代金属铸造工业中不可或缺的一环。
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(2)连铸机的流数
铸机流数计算公式
N
N－铸机流数 G-钢包容量 F－铸坯断面面积 V- 平均拉速 －钢包浇注时间
G Fv
25
（3）连浇炉数
一个中间包连续浇注的炉数
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（4）连铸机的弧形半径
铸机的弧形半径：弧形半径大，矫直变形率减小；但铸机高 度增加，设备投资增大；钢水静压力大，铸坯鼓肚变形量增 大。 按铸坯断面确定
5、连铸设备与工艺
5.1连铸主要设备
5.2连铸工艺
5.1 连铸主要设备
5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 概述 连铸机机型及特点 连铸基本工艺及设备参数 连铸机主要设备
2
5.1.1概述
模铸 过程：把钢水浇铸在由生铁制造的若干个钢锭模 内。 本质
钢水的热量传递给钢锭模 钢由液态（钢水）固态（钢锭）
小方坯连铸机 R＝(30~40)D 大方坯连铸机 R=(30~50)D 板坯连铸机 R=(40~50)D
按钢种确定
普碳钢和低合金钢 R=(30~40)D 优质钢和高合金钢 R＝（40～50）D
按凝固计算确定：完全凝固，允许变形速率
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（5）冶金长度
铸坯的液芯长度
结晶器钢液面到铸坯中心液相完全凝固点 的长度。
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实际拉坯速度
影响因素： （1）铸坯断面大小
（2）钢种
（3）浇铸温度 （4）铸坯质量
（5）冶金长度、保护渣、结晶器振动等。
31
5.1.4 连铸机主要设备
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（1）钢包及支撑装置
钢包：
• 盛钢液 • 保温性要好 • 容量要和炼钢炉的容量相匹配。 • 底部吹氩搅拌，均匀成分和温度，去 除夹杂物。
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结晶器振动方式
■ 结晶器在上升和下降的转折点处，速度变化比较缓和， 有利于提高运动的平稳性。
结晶器上升时坯壳承受拉应力，下降时承受压应力，因此 在确定振动参数时，应使开始下降时的加速度a2大些，开 始上升时的加速度a1小些。
比值：K＝a2/a1＝2～3
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结晶器振动方式
正弦振动
最普遍的振动方式，结晶器在整个过程速度一直在变 化，既铸坯与结晶器臂间时刻存在相对运动，且结晶 器下降时，还有一段负滑动。最大特点是用简单的偏 心轮就能实现，设计制造都很容易。易实现高频小振 幅。
高度仅为立式连铸机的1/10节约基建费用 ； 技术不成熟。
21
3） 连铸机机型选择的原则
－ 满足钢种和断面规格的要求； － 满足铸坯的质量要求； － 节约建设投资。
22
5.1.3 连铸基本工艺及设备参数
(1)铸坯断面选择的原则
满足产品质量的要求，不同产品需要满足不同的压缩比。 压缩比：铸坯断面积和轧材断面积之比。
Ag 0.07-0.12 P 0.004-0.015 Cr 0.5-1.5 Cr 0.5-1.5 Zr 0.08-0.3
机 械 性 能
抗张强度 屈服强度 N/mm2 N/mm2 延伸率 ％ 硬度 HB
导电率 ％(20℃) 98 98 85 80 70
40
其它
200 40 250 250 350 350
板坯： = (L1－L2)/L1×100％ 倒锥度过小，坯壳过早脱离结晶器壁，影响传热； 倒锥度过大，摩擦阻力增加，加速结晶器磨损。 根据经验，对方坯结晶器倒锥度取0.4－0.8%， 对板坯结晶器倒锥度取0.5－1.0%。
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结晶器的润滑
■润滑油
主要用于敞开浇铸的小方坯。用时部分润滑油燃烧， 大部分润滑油沿结晶器流下，形成一层薄油膜，起到 润滑作用。
表: 各种产品要求的压缩比 最终产品 连铸坯
满足产品机械性能 要求的压缩比
具有一定安全系数 的最小压缩比
无缝钢管 圆坯
型材 方坯
厚板 板坯
薄板 板坯
1.5~3.2
4.0 4.0
3.0
4.0 8.0
2.5~4.0
4.0 4.0
3.0
4.0 >35
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目前使用的压 缩比
铸坯断面选择的原则
与炼钢能力合理匹配 大转炉-大板坯,大方坯;小转炉—小方坯 与轧机组成、轧材品种和规格相匹配 小方坯－高速线材轧机－线材 板坯－中厚板轧机－中厚板 适合连铸工艺要求 采用浸入式水口，方坯最小尺寸120X120mm
49
结晶器振动方式
• 同步振动
特点是结晶器在下降时与铸坯同步运动，然 后再以三倍拉速的速度上升，即：
上升时：Vm＝3V
下降时：Vm＝V
式中，V：拉速，m/min Vm：结晶器运动速度，m/min
50
采用同步振动方式，结晶器在由下降转为上升时，转折 点处速度变化很大，影响结晶器的平稳性，机构也复杂， 已不再应用。
9
1958年我国的第一台连铸机在重庆第三 钢铁厂建成。
50~60年代，连铸技术发展缓慢。
连铸坯的质量不如模铸。 对已经建成的初轧机的依赖。
70年代初，新日铁大分钢厂实现全连铸， 推动了连铸技术的发展。
凝固理论的研究，使连铸工艺科学化。
10
11
连铸的优点(与摸铸比较）
产品：钢锭 方法：
上铸法 下铸法
3
上铸法
1-钢包 2-中间漏斗 3-底座 4-保温帽 5-钢锭模
上铸法示意图
4
下铸法
王158
5
钢锭的结构 缩孔 偏析 晶区
6
连铸技术的产生和发展
传统的钢材加工流程 钢锭—初轧 —钢坯—成型轧制 —钢材
初轧（开坯）。初轧机设备庞大，需要很大的 电机驱动，投资很大。
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机型的特点
（5）椭圆型连铸机（超低头连铸机）
优点： 机身高度低，厂房高度降低；
多次变形，每次变形量不大，铸坯 质量好；
钢液静压小，坯壳鼓肚量小，质量好。 缺点 结晶器内夹杂物不能上浮分离，且内弧集聚； 多半径，连铸机的对弧、安装、调整困难，设备较复杂。
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机型的特点
（6）水平连铸机
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铜管式结晶器 它是由弧形铜管、 钢质外套和足辊 等几部分组成。 铜管外面套者钢 质外罩，形成 5~7mm水逢。
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组合式
组合式结晶器
由4块复合壁板组装而成，每块壁板由一块铜板内壁和一块钢板外壳用螺栓 联接而成。铜板上铣出许多沟槽，在铜板与钢板之间形成冷却水缝。
大方坯、矩形坯和 板坯采用此类结晶 器。
40 200 200 280 280
40 10 15 10 10
45 80 80 110 110
结晶器形式
结晶器按形式可以分三种：
1、整体式 2、铜管式 3、组合式
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整体式结晶器
整体式结晶器是用一
块铜锭制成，靠近内 腔表面的四周钻有许 多冷却水通道。这种 结晶器刚性好，成本
高，难于修理，近来
很少采用。结晶器结 构如下图所示。
卷曲电缆
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（3）结晶器及其振动装置
结晶器 的作用：
• 规定铸坯形状； • 强制钢水冷却，保证形成足够强度和厚度的 均匀坯壳。 对结晶器的要求: 1、良好导热性；
2、好的刚性，便于拆装，且易于加工；
3、较好的耐磨性及抵抗热应力； 4、重量轻，便于振动。
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铜和铜合金的技术特性
结晶器的材质
化学成分，％ 铜 99.9 Cu+Ag 99.9 Ag 0.07-0.12 Cu+Ag 99.9 98.0 98.0
250×250～450×450 240×280～400×560
板坯
大方坯
小方坯 圆坯 异型坯
600×600
160×160 φ 450
工字型 460×460×120 中空坯φ 450/6100
200×200
55×55 φ 100
90×90～ 150×150 φ 200～φ 300
椭圆型120×140
14
17
机型的特点
（4）弧形连铸机
分为弧形结晶器和直结晶器两种
优点：
机身高度为立式连铸机的1/2～1/3, 占地面积和 立弯式相同，基建费用低；
钢液静压小，鼓肚、裂纹等缺陷少；
加长机身容易，可高速浇铸，生产率高；
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机型的特点
缺点：
· 机器设备占地面积较立式大； · 内弧夹杂物容易集聚； · 弧形结晶器加工较复杂； · 直结晶器在出口处为弧形和 直线切点，容易漏钢。
提高金属的收得率 7~12%。
建设费用降低30%左 右。 有助于实现钢铁生产的 紧凑化和连续化。 改善作业环境。 节约能源及原材料消耗， 降低人工费用.
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5.1.2 连铸机的机型及其特点
1) 连铸机的机型
(1) 按外形分类；
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(2)按铸坯断面分类
表 各种机型浇注的铸坯断面（㎜×㎜）
机型
最大断面 mm×mm 300×2640 310×2500 最小断面 mm×mm 130×250 经常浇注断面 mm×mm 180×700～ 300×2000
2) 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。
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机型的特点
（2）立弯式连铸机
结晶器下有垂直段，铸坯通过拉坯辊后（钢水完全凝固 或接近完全凝固），用顶弯机使铸坯弯曲，进入圆弧段。 优点： • 机身高度比立式低； •有垂直段，夹杂物容易上浮且分布均匀； •水平出坯，可以适当加长机身，铸坯的定尺不受限制； 缺点： •铸坯在一点弯曲，一点矫直，容易形成裂纹； •要求全凝固矫直，限制了生产率。