冶金概论6连铸工艺
连铸原理与工艺
连铸原理与工艺连铸原理是指将熔化的金属直接浇铸成连续的坯料，通过一系列工艺和设备来实现。
连铸是现代钢铁工业中一种重要的铸造方法，具有高效、节能、环保等优点，广泛应用于钢铁、有色金属等行业。
连铸工艺主要包括：熔炼、净化、浇注、结晶器、冷却、切割等环节。
首先，通过高炉或电炉等设备将金属熔化，然后进行净化处理，去除杂质和气体，以提高铸坯的质量。
接下来，将熔化的金属倒入连铸机的浇注铁水箱中，通过浇注系统将铁水送入结晶器。
结晶器是连铸工艺的关键设备，它通过控制冷却速度和结晶过程中的温度梯度，使得金属在结晶器内逐渐凝固并形成坯料。
结晶器通常由一系列水冷铜管组成，铜管内充满冷却剂，通过与铁水接触，将热量带走，使得铁水逐渐凝固。
在结晶器出口处，连铸机会通过冷却装置进一步降低铁水的温度，然后使用切割设备将连续铸坯切割成所需长度的坯料。
整个连铸过程中，通过连铸机的控制系统，可以调整浇注速度、结晶器温度、冷却装置的冷却速度等参数，以获得理想的铸坯质量。
连铸工艺具有多种优点。
首先，连铸可以大幅度提高生产效率。
相比传统的铸造方法，连铸工艺可以实现连续生产，大大缩短了生产周期。
其次，连铸可以减少金属浪费。
传统的铸造方法中，需要将金属熔化后倒入铸型中，过程中会有一定的浪费。
而连铸工艺中，可以直接将熔融金属浇注成坯料，减少了金属的浪费。
此外，连铸还可以提高产品质量。
连铸的结晶过程中，金属凝固速度较快，晶粒细小，可以获得更均匀、致密的铸坯。
最后，连铸工艺对环境友好。
相比传统的铸造方法，连铸工艺中不需要使用砂型和砂芯，减少了对环境的污染。
然而，连铸工艺也存在一些挑战和问题。
首先，连铸过程中会产生较高的温度和压力，对设备和工艺的要求较高。
此外，连铸中还容易产生缺陷，如气孔、夹杂等，需要通过净化和控制工艺参数来解决。
另外，连铸工艺对结晶器的要求较高，结晶器的结构和材料需要经过精心设计和选择，以保证连续铸造的稳定性和质量。
连铸原理与工艺是一种高效、节能、环保的铸造方法，通过熔炼、净化、浇注、结晶器、冷却和切割等环节，将熔化的金属直接浇铸成连续的坯料。
连铸生产工艺流程
连铸生产工艺流程
《连铸生产工艺流程》
连铸是一种现代化的钢铁生产工艺，其工艺流程十分复杂，包括连铸机的操作、自动控制系统的运行以及连铸坯的后续加工等环节。
以下是关于连铸生产工艺流程的简要介绍：
1.原料准备：在连铸生产过程中，首先需要准备好原料，包括
炼钢炉中的液钢和连铸坯的结晶器等。
这些原料需要在生产开始前得到准备，并确保其质量符合要求。
2.倾炉和连铸：原料准备完成后，液钢会从炼钢炉中倾注到连
铸机的铸模中，经过一系列的操作，最终形成一根长长的连铸坯。
3.结晶器冷却：连铸坯在结晶器中经过一段时间的冷却，使其
表面开始凝固，形成外壳。
同时，连铸坯的内部还会继续凝固，使得整个坯料逐渐凝固成形。
4.切割和打包：当连铸坯完全凝固后，需要进行切割和打包。
这个环节涉及到切割设备和包装机器的操作，以确保最终的连铸坯符合相关的标准和规定。
5.后续加工：最后，连铸坯将会进行后续的加工，如轧制、拉
拔等，以得到符合客户要求的成品钢材。
总的来说，连铸生产工艺流程包括了原料准备、倾炉和连铸、
结晶器冷却、切割和打包以及后续加工等几个主要环节。
通过这些操作，连铸生产工艺可以实现高效、自动化的生产，为钢铁行业的发展做出了重要贡献。
连铸工艺简介
2
5.1.4 连铸机主要设备
3
固定结晶器：美国亚瑟（B.Atha）（1866年）和德 国土木工程师达勒恩（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。
用）
结晶器的振动参数：
周期：结晶器上下振动一次的时间为振动的周期，用T 表示，
频率：结晶器每分钟振动的次数，用f表示，次/min 振幅：结晶器从水平位置运动到最高或最低位置所移动
的距离，用S表示，mm. 频率高对防止拉漏、提高拉速和减轻振痕有利，目前采用 0－250次/min，已开始采用400次/min或更高的频率。 振幅小，结晶器钢水表面波动小，铸坯表面振痕小，通常 在25mm以下，多偏于下限。已有取2－4mm的。
连浇炉数
中间包连续浇注的炉数
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。
L
D2v 4K 2
冶金长度 结晶器内钢液面到拉矫机最后一对辊子中心线的长度。
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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，
Junghans- Rossi连铸机，用来铸钢，获得成功。
5
从此，连铸技术经历了很长的发展历程： 40年代的试验开发。 50年代开始步入工业生产。 60年代弧形铸机的出现。 70年代由能源危机推动的大发展，新日铁大分钢厂实
炼钢-精炼-连铸工艺简介(PPT 40页)
LF的基本功能
1、脱硫：利用造碱性还原渣和电弧的高温区进行脱硫 2、加热：采用电极放电加热钢水 3、合金化：成份微调 4、均匀钢液和去除夹杂：采用底吹Ar气搅拌钢液 5、生产组织中的缓冲：平衡转炉和铸机之间的供钢节奏。
喂线工艺
在RH-KTB工位和LF工位都设有 喂线装置，线的种类为Ca-Si 线和Ca-Al线。
•
1、有事业的峰峦上，有汗水的溪流飞 淌；在 智慧的 珍珠里 ，有勤 奋的心 血闪光 。
•
2、人们走过的每一个足迹，都是自己 生命的 留言； 留给今 天翻过 的日历 ，留给 未来永 久的历 史。
•
3、人生是一座可以采掘开拓的金矿， 但总是 因为人 们的勤 奋程度 不同， 给予人 们的回 报也不 相同。
出钢温度可由下式计算：
T出=T凝+△t1+△t2+△t3+△t4+△t5+α 式中：△t1—出钢过程温降，℃
△t2—出钢完毕至精炼开始的温降，℃ △t3—钢水精炼过程温降，℃ △t4—钢水精炼完毕至开浇前的温降，℃ △t5—钢水从钢包至中间包的温降，℃
α—连铸要求的钢水过热度，℃
终点控制
钢水达到钢种成分和温度要求的时刻，称之为“终点”。 1）钢中碳含量达到所炼钢种控制要求； 2）钢中P、S含量低于规格以下的一定范围； 3）出钢温度能保证进行精炼和浇铸； 4）对于沸腾钢，钢水应具有一定的氧化性。
连铸工艺示意图
连铸工艺的优点
• 简化工艺流程，提高生产效率
连铸省掉了脱模、整模、钢锭均热和开坯等工序。
• 提高金属收得率
连铸的切头、切尾损失为1％-2％，可提高金属收得率10％-14％。
• 降低能耗
由于提高了成坯率，省掉均热、开坯等能耗。
金属冶炼过程中的连铸技术
中大型钢厂由于规模较大，连铸技术 主要用于生产大型钢材和特殊钢材， 如大型矩形坯、板坯、方坯等。
中大型钢厂的连铸技术应用中，通常 采用先进的连铸工艺流程，如电磁搅 拌、结晶器振动、动态二冷等，以提 高产品质量和降低能耗。
中大型钢厂的连铸机通常采用多流形 式，以提高生产效率和降低成本。
不锈钢冶炼的连铸技术应用
06
连铸技术的应用实例
小型钢厂的连铸技术应用
小型钢厂由于规模较小，连铸技 术主要用于生产小型钢坯和钢材 ，如小型圆钢、小型矩形坯等。
由于设备规模较小，连铸机通常 采用单流或双流形式，便于维护
和操作。
小型钢厂的连铸技术应用中，通 常采用传统的连铸工艺流程，如 钢水注入、结晶器冷却、二次冷
却等。
中大型钢厂的连铸技术应用
板坯连铸技术主要用于生产薄板和钢板，广泛应用于汽车、船舶、建筑、家电等 领域。
板坯连铸技术的优点包括高精度、高质量、高效率等，是现代金属板材制造的重 要技术之一。
圆坯连铸技术
圆坯连铸技术主要用于生产圆形的钢坯，主要应用于石油、 化工、电力等领域。
圆坯连铸技术的优点包括高效率、低成本、节能环保等，是 现代圆形结构件制造的重要技术之一。
智能化与自动化
智能化
随着人工智能和大数据技术的应用，连铸技术正朝着智能化方向发展。通过建立智能化监控系统，实 时监测生产过程，对异常情况自动预警和处理，提高生产安全性和稳定性。
自动化
自动化是提高连铸生产效率和产品质量的重要手段。通过自动化设备、机器人和自动化控制系统，实 现连铸生产过程的自动化操作，减少人工干预，提高生产效率。
05
连铸技术的发展趋势
高效化与节能化
高效化
随着技术的不断进步，连铸技术正朝着提高生产效率和降低能耗的方向发展。 通过优化工艺参数、改进设备结构和采用先进的控制技术，实现连铸生产的高 效化，提高铸坯质量和产量。
连铸工艺流程介绍
连铸工艺流程介绍(2010-09-11 15:38:59)分类：我的大学标签：和静中间包结晶器钢水铸坯【导读】：转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。
连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。
本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。
由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。
连铸的目的: 将钢水铸造成钢坯。
将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。
结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。
拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。
{连铸工艺详解连铸的生产工艺流程：将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。
结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。
拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。
连铸钢水的准备一、连铸钢水的温度要求：钢水温度过高的危害：①出结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸坯柱状晶发达；⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹。
钢水温度过低的危害：①容易发生水口堵塞，浇铸中断；②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷；③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。
二、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）钢水包的保温中间包钢水温度的控制一、浇铸温度的确定浇铸温度是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。
精品课件冶金概论14707
由合适的过热度+钢种的液 相线温度确定；
在一包钢水浇注1/4时 过热度最大，浇注结束时 最低。过热度高，拉速低 则漏钢危险增加，柱状晶 发达，中心偏析重；过热 度低，拉速高，漏钢几率 减少，中心偏析轻，夹杂 上浮困难。
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2.拉速确定
拉速的概念： 指每分钟拉出的铸坯长
度； 确定原则：
一、概 述
1.连铸的发展概况 2.连铸机的特点 3.连铸机的机型
1
1.连铸的发展概况
• 连铸是将成分、温度合格的钢液通过连铸机直接 铸成钢坯的工艺。
• 钢液凝固成型有两种方法： 模注—获得钢锭 连铸—获得钢坯
一般钢材的生产工艺是： • 若采用模注
钢锭—轧制或锻压—钢坯—轧制—钢材 若采用连铸
钢坯—轧制—钢材
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4.结晶器及振动台
作
用：
使浇注到结晶器的钢 水凝固成均匀的坯壳，以 便承受钢水静压力，使铸 坯顺利拉出，防止漏钢；
结构及功能：
结晶器本体由结晶器 铜管、外水套、内水套、 电磁搅拌装置和冷却水系 统组成，足辊用于支撑导 向坯壳很薄的铸坯。
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振动台作用： 振动使结晶器内壁获
得良好润滑，减少摩擦力， 防止内壁粘结； 结 构：
结 构：
呈“T”型，由包体、 包盖组成，底部设有滑动 水口机构，浸入式水口及 夹持装置，并设溢流槽。
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中间包车作用： 将中间包从预热
位置运到浇注位置， 浇注完毕从浇注位置 运回预热位置，浇注 时支撑中间包。
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3.等离子加热装置
加热原理： 通过高压能将气
体电离成离子，通过 离子运动形成电弧， 经中间包钢水，返回 电极形成电流回路， 电弧将热量通过辐射 加热中间包钢水，调 整等离子枪的功率， 控制中间包钢水的温 度。
连铸工艺
2 连铸工艺控制技术 2.1中间包内钢水的控制
2.1.1中间包内钢水温度变化规律
浇注开始时，钢水温度较低，随着浇注的进行，钢水温度 逐渐升高并达到最大值，此时钢水的过热度称为最大过热 度，随后温度逐步降低，到浇注结束时，钢水温度降低到 最低值，此刻的过热度称为浇注末期过热度。 最大过热度一般出现在浇注总时间的1/3-1/4的时候，钢 水包容量小最大过热度出现早 最大过热度与浇注末期过热度的差值愈小，说明浇注操作 的各项工作配合好，可以采取低过热度浇注，有利于提高 铸坯质量 目前人们正在研究实现低过热度或零过热度浇注技术
2.1.2中间包内钢水温度降
中间包内钢水温降决定于钢包及中间包热工状况 钢包的热工状况
出钢时钢包衬温度高，出钢后表面的保温、加盖，都有利于中间包内 钢水温度的稳定
钢包吹气搅拌
充分的搅拌可使钢包内钢水温度均匀，且可以避免开浇时钢水温度低 造成的开浇不利
中间包热工状况 －钢水在中间包内的热损失主要是表面的辐射散热，研究表明，在
吹气量
—吹入钢中的气体，形成气泡上升，由于气体的浮力和膨胀功，抽引 相当于气体体积50－100倍的钢水循环流动 －吹气量增加，搅拌强度增加，但增加是有限的，当吹气量达到某一 临界值，形成贯穿流，搅拌强度减弱，同时引起溅渣和二次氧化 —临界值与吹气喷头的形式、吹气压力、浸入深度等有关，生产中 以不冲破熔渣层为度
1.1.3 连铸钢水温度控制要点
连铸钢水温度控制着眼点 越是高温的钢水，出钢温度波动越大，过程温度波动亦越 大，窄的适宜浇注温度范围越难保证 ——首先应尽可能减少过程温降，使连铸钢水的出钢温度 接近常规模铸钢水的出钢温度水平 ——尽可能稳定炼钢炉工艺操作，提高出钢温度的命中 率，消除连铸钢水的出钢温度“宁高勿低”的片面保险思 想 稳定转炉出钢温度要点 ——保证入炉料成分稳定和数据准确 ——保证吹炼条件的相对稳定 ——转炉车间配备可靠的称量设备及其它检测手段
连铸工艺流程介绍
连铸工艺流程介绍第一篇：连铸工艺流程介绍连铸工艺流程介绍(2010-09-11 15:38:59)标签：分类：我的大学和静中间包结晶器钢水铸坯【导读】：转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。
连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。
本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。
由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。
连铸的目的: 将钢水铸造成钢坯。
将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。
结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。
拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。
{连铸工艺详解连铸的生产工艺流程：将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。
结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。
拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。
连铸钢水的准备一、连铸钢水的温度要求：钢水温度过高的危害：①出结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸坯柱状晶发达；⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹。
钢水温度过低的危害：①容易发生水口堵塞，浇铸中断；②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷；③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。
二、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。
连铸基本工艺
连铸工艺（1）刊登日期：-5-25 阅读次数：8101.如何决定浇注速度?浇注速度代表了连铸机生产能力，可用吨/小时来表达。
也可用拉速(米/分)来表达。
从提高连铸机生产率来看，但愿浇注速度(拉速)尽量快。
但是浇注速度是受如下因素限制：第一是连铸机机身长度。
从结晶器上口到最后一对矫直辊之间距离叫机身长度。
拉速必要使铸坯在机身长度范畴内完全凝固，否则铸坯脱离了夹辊支撑，内部未凝固液体就会鼓肚。
第二是出结晶器后凝固壳厚度。
坯壳太薄，抵抗不了钢水静压力，会发生胀破漏钢。
因而，最大拉速必要以保证出结晶器后坯壳有足够厚度而不拉漏为原则。
第三是拉坯力。
拉速太高，铸坯壳厚度变薄，液相穴加长，铸坯在辊间距产生鼓肚地方增多，使拉坯力增长。
考虑到上述限制因素，应选取适当工作拉速，既能发挥铸机生产能力，又可以保证良好铸坯质量。
2.什么叫多炉连浇?多炉连浇是指上一次引锭杆可持续浇多炉钢水。
如果浇一炉钢需要一小时，上一次引锭杆及做好铸前准备工作需要一小时。
那么，如果上一次引锭杆能持续浇5炉钢，而准备时间还是一小时。
则铸机作业率就可以大大提高。
辅助时间大大减少。
连浇炉数越多，阐明铸机运用率就越高,并且金属收得率高，辅助材料消耗减少。
据记录，5炉连浇与单炉浇注相比，铸坯产量提高约50％，金属收得率提高约3％，操作费用减少约25％。
因而，多炉连浇炉数代表了连铸机生产水平。
要达到多炉连浇，应当从改进生产设备，做好生产组织管理和防止事故等方面着手。
要保证浇注不中断，应迅速更换钢包和中间包，更换钢包时间不应超过3min，更换中间包时间不应超过lmin。
因而，要加强协作，使炼钢炉出钢频率与连铸机拉速相适应，使生产有节奏地进行。
还要加强设备维修，严格操作规程，防止设备和人为事故发生。
3.如何实现多炉连浇?多炉连浇是一项高难技术。
它是连铸设备、工艺、管理水平综合体现。
为实现多炉连浇，已开发了一系列技术。
(1)采用钢包回转台，实现迅速更换钢包，能在1～2min完毕。
冶金连铸技术总结汇报
冶金连铸技术总结汇报冶金连铸技术总结汇报一、引言连铸技术是现代冶金工业中广泛应用的一种工艺，通过该技术可以实现铸坯的连续生产，提高冶金生产的效率和产品质量。
本文将对冶金连铸技术进行总结和汇报，包括连铸设备、工艺流程、主要优点以及未来发展方向等方面的内容。
二、连铸设备冶金连铸技术主要依靠连铸设备来实现，其中最常见的设备是连铸机。
连铸机是由基本机架、结晶器、铸坯定径装置和水冷却系统等主要组成部分构成。
通过该设备，铸态钢水经过预处理后，通过结晶器中的连续凝固形成铸坯，并通过定径装置定径后送入后续工艺。
三、工艺流程冶金连铸技术的工艺流程主要包括预处理、连铸、定径和冷却四个环节。
1. 预处理：包括钢水脱气、真空处理和脱渣等步骤，旨在提高钢水的质量。
2. 连铸：钢水通过结晶器中的连续凝固形成铸坯，通过拉拔轮和导板等辅助装置保持连续生产。
3. 定径：通过定径装置使铸坯达到所需直径，保证坯料的一致性。
4. 冷却：通过水冷却系统对铸坯进行冷却，使其达到适合下一道工序的温度。
四、主要优点冶金连铸技术相较于传统的浇铸工艺具有以下主要优点：1. 提高了生产效率：连铸技术采用连续生产方式，无需等待铸坯冷却，从而大大提高了冶金生产的效率。
2. 降低了生产成本：连铸技术减少了工序和人工操作，降低了生产成本。
3. 提高了产品质量：连铸技术减少了铸坯内部和表面缺陷的产生，提高了产品质量。
4. 减少了环境污染：连铸技术减少了铁水的飞溅和废水废气的排放，对环境污染更少。
五、未来发展冶金连铸技术在未来的发展中还有以下几个方向：1. 自动化程度提高：通过引入自动化设备和智能控制系统，提高连铸工艺的自动化程度，减少人工操作。
2. 连铸材料的拓展：研究开发新型连铸材料，拓展连铸技术的适用范围。
3. 资源和能源的可持续利用：通过提高资源利用率和能源利用效率，实现冶金连铸技术的可持续发展。
六、结论冶金连铸技术是一种高效、优质的冶金工艺，在现代冶金工业中得到广泛应用。
连铸工艺
中间包冶金
• 中间包加热 • 作用： • 稳定中间包内钢水温度 • 加热方法： • 电磁感应加热 • 等离子加热
中间包冶金
• 中间包覆盖剂 • 作用： • 绝热保温 • 吸收上浮夹杂物 • 隔绝空气 • 种类： • 碳化稻壳 • 熔融高碱度覆盖渣+碳化稻壳
中间包冶金
结晶器冶金
• 冶金功能 • 促进夹杂物上浮 • 保证凝固坯壳均匀生长 • 控制凝固组织 • 结晶器内钢水微合金化
钢水成分控制
• 连铸钢水炉外精炼工艺路线 (6)不锈钢： 1)电炉→VOD→连铸。 2)铁水预处理LD→AOD→连铸。 (7)超低硫、磷钢，超纯净钢： 1)铁水预处理→LD→LF→喷粉→RH(OB） →喂线→连铸。 2）电炉→LF→喷粉→RH(OB) →喂线→ 连铸。
中间包冶金
• 中间包冶金功能 • 净化钢水，减少夹杂物，促使夹杂物上浮 • 防止钢水二次氧化； • 改善钢水流动形态 • 延长钢水在中间包中的停留时间 • 采用附加的冶金工艺完成中间包精炼 • 夹杂物形态控制 • 钢水成分微调 • 钢水温度精确控制
结晶器冶金
• 促进夹杂物上浮 • 夹杂物来源：钢液携带，凝固过程析出 • 常用措施： • 合适的浸入式水口形状、出口倾角，合理插 入深度 • 板坯采用电磁制动和电磁搅拌 • 结晶器液面自动控制，防止卷渣 • 合适的结晶器保护渣
结晶器冶金
• 促进凝固坯壳均匀生长 • 不均匀生长的原因：过热钢水冲刷 • 常用措施： • 合适浸入式水口形状、出口倾角 • 电磁搅拌技术
钢水温度控制
• 连铸钢水浇注温度的确定 • 连铸钢水的浇注温度，一般是指中间包 内的钢水温度。钢水的浇注温度应等于 该钢种的液相线温度加上中间包钢水合 适的过热度。即： Tc＝TL＋△T 式中 ，Tc—浇注温度，℃； TL—钢的液相线温度，℃； △T—中间包钢水过热度。
连铸理论及工艺-连铸理论
表面夹杂、裂纹、缩松、缩孔等其 他缺陷及其控制技术详见《金属凝固原 理及技术》P290-304
冷却速度对枝晶偏析也有重要的影响，在其他条件相同时， 冷却速度越大，过冷越大，开始结晶的温度越低，原子的扩散 能力越小，溶质扩散越不充分，枝晶偏析就越严重；但当冷却 速度大到一定程度后，随着冷却速度的增加，枝晶偏析的程度 反而有所减小，甚至消除。
冷却速度对铸锭中Ca偏析的影响
wCa 0.2%
(1)Mg-Ca合金
重力偏析的危害： 重力偏析影响到铸件的使用和加工，严重时甚至会出现剥 落现象。防止或减轻重力偏析，可采取以下措施： （1）增加铸件的冷却速度，缩短合金处于液相的时间，使 初生相来不及上浮或下沉。 （2）加入能阻碍初晶沉浮的合金元素。例如，在Cu-Pb合 金中加少量Ni，能使Cu固溶体枝晶首先在液体中形成枝晶骨 架，从而阻止Pb下沉。再如Pb-17%Sn合金中加入质量分数为 1.5%的Cu，可形成CuPb骨架，也可减轻或消除重力偏析。 （3）浇注前对液态合金进行充分搅拌，并尽量降低合金的 浇注温度和浇注速度
(一)
正常偏析
平衡凝固 固体无扩散而液体有扩散
固体有若干扩散而液体部分混合 固体无扩散而液体完全混合
K0<1
C0 k0C0 start end
单向凝固时铸件内溶质的分布
结论：
在平衡凝固条件下，固相和液相中的溶质都可以得充分 扩散，这时从铸件凝固的开始端到终止端，溶质分布是均 匀的，无偏析现象发生，当固体内溶质无扩散或扩散不完 全时，铸件中出现了严重偏析。
正常偏析随着溶质偏析系数｜ 1-K0 ｜ 的增大而增大。但对 于偏析系数较大的合金，当溶质含量较高时，合金倾向于体 积凝固，正常偏析反而减轻，甚至不产生正常偏析。
连铸工艺
连铸工艺流程介绍---- 冶金自动化系列专题【导读】：转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。
连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。
本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。
由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。
【发表建议】连铸的目的:将钢水铸造成钢坯。
连铸的工艺流程:将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。
结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。
拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。
【查看全文】连铸自动化控制工艺流程图连铸自动化控制主要有连铸机拉坯辊速度控制、结晶器振动频率的控制、定长切割控制等控制技术。
【查看全文】连铸的主要工艺设备介绍:钢包回转台钢包回转台：设在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包过跨和支承钢包进行浇铸的设备。
由底座、回转臂、驱动装置、回转支撑、事故驱动控制系统、润滑系统和锚固件6部分组成。
【查看全文】中间包中间包是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。
【查看全文】结晶器在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中，使铸件成形并迅速凝固结晶的特种金属铸型。
结晶器是连铸机的核心设备之一，直接关系到连铸坯的质量。
【查看全文】拉矫机在连铸工艺中，连铸机拉坯辊速度控制是连铸机的三大关键技术之一，拉坯速度控制水平直接影响连铸坯的产量和质量，而拉坯辊电机驱动装置的性能又在其中发挥着重要作用。
【查看全文】电磁搅拌器电磁搅拌器（Electromagnetic stirring: EMS）的实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力，强化钢水的运动。
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中间包挡墙
挡墙：在中间包内设 臵的高出钢液面的墙 称为挡墙。其作用为： 隔离冲击区与浇铸水 口区；形成循环流， 有利去处夹杂；减少 死区，有利于钢水温 度分布均匀。 坝：设臵在中间包内 钢液面以下的障碍物。 其作用：与挡墙配合 起倒流，促进夹杂物 上浮，达到精炼钢水 的作用。
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结晶器振动台
作用：结晶器振动装 臵位于结晶器下方， 振动装臵工作时，可 使结晶器在浇注时不 间断地上下移动，防 止拉坯时坯壳与结晶 器粘结而发生漏钢事 故。
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扇形段（二冷段）
作用：铸坯被拉出结晶器后，坯壳还很薄， 内部仍为液态钢水，为了较快地凝固合顺 利拉坯，在快速更换台后设臵了二冷导向 装臵，即扇形段。其作用为喷水迅速冷却 铸坯，并支持和导向铸坯，使其能顺利出 坯。
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连铸的工艺流程
为防止铸坯壳被拉断漏钢和减少结晶器中的拉 坯阻力，在浇铸过程中要对结晶器壁润滑。
铸坯被拉出结晶器后，为使其更快地散热，需 进行喷水二次冷却，通过二次冷却支导装臵的 铸坯逐渐凝固。铸坯不断地被拉出，钢水连续 地从上面注入结晶器，形成了连续铸坯的过程。
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连铸的优势
提高成材率。模铸84～88％，连铸95～98 ％。 降低能耗。连铸省去开坯工艺的直接节能，以 及由于提高成坯率和成材率的间接节能。 连铸产品的均一性高、质量好。模铸锭凝固时 间长，元素偏析显著。连铸坯断面小、冷却速 度大、树枝晶间距小、偏析程度较轻。 易于实现机械化自动化 占地面积小、生产周期快、吨坯成本低。
130×250
200×200 250×250～450×450 55×55 φ100 90×90～150×150 φ200～φ300 管坯 Φ450/φ100
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异形坯
工字型 椭圆型 460×460×120 120×140
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板坯↑圆坯↓方坯→
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浸入式水口
浸入式水口用来防止钢 液从中间包进入结晶器 内的二次氧化。
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结晶器
作用：结晶器是连铸机的心脏，其作用是使钢水在结 晶器内形成所需的断面形状，并凝固成一定厚度和强 度的均匀坯壳，以保证出结晶器后的铸坯不变形，不 被拉裂。 结晶器本体： 四块冷却壁 由铜板和钢 板水箱组成。 冷却水从一 端进入，从 另一端流出。
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连铸机型 a 立式；b 立弯式；c 直结晶器弧形； d 弧形；e 椭圆形；f 水平式
连铸坯
机 型 最大断面 最小断面 经常浇注断面
180×700～ 300×1200 240×280～400×560
板
坯
大方坯 小方坯 圆 坯
300×2640 310×2500 600×600
160×160 φ450
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6.5.2表面质量
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6.5.3内部缺陷
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6.5.4 形状缺陷
鼓肚（板坯）
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菱变（方坯）
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连铸坯热送热装和直接轧制概念及发展层次
型 式 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 名称 连铸坯直接轧制 (CC-DR) 热送热装 温度 1100℃ A3~1100℃ A1～A3 工艺流程特征 发展层次与 年代 ’90年 代
中间包
中间包介于钢包和结晶器之间，它接受来自钢包的钢水， 并向结晶器分流。其作用包括： 稳定钢流，减少钢流的静压力和对结晶器中坯壳的冲刷； 均匀钢水温度，促进 非金属夹杂物上浮去除； 多流连铸机由中间包对 钢水进行分流； 多炉连浇换包时起缓冲 衔接作用。 结构：由中间包本体、 中间包盖、塞棒、中间 包滑动水口组成。
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6.4.2.3 结晶器和二冷区冷却制度
结晶器冷却强度应保证钢液在短时间内形成坚固的 外壳。冷却强度过低，影响拉速提高，并影响结晶 器寿命；反之，铸坯过早收缩，形成气隙，减少传 热，影响拉速提高。 二冷区冷却强度随钢种、断面尺寸及拉速等因素而 改变。为提高铸坯凝固速度，应尽可能提高二冷强 度。但强度过大，铸坯会产生裂纹。随着铸坯热送 和直接轧制技术的出现，二冷普遍倾向于弱冷，以 提高铸坯热送温度。
连铸机二冷方式有喷水冷却和气水喷雾冷 却两种。
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扇形段（二冷段）
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拉矫机
在二冷段夹棍辊道末端 设臵拉坯矫直机。 作用：控制拉速，将铸 坯拉出结晶器；对铸坯 进行表面平整矫直。
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6.3 连铸机的结构
以通用的板坯弧形连铸机为例，包括： 钢包及回转台； 中间包及中间包车； 结晶器； 扇形段（二冷段）； 拉矫机； 切割装臵； 引锭杆。
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连铸坯冷装炉加热 后轧制 (CC-CCR)
400℃～A1 室温
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第六章 小结
重点掌握内容： 钢的连铸； 连铸机的类型； 连铸机台数、机数、流数； 连铸机的结构：主要设备；中间包的作用；结 晶器的作用；二冷作用及方式；引锭杆的作用 和结构； 连铸工艺：浇注温度、钢水过热度、选择浇注 温度原则；拉坯速度及其确定依据；结晶器冷 却强度确定依据；二冷发展趋势。 连铸坯质量：连铸坯结构；主要缺陷。
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钢包及回转台
钢包作用：存储钢水， 将钢水由精炼炉运送 到连铸机上，在钢包 底部设有Ar管进行 吹Ar搅拌，起到精 炼作用。 钢包结构：钢包由钢 包本体、滑动水口连 接板、透气砖等组成。
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滑动水口由上座砖、下 座砖、上水口、下水口、 上滑板、下滑板组成， 依靠滑板的滑动来控制 注流大小。 长水口用于钢包和中间 包之间，保护钢水浇注 时不受二次氧化，防止 钢流飞溅，对提高铸坯 质量有明显效果。
第六章 连续铸钢（Continuous Casting）
主要内容
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 连铸的优势 连铸机的类型 连铸机的结构 连铸工艺 连铸坯的结构及主要缺陷
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连铸的工艺流程
由炼钢炉炼出的合格钢水经炉外精炼处理后，用钢包运 送到浇铸位臵注入中间包，通过中间包注入强制水冷的 铜模—结晶器内。 结晶器是无底的，在注入钢水之前必须先装上一个“活 底”—引锭杆，同时也起到引出铸坯的作用，注入结晶 器的钢水在迅速冷却凝固成形的同时，其前部与伸入结 晶器底部的引锭杆头部凝结在一起。引锭杆的尾部则夹 持在拉坯机的拉辊中，当结晶器内钢水升到要求的高度 后，开动拉坯机，以一定速度把引锭杆(牵着铸坯)从结 晶器中拉出。
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6.4.2.2 拉坯速度
拉坯速度：每分钟从结晶器拉出的铸坯长度 （m/min）。 拉坯速度根据铸坯断面（厚度）、钢种和浇注 温度来确定。 确定拉速的主要依据是要保证结晶器出口处铸 坯有适当的坯壳厚度，能承受拉坯力和钢水静 压力，使坯壳不会被拉裂和不出现明显的“鼓 肚”变形。
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连铸机台数、机数、流数
台数。凡共用一个钢包（盛钢桶）或同时浇注 几根铸坯的连铸装臵，称为一台连铸机。 机数。凡是具有独立的传动和工作系统，可独 立进行正常工作的连铸系统，称为一个机组 （一机）。 流数。凡是不经切割而连续浇注一根长的铸坯， 称为一流。每台连铸机所能同时浇注的铸坯总 根数，称为连铸机的流数。
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6.5 连铸坯的结构及主要缺陷
6.5.1连铸坯结构 6.5.2表面缺陷 6.5.3内部缺陷 6.5.4形状缺陷
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6.5.1 连铸坯结构
1-中心等轴晶： 2-柱状晶带； 3-细小等轴晶带
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6.4.1.1 上引锭杆
6.4.1.2 开浇与脱锭
6.4.1.3 多炉连浇
6.4.1.4 停机
6.4.2.1 浇注温度
连铸时，浇注温度通常是指中间包的钢液温度。 温度过高，铸坯容易产生表面裂纹，柱状晶发达， 易导致内裂，并且中心疏松和中心偏析加剧；温 度过低，不利于夹杂物上浮，还易堵塞水口使浇 注无法进行。 必须根据浇注钢种、铸坯断面、浇注条件等因素 确定合适的钢水过热度（△T＝浇注温度－液相 线温度），实际生产中△T约为5～35℃。 “低温快注”为宜。
高
输送过程终边角补 热和均热后直接轧 制 输送过程终补热和 均热后直接轧制 热坯直接装加热炉 加热后轧制 热坯经保温缓冲装 加热炉加热后轧制 冷坯加热后轧制
连铸坯热直接轧制 (CC-HDR)
连铸坯直接热装轧 制 (CC-DHCR)
’80年 代 ’70年 代 ’60年 代
低
Ⅳ Ⅴ
连铸坯热装轧制 (CC-HCR)
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6.2 连铸机(Continuous Caster)的类型
按连铸机外形结构可分为：立式连铸机； 弧形连铸机；立弯式连铸机；水平式连铸 机；椭圆形连铸机