小方坯连铸机工艺培训课件

小方坯连铸机工艺培训课件Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998方坯连铸工艺培训课件一、方坯连铸工艺流程简图二、方坯连铸基本参数铸坯断面： 150×150mm定尺长度： 6~12m（实际最短生产过的，拉速min）主要生产钢种：碳素结构钢、低合金结构钢。

55Q （轻轨钢）Q195（碳素结构钢，建筑，结构，摩托车架）热轧带肋钢筋 HRB335/335E （二级）HRB400/400E （三级）HRB500/500E （四级） Q235 （普碳钢，建筑、化工）三、主要经济技术指标15 铸机设备生产能力1×120万t/a连铸机主要设备性能钢包汇总台钢包回转台功能支承钢包并将满包从受包位旋转到中间罐上方的浇铸位。

结构型式直臂式。

主要由回转臂、回转支承系统、回转台底座、基础框架、传动装置及钢包加盖装置等部分组成。

主要技术参数双臂最大承重 2×125t回转半径回转速度 0～min回转范围 360度事故回转 180度中间罐功能保证连浇；均匀分配钢流到结晶器；促使夹杂物上浮。

结构型式中间罐为梯形带盖式，主要技术参数中间罐最大容量 20t钢水液面高度工作液面：800mm溢流液面：900mm中间罐车功能支承中间罐，并运载中间罐在烘烤位和浇铸位之间移动。

结构型式半悬挂（高低腿）式。

主要由车架、走行机构、横移机构、摆槽、液压升降机构及驱动系统等主要技术参数最大承载重量 60t走行速度 0～20m/min横移行程±50mm升降行程 500mm中间罐烘烤(干燥)装置功能加热（预热）中间罐，降低第一包钢水的温降。

结构型式中间罐烘烤(干燥)装置由支座、风机、电液推杆、管件、阀门、烧嘴等组成。

主要技术参数烘烤时间 180 min烘烤温度～1000℃结晶器功能将钢水凝结成型，使浇入其中的钢水快速冷却。

在引锭头拉出结晶器铜管后，凝结的钢水坯壳能承受内部还未凝固的钢水静压力。

结构型式结晶器为套管式，主要由内壁镀铬的三维立体锥度铜管、精密加工成型的整体铜水套、钢结构外壳、上下法兰、卡板及密封件等部分组成。

铜管材质为磷脱氧铜。

主要技术参数铜管长度 900mm水缝 4mm水压～水量～2200 l/min结晶器振动装置功能支承结晶器并使其沿弧线方向上下振动，防止钢水凝固时与结晶器铜管内壁粘结。

结构型式采用板簧导向刚性支撑式。

主要由固定座、振动架、连杆、传动装置及润滑系统等部分组成。

主要技术参数振幅±3～4mm振动频率 35～333次/min振动负荷 25 kN喷淋集管组功能对出结晶器的初生铸坯进行二次冷却。

结构型式主要由不锈钢喷淋管、活接头、不锈钢喷嘴及托架等组成, 喷淋管沿弧线纵向布置。

主要技术参数冷却段数 3（含喷淋环）喷淋管长度～喷嘴型号 3/8PZ17080QZ5*12PZ8065QZ5*28PZ8047QZ5*28导向段功能开浇时引导引锭杆进入结晶器并在浇铸时支承铸坯。

结构型式导向段位于喷淋集管组与拉矫机之间，主要由导向辊、支座、侧导辊、压辊及侧导板等组成。

主要技术参数导向辊数 3导向辊直径 200 mm拉矫机（自同步连续矫直拉矫机）功能开浇时送引锭杆进入结晶器、拉坯并对铸坯进行矫直。

结构型式主要由拉坯辊、脱坯矫直辊、机架、底座、传动系统及液压系统等组成。

辊子为合金锻钢。

上下拉坯辊开口度大小及脱坯动作的完成由液压系统实现。

电动机通过长轴和减速机传动，远离热源。

机架及辊子内部通水冷却。

主要技术参数最大拉坯速度 min（送引锭）驱动辊数量 3引锭杆及引锭杆存放装置功能开浇时引锭头堵住结晶器下口，把初步凝固的铸坯拉出结晶器，引入拉矫机。

结构型式主要由自适应型引锭头、刚性杆身、链条及联接件、传动系统、导向轮及安全装置所组成。

铸机开浇前，启动存放装置电动机使引锭杆下降至拉矫机内。

引锭结束后，引锭杆运行至存放位置。

主要技术参数引锭杆外弧半径 R8m引锭杆长度(弧度) ～87°送引锭杆速度 1～min切前/输送/出坯辊道自动火焰切割机功能按需要的定尺长度切割铸坯（6～）。

结构型式主要由切割摆动装置、同步夹紧装置、框架、切割枪、凸轮机构、无动力返回系统和前后支架等组成。

主要技术参数切割速度～300 mm/min切割同步行程～1700 mm主要介质氧气、焦炉煤气双向移钢机功能将铸坯移至冷床或热送辊道。

结构型式主要由桥架、拨钢装置、运行轨道、车轮装置、缓冲装置、电动机、制动器及减速器等组成。

驱动装置通过桥架上的齿轮和轨道梁上的齿条带动桥架行走，桥架上的拨钢装置移送铸坯。

主要技术参数行程～20000mm(工作行程)轨距～13000mm轮距/轮径～2100mm/D300mm翻转冷床功能翻转冷却铸坯，防止铸坯变形结构型式冷床为液压传动、步进翻转式。

主要由横梁、纵梁、传动梁、前V形齿条、前U型齿条、床体盖板、液压缸、摇架、拉杆等组成。

出坯装置主要由轨道梁、纵梁、同步梁摇臂、拉杆、立柱、推头小车、滑轨、偏心轴等组成。

主要技术参数铸坯长度 8～12 m冷床大小 12×15 m特点液压驱动；由翻传冷床的传动装置通过拉杆、摇臂驱动推头小车进行推钢，将翻转冷床上的铸坯推放在出坯装置上，存放到一定数量后由出坯吊具吊走。

五、连铸坯质量连铸方坯的缺陷一般可分为表面缺陷、内部缺陷和形状缺陷。

表面缺陷包括：表面横裂纹、纵裂纹、星形裂纹、划伤、弯曲、切面不齐、缩孔、气孔等表面纵裂纹定义与外观沿拉坯方向，铸坯表面中心位置附近产生的裂纹，裂纹长10～1500mm，宽～，深＜5mm。

在结晶器弯月面区（钢液面下170mm）左右，钢液凝固在固相线以下发生δ→γ转变，导致凝固厚度生产的不均匀性，由于热收缩使坯壳产生应力梯度，在薄弱处产生应力集中，坯壳在表面形成纵向凹陷，从而形成纵向裂纹原因：导致表面纵裂纹指数增加的因素有：（1）钢水成分SP含量高；（2） Mn/S降低；（3）[C]=～%;包晶反应钢δ→γ转变，收缩大，气隙形成，坯壳折皱，结晶器热流不稳定，坯壳厚度生产不均匀性加重；（4）拉速增加；（5）保护渣熔化性能不良、液渣层过厚或过薄导致渣膜厚薄不均，使局部凝固壳过薄。

液渣层厚度＜10 mm;（6）结晶器液面波动≥5mm;（7）结晶器热流和冷却（8）结晶器锥度不合适；（7）结晶器钢液流动（9）水口不对中；（10）水口插入深度不合适。

（11）结晶器振动振痕深；表面横向裂纹定义与外观生成于铸坯面部的横向裂纹，简称为表面横裂纹。

与振痕共生，深度2～7mm，长度较短，一般在5～50mm之间，裂纹处常常被FeO覆盖。

产生于结晶器初生坯壳形成振痕的波谷处，振痕越深，则横裂纹越严重原因：（1）钢水成分◆[C]=～%，坯壳厚度生长不均匀性强，振痕深，表面易产生凹陷或横裂纹◆[N]含量高；（2）结晶器振动◆振痕深度增加◆负滑脱时间增加；（3）结晶器液面波动增加；（4）保护渣消耗量低，坯壳易与铜壁发生粘结；（5）二冷强度不合理，铸坯在脆性区矫直；（6）铸坯横向温差大，尤其是角部温度。

星形裂纹裂纹位于铸坯表面常被FeO覆盖，经酸洗后才能被发现，表面裂纹分布无方向性，形貌呈网状，深度可达1～4mm，有的甚至达20mm。

因及危害（1）铜渗漏：在结晶器下部，铜板渣层破裂，发生固/固摩擦接触，Cu局部粘附在坯壳上，Cu的熔点为1040℃，Cu熔化沿奥氏体晶界渗透，晶界被破坏而失去塑性，产生热脆。

（2）奥氏体晶界玷污：由于结晶器弯月面初生坯壳在张力和静压力的作用下奥氏体晶界裂开，固/液界面富集溶质的液体进入裂纹，加上晶界析出物，污染了晶界成为晶界薄弱点，是产生星状裂纹的起点。

（3）铸坯在运行过程中进一步受到张力作用（鼓肚、不对中、冷却不均匀等），裂纹进一步扩展。

（4）H2过饱和析出：当钢水中[H]＞会出现网状裂纹废品，（5）晶间硫化物脆性：奥氏体晶界富集（Fe、Mn）S，熔点980～1000℃，晶界形成硫化物液体薄膜，在外力作用下形成网状裂纹。

表面夹渣定义与外观镶嵌于铸坯表面或皮下的渣疤称为夹渣。

形状不规则，深浅不一，嵌入较浅的夹渣可能被二冷水冲刷掉，在铸坯表面形成凹坑。

原因：（1）结晶器液面急剧波动，造成保护渣卷入并镶嵌于坯壳处。

（2）保护渣性能不良，渣条多，渣条未捞净，卷入并镶嵌于坯壳处。

（3）钢水夹杂物多，流动性不好，中包水口壁上高熔点的大块附着物突然脱落进入结晶器钢水。

夹渣部位坯壳薄，容易破裂导致漏钢；夹渣铸坯轧制后，钢材表面遗传为结疤。

划伤定义与外观沿浇铸方向，在铸坯表面出现连续或断续的沟槽状机械损伤，尤其在铸坯外弧、侧弧出现居多。

原因：（1）铸坯高温强度低。

（2）足辊、二冷段辊子、支座上粘有冷钢（尤其是漏钢造成的冷钢），造成铸坯被冷钢划伤。

（3）二冷段辊子、切前辊、切后辊不能正常运转，造成铸坯被辊子划伤。

（4）铸坯跑偏，被导槽划伤。

（5）拉矫辊表面有异物或不光滑。

脱方定义与外观当方坯横截面上两个对角线长度不相等时称为脱方。

成因及危害原因：（1）结晶器四面水缝厚度不均匀，坯壳冷却不均匀。

（2）结晶器水缝被异物堵塞，坯壳冷却不均匀。

（3）喷嘴堵塞，二冷区铸坯四个面冷却不均匀。

（4）钢水S高鼓肚定义与外观铸坯的凝固壳鼓胀成凸面，主要发生在铸坯的两个侧弧面，凸出最大可达15mm。

成因及危害（1）高温、高拉速。

（2）二冷强度不够，回温太快，凝固壳薄，受到内部钢水静压力的作用，产生鼓肚变形。

（3）拉矫机压下量过大。

弯曲定义与外观铸坯纵向不平直现象称为弯曲。

原因：（1）连铸事故造成卧坯，铸坯在二冷室停留时间过长，温低无法矫直。

（2）浇铸过程中铸坯冷却不均匀。

切面不齐定义与外观铸坯端面切割不平整、切斜严重或表面出现明显的切割沟槽称为切割不良。

成因及危害（1）割枪烧嘴角度安装不当。

（2）割枪的夹紧装置松动或脱落。

（3）燃气压力波动过大。

重接定义与外观铸流经短暂停浇后，中包水口再次开浇造成的铸坯重新连接。

铸坯重接部位渣钢混浇，常有钢筋连接，颜色异常，有明显的结痕。

成因及危害（1）连铸带杆操作。

（2）换浸入式水口。

（3）处理漏钢事故。

（4）结晶器液面波动过大。

缩孔定义与外观在连铸坯横断面中心位置附近出现直径大于3mm的孔洞，称为缩孔。

成因及危害（1）浇注温度高，钢液过热度大。

（2）拉速高。

（3）二次冷却强度控制不当。

（4）电磁搅拌参数不当。

气孔定义与外观位于铸坯表皮以下，直径和长度各在1mm和10mm以上的向柱状晶方向生长的大气泡叫皮下气泡，比气泡小呈密集的小孔叫皮下针孔。

若裸露在外面的叫表面气泡。

成因及危害（1）钢水脱氧不良。

（2）合金料、炉衬、包衬等潮湿，造成钢水中的气体含量高。

（3）塞棒吹氩时，氩气未即时排出残留在钢中。

在加热炉内，铸坯的表面气泡或皮下气泡内表面被氧化而形成脱碳层，轧制后不能焊合而形成表面缺陷。