连铸连轧

第一章钢铁冶金基本知识

第二章连铸机构造及各部分功能

第三章连铸坯质量及其控制

第四章连铸坯的热装、热送、能量的衔接

第五章薄板坯连铸连轧

第六章连铸大方坯液芯轧制

第七章近终型连铸及铸轧的配合

第一章钢铁冶金基本知识

一．钢铁冶金系统工程

二．对合格钢水的要求

三．炉外精炼

连铸与冶炼能力、节奏的匹配

一、钢铁冶金系统工程

1.工艺过程：矿石→选矿（磁选、浮选）→烧结（球团）→炼铁（高炉、非高炉）→炼钢（平炉、转炉和电炉；

炉外精炼）→铸造（模铸、连铸）→轧制（热轧、冷轧）→成品（板、管、型、线）。

2.最终产品的组织性能要满足用户的各种需要。（强度、塑性、韧性、加工性能、特殊物理化学性能）。

3.最终性能取决于成份控制、各工序的组织性能控制、具有遗传性、要求系列优化

二、对合格钢水的要求

1.温度合格

2.成份合格

3.纯净度合格

二、对合格钢水的要求

1. 温度合格：控制出钢温度、浇铸温度（考虑各中间过程温降）。

温度过高：钢中气体夹杂物↑，铸坯易裂，钢质变差，各项耐火材料消耗增加，枝晶粗大，偏析增加。

温度过低：浇铸困难，结晶器液面结壳，钢水粘度增加，气体夹杂物上浮困难。

. 温度合格：控制出钢温度、浇铸温度（考虑各中间过程温降）。

过热度：钢的浇铸温度与该钢种的液相线温度之差。

△T＝Tm－Tl，一般15~35℃

Tl＝1537℃－[88C％＋8Si％＋5Mn％＋30P％

＋25S％＋5Ca%＋4Ni%＋2Mo％＋2V％＋

＋1.5Cr%]

2.成份合格

基本成分：

C 来自铁水、增碳剂、高碳铁合金、保护渣

Si 来自铁水、脱氧剂、铁合金

Mn 来自铁水、脱氧剂、铁合金

P 来自铁水中的矿石

S 来自铁水中的焦炭、石灰

P 、S为有害元素，S引起热脆，P引起冷脆，要通过炉外精炼将S脱至0.01%以下，P脱至0.015%以下（高级钢S和P脱至0.005%以下）。

2.成份合格

合金成分：特殊加入，视钢种而定。

Cr、Ni、Mo、Mn、Si 等

微合金元素：特殊加入或铁矿石残留，少量加入（如0.003%）就可获得优异性能。Nb、V、Ti、Re、B

有害成份：S%、P%、Cu%、As%、Pb%、Sn%等来自废钢和炼钢辅料，要求控制在要求范围以下 调整成份时要考虑合金元素的收得率，应在脱氧后加入，并有成分微调功能。

3.纯净度合格

气体[H] 来自原材料、耐火材料、空气中的水分，易引起白点。目前控制水平在2ppm 以下。

[O] 来自空气及吹炼中的氧，引起皮下气泡、氧化物夹杂，故炼钢后期要脱氧（加入MnFe、SiFe、Al）。

目前控制水平在10～30ppm以下。

[N] 来自空气，引起时效反应和脆性（电炉钢尤甚）。目前控制水平在30～60ppm。（ppm：百万分之一）

夹杂。引起裂纹，探伤不合格

夹杂物分内生（脱氧产物），外来夹杂（耐材、保护渣）二次氧化产物，50µm以上为大颗粒夹杂，危害较大。

夹杂物分塑性夹杂（MnS）和脆性夹杂（硅酸盐），脆性夹杂易成为裂纹源。

球形夹杂危害比尖楞状夹杂危害小，通过钙处理、稀土处理使夹杂物变性（球化，熔点降低呈液滴状上浮）。

夹杂物上浮速度公式：

式中：u-夹杂物上浮速度；r-夹杂物半径；g-重力加速度

ρm、ρs-钢水、夹杂物的密度，η-钢水粘度

三、炉外精炼

炉外精炼：在炼钢炉以外的冶炼处理

1.铁水预脱P、S

2.有真空的炉外精炼

3.有热源的炉外精炼

4.炉外精炼所起的作用

1.铁水预脱P、S

在铁水罐内和鱼雷罐车内喷CaC2，CaO、Mg 粉；

脱P希望温度较低，渣中FeO较高，有一定碱度[CaO/ SiO2]，加苏打、氧化铁皮、CaO 或用CaO、Mg 粉、CaF、CaC2 ；

脱S希望温度较高，渣碱度较高，渣流动性好，还原性气氛；

脱S、P后应扒渣，防止回S、回P 。

2.有真空的炉外精炼（可以脱气，有利于冶炼超低碳钢和高强钢）

VD 一般与电炉匹配（VOD、V AD）；

RH 一般与大转炉匹配；

DH

3.有热源的炉外精炼（可以控制温度、防止返钢，与连铸匹配）

LF 电弧加热；

CAS-OB 化学热（加Al，吹O2）；

RH-KTB化学热（吹O2）

4.炉外精炼所起的作用

缩短冶炼周期，便于和连铸匹配（缓冲环节）

吹Ar搅拌，加快冶金反应，气体夹杂物上浮，均匀罐内温度、成份；

喷粉、喂丝、渣洗深脱硫（加大反应界面，提高脱S效率）

微调成份，提高合金收得率

调节连铸温度

真空脱气、脱C、脱氧

四、连铸与冶炼能力、节奏的匹配

能力匹配。一般冶炼能力大于连铸能力15～20％保证连浇，轧钢能力大于连铸能力20％左右，提高热装热送率和连浇率。

提高连浇炉数（日本水岛厂大方坯连浇1015炉，38天，浇钢15万吨，板坯连浇9274炉，34天，浇坯24.8万吨）。

冶炼、精炼、连铸周期的密切配合和生产组织

防止漏钢技术

提高自动开浇率（引流砂质量）

快换中包和水口技术，提高中包、水口寿命

异钢种多炉连浇技术

稳定的铸机状态和无缺陷铸坯生产技术

计算机控制浇钢

铸与轧的密切配合