连续铸钢原理和技术考核题标准答案

连铸原理与技术标准答案
1 什么是连铸？连续铸钢主要流程和主体设备有哪些？
—连铸是把液态金属用连铸机浇注、冷凝、切割直接得到铸坯的工艺。

—连铸铸钢的流程：钢包→中间包→结晶器→二冷区→矫直区→切割→铸坯。

—主体设备：钢包回转台、中间包和中间包车、结晶器、振动装置、二冷装置、拉矫装置、切割装置、定尺装置、引锭装置、铸坯运出装置。

2 连续铸钢有哪些优点？
1）简化了生产钢坯的工序，缩短工艺流程、节省大量投资。

2）提高综合成材率。

3）降低能耗。

4）易于实现机械化自动化，改善劳动条件。

5）扩大钢种，提高产品质量。

3 连铸机如何分类？可分成哪几类？什么是一机二流？
—分类方法：1）按外形可分为：立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机、超低头连铸机、水平连铸机、轮式连铸机。

2）按浇注铸坯断面分为：方坯连铸机、板坯连铸机、圆坯连铸机、异形连铸机、方板坯兼用连铸机。

3）按拉速可分位高拉速连铸机、低拉速连铸机。

按运行轨迹可分为：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5种。

—对于每台连铸机来说，同时能浇注铸坯的总支数叫连铸机流数，凡一台连铸机能同时浇注二支铸坯的称为一机二流。

4 弧形连铸机的特点是什么？
弧形连铸机根据结晶器的形状可分为弧形结晶器弧形连铸机和直结晶器弧形连铸机。

弧形结晶器弧形连铸机特点是：铸机高度低仅为立式的三分之一；设备较轻，安装和维护方便；投资低；弯曲娇直前没有附加变形；坯壳承受的钢水静压力小，坯不易鼓肚内裂；铸坯内夹杂物分布不均匀，内弧侧存在夹杂物集聚。

直结晶器弧形连铸机特点：有利夹杂物上浮，但高度比弧形结晶器弧形连铸机高，设备也复杂并有弯曲和矫直两次变形。

5 连铸机主要设计参数有哪些？什么是液心长度和冶金长度？它们有什么不同？
主要设计参数：铸坯断面尺寸规格、拉坯速度、液相深度、连铸机流数。

液心长度：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。

冶金长度：指从结晶器内钢液面到拉矫机最后一对辊子中心线的实际长度。

,
从本质上讲：L液与拉速有关，而L冶是定值，且L冶>L液.
6 中间包的作用是什么？它由哪几个部分组成？中间包流量如何控制？
作用：1）降低钢水静压力，保持中间包稳定的钢水液面，平稳地把钢水注入结晶器内。

2）促使钢水中的夹杂物进一步上浮，以净化钢液。

3）分流钢水，在多流连铸机上，中间包将钢水分配给每一个结晶器。

4）贮存钢水，在多炉连浇时，中间包贮存一定量的钢水，不会停浇。

5）根据对钢质量的要求，也将部分精炼手段移到中间包内实施，即中间包冶金。

组成：1）包体结构 2）中间包内衬 3）中间包盖 4）塞棒
流量的控制：1）定径水口 2）滑动水口 3）塞棒
7结晶器的作用是什么？由哪几个部分组成？结晶器的锥度过大和过小有什么不利作用？
作用：钢液在结晶器内冷却，初步凝固成型且均匀形成具有一定厚度的坯壳。

构成：结晶器主体，冷却设备等。

倒锥度过小则气隙较大，可能导致铸坯变形纵裂等缺陷；倒锥度过大有会增加拉坯阻力，引起横裂甚至坯壳断裂。

8板坯连铸机中结晶器的调宽方式有哪些？
Y式宽度调整
L式宽度调整
9结晶器振动的目的是什么？有哪几种形式？各有什么特征？振动参数如何影响振痕深度？
目的：结晶器的振动装置可以支撑结晶器；防止铸坯在凝固过程中与铜板粘结挂拉裂或拉漏事故，以保证顺利拉坯的进行。

振动方式和特征：
1）正弦振动：振动速度按正弦规律变化，加速度则按余弦规律变化，所以过度比较平稳，冲击较小。

2）非正弦振动：向上振动时间大于向下振动时间，以缩小铸坯在结晶器向上振动的相对运动速度。

对振痕的影响：
1）随着f的增加，振痕深度及间距均减小。

2）振幅增加，振痕深度增加。

3）负滑脱时间越长，振痕深度越深。

10什么是二冷装置，它的作用是什么？有哪几种结构形式？
坯壳从出结晶器之后进入下一冷却系统称二冷系统亦二冷装置。

作用：1）带液心的铸坯从结晶器拉出后，需喷水或喷气水直接冷却，使铸坯快速凝固，以进入拉矫。

2）对未完全凝固的铸坯起支撑、导向作用，防止铸坯的变形。

3）在上引锭杆时对引锭杆起支撑作用、导向作用。

4）倘若是采用直结晶器的弧形连铸机，二冷区的第一段还要把直坯弯弧
5）如果采用多辊矫直机时，二冷区本身又是分段矫直区。

二次冷却装置的主要结构形式分为箱式和房式两大类。

11连铸机中坯的表面和中心温度是如何变化的，图示说明？
见下图
12说明坯壳在结晶器中的过程，一般情况下，为什么在结晶器中连铸坯角处坯壳厚度比较薄？
过程：1）钢水与铜壁接触形成一个半径很小的弯月面。

2）已凝固的高温坯壳发上δ→γ相变。

3）钢水静压力使坯壳变形，形成皱纹或凹陷。

4）上述过程反复进行，直到坯壳出结晶器
在结晶器角部区域，由于是二维传热，坯壳凝固最早和最快，导致气隙形成较早，降低了角部的散热，因此角部坯壳较薄。

13 影响二冷区传热的因素有哪些？如何影响？
1）铸坯表面温度：a T<300℃时，热流随铸坯表面温度增加而增加，此时为对流传热。

b 300<T<800℃时，随铸坯表面温度增加而热流下降，在高温表面有蒸汽膜，呈核形态沸腾状。

C T>800℃时，导出的热流几乎与铸坯表面无关，甚至呈下降趋势，这是因为高温铸坯表面形成稳定蒸汽膜阻止水滴与铸坯接触。

2）水流密度：密度越大，其传热系数相应增大，从铸坯表面带走热量越多。

3）水滴速度：速度增大，穿透气膜而到达铸坯表面水滴数增加，而提高传热效率。

4）水滴直径：水滴大小是雾化程度的标准，水滴尺寸越小，单位体积内水滴越多，雾化越好，有利与均匀冷却铸坯，提高传热效率。

5）喷嘴使用状况：喷嘴堵塞，安装位置及喷嘴的新旧程度对传热都有影响。

6）铸坯表面状态：表面有氧化层的比无氧化层的传热系数小。

14 拉坯速度如何确定和控制的？影响拉速的因素有哪些？
拉速的控制：拉速主要由塞棒式、滑动水口式、定径水口式控制。

拉速的确定：根据铸坯断面尺寸、浇注钢种和浇注温度确定。

影响因素：1）钢种：高温塑性好的钢种采用较高的拉速，如奥氏体不锈钢；高碳钢、铁素体不锈钢、低合金钢用低拉速；导热性差、凝固范围宽，对裂纹敏感性强的钢种用更低的拉速如轴承钢、高速钢、硅钢等。

2）断面尺寸和形状：圆形比表面面积小，散热慢，拉速比方形和矩形低。

矩形坯窄边形成气隙早，凝固速度低，矩形坯比方形拉速低。

断面大“比表面”小，拉速低。

3）浇注温度与S、P的影响：浇注温度高拉速小；S、P高拉速小。

4）结晶器振动参数及保护渣性能等。

15如何确定坯的冷却强度？气—水喷雾冷却的优点有哪些？
冷却强度应根据钢种、拉速、铸机型式、断面尺寸等因素确定。

优点：1）气—水喷嘴喷孔口径较大，堵塞事故发生率低，降低了对水的要求
2）流量控制范围大，因此仅一个喷嘴就可适应多钢种和所有拉速的需求
3）覆盖面大，冷却均匀，横向扫力大，使未汽化的水更快离开铸坯，使得表面温度波动范围缩小
4）水滴细小，冲击力大，被蒸发的水量大，冷却效率高，对改善铸坯边角过冷有明显效果。

16 连铸机坯中希望获得什么样的组织？影响组织的因素有哪些？
连铸坯中尽可能抑制柱状晶的发展，而促进等轴晶区域扩大。

影响因素：1）浇注条件：浇注温度高，柱状晶发达。

2）钢中含碳量：0.18-0.45%的钢种有较大的等轴晶区。

3）连铸机型：立式连铸机铸坯组织对称，弧形铸机内弧等轴晶长度比外弧长。

4）铸坯断面：断面大，柱状晶区相对小。

17连铸坯表面缺陷有哪些?表面纵裂是如何形成和防止的？
表面缺陷有：1）表面裂纹(表面纵裂、表面横裂、角部纵裂和星状裂纹)
2）深振痕
3）表面夹杂（以及皮下夹杂）
4）表面凹坑和重皮。

表面纵裂形成：坯壳的厚度不够
防止措施：1）板坯结晶器宽面开槽
2）预熔保护渣
3）二冷区喷雾冷却，使得冷却均匀。

18“脆化理论”是如何说明的？
碳钢从凝固温度冷却到600℃时，有三个延展性很差的脆性区，在凝固温度附近的第一脆性区，从1200℃到900℃间的第二个脆性区，从900℃到600℃间是第三个脆性区，当铸坯局部应力集中时都可导致裂纹的形成。

19 内部缺陷有哪些？中心偏析如何形成的？
内部缺陷：内部裂纹、中心偏析、中心疏松及宏观非金属夹杂。

中心偏析的形成：由铸坯凝固末期，尚未凝固而富集偏析元素的钢液流动造成。

20形状缺陷有哪些？脱方如何表示？如何防止脱方？
形状缺陷：铸坯鼓肚、菱形变形（即脱方）、圆坯椭圆变形
脱方可用两个对角线之差与两个对角线平均值之比来表示。

防止脱方措施：重视结晶器四壁冷却均匀程度，还要加强二冷区的支撑作用。

21什么是热装和连铸连轧？实现热装和连铸连轧的关键是什么？
热装就是指将热状态下的坯送轧钢厂装入加热炉经加热后轧制。

连铸连轧指将高温无缺陷的坯经补偿加热后直接轧制的工艺。

关键技术：1）无缺陷生产技术
2）热态控制技术：
a 高温坯表面缺陷无损检测系统
b在线质量判别系统
3) 高温连铸坯生产技术：
a 高温出坯技术（坯的缓冷技术、坯壳复热技术、控制终点液相线的形状）
b 铸坯角部温度补偿技术
c 铸坯的保温技术（连铸机的保温、切割区保温、运输保温）
22 薄板坯连铸连轧的主要工艺有哪些？其开发公司名称是？
工艺名开发公司
CSP SMS公司
ISP MDS公司
直结晶器奥钢联
小板坯水平连铸 SCE、MDS、川崎重工。