精炼和连铸复习资料

连铸机机型：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。

连铸三大件：长水口、整体塞棒、侵入式水口。铸机长度L=(1.1~1.2)冶金长度。

水平连铸三大技术难关：结晶器、分离环、拉坯方式。

连铸机主体设备：钢包回转台、中间包、结晶器、二冷装置、矫直装置和切割装置。

连铸坯发展趋势：近终形连铸和高效连铸。浇注温度即中间包钢水温度。

拉坯速度即每流每分钟拉出铸坯的长度，单位m/min，简称拉速。Vc=q/ρB（宽）D（厚）液相深度L液是指铸坯从结晶器液面到铸坯中心液相凝固终了处的长度，L液=Vc·t。

中间包的作用有减压、稳流、去渣、贮钢、分流、中间包冶金等。

结晶器作用：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，结晶器采用冷却水冷却，称一次冷却。

结晶器是一个水冷钢锭模，是连铸机的核心部件，称之为连铸机的心脏。

结晶器的分类，按结构分：管式结晶器、组合式结晶器、多级结晶器。按外型：直、弧形。为减小气隙，改善传热，加速坯壳生长，结晶器下口断面要比上口略小，即结晶器有倒锥度。高频率、小振幅：正弦振动；高速连铸：非正弦震动，多点连续矫直。小方坯：一点矫直。结晶器内最大热阻：铜壁与坯壳之间的气隙。

结晶器的传热因素：（1）中心液体的传热；（2）坯壳内的导热；（3）已凝固坯壳与铜壁的传热；（4）铜壁内的导热；（5）铜壁与冷却水的传热。

影响二冷区传热的因素：喷嘴结构及其布置、铸坯表面温度、水流密度、水滴速度、水滴直径、喷嘴使用状态、铸坯表面状态。

扩大等轴晶区的措施：（1）电磁搅拌技术；（2）控制二冷区冷却水量；（3）低温浇注技术；（4）加入形核剂；（5）结晶器加入微型冷却剂。

连铸机的工艺特点决定了它对钢水质量、温度、成分、脱氧强度、洁净度有严格的要求。二次冷却主要内容：冷却方式的选择、冷却强度的确定、用水量分配、二冷控制方法。

冷却方式：气—水雾化冷却、喷雾冷却、干式冷却。整个二冷区喷水量从上至下是递减的。二冷水分配方案：等表面温度变负荷给水、分阶段按比例递减给水、等负荷给水。

保护渣类型：发热型保护渣、绝热型保护渣。保护渣的成分：CaO-SiO2-Al2O3系。

保护渣结构：原渣层、烧结层、半熔融层、液渣层。

保护渣的功能：（1）绝热保温；（2）隔绝空气；（3）吸收非金属夹杂物，净化钢液；（4）在铸坯凝固坯壳与结晶器内壁之间形成润滑渣膜；(5)改善了结晶器与铸坯之间的传热。

及时挑出渣圈，保持渣流入通道畅通，确保铸坯的正常润滑和传热。

保护渣熔化温度在1300℃时一般都小于1Pa·S，黏度大多在0.1~0.5Pa·S范围内。

高速连铸熔化温度要在1300℃左右，黏度在0.1~0.15Pa·S之间。

高速连铸保护渣：低黏度、低软化和熔融温度、合适的碱度、较快的熔化速度。

钢水覆盖剂功能：保温、防止二次氧化、吸收钢水中上浮的夹杂物。

连铸坯质量标志：表面质量、内部质量、洁净度、断面形状。

（表面质量：由结晶器内钢水凝固过程控制；内部质量：由二冷区液相穴的凝固过程控制；洁净度：由结晶器以上的液态钢决定；断面形状：铸坯冷却和设备状态有关。）

铸坯中的夹杂物类型：Al2O3单体、以SiO2为主的硅酸盐、以Al2O3为主的铝酸盐、硫化物。表面缺陷：表面裂纹、深振痕、表面夹渣以及皮下夹渣、皮下气泡与气孔、表面凹坑和重皮。提高表面质量的措施：（1）结晶器液面的稳定性；（2）结晶器振动；（3）初生坯壳的均匀性；（4）结晶器钢液的流动；（5）保护渣的性能。

内部缺陷：内部裂纹、中心偏析、中心疏松。

提高内部质量的措施：（1）控制铸坯结构；（2）采用合理的二次冷却制度；（3）控制二次冷却区铸坯的受力与变形；（4）控制液相穴内钢水的流动，以促进夹杂物上浮和改善其分布。

合金钢中合金元素含量较高、钢的导热性差、线收缩量增大，措施：采用较低的浇注速度和较弱的二冷强度。 高温铸坯生产技术：1）高温出坯技术；2）铸坯保温技术；3）铸坯边部温度补偿技术。 结晶器液面高度检测方法：1放射性同位素法；2红外线辐射法；3热电偶法；4激光法。

1.电磁搅拌作用及分类.

作用：1）打碎树枝晶，促进等轴晶生长；2）加速凝固传热和过热度消除；3）提高连铸坯洁净度；4）改善铸坯固—液界面溶质再分配，减轻中心偏析；5）改善铸坯表面质量。 分类：1结晶器电磁搅拌；2二冷区电磁搅拌；3凝固末端电磁搅拌。

2.结晶器冶金技术的功能.

1）促进夹杂物上浮与排除；2）保证凝固坯壳均匀生长；3）控制凝固组织；4）结晶器微合金化。

3.中间包冶金技术.

1）中间包过滤技术；2）中间包流动特征控制；3）中间包内吹惰性气体；4）中间包加热技术；5）中间包加钢水覆盖剂。

4.什么是黏结漏钢，防止的措施.

凝固坯壳与结晶器铜板黏结，拉坯摩擦阻力增大，黏结处被拉裂造成的漏钢称为黏结漏钢。 措施：（1）保证润滑，选用性能良好的保护渣，并保持足够的液渣层厚度；（2）定期检测振动参数，确保合适的负滑脱率；（3）保持结晶器液面平稳，安装液面自动控制装置；(4)安装漏钢监测预报设施，及时预报。

5.弧形连铸机的特点.

1）基建投资费用少，安装及维护方便；2）有利于提高铸坯质量；3）铸坯要经过弯曲矫直，易产生裂纹；4）铸坯内弧侧存在杂物聚集、分布不均匀的现象，影响了铸坯质量。

6.影响结晶器传热的因素.

1）浇注速度；2）结晶器冷却强度；3）结晶器设计参数；4）结晶器材质；5）热顶结晶器；

6）结晶器的形状和类型；7）结晶器润滑；8）钢水过热度。

7.包晶钢的凝固特点，为何它是最难连铸的钢种.

特点：凝固过程中发生了包晶转变。

原因：γ奥氏体的密度大于δ铁素体；凝固过程中坯壳发生约0.38%的收缩，坯壳体积收缩大，产生较大的体积应力；若结晶器冷却不均匀，就会发生同一高度初生坯壳进入包晶转变的时间不一致的情况，最终造成初生坯壳生长速度的不均匀而容易产生表面裂纹。

8.全程无氧化保护浇注有哪几个方面，保护渣的功能.

（1）钢包到中间包的注流保护和中间包到结晶器的注流保护；

（2）功能：1）绝热保温；2）隔绝空气，防止钢液的二次氧化；3）吸收非金属夹杂物，净化钢液；4）在铸坯的凝固坯壳与结晶器内壁之间形成润滑渣膜；5）改善了结晶器与坯壳之间的传热。

计算题：已知铸坯断面为150mm ×150mm ，结晶器内钢液凝固系数K m =20mm/min 1/2，

铸坯出结晶器下口坯壳的安全厚度δmin=12mm ，结晶器有效长度L m 为70mm ，求

连铸机拉速。（实际为理论的90%~95%，即：,max (0.9~0.95)c c V V =）

解： 已知 Lm=0.7m 根据min ,max m m m c L K t K V δ==

可知 22,max min 20()()0.7 1.94/min 12m

c m K V L m δ==⨯=