水平连铸50问
1、什么是水平连铸？
答：水平连铸（简称HCC）就是在铸机上将钢水沿水平方向连续地铸成钢坯的过程（如下简图）。与弧形连铸相比较具有设备简单、适合生产裂纹敏感性强的钢种等特点。
切割机
2、水平连铸机的主要设备有哪些？
答：水平连铸机的主要设备有：
⑴中间包：盛放钢液的容器，可均匀钢液温度和利于钢液中夹杂物上浮；
⑵结晶器：生产铸坯的关键所在；
⑶引锭杆：将铸坯从结晶器中引出的工具，一般使用刚性中空引锭杆；
⑷拉坯系统：包括拉坯机和控制系统，对拉坯参数进行设定并实施动作；
⑸切割机：对铸坯进行定尺的设备，要求自身重量尽量轻，以减少对拉坯动作的影响；
⑹冷床：在线储存和冷却铸坯的设备；
⑺冷却水系统：对结晶器和整个拉坯系统进行冷却，结晶器冷却水和设备冷却水是两套分开的循环系统。
3、为什么要开发水平连铸技术？
答：水平连铸与传统的弧形连铸相比有以下优点：
⑴由于设备水平布置，机身低，厂房高度要求较低，所以基建投资较少。
⑵铸坯质量高。由于拉坯时中间包与结晶器是紧密相连，防止了钢水的二次氧化，且中间包内钢液面较高，有利于夹杂物的上浮，以提高钢清洁度。据统计，水平连铸钢中夹杂物含量一般为弧形连铸钢中夹杂物含量的1/5左右。由于实现了密封浇注无二次氧化，水平连铸坯中含氧量为弧形铸坯中含氧量的1/4左右。此外，铸坯不弯曲、无矫直内裂、无鼓肚疏松等。特别是水平连铸中结晶器导热集中于前端，铸坯出结晶器后不用喷水，铸坯表面质量好，很适合于高合金钢的铸造。
⑶能直接浇铸成小型铸坯，甚至几毫米的线坯，因此能用最小的轧制比取得终了产品，大大地缩短了工艺流程。
⑷安全可靠性好，由于设备水平布置，一旦拉漏对后续设备烧损少，且事故现场易于清理，能尽快恢复正常生产。
目前，水平连铸适合于中小型钢厂与电炉匹配生产小型断面铸坯。
4、目前在生产中使用的水平连铸机有哪些机型？
答：目前在生产中使用的水平连铸机，按铸坯尺寸分，有以下五种机型
机型
中间包
容量（t）
流间距
（mm）
铸坯尺寸
（mm）
最高拉坯
速度（m/min）
设备长度
（m）
产量
（万吨/流?年）
SLD-200 20 1200 ∮150～∮200 2.8 58 10～12 SLD-140 15 1000 ∮110～∮150 3.8 50 8～10 SLD-100 10 800 ∮50～∮100 4.5 40 4～6 SLD-60 5 600 ∮30～∮70 5.0 30 2～4 SLD-20 0.5 150 ∮8～∮20 6.0 20 0.2～0.3
5、水平连铸的技术关键是什么？
答：水平连铸发展中有三大技术关键：
⑴中间包与结晶器的密封联接。此联接部位既要密封，实现“密封浇铸”，又要作为凝固的起点“人工液面”。如果只采用一般的耐火材料进行密封，容易被钢水侵蚀形成倒“喇叭口”而无法拉出铸坯。因此，用在这一部位的耐材既要经受得起高温冲击，还要容易加工，才能使它与结晶器铜套严密配合。经过国内外多年的研究，以氮化硼为基加氮化硅等热压成型的分离环，能在水平连铸机上一次较长时间使用，以满足当前水平连铸多炉连浇的需要。
⑵拉坯方式及其驱动。由于拉坯时中间包与结晶器联成一体，一般采用铸坯振荡方式，即铸坯作拉一停一推一停或拉一推一拉一推的动作，使铸坯向前运动。驱动系统的动作精度要求控制到0.1mm，因此，拉坯方式及其驱动直接影响连铸工艺进行正常与否和铸坯质量的好坏。
⑶结晶器的结构与正确设计。结晶器是连铸的核心部件，水平连铸中结晶器铜套进口处受钢水静压大，且拉坯的特殊方式引起钢水呈漩涡运动，因而使凝固传热密度高度集中于结晶器前端，它又是多种特殊材质在高温下工作的组合体，热胀设计比较复杂。目前，国内在工业生产上使用得较多的有多段多级式结晶器、导流型结晶器、圆环拉方坯结晶器等型式。
6、水平连铸中间包起什么作用？
答：水平连铸中间包是联系炼钢炉与连铸机的中间环节，中间包的主要作用是：
⑴保温、储存钢水；
⑵能使夹杂物更充分上浮；
⑶为实现“多炉连浇”创造条件。
中间包容量应根据炼钢炉容量或钢包容量选择适当的大小：炼钢炉容量较小时，钢包温降大，为了保温，中间包容量应与钢包容量相当；炼钢炉较大时，可分几次将一包钢水注入中间包内，中间包容量可设计为钢包容量的1/2～1/4。中间包容量过大，将引起耐火材料消耗大，并且中间包烘烤困难，从而使连铸成本增加。
7、水平连铸中间包采用哪些保温措施？
答：水平连铸浇注铸坯断面小，浇铸时间长，钢水温降大，如何保证在浇铸过程中中间包内钢水温度的稳定性，对于实现多炉连浇、提高铸坯质量和降低成本都有十分重要的意义。因此，除采用中间包保温外，在水平连铸中间包使用加热装置也是一个有效的措施，如等离子加热、电弧加热、有芯感应加热等技术。
8、水平连铸中间包滑动闸板的作用有哪些？
答：水平连铸中间包滑动闸板是一种安全装置。因为水平连铸中间包与结晶器直接相联，一旦结晶器铜套烧裂或密封失效，冷却水窜入结晶器钢水中，形成高压蒸汽，便会冲入中间包内引起钢水沸腾而发生爆炸。有了中间包滑动闸板，可以在几秒钟之内截断中间包与结晶器的通道，防止事故的发生。它也是多流式水平连铸机必备设备，如一流拉漏时，可以截断此流，另外一流仍能继续工作。它还是提高钢水成坯率的一种手段，同时可避免在连铸结束过程中形成的长“鱼尾”损坏结晶器内套。
滑动闸板由两块滑板组成：一块密封中间包，一块密封结晶器。在两块滑板之间，垫有快速干燥耐火胶泥垫，这种泥垫，也可调节多流式水平连铸机中间包与结晶器接合面的安装误差，保证多接合面同时密封。
9、水平连铸分离环有哪些特殊要求？
答：水平连铸分离环是位于中间包和结晶器浇口之间连接处的重要部件，其质量的好坏直接决定着水平连铸的性能、寿命、铸坯质量及生产效率等。因此，对分离环提出了许多苛刻的技术要求，即其加工后的精度必须在0.1mm以上；而分离环材质应具有优异的抗热冲击和抗剥落的性能；具有高的高温强度和耐热应力的特性；具有优越的耐熔蚀和耐磨损性能；具有小的导热系数和对钢液的浸润性最小。
10、国内外水平连铸分离环的历史和现状如何？
答：在水平连铸技术开发初期，国外采用氧化物系耐火材料制作分离环，但侵蚀率大、侵
蚀速度快，同时耐急冷急热性也不够理想而宣告失败。在60～70年代改用Si
3N
4
和BN制作
分离环，前者在使用过程中小时蚀损量偏高，达到2mm左右；后者则抗水化性差，使用寿命短，但它不被Fe、Pb、Cu等金属熔液和各种盐类所润湿。到80年代采用BN为基的OBN（ZrO
2
―BN）和SCBN（SiC―BN）分离环，其弹性模量、抗折强度都高于纯BN材质。近年又增添了
一些新的品种，如出现Si
3N
4
―BN、Sialon―BN、Si
3
N
4
―AlN―BN等复合制品，以适应多钢种
水平连铸的要求。
我国水平连铸分离环的研制工作始于1981年，十几年来已试制出以BN材料为基质适当
掺以添加剂的系列产品，并认定热压成型的BN复合材料和Si
3N
4
基复合材料能满足水平连铸
的要求。清华大学用热压BN材质制出的分离环在衡阳钢管厂、成都无缝钢管厂等水平连铸机上使用，基本满足生产要求。
衡阳钢管集团有限公司（原衡阳钢管厂）两台SLD-140型水平连铸机经过几年的摸索，具备了工业化规模生产能力，至2003年已开发了钢种60多个，可生产∮110㎜～∮150㎜五个规格的圆管坯用于直接穿管，年产量达32～36万吨。为进一步完善其水平连铸技术，于2000年开始投资建设了一条水平连铸分离环的生产线，两年后开始批量上线使用，效果理想，最高连浇炉数达21炉，连续拉坯时间超过了25个小时，为降低水平连铸生产成本提供了有力的保证。
11、我国水平连铸用分离环今后发展方向怎样？
答：结合我国目前分离环上存在的一些问题，今后应抓好以下三项工作：
⑴提高现有SBN（SiC―BN）陶瓷分离环的质量。我国生产的OBN产品质量虽然与国际上先进的同类产品相当，但SBN产品与国外的同类产品SCBN比较则相差较大，主要存在性能不够稳定，使用寿命短，在小圆坯分离环上能基本满足工业化生产的要求，但是在大方坯上毛病比较突出。其主要原因是在加入物SiC的问题上，我国SiC原料在纯度及细度上不及国外，另外在工艺上，如SiC的加入量、添加烧结助剂种类及烧制过程中的各类技术参数与国外不同，造成了质量上的差异。因此要提高我国SBN分离环的质量，应探索我国SiC粉体质量，如纯度、细度以及结晶相情况；探索SiC的最佳加入量；摸索出最适合的多元添加剂；寻找最合理的烧制工艺参数，以提高我国SBN分离环的产品质量。
⑵结合国情研制出一些Si
3N
4
为基的分离环。我国使用的SBN和OBN等BN基复合分离环，
虽然在使用上有众多的优越性，但是BN是共价化合物，难以烧结，因此一般复合材料都要加入添加剂进行烧成或采用热压烧结。引入添加剂会影响产品的性能，而采用热压烧结制作代价太高，在一定程度上限制了水平连铸的推广应用。因此寻找廉价的新基材料代替部分
BN基分离环的用途，将有助于降低分离环成本。如Si
3N
4
基复合材料就大有潜力可挖，因为
它不仅能通过多种制备工艺，如反应烧结、重烧结等技术来制得所需的Si
3N
4
陶瓷，以适合
不同水平连铸机型及铸坯钢种的要求，而且能与许多氧化物、氮化物等化合物复合而形成以
Si
3N
4
为基的一类材料。这类材料的性能良好，原料丰富、价格便宜、实用价值大，虽然从
使用寿命上来看不及以BN为基的复合材料，但是对于供给炉子小、数量少、只能单炉浇碳
钢和一般合金钢的需求是完全没有问题的，这样可解除人们对水平连铸用分离环价格贵、生产成本高的疑虑。
⑶开发多品种、多元加入物的BN复合水平连铸分离环。我国目前BN基复合材料水平连
铸分离环一般是SiC―BN、ZrO
2―BN、Si
3
N
4
—BN、Sialon—BN等材质。不仅品种少，而且复
合的种类也少，复合加入物为单元，因此浇铸的钢种比较少，只能浇铸碳钢、不锈钢及一般合金钢等，而对于特殊钢，特别是裂纹敏感的难以加工变形和含易氧化元素的合金钢（高温合金钢）等显得束手无策，而国外有各种类型的BN复合分离环，能浇铸几乎所有的钢种。因此应借鉴国外研究成果，开发多品种、多元添加物的BN复合材料分离环，以适应多钢种连铸的需求。
12、水平连铸结晶器的结构特点是什么？
答：水平连铸结晶器铜套钢水入口初生态坯壳形成处受到中间包内钢水静压力的作用，而且由于拉坯的振荡动作引起此处形成剧烈的漩涡运动，因而热传导主要集中在铜套的前端，在距分离环150mm长度内，热传导量占了结晶器总传热量60%～80%。因此，水平连铸结晶器应采用多段多级式比较合适，即前段采用铜套，后段采用石墨套；前段倒锥度较大，后段倒锥度较小。由于石墨在高温下有自润滑性能，而易与坯壳粘结的铜套长度很短，因此能保证整个结晶器内套的拉坯阻力较小。
13、水平连铸结晶器的热流密度是如何分布的？
答：经测算结晶器前段铍钴铜套的热流密度平均为1.5～1.8MW/m2，在分离环附近可达到3.8～4.5MW/m2，而在石墨套只有0.5MW/m2。水平连铸结晶器平均凝固系数较弧形铸机要大，可取为30～32mm/min1/2，水平连铸结晶器后段石墨套较长，铸坯出结晶器后坯壳较厚（10～15mm），铸坯表面温度为1000～1300℃，所以铸坯出结晶器后不需要再继续喷水。这样不但铸坯冷却均匀、质量好，而且简化了连铸二次冷却喷淋系统及其相应的水处理装置。
14、水平连铸的拉坯方式与弧形连铸有何不同？
答：弧形连铸机采取结晶器振荡的方式拉坯，结晶器作正弦振荡，拉坯机等速拉坯，当向下振速大于拉速时，产生“负滑脱”。
水平连铸机采取铸坯振荡的方式拉坯，即结晶器固定，拉坯辊作拉一停一推一停的动作。
两者的区别是：
⑴弧形连铸机拉坯中的“停”很短或没有，铸坯与结晶器铜套内表面无相对静止阶段，热传导性能差。
⑵弧形连铸机拉坯“负滑脱”时，只对结晶器内的铸坯壳表面产生“压缩”作用，压缩力为表面磨擦阻力，也很有限。类似的水平连铸“反推”是对全冶金长度上的铸坯进行压缩，压缩力由拉坯机供给，压缩力可以较大。
⑶弧形连铸机“负滑脱”与水平连铸“反推”不同，前者负滑脱时对铸坯液芯无搅动作用，而水平连铸的反推使铸坯受压缩，这样才能充分补偿铸坯的冷缩拉应力，铸坯表面不易被拉裂。由于周期的反推动作使钢水在结晶器口段产生剧烈的涡流，从而增强了结晶器的导热性能，而且在反推较大时，对铸坯在铜套内表面的焊合粘连点有松脱作用，以减小拉坯阻力。
由此可见，水平连铸的拉坯技术比弧形连铸的内容要丰富得多，对改善铸坯质量，减小拉坯阻力效果要明显得多。
15、水平连铸是如何实现拉坯的？
答：对弧形连铸机，凝固开始于结晶器的弯月面，结晶器振动，向下拉坯。对水平连铸机，由于中间包与结晶器密封连结，钢水供应与拉坯方向垂直，拉坯方式就不能按弧形连铸机的办法。
水平连铸钢水凝固开始于与结晶器连接的分离环处，钢水从中间包水口流入结晶器，首先是与分离环接触，由于分离环的导热形成凝固壳，如果连续拉坯，从分离环开始沿拉坯方向凝固壳厚度逐渐减薄以致被拉断。要使连续拉坯时凝固壳足够厚，能把与分离环接触的凝固壳拉走，则必须限制拉速在只20mm /min左右，这样的拉速在工业生产上是无意义的。为了提高拉速，就必须采用间歇拉坯方式，即在一个拉坯周期内有拉一停一反推一停的动作：拉之后，停的目的是使坯壳继续增厚，有足够的强度将整个新的凝固壳从分离环处拉走。反推的目的是使凝固壳受到机械压缩，以补偿凝固壳的收缩量，有利于提高拉速。
拉速主要取决于钢种、铸坯断面、钢水过热度以及拉坯周期（即一个拉坯周期内的拉坯长度、停顿及反推的时间）。如果铸坯表面冷隔太深，可以减小拉坯行程，缩短停顿时间。拉坯参数对铸坯表面冷隔的焊合有重要影响，应及时加以调整。
16、水平连铸拉坯模式有哪几种？
答：按拉、停、推组合方式来分，水平连铸拉坯模式有以下几种
⑴拉一停
1一推一停
2
（单反推式）
⑵拉一推一拉一推（振荡式）
⑶拉一推
1一停一推
2
（双反推式）
单反推式为国外通用（德、英、美）型式，振荡式类似弧形连铸机拉坯方式（日本），双反推式是我国研究反推的作用而创造的一种新式拉坯模式。
17、什么是水平连铸的拉坯曲线？
答：拉坯曲线是指在拉坯过程中的速度图。目前使用较多的有正弦曲线与双折梯形曲线两种，前者波形产生容易，但启铸加速度为最大值，易造成铸坯凝固前沿坯壳拉裂；后者启铸加速度小，动载荷小，拉坯动作更可靠，但控制波形信号的电路较复杂些。
18、水平连铸拉坯参数有哪些？
答：水平连铸拉坯过程中要控制的参数有：拉程（mm）、反推（mm）、中停时间（S）、拉坯速度（m /min）、拉坯频率（次/分钟）。以上参数构成拉坯模式与拉坯曲线，可以显示在操作屏幕上，操作者可以按连铸工艺要求随时进行调节。
19、什么叫水平连铸的拉坯制度？
答：按不同钢号、不同铸坯断面而确定的拉坯制度包括有：
⑴启铸制度：启铸时间、启铸安全循环、启铸速度及启铸增速规律等。
⑵恢复制度：即接到拉漏信号后，立即进入恢复制度，使拉漏的坯壳恢复，包括有恢复时间、安全循环恢复速度等。
⑶正常生产制度：正常拉坯参数。
以上各制度汇编成一程序号，储入计算机编程库中，可以随时调用。
20、水平连铸坯的凝固组织结构是怎样的？
答：一般情况下，铸坯的凝固组织结构从边缘到中心是由细小等轴晶区、柱状晶区、中心等轴晶区组成的。
⑴细小等轴晶区：结晶器内的冷却强度很大，钢液和铜套内壁接触时，冷却速度快，铸坯边缘形成细小等轴晶区。
⑵柱状晶区：细小等轴晶区形成过程伴随着收缩，铸坯脱离铜套内壁形成气隙，降低了传热速度，铸坯形成了柱状晶区。
⑶中心等轴晶区：随着凝固前沿的推移，凝固层和凝固前沿的温度梯度逐渐减小，两相区宽度逐渐增大，当铸坯心部液相温度降至液相线后，心部结晶开始。由于心部传热的单相性已不明显，形成了等轴晶；因传热受到限制，晶粒较激冷层粗大。
铸坯的低倍组织对钢的加工性能和机械性能影响很大，除某些特殊用途的钢要求柱状晶组织外，绝大部份钢都希望得到等轴晶区大的铸坯组织，同时希望等轴晶晶粒细小、均匀。
21、水平连铸坯壳是怎样凝固成型的？
答：水平连铸中结晶器与中间包直接密封联接，分离环、水口受水冷影响温度较低。钢水传热途径向通过铜套壁而被冷却水流带走外，沿轴向经过分离环也将导热。因此，钢水首先在分离环处形成三角形断面坯壳，铸坯被周期性拉动后钢液填入沿旧坯壳方向也将有少量传热凝固成小三角断面坯壳。水平连铸坯壳形成过程如下图：
分离环
拉坯方向
A：拉坯间歇 B、C：拉坯中 D：拉坯结束
水平连铸坯壳形成示意图
22、什么叫冷隔？
答：冷隔是水平连铸机实现间歇拉坯时在铸坯表面上留下的一种缺陷，它是水平连铸坯所特有的。冷隔深度相当于一个拉坯周期形成的坯壳厚度，它在铸坯表面上反复出现。两个冷隔之间长度相当于一个拉坯周期所走的距离，它是与拉速有关的（S=V/f ，S表示拉坯行程，即冷隔间距离mm，V表示拉坯速度m /min，f表示拉坯频率次/ min）。冷隔处常伴随有元素的偏析。
冷隔的形成过程如上图所示。图A表示一个拉坯周期形成的完整坯壳。图B、图C表示拉坯开始，坯壳从分离环处拉出，钢水流入已凝固坯壳与分离环之间进行凝固结晶，由于分离环与已凝固坯壳的冷却条件不同，钢水从两边结晶速度是不一样的，因此，两个结晶面在a点汇合。图D表示再继续拉坯，两个结晶面都在长大，a点也随之发生移动，当拉坯周期结束时，新形成的坯壳与已有的坯壳之间仍存在a点，如继续拉就可能在a点处断裂。为此，拉坯过程中对铸坯实行暂停或反推，可使a点坯壳继续增厚，新老坯壳稳固联接。再继续拉坯时，就能把整个新形成坯壳与分离环脱开，又开始下一个拉坯周期，如此反复实现连续拉坯。这样在分离环处结晶的坯壳在铸坯表面留下了明显的标记叫冷隔。
拉坯频率增加（相当于缩短拉坯周期T= S /f），冷隔深度减小，生产实践表明：拉坯
频率>100次/分钟，可使冷隔深度<1mm。其原理为拉坯周期缩短，提高了旧凝壳的温度，改善了旧凝壳与新凝壳之间的焊合而减轻了冷隔。
如果新旧凝壳焊合不良，表现为初生坯壳与分离环和结晶器接触的三重点温度过低，常产生冷隔裂纹。拉坯频率增加，则冷隔裂纹消失。
23、水平连铸启铸时水口容易冻住是什么原因？如何避免？
答：水平连铸启铸时容易失误出事，水口容易冻住，俗称水口“冻死”。其原因是中间包与结晶器直接密封相连，由于水口通道烘烤温度较低，高温钢水流过通道时必然在通道与分离环内表面凝固结壳，形成结瘤，以后才逐步被高温钢水熔蚀掉。在启铸后3～5秒内，水口通道内表面结壳厚达4 mm左右，20秒以上结壳才被熔蚀掉。在启铸钢水流过10秒内，分离环内径表面结壳厚达5～6 mm，约1分钟后结壳才被熔蚀掉。当注入钢水温度过低，结壳厚度可达8 ～10mm，并且后期钢水无法冲刷掉，就很容易产生水口冻结。为防止水口冻结，启铸时应注意：
⑴启铸时间要适当：钢水进入结晶器后停留一定时间就要启铸，时间过长了新的坯壳与水口坯壳相连，拉坯阻力增大，拉不动就会“冻死”；启铸时间过短，钢水进入启铸空间来不及填充满或者坯壳来不及完整凝固，此时，强行拉出结晶器，容易拉漏。
⑵启铸速度要适当：由于启铸时水口通道与分离环内壁冻结严重，钢水实际通道窄小，启铸时拉速过快钢水来不及充填，使坯壳凝固不完整，容易拉漏；启铸速度过慢，高温钢水流速过慢，水口通道与分离环内壁的坯壳不能很快被冲刷掉，严重时水口冻结将坯壳加厚，使水口“冻死”。
⑶启铸距离要适当：铸坯与分离环的距离，标志着启铸时钢水填入结晶器的容量，此段距离过小，水口容易“冻死”，此段距离过长，又会使拉坯阻力过大，甚至拉毛结晶器铜套。
⑷启铸时冷却水量要适当减少。
⑸注入中间包钢水时要实行大流浇注，尽快使注流溢过结晶器水口通道。
⑹启铸时要使凝固壳稳定生长，拉坯速度和拉坯频率控制低一些。
⑺铸坯拉出结晶器后，要缓慢、逐步增速。
24、水平连铸中常见的事故产生原因和预防措施有哪些？
答：常见事故发生的现象、原因及预防措施见下表
25、水平连铸坯的主要缺陷有哪些？
答：水平连铸坯的缺陷主要分为三类：
⑴表面缺陷：是影响铸机产量和铸坯质量的重要缺陷。包括纵裂纹、横裂纹、气泡、凹陷等。
⑵内部缺陷：包括中心疏松、中间裂纹、缩孔、中心裂纹、皮下气泡等。
⑶形状缺陷：包括鼓肚、脱方、圆坯椭圆变形等。
26、水平连铸坯纵裂产生原因及特征有哪些？
答：纵裂是指沿着拉坯方向在铸坯表面产生的裂纹，主要包括大纵裂和小纵裂。表面纵裂直接影响钢材质量，尤其在轧制钢管时，会产生大外折。经观察，发现纵裂纹组织有其自身的特点：与无裂纹部位相比，裂纹区由细小等轴晶构成的激冷层较薄；激冷层越薄，裂纹深度越大。
纵裂纹产生的原因主要是结晶器内冷却强度不均匀造成初生坯壳厚度不均匀，在坯壳薄的地方应力集中，当应力超过坯壳的抗拉强度时就产生裂纹。
27、怎样才能防止水平连铸坯产生纵裂？
答：防止纵裂的关键是控制结晶器铜套内初生坯壳的均匀性，为此应采取以下措施：
⑴结晶器采用合理的锥度，尽量使结晶器内的热流密度趋于均匀；
⑵根据所浇钢种确定合理的浇注温度和拉坯速度；
⑶保持中间包钢液面的稳定；
⑷及时调整结晶器冷却水量和拉坯反推量；
⑸钢的化学成分控制在合适的范围。
28、水平连铸坯中间裂纹的形貌特征和产生的主要原因是什么？
答：形貌特征：在酸蚀低倍试样上裂纹在柱状晶区内出现，并沿柱状晶扩展，垂直于铸坯表面，一般下半部偏多。
产生原因：由于过热度较大，铸坯冷却不均，出结晶器后表面温度回升产生热应力，在拉坯时铸坯受机械应力过大，柱状晶发达也助长裂纹的产生。
29、水平连铸坯圆管坯中间裂纹形成机理和防止措施是什么？
答：水平连铸圆管坯的冷却同样是靠铸坯与结晶器的铍钴铜套及石墨套的接触实现的，钢液在凝固过程中体积收缩率更大，铸坯在结晶器内产生的气隙也更大，如下左图示意。
钢水进入结晶器后，首先形成激冷层，随着凝固的发展，铸坯的坯壳不断加厚，坯壳也从激冷层发展到柱状晶发展区。由于水平连铸圆管坯的柱状晶的生长方向全部指向中心，在继续凝固时，相邻的柱状晶可以彼此传输应力，柱状晶的根部会产生应力集中。如果中间包钢液的过热度过大，那么钢液在结晶器内形成的坯壳更薄，使铸坯在结晶器内的冷却条件变得更差。由于重力的作用气隙最大处往往是铸坯的上表面，铸坯拉出结晶器后，常看到在铸坯的上表面有一条“白亮带”（即高温带）。红坯出结晶器后，回温倾向严重，因而热应力大，产生中间裂纹的倾向大。
另一方面，水平连铸圆管坯的中间裂纹是由于钢中的夹杂物在某处聚集形成的，电子探
针分析的结果支持了这种观点。其原因是柱状晶边界存在较大的微偏析，低熔点的硫化物夹杂容易在该处富集，富集的硫化物夹杂的液态膜在柱状晶边界处特别稳定。该区成为固液两相共存区，处于低韧性、低强度状态。因此，裂纹最容易在柱状晶边界处产生，且将同生长的坯壳一起增长，如下右图所示。这就是水平连铸圆管坯低倍热酸蚀试样经24 h放置后，在其上可以看到沿径向均匀分布的细小中间裂纹的原因。
中间裂纹形成示意图
防止措施：减少中间包钢液的过热度、减少钢中的P、S含量，中间裂纹大有改善。一般认为，钢液中夹杂物对中间裂纹的影响主要是硫含量以及Mn/S的影响，硫化物不可能在液态钢中沉淀，它仅在凝固最后阶段沉淀出来。Mn/S低，沉淀物为低熔点的硫化铁(FeS)，分布在晶界面，引起晶界脆性，形成裂纹优先扩展路径；Mn/S高，有足够的锰与硫结合，沉淀物为MnS，以棒状形式分散在奥氏体基体中，不易形成裂纹。
30、水平连铸圆管坯产生椭圆变形的原因是什么？对轧管的质量有何影响？
答：由于水平连铸钢液过热度相对较大，红坯拉出结晶器后，其液芯内钢水温度仍然很高，铸坯表面将会出现严重的回温，使铸坯的温度升高到低强度区、低韧性区。如果热应力和重力产生的合力大于坯壳的强度时，铸坯就产生椭圆变形，上下方向形成短轴，左右形成长轴。长轴方向的柱状晶区受到压应力，这个区域的裂纹就消失；短轴方向的柱状晶区受到拉应力，该区的中间裂纹越来越严重，此即低倍试片中裂纹的严重性与铸坯长短轴之差几乎成正比关系的原因。
若钢液过热度过高，或者结晶器冷却条件更差时，铸坯产生椭圆变形就更严重，中间裂纹就可能发展到铸坯表面，同时在铸坯上表面形成明显的凹陷，或形成纵裂，铸坯判废。因此，水平连铸圆管坯的椭圆度较大，其原因主要是中间包钢液的过热度较大。
水平连铸圆管坯若椭圆度过大，用于轧管时会造成钢管壁厚不均；伴随着椭圆度而产生的铸坯中间裂纹严重时会造成钢管产生外折。
31、水平连铸坯中心裂纹的形貌特征和产生的主要原因是什么？
答：形貌特征：在酸蚀低倍试样上中心区出现的裂纹。
产生原因：铸坯凝固末期的心部钢液凝固收缩产生的应力，铸坯鼓肚，钢液过热度高。气体含量高也能引起铸坯中心裂纹。
32、水平连铸坯中心裂纹的形成机理是什么？
答：水平连铸坯中心裂纹的形成是由于凝固之后沿受到拉应力或拉应变的作用，当拉应力超过了凝固前沿钢的强度或拉应变超过某一临界值时，凝固前沿就会开裂，形成中心裂纹。
中心裂纹的生成条件是连铸过程中冶金特性和力学因素综合作用的结果。
中心裂纹的形成与钢在固相线温度附近的高温脆性密切相关，高温脆性区在固相线温度以下30～70℃范围内，由于凝固过程中S、P等元素在枝晶间偏析，形成熔点低于固相线温度的液体薄膜，含S、P较高的晶界在大体积材料的固相线温度下仍处于液态，处于液相的晶界几乎无塑性，即零塑性温度区间。在此温度区间，当坯壳热应力、相变应力、拉坯阻力以及由于结晶器与拉坯辊中心线不重合等原因引起的附加机械应力作用于凝固前沿时，凝固界面就会开裂形成裂纹，之后会进一步扩展。由于凝固前沿富含溶质元素的钢水被“抽吸”进入裂纹，故中心裂纹往往伴随着中心偏析一起出现，中心偏析严重也会导致中心裂纹的产生。
33、水平连铸坯中心裂纹影响因素及防止措施如何？
答：影响因素主要有化学成分、拉坯参数及二冷情况。
随着钢中硫、磷含量的增加，裂纹倾向急剧增加。对裂纹样进行金相检验发现，裂纹大部分为沿晶界分布，裂纹附近为（Fe，Mn）S、FeS及P，主裂纹附近有较多细小沿晶分布裂纹，内也有大量（Fe，Mn）S、FeS夹杂及P。扫描电镜检验发现，钢中磷容易在晶界上发生严重的偏析，它不象硫那样受锰的制约，初始磷含量的增加显著加剧磷在枝晶间的富集。因此，中心裂纹主要起源于晶界上硫化物液膜和磷处，之后进一步扩展形成的。
中心裂纹的生成与拉速与和拉速变化率有关，拉速高，中心裂纹发生率增加。因为拉速过高时，铸坯液芯延长，液芯断面扩大，推迟等轴晶的成核和生长，缩小等轴晶区，结果使铸坯中心状况不良，形成中心疏松和中心偏析，严重时就形成了中心裂纹。拉速变化率对铸坯的坯壳厚度、凝固末端位置、凝固组织的构成、铸坯内的热流分布和铸坯鼓肚等都有很大的影响，故也是影响铸坯内部质量的重要参数之一。通常，拉速变化率变化，中心裂纹发生率也变化。
生产实践表明，二次冷却情况对中心裂纹有明显的影响。二次冷却情况对中心裂纹的影响主要是由于铸坯中心部位温度下降而表面温度回升过大，导致热应力过大而引起的。因水平连铸的过热度相对弧形连铸要大，且二冷区不喷水冷却，铸坯出结晶器后表面温度回升过大，导致热应力过大，致使铸坯中心部位被撕开而形成中心裂纹。
防止措施：
⑴降低硫、磷含量，增加Mn/S比，有利于减小钢的内裂倾向。且随着Mn/S比的增加，FeS夹杂含量降低。
⑵改善结晶器冷却效果，减少因铸坯冷却不均匀而造成的铸坯内热应力增加。
⑶生产中尽量采用“恒速浇铸”，避免拉速大幅度波动。
34、水平连铸坯中心疏松的形貌特征和产生原因是什么？
答：形貌特征：在酸蚀试样上，集中在中心部位的空隙和暗点。
产生原因：钢液凝固时体积收缩而没有足够的钢液补充及最后凝固时气体析集和杂质集聚。
35、怎样控制水平连铸坯中心疏松？
答：水平连铸坯的疏松有几种形式：分布于整个断面的孔隙称为一般疏松；在树枝晶间的小孔隙称为枝间疏松；铸坯中心部位的疏松即为中心疏松。一般疏松和枝晶疏松在轧制过程中能焊合，惟有中心疏松伴有明显的偏析，轧制时不能完全焊合。
根据钢种的需要控制合适的过热度和拉坯速度，二冷区采用弱冷制度和电磁搅拌技术，以促进柱状晶向等轴晶转化，是减少中心疏松和改善铸坯致密度的有效措施。
36、水平连铸坯缩孔的形貌特征和产生原因是什么？如何防止？
答：形貌特征：在酸蚀试样上的中心部位出现的大小不一的空洞。
产生原因：钢液凝固时柱状晶发达及局部柱状晶“搭桥”，中心最后凝固部分集中收缩而得不到钢液补充。
防止措施：适当降低拉坯速度。
37、水平连铸坯中心偏析是怎样产生的？
答：中心偏析是由于铸坯凝固末期，尚未凝固富集偏析元素钢液流动造成的。钢液在凝固过程中，由于溶质元素在固液相中的再分配形成了铸坯化学成分的不均匀性，中心部位C、P、S含量明显高于其他部位，这就是中心偏析。中心偏析往往与中心疏松和缩孔相伴存在，恶化钢的力学性能，降低了钢的韧性和耐蚀性，严重影响产品质量。
38、怎样才能防止水平连铸坯中心偏析？
答：为防止铸坯中心偏析，可采取以下措施：
⑴降低钢中易偏析元素P、S的含量，实践表明，将钢中P、S控制在0.015%以下，可基本消除中心偏析。
⑵控制低过热度的浇注，减少柱状晶的宽度，从而达到控制铸坯的凝固结构。
⑶采用电磁搅拌技术，消除柱状晶“搭桥”，增大中心等轴晶区宽度，达到减轻或消除中心偏析，改善铸坯质量的目的。
39、水平连铸机拉坯电液伺服控制系统有哪些问题？
答：水平连铸机开始时采用电液伺服控制系统，主要由计算机或拉坯仪、PID调节装置、伺服阀、油马达、减速机、测速反馈装置等组成，主要控制元件为射流式伺服阀，执行元件为油马达。系统框图如下图所示：
⑴该系统工作介质为抗磨液压油，油质要求精度高，工作中常因油质污染出现关键控制元件伺服阀卡死。
⑵伺服阀、油马达价格高，使用寿命低，返修费用高，返修后的元件往往不能满足生产要求。
⑶PID控制板、伺服阀存在零飘和温飘，且零飘和温飘难以控制和消除，造成控制参数变化大，影响拉坯精度，甚至造成飞车。
⑷液压系统拉坯频率低，正常拉坯频率仅能达到85次/分钟，不能满足多合金钢坯生产的工艺要求。
⑸测速电机受工作高温环境影响，永久磁铁退磁严重，影响测量精度，造成三辊不同步或飞车。
⑹射流伺服阀控制参数很难保持一致，导致三辊同步性能差，同步性难以调节。
40、什么是水平连铸拉坯交流电动伺服控制系统？
答：为克服电液伺服控制系统的缺点，现采用较先进的交流电动伺服控制系统。其系统构成为主回路由交流电动伺服控制模块、轴模块和交流伺服电机组成拉坯驱动系统，系统框图如下图所示：
交流电动伺服系统是目前国际交流调速控制领域中控制精度最高，调速范围较大的交流调速方式，是在变频调速基础上发展而来，是一种闭环调速控制系统。交流伺服电机，采用了高性能永久磁铁转子，具有电机响应快，转动力矩大，起制动电流较同功率交流电机电流小，适应水平连铸拉坯时进行的“拉—停—推—停”起、制动过渡的运动方式。测速装置装在伺服电机内，与电机构成一体，测速精度高，可达到0.1‰。电机耐高温可达到140℃，具有电机超温保护装置，可在连铸机旁高温环境中长期工作。
交流伺服控制模块可直接接受计算机或拉坯仪给定的速度控制信号，并根据拉坯速度信号的大小和方向控制系统拉坯，无需对信号进行处理。
本系统可达到以下控制要求：
拉坯频率：150次/分钟以上
频率精度：1%
拉速精度：5%
三辊同步精度：过零时间差Δt≤1ms
推拉精度：5%。
由于本系统拉坯频率提高了一个档次，可在拉速不变的情况下减少拉程，有效消除铸坯小纵裂，同时，高频拉坯与低频拉坯相比，高频拉坯每个拉坯所需反推小，也减少了铸坯产生折皱和结疤的机会，可有效地降低铸坯冷隔深度。拉坯频率的提高，为水平连铸机开发合金钢坯，生产高质量铸坯提供了良好的设备基础。
连铸钢铁的发展历史解析
什么叫连铸的完美解析 连铸即为连续铸钢(英文，Continuous Steel Casting)的简称。在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中，使用钢水凝固成型有两种方法:传统的模铸法和连续铸钢法。而在二十世纪五十年代在欧美国家出现的连铸技术是一项把钢水直接浇注成形的先进技术。与传统方法相比，连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量，节约能源等显著优势。 中文名称：连铸 外文名称：Continuous casting 连铸流程 连续铸钢的具体流程为:钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料的铸造工艺过程。如果连铸生产薄板坯，那么还可以进入连铸连轧工艺进行进一步的加工。连铸除了铸钢之外，还可以铸造铝、铜制产品。 发展历史 从二十世纪五十年代开始，连铸这一项生产工艺开始在欧美国家的钢铁厂中，这种把液态钢水经连铸机直接铸造成成型钢铁制品的工艺相比于传统的先铸造再轧制的工艺大大缩短了生产时间，提高了工作效率。到了八十年代，连铸技术作为主导技术逐步完善，并在世界各地主要产钢国得到大幅应用，到了九十年代初，世界各主要产钢国已经实现了90%以上的连铸比。中国则在改革开放后才真正开始了对国外连铸技术的消化和移植;到九十年代初中国的连铸比仅为30%。 连铸民企 WAM公司作为中国最早的一家民营专业化连铸技术公司，从1992年成立起就致力于中国连铸技术的发展和创新，为推动国内连铸钢铁业的迅速发展，提高国内连铸比贡献自己的一份力量。 连铸课题 铸铁水平连铸课题为国家"七五"攻关项目，铸铁经过水平连铸方法生产的型材，无砂型铸造经常出现的夹渣、缩松等缺陷，其表面平整，铸坯尺寸精度高(土L 0mm)无需表面粗加
连铸技术发展现状综述
《连续铸钢》论文 论文题目：连铸技术发展现状综述 作 者： ___________________________ 专 业 名 称： ___________________________ 指 导 教 师： ___________________________ 李昌齐 冶金工程 刘宇雁
连铸技术发展现状综述 李昌齐 （08冶金1班0861107143） 摘要：阐述了我国连铸技术的发展状况及其与工业发达国家之间的差距，系统地归纳和总结了连铸设备及其关键技术，并就今后我国连铸技术的发展方向进行了探讨。 关键词：连铸技术；连铸设备；发展现状 引言 连铸是把液态钢用连铸机浇注、冷凝、切割而直接得到铸坯的工艺。它是连接炼钢和轧钢的中间环节，是炼钢生产厂（或车间）的重要组成部分。一台连铸机主要是由盛钢桶、中间包、中间包车、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却装置、拉坯矫直装置、切割装置和铸坯运出装置等部分组成的。连铸技术的应用彻底改变了炼钢车间的生产流程和物流控制，为车间生产的连续化、自动化和信息技术的应用以及大幅度改善环境和提高产品质量提供了条件。此外，连铸技术的发展，还会带动冶金系统其他行业的发展，对企业组织结构和产品结构的简化与优化有着重要的促进作用。 1 连铸技术 1.1连铸和模铸的比较优点 图1是模铸工艺流程和连铸工艺流程的比较。可以看出二者的根本差别在于模铸是在间断情况下，把一炉钢水浇铸成多根钢锭，脱模之后经初轧机开坯得到钢坯；而连铸过程是在连续状态下，钢液释放显热和潜热，并逐渐凝固成一定形状铸坯的工艺过程。[1]钢在这种由液态向固态的转变过程中，体系内存在动量、热量和质量的传输，相变、外力和应力引起的变形，这些过程均十分复杂，往往耦合进行或相互影响。[2]
连铸连轧法生产铜杆---图
连铸连轧法生产铜杆 一、连铸连轧铜杆生产工艺过程： 电解铜加料机竖炉上流槽保温炉下流槽浇堡 铸造机夹送辊剪切机坯锭预处理设备轧机清洗冷却管道涂蜡成圈机包装机成品运输 二、连铸连轧铜杆生产线 当前世界各国采用的铜杆连续生产线新工艺主要有：意大利的Properzi系统（缩称CCR系统），美国的SouthWire系统（缩称SCR系统）、联邦德国的Krupp/Hazelett系统（缩称Contirod系统）、以及将法国的SECIM系统。这些系统在原理上基本相同，工艺上也大同小异，其差异主要是在铸机和轧机的形式和结构上。 CCR系统沿用铝连铸连轧的双轮铸机和三角轧机形式连铸连轧铜杆。最初铜铸锭截面1300mm2，现在最大可达2300mm2，理论能力18t/h，轧制孔型系“三角——圆”系统。当锭子截面太大时，原轧机前面加两平一立辊机架，采用箱式孔型开坯，箱孔型道次减缩率在40%左右。 SCR系统是在CCR的基础上改进而成的如图2-35，铸机由双轮改为五轮（一大四小），轧机则改为平一立辊式连轧机，孔型改为箱—椭—圆系统。头上两道箱式孔型同样起开坯作用。SCR五轮铸机可铸铜锭截面6845 mm2，理论能力2518t/h。 图2-35 1——提升机及加料台2——熔化炉3——保温炉4——液压剪5——铸锭整形器6——飞剪7——酸洗8——卷取装置9——精轧机组10——粗轧机组11——连铸机 Contirod系统工艺和生产规模基本上和SCR一样，只是铸机改用了“无轮双钢带式”即Hazelett式。 SECIM系统（图2-36），采用四轮式连铸机，（一大三小），最大铸锭截面4050mm2，11机架，孔型前三道为箱—扁—圆系统。生产铜杆φ7~16mm，重量达到5t，生产能力30 t/h。
各种连铸连轧生产线的比较
各种连铸连轧生产线的比较 一、基本概述 裸电线是电线电缆不可缺少的部分，除了光缆以外，几乎所有的电线电缆都需要导体、需要裸线，而且相当数量的一部分产品就以裸电线的形式出现，例如钢芯铝绞线。粗略概算，包括导体部分在内的裸电线的总产值，约占电线电缆总产值的三分之一，它有着举足轻重的作用。 裸电线、电线电缆导体，其材料主要是铜、铜合金、铝、铝合金，以及其它有色和稀有金属材料。 在工农业总的用铜量中，电线电缆行业用铜量占有很高的比重。九十年代初期，全国电线电缆行业的用铜量约近30万吨，而今年估计用铜量为80余万吨，约增加近二倍的用铜量，价格却从最高每吨3万元至现在每吨1.5万元，下跌约50％，因此一些在缺铜时采用铝作代用品的电线电缆产品又恢复采用铜，如布电线、电车线等，使铜的用量日增。铜作为电线电缆最主要的导电材料，又逐步向不同的用途延伸，如用作电车线的高强度、高耐磨的铜合金线应运而生；使用高纯度、高精度的铜线为通信电缆等提供优质导电材料；特细铜线、超细铜线更为新型的电子仪器设备、通信设备、办公自动化设备等提供更为优良的产品，用铜量的增加便是理所当然的。 每年几十万吨铜需要加工，从电解铜板、加工成杆、线或异型材，需要约万台套以上的杆材、线材和异型材的生产设备，这是十分庞大的设备群体。 铜杆生产中最主要四种方法的设备，我国都应有尽有。拥有2台套浸涂法设备和至少700余台套的上引法机组用于生产无氧铜杆，保守估计，设备年生产能力在180万吨至200万吨；从德国、美国、意大利引进的铜铸轧机组超过10台套，加上国产的连铸连轧机组，光亮铜杆的生产能力至少为50万吨至60万吨；至于原有常用的横列式轧机轧制黑铜杆，加上用水平连铸法制作型材的坯料，其年生产能力不低于30万吨至50万吨。也就是说，我国拥有的生产设备中，无氧、低氧铜杆的年生产能力在220万吨至250万吨左右。加上黑铜杆生产能力，将超过300万吨。由于乡镇企业的大量出现，一些简易的生产铜杆的方法，也就无法在此估计之中。80万吨的需要量和250万吨无氧、低氧铜装机能力之间，存在着很大的距离，因此相当大的部分设备就不得不处于减产或停产状态，以700余台套上引法机组为例，估计约1/3至1/4的机组由于各种原因而处于停产状态，而1/2的机组的产量尚未达到原设计的生产能力，但即使如此，由上引法机组生产的铜材，仍占有我国铜杆用量的半璧江山，起着重要的作用。 我国铜线拉线机约在万台左右，至少有一半是由电工机械厂制造的，少量由国外引进，这二部分设备的性能都较优，特别至九十年代中后期，国产大、中、小拉采用连续退火的水平，已与国外设备逐步靠近，差距大大缩小了。然而在乡镇企业中仍有土拉线机，这些机器能耗高、劳动强度高、效率低、粗糙，难以加工质优的产品，这部分设备数量估计约为总数的一半，需要给予彻底改造或弃之不用。 裸电线中大量采用铝，例如：铝绞线及钢芯铝绞线。九十年代初期，用铝量每年尚不超过20万吨，以后随着经济的增长逐年增加，由于以前国家在电力系统的政策上是重发电轻送电，使送电的增长赶不上发
连铸连轧知识点
连铸连轧部分知识点 1、连铸生产工艺对连铸设备的要求： 1）必须适合高温钢水由液态变成液固态，又变成固态的全过程； 2）必须具有高度的抗高温，抗疲劳强度的性能和足够的强度； 3）必须具有较高的制造和安装精度，易于维修和快速更换，充分冷却和良好的润滑等。 2、连铸流运行轨迹将连铸机分为哪几种？简述每种机型的特点？ 1）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。2）A、立式连铸机：此铸机坯壳冷却均匀，且不受弯曲矫直作用，故不宜产生内部和表面裂纹，有利于夹杂物上浮，但其设备高度大，操作不方便，投资费用高，设备维护及事故处理难，铸坯断面和定长及拉速受限，并且铸坯因钢水静压力大，板坯股肚变形较突出。 B、立弯式连铸机：铸机的中间包，结晶器，导辊，引锭杆沿垂线分布。拉矫机切割机沿水平布置，浇注和冷却凝固在垂直方向上完成，完全凝固后被顶弯90°，进入弯曲段，在水平方向出坯，它的铸机高度比立式下降，运输方便，可适合较长定尺的要求，但由于增加了一次弯曲和矫直，一造成裂纹。 C、弧形连铸机：分为单点矫直弧形连铸机，多点矫直弧形连铸机，直结晶器弧形连铸机。a）单点矫直弧形连铸机：优点：高度比立式、立弯式低，故设备重量轻，投资费用低，安装和维修方便，钢水对铸坯的静压力小，可减少因股肚造成的内列和偏析，有利于提高拉速改善铸坯质量。缺点：钢水凝固过程中，非金属夹杂物有向弧内聚焦的倾向，一造成铸坯内部杂物分布不均匀。b）多点矫直弧形连铸机：优点：固液界面变形率降低铸坯带液芯矫直时，不产生内部裂纹，有利于提高拉速。 c）直结晶器弧形连铸机优点：具有立式的优点，有利于大型夹杂物的上浮及钢中夹杂物的平均分布，比立弯式高度更高，建设费用低。缺点：铸坯外弧侧坯壳受拉伸，两相区易造成裂纹缺陷，设备结构复杂，检修，维修难度大。 D、椭圆形连铸机：其优点是高度较弧形大大减小，钢水静压力低，铸坯股肚量小，内部裂纹中心偏析得到改善，投资节约20%----30%（比弧形）。但结晶器内钢水中的夹杂物几乎无上浮机会，故对钢水要求严格。 E、水平连铸机：其优点是设备高度最低，钢水物二次氧化，铸坯质量得到改善，不受弯曲及矫直作用，有利于防止裂纹，设备维护简单，事故处理方便，但中间包和结晶器连接处的分离较贵，结晶器和铸坯间润滑困难，拉坯时结晶器不振动，适合小坯量，多种浇注，200mm以下方坯，圆坯，特殊钢。 3、连铸连轧的定义：由连铸机生产出来的高温无缺陷坯，不需要清理和再加热（但需经过短时均热和保温处理）而直接轧制成材，这样把“铸”“轧”直接连成一条生产线的工艺流程就称为连铸连轧。 4、连铸和连轧紧凑联结的方法：连铸坯热装、直接轧制。连铸坯热装工艺是指连铸机生产的钢坯不经过冷却，在热状态下卷入加热炉加热，然后进行轧制的方法。连铸坯直接轧制工艺是指铸机出来的高温铸坯不再经过加热或只对边棱进行轻度的补充加热就直接送往轧机轧制成材。 5、连铸连轧的优点：1）简化生产工艺流程，生产周期短； 2）占地面积少； 3）固定资产投资少； 4）金属的收得率高； 5）钢材性能好； 6）能耗少； 7）工厂定员大幅降低； 8）劳动条件好，易于实现自动化。 6、提高拉坯速度的限制因素：1）拉坯力的限制； 2）铸坯断面影响； 3）铸坯厚度影响； 4）结晶器导热能力的限制； 5）速度对铸质的影响； 6）钢水过热度的影响；7）钢种的影响。 7、二冷区包括：足辊段、支撑导向段和扇形段。 二冷区冷却方式：1）干式冷却；2)水喷雾冷却；3）水—气喷雾冷却（效果最好）。 8、倒锥度：为了减少气隙，加速钢水的传热和坯壳生长，通常结晶器的下口断面比上口断面小。倒锥度过小会导致坯壳过早脱离铜壁产生气隙，降低冷却效果，或使结晶器的坯壳厚度不够产生拉漏事故；倒锥度过大容易导致坯壳与结晶器铜壁之间的挤压力过大从而加速铜壁的磨损。 9、结晶器满足要求：1）结构简单重量轻；2）良好的导热性和水冷条件； 3）应做上下往复运动并加润滑剂； 4）结晶器有足够的刚度，以免影响铸坯质量。 10、结晶器震动方式：同步式、负滑脱式、正弦振动式 11、结晶器调宽方法：1）停机变宽； 2）平移变宽； 3）转动加平移变宽（最具代表性）。
大圆坯连铸机的设计特点及装备水平
【摘要】本文主要介绍了中冶京诚（ceri）自主设计的大圆坯连铸机的设计特点，保证铸坯质量所采取的技术措施、装备水平等。连铸机所采用全程无氧化保护浇注、大容量中间罐、结晶器技术、结晶器液压振动装置、电磁搅拌技术、二冷动态控制及铸坯保温措施、铸坯导向支撑、连续矫直及拉矫机、过程检测及自动控制技术，确立了中冶京诚（ceri）在大圆坯连铸机自主设计研发领域的国内领先地位。 【关键词】大圆坯连铸设计特点装备水平中冶京诚 1 前言 由于连铸技术具有显著的高生产效率、高成材率、高质量和低成本的优点，近年来我国的连铸技术在成熟生产技术的应用、新技术的开发、应用基础研究等方面都得到了迅速发展。 随着石油、化工、铁道等行业的发展和连铸圆坯对后续加工的独特优点，市场对高质量大断面连铸圆坯的需求强劲增长。 中冶京诚（ceri）在大圆坯连铸机的核心技术领域取得了突破性进展，为用户提供了具有自主知识产权的结晶器液压振动、结晶器漏钢预报、动态二冷控制等核心技术和设备。 2008年12月，中冶京诚自行设计并制造的弧型半径r14m的φ600mm大圆坯连铸机一次性热试成功，标志着我国自主开发大断面圆坯连铸机的里程碑；2009年5月，江阴兴澄特钢厂弧型半径 r17m的φ800mm的大圆坯连铸机一次热试成功，成为世界上直径最大的圆坯连铸机；次年10月，φ900mm大圆坯热试成功，把记录再次扩大；2011年，φ1000mm连铸圆坯研发成功，再次刷新了记录，标志着我国大圆坯连铸技术水平进入了国际先进水平行列。 2 连铸机设计特点及装备水平 连铸过程是一个钢水连续填充、连续凝固的过程，铸坯要经历三个冷却区：结晶器冷却区、二次冷却区和空冷区。在这个过程中，热量（包括过热、潜热和显热）通过传导、对流、辐射的传输方式传递出来，钢从液态钢水转变为固态坯料。 2.1 全程无氧化保护浇注 钢水的合金元素极易与空气中的氧反应生成氧化物，形成钢水的二次污染。采取如下保护浇注工艺，可以防止浇钢过程的二次氧化：钢包和中间罐之间采用长水口保护浇注；钢包滑动水口与长水口连接处吹氩气密封；中间罐和结晶器之间采用整体式浸入水口；中间罐内采用保护渣或覆盖剂；结晶器内采用保护渣浇注等。 2.2 大容量中间罐 采用优化设计的t型中间罐内形有最佳的流场分布，同时也便于档渣墙、堰的砌筑；大容量中间罐内钢水有足够深度保证夹杂物有充分的上浮时间和更换钢包时钢水液面的稳定。 中间罐称重系统与钢包滑动水口连锁，保证浇注过程中中间罐钢水液面高度稳定；涡流液面检测系统和塞棒伺服系统闭环控制，实现结晶器钢水液位自动控制，改善铸坯表面质量；采用中间罐连续测温技术，确保连铸机生产稳定，提高铸坯内部质量。 2.3 结晶器技术 在结晶器设计上，采用内表面镀硬铬的管式结晶器和2排足辊支撑装置。结晶器冷却水采用快速连接板方式自动连接。针对大断面圆坯凝固收缩特点做了如下研发工作：（1）选择最佳的水缝结构和铜管的支撑方式，通过温度场计算和分析，选择最佳的冷却水量，使铜管上下的温度分布更加均匀，最大温差控制在2～6℃以内； （2）采用高刚度的结晶器水箱设计，使铜管在全长范围内获得有效的固定支撑，确保浇注过程中足够的稳定性，以获得最佳的铸坯表面质量； （3）结晶器铜管采用捏合抛物线锥度以适应铸坯的收缩，使铸坯在结晶器内达到最佳的冷却并形成最佳的坯壳厚度； （4）结晶器铜管内表面采用镀硬铬技术，提高铜管的使用寿命。
炼钢连铸工艺流程介绍
连铸工艺流程介绍 将高温钢水浇注到一个个的钢锭模内，而是将高温钢水连续不断地浇到一个或几个用强制水冷带有“活底” （叫引锭头）的铜模内（叫结晶 器），钢水很快与“活底”凝结在一起，待钢水凝固成一定厚度的坯壳后，就从铜模的下端拉出“活底”，这样已凝固成一定厚度的铸坯就会连续地从水冷结晶器内被拉出来，在二次冷却区继续喷水冷却。带有液芯的铸坯，一边走一边凝固，直到完全凝固。待铸坯完全凝固后，用氧气切割机或剪切机把铸坯切成一定尺寸的钢坯。这种把高温钢水直接浇注成钢坯的新工艺，就叫连续铸钢。 【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。
高拉速连铸技术研究
高拉速连铸技术研究 摘要：钢铁企业为我国经济增长和基础设施建设立下了汗马功劳，新时期各工业部门亦对钢铁质量提出了更新、更高的要求。面对这些要求，高拉速连续铸钢技术展现出不可比拟的优势。本文简述了高拉速连铸技术的研究热点及其特色技术，高拉速连铸技术的最大特点就是生产效率高、钢材质量好，高拉速连铸技术的特色技术主要有高拉速连铸保护渣、结晶器非正弦振动、结晶器电磁制动、精细二次冷却管理等技术。 关键词：高拉速连铸研究热点特色 一、前言 现阶段，我国正在由钢铁大国向钢铁强国转变，钢铁工业为我国经济增长和基础设施建设做出了巨大贡献。连续铸钢技术，简称连铸，对于提高钢铁产品质量及钢铁行业生产效率等方面具有重要的意义。通过一个国家的连铸技术水平，可以窥探该国钢铁工业的现代化程度。连铸生产过程中，在保证钢铁产品质量的前提下，提高拉速是进一步展现连铸技术优势的主要方向。高拉速连铸技术受到世界范围内各钢铁企业、技术公司、设备制造者的高度关注，是一项前景广阔的前沿技术。 二、高拉速连铸技术研究热点 随着钢铁冶炼技术的不断进步，高拉速连铸技术持续发展并逐渐成熟。但是，由于高拉速连铸技术各个技术指标依钢种类型、生产企业规模等而有所不同，目前这项技术的普及程度还不高。时下，高拉速连铸技术的研究热点主要有以下两个方面： 1.保证钢坯质量 钢铁质量的好坏直接由钢坯质量决定。通常条件下，钢坯质量由钢坯整体洁净度、钢坯表面清洁程度、钢坯内核质量决定。实际生产中，钢坯中杂质含量，亦即钢坯整体洁净度由结晶器之前钢水质量决定，钢坯表面清洁程度由高拉速连铸过程决定，钢坯内核质量由连铸过程结束后的二次冷却过程决定。 2.提高生产效率 在保证上述铸坯质量的前提之上，尽可能的提高生产效率是各个钢铁企业的生产要求。目前国内小方坯高拉速连铸技术已处于世界一流水平，但是对于板坯连铸机，由于提高拉速后造成的漏钢具有比小方坯高拉速连铸更大的负面影响，目前提高其生产效率的主要手段仍是提高作业率。 三、高拉速连铸技术特色 1.高拉速连铸保护渣 随着连续铸钢技术中拉速的不断提高，钢铁生产中很容易发生漏钢及铸坯表层质量不达标等问题。针对这些问题，国内外学者从事了大量的研究，这其中一个重要的内容就是连铸保护渣研究。目前板坯铸机拉速已达到3.0 m/min，薄板坯铸机拉速已可达到 6.0m/min，且获得了良好的铸坯质量，如此高拉速的实现离不开优良的高拉速连铸保护渣。 连铸拉速的提高带来了很多新问题，如：热流增大，打破了结晶器原有的热平衡，并使结晶器所受摩擦力增大；钢水流速大使结晶器内部钢液面波动，易导致卷渣；保护渣消耗量降低，使得形成的液膜薄且不均匀，进而使其无法达到润滑要求；坯壳在结晶器内停留时间段，易形成微小裂缝。
连铸技术总结
连铸技术总结 《连铸技术总结》是一篇好的范文，希望对您有帮助， 篇一：年连铸车间工作总结年连铸车间工作总结今年以来，在公司和厂领导的正确带领下，在相关车间、科室的大力支持下，我连铸车间充分依靠全体员工，紧紧围绕今年我司工作部署和生产经营目标，以提高经济效益、促进企业发展为核心，同心协力，真抓实干，奋发图强，在各项工作中都取得了较好的成绩。 截止年月日止，车间共生产铸坯吨，比去年同期增加吨（今年#高炉的铁水较多）；铸坯合格率%，比公司要求的%高%；平均月产量吨，比去年每月增加吨；最高日产量吨（月日炉），最高月产量吨（月份），最高班产量吨（月日#连铸机丙班炉）；铸机台时产量吨/小时，比去年同期增加吨/小时；铸机作业率%，比去年同期降低%（因铁水不足，台连铸机一般只生产两台机，总有一台机闲置）；中间包平均包龄炉/包，最高包龄炉（小时）；最高连浇炉数炉/组；结晶器铜管平均通钢量吨/支，比去年增加吨/支；月平均漏钢次数为次/万吨钢，比去年同期减少次/万吨钢；全流率%，比去年同期提高%；钢水收得率%。 回顾全年，我们始终围绕连铸机顺产、最全面的范文写作网站提高钢水收得率和降本增效扎扎实实地抓好了以下几方面工作：、提高钢水收得率年钢水收得率仅为%，最低的是去年月只有%。 为此车间从今年月份开始从各个环节严抓细管，并出台对应的管理措施：（）定期校核行车和轧钢炉头电子称，确保其精度。
（）减少非计划停浇事故。 （）减少漏钢、顶坯、重接等次数。 （）确保设备运行正常，减少因设备和人为操作原因造成的非定尺坯和弯坯数量。 （）提高大包工在浇注末期分清钢水和红渣的能力，把钢水浇完。 （）控制好切头和尾坯的尺寸，并减少废品。 （）制订对标挖潜奖励措施，奖好罚差，提高职工积极性。 实施后效果：截止月底，月平均收得率为%，其中月、月、月、月收得率分别为%、%、%、%，连续个月都大于%以上。 、提高拉速（）月日起，我车间在#机开始做提高拉速试验，单流最大拉速/，正常最大总拉速可维持在/。 （）月日起，我车间在#机开始做提高拉速试验，单流最大拉速/。 （）中包加高：（增高）。 #机去年已全部加高，月日#机试验加高的中包（累计已加高个包），均成功。 (:百度:百度连铸技术总结)加高的好处是：①随着钢液面高度增加，钢水中的夹杂物有更多的时间上浮，钢水更干净；②能储存更多的钢水；③可以提高拉速，在同样的时间内产量更高，节约耐材，降低吨钢成本！、降低万吨钢漏钢次数。 攻关前状况：去年同期车间万吨钢漏钢次数为次，漏钢次数与三钢相比仍有差距，为此车间制订了攻关目标：力争全年万吨钢漏钢次
无氧铜生产工艺流程
第四章工艺技术方案 4.1工艺技术方案 本项目采用的原材料为含铜量99%的电解铜，选用目前国内先进的蓄热式熔化炉和中频炉，用上引法连铸工艺方法生产氧的含量不大于0.02%，杂质总含量不大于0.05%，含铜量99.5%以上无氧铜杆。 4.2工艺流程简述 1、生产准备 本项目使用的电解铜在江西省内购买。
图4-1 项目生产工艺流程图 2、上引法连铸工艺流程 本项目采用上引法连铸工艺生产无氧铜杆。上引法连铸铜杆
的基本特点是“无氧”，即氧含量在10ppm以下。 上引法与连铸连轧和浸涂法相比，其特点是： 1）由于拉扎工艺和铸造工艺不是连续的，拉扎是在常温下进行的，不需要气体保护，钢材也不会被氧化。因此设备投资小，厂房布置也灵活。 2）单机产量变化范围大，年产量可以从几百吨到几万吨，可供不同规模的厂家选用不同型号的上引机组。此外，由于连铸机是多头的，可以很容易的通过改变铸造规格（铸杆直径），来改变单位时间的产量，因此其产量可视原材料的供应情况和产品的需求情况来确定，便于组织生产、节约能源。 3）只需更换结晶器和改变石墨模的形状，即可生产铜管、铜排等异型铜材，并可在同一机器上上产不同规格、品种的铜材，灵活机动，这是上引法的中最大特点。 上引法连铸工艺流程：原料通过加料机加入融化炉进行熔化、氧化、扒渣处理后，熔融的铜液经过一段时间的静置还原脱氧并达到一定的温度后，通过有CO气体保护的流槽经过渡腔（铜液在此进一步还原脱氧、清除渣质），进而平稳的流入中频炉保温静置，铜液的温度由热电偶测量，温度值由仪表显示，温度控制在1150℃±10℃。连铸机固定于中频保温炉的上方，连铸机铜液在结晶器中快速结晶连续不断地生产出铜杆，最后经双头挠杆机等辅助设备装盘成产品。 ⑴加料：原料一般用加料机加入，炉头多加、炉尾少加。加
连铸新技术
连铸新技术 摘要：本文开篇介绍了连续铸钢工艺流程，主要阐述了连铸新技术在钢铁厂实践中的应用以及我国连铸技术的发展应用和新的 情况。 关键词：连铸;新工艺;电磁加热;电磁搅拌技术; abstract: in the opening, this paper introduces the technological process of continuous casting, and then mainly expounds the application of the new technology of continuous casting in the practice of steel plant, the development, application and new circumstance of continuous casting technology in china. keywords: continuous casting; new technology; electromagnetic heating; electromagnetic stirring technology 中图分类号：tf777.1文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012） 高效连铸机在我国的发展, 已经逐渐走向成熟。可以说国内高效连铸核心技术的研究攻关已取得了突破性的进展, 无论是改造 或新建的高效连铸机, 在拉速、作业率、铸坯质量方面的指标均达到相当的水平。但是, 与国外高效连铸相比还有差距, 而且国内各生产企业的高效化水平也参差不齐, 反映了各企业在综合技术应 用上的差距。若能把近几年出现的一些新的连铸技术综合应用到高
连铸连轧
连铸连轧
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1、连铸流运行轨迹将连铸机分为哪几种？简述每种机型的特点? 1）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。 2）A、立式连铸机：优点：铸机坯壳冷却均匀，且不受弯曲矫直作用,故不宜产生内部和表面裂纹,有利于夹杂物上浮;缺点:其设备高度大,操作不方便,投资费用高，设备维护及事故处理难，铸坯断面和定长及拉速受限,并且铸坯因钢水静压力大，板坯股肚变形较突出。 B、椭圆形连铸机:优点:是高度较弧形大大减小,钢水静压力低，铸坯股肚量小，内部裂纹中心偏析得到改善,投资节约20％－--－30%（比弧形）。缺点:结晶器内钢水中的夹杂物几乎无上浮机会，故对钢水要求严格。 C、水平连铸机：优点：是设备高度最低,钢水物二次氧化,铸坯质量得到改善，不受弯曲及矫直作用,有利于防止裂纹,设备维护简单,事故处理方便；缺点:中间包和结晶器连接处的分离较贵,结晶器和铸坯间润滑困难,拉坯时结晶器不振动,适合小坯量，多种浇注,20０ｍｍ以下方坯,圆坯，特殊钢。 Ｄ、弧形连铸机:分为单点矫直弧形连铸机,多点矫直弧形连铸机，直结晶器弧形连铸机。 a）单点矫直弧形连铸机:优点：高度比立式、立弯式低,故设备重量轻,投资费用低,安装和维修方便,钢水对铸坯的静压力小,可减少因股肚造成的内列和偏析，有利于提高拉速改善铸坯质量。缺点:钢水凝固过程中，非金属夹杂物有向弧内聚焦的倾向，一造成铸坯内部杂物分布不均匀。 b）多点矫直弧形连铸机：优点：固液界面变形率降低铸坯带液芯矫直时，不产生内部裂纹，有利于提高拉速。 c)直结晶器弧形连铸机优点:具有立式的优点,有利于大型夹杂物的上浮及钢中夹杂物的平均分布，比立弯式高度更高，建设费用低。缺点：铸坯外弧侧坯壳受拉伸,两相区易造成裂纹缺陷,设备结构复杂，检修,维修难度大。 2、连铸生产工艺对连铸设备的要求: 1)必须适合高温钢水由液态变成液固态，又变成固态的全过程； 2)必须具有高度的抗高温,抗疲劳强度的性能和足够的强度; 3）必须具有较高的制造和安装精度，易于维修和快速更换,充分冷却和良好的润滑等。 3、连铸连轧的定义：由连铸机生产出来的高温无缺陷坯,不需要清理和再加热（但需进过短时均热和保温处理）而直接轧制成材，这样把“铸”“轧”直接连成一条生产线的工艺流程就称为连铸连轧。 4、连铸和连轧紧凑联结的方法:连铸坯热装、连铸坯直接轧制。 连铸坯热装工艺是指连铸机生产的钢坯不经过冷却，在热状态下卷入加热炉加热，然后进行轧制的方法。 连铸坯直接轧制工艺是指铸机出来的高温铸坯不再经过加热或只对边棱进行轻度的补充加热就直接送往轧机轧制成材。 5、连铸连轧的优点：1）简化生产工艺流程,生产周期短; ２）占地面积少; ３)固定资产投资少;4）金属的收得率高; ５）钢材性能好;6)能耗少; 7)工厂定员大幅降低；8)劳动条件好，易于实现自动化。 6、提高拉坯速度的限制因素:1）拉坯力的限制；２)铸坯断面影响; 3）铸坯厚度影响; 4)结晶器导热能力的限制；5）速度对铸质的影响;6）钢水过热度的影响；7)钢种的影响。７、二次区包括:足辊段、支撑导向段和扇形段。 二冷区冷却方式:1)干式冷却;2)水喷雾冷却；３)水—气喷雾冷却(效果最好)。 二冷区作用：1）带液心的铸坯从结晶器中拉出后，需喷水或喷气水直接冷却,使铸坯快速凝固,以进入拉铸区; 2)对未完成凝固的铸坯起支撑、导向作用，防止铸坯的变形； 3）在上引锭杆时对锭杆起支撑、导向作用; 4)直弧形连铸机，二冷区第一段把直坯弯成弧形坯。 8、结晶器的主要参数:⑴长度；⑵倒锥度(最重要)；⑶结晶器断面。 倒锥度：为了减少气隙,加速钢水的传热和坯壳生长，通常结晶器的下口断面比上口断面小。倒锥度过小会导致坯壳过早脱离铜壁产生气隙，降低冷却效果，或使结晶器的坯壳厚度不够产生拉漏事故；倒锥度过大容易导致坯壳与结晶器铜壁之间的挤压力过大从而加速
连铸工艺流程介绍
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。【】 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。【】 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。【】 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。【】 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。【】 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。【】 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。【】 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。具体地说，搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水内，就在其中感应起电流，该感应电流与当地磁场相互作用产生电磁力，电磁力是体积力，作用在钢水体积元上，从而能推动钢水运动。【】
什么是高效连铸
什么是高效连铸 1．什么是高效连铸？ 答：高效连铸通常定义为五高：即整个连铸坯生产过程是高拉速、高质量、高效率、高作业率、高温铸坯。陆着市场经济的深入发展，应当添加高经济效益(大幅度降成本)这一项最直接的指标；另外，高自动控制也提到日程上来了。目前，国内的方坯高效连铸(以150方为例)，应在单流年产15万吨~20万吨合格普碳钢铸坯的水平、板坯应在100万-150万吨合格铸坯的水平。其铸坯每吨的成本也在逐年降低。连铸机的全程自动控制水平也在逐年提高。 2．高效连铸技术有哪些主要内容? 答：高效连铸技术是一项系统的整体技术，实现高效连铸需要工艺、设备、生产组织和管理、物流管理、生产操作以及与之配套的炼钢车间各个环节的协调与统一。主要技术内容如下： (1)保证适宜的钢水温度、最佳的钢水成分．并保证其稳定性的连铸相关配套技术。 (2)供应清洁的钢水和良好流动性钢水的连铸相关技术。 (3)连铸的关键技术—高冷却强度的、导热均匀的长寿结晶器总成(包括结晶器整体结构、精密水套、导热均匀的曲面铜管等等)。 (4)高精度、长寿的结晶器振动装臵是高效连铸关键技术之一，这其中包括振动装臵硬件的优化及结晶器振动形式、振动工艺参数的软件优化。以往高效连铸采用的半板簧、全板簧及高频小振幅正弦波形起到了一定的正面效果。目前，中冶连铸研制的新型串接式全板簧振动装臵，其精度更高，整体刚度增强，寿命长，对促进高效连铸进一步发展将起到重要作用。该装臵可采用液压传动或机械传动，液压传动可增加正滑脱时间，提高保护渣用量，减小上振速度峰值，降低拉坯阻力，降低负滑脱时间，使振痕深度相应减小。机械传动可以降低成本，更易于，推广使用。 (5)保护渣技术。众所周知，保护渣与拉速相匹配，拉速提高后，保护渣黏度等指标要相应改进，保证用量不减或在允许范围内减少，以保证铸坯的高质量。因此，连铸高效化后必须有低黏度、低熔点、高熔化速度、大凝固系数的保护渣。保护渣技术是连铸高效化的一项关键技术。 (6)结晶器嚣钢水液面控制技术。拉速越高，结晶器液面波动越大。液面波动大易产生卷渣及夹杂物造成铸坯缺陷，因此液面稳定越来越变得重要了。目前国内自动控制液面技术趋于成熟，可使液面稳定在3mm左右。该技术对高效连铸也是不可缺少的。 （7）二次冷却的硬件及软件技术。这也是高效连铸中关键技术之—，其硬件要求尽量做到冷却均匀(无障碍喷淋)且可方便调节。目前由于市场对合金钢、品种钢及普碳钢质量的高标准要求，新建连铸机趋向于增大半径，板坯趋向于弧形改造为直弯形连铸机，其目的就是使从结晶器到二冷形成全方位的铸坯对称凝固或接近对称凝固过程，以此获得高质量铸坯。近年来板、方坯连铸机二冷动态自动控制喷水冷却有了较快发展，软件的发展更具实用性、适用性，对各钢种、不同拉速、不同温度变化都可及时调整水量，以生产高质量铸坯。 (8)连续矫直技术。根据铸坯带液芯矫直机理，选择三次抛物线作为连铸机弧形段和直线段的连续矫直曲线，在高效连铸中起到了良好效果。目前又已倾向于采用轻压下技术，以减小偏析、缩孔。提高铸坯质量。在小方坯中采用热压缩技术，以代替电磁搅拌技术、轻压下技术，也取得满意效果。 (9)其它技术：铸坯支撑
世界连铸技术的发展
世界连铸技术的发展 世界连铸技术的发展大体上经历了4个阶段：早期探索时期、工业应用推广时期、现代连铸技术大发展和完善时期、高速连铸技术和近终形连铸(薄板坯连铸和薄带坯连铸)技术发展时期。 早期探索时期(20世纪50年代以前) 连续浇铸液体金属的设想是19世纪中叶由美国塞勒斯(G．E．Sellers)(1840年)、莱思(J．Laing)(1843年)和英国贝塞麦(H．BessemeI’)(1846年)提出的，由于当时技术条件的限制，只能用于低熔点有色金属(如铅)的浇铸。最早的类似现代连铸的建议是1887年由德国德伦(R．M．Daelen)提出的，在其设备中已经包括上下敞口的水冷结晶器、二次冷却段、引锭杆、夹辊和铸坯切割设备等装置。1933年现代连铸之父德国容汉斯(S．Jung hans)开发了结晶器振动系统，从而奠定了工业上大规模采用连铸的工艺基础。同年，容汉斯在德国建成一台使用振动结晶器的立式连铸设备，并用其浇铸黄铜获得成功，月产量达1700t。1936年铝合金的连铸也取得了成功。这样，从30年代开始，连铸工艺便进入有色金属的工业化阶段。但工业规模上实现钢的连铸要比有色金属困难得多，其主要原因是：钢的熔点比铝、铜高得多；钢的比热容较大，而导热系数较小，凝固速度较慢，不利于连铸；钢的生产规模也要大得多。1943年容汉斯在德国建成第一台浇铸钢水的试验性连铸机，提出了振动的水冷结晶器、浸入式水口和结晶器钢水面加保护剂等技术，为现代连续铸钢奠定了基础。第二次世界大战以后，世界各地相继建设了一些试验性和半工业性试验设备。1949年容汉斯在德国、阿勒德隆(AIleghengLudlun)公司在美国分别采用容汉斯振动结晶器系统在立式铸机上进行钢的连铸试验，1950年德国曼内斯曼(Mannesmann)公司按容汉斯振动结晶器方式投产了一台工业试验性立式连铸机，后来使用振动结晶器成为标准的铸机模式。 工业应用推广时期(20世纪50～60年代) 从50年代起，连铸开始用于钢铁工业。世界上第一台工业生产性连铸机是1951年在苏联红十月钢厂投产的立式半连续装置，但作为连续式浇铸的铸机是1952年英国巴路(BarrOW)钢厂建立的双流立弯式连铸机。50年代投产的连铸机多为立式、单流，建筑高度大，投资多，连铸速度难于提高，铸坯断面小而且主要为方坯，生产规模较小。但此期间出现了一些专门从事连铸技术开发的集团，对后来连铸技术的发展和推广应用起了很大的作用。60年代连铸技术进入工业性推广阶段，1963～1964年曼内斯曼公司相继建成了方坯和板坯弧形连铸机，这种机型较之立式连铸机高度低、操作方便，并能为工业上急需的热轧、冷轧带钢和厚板生产提供钢坯，很快就成为发展连铸的主要机型，对连铸的推广应用起了很大的作用。此外这时氧气转炉已用于钢铁生产，原有的模铸铸锭工艺已不能满足炼钢的需要，这也促进了连铸的发
连铸工艺
连铸： 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。 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。 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。 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。 单臂钢包回转台：由底座、立柱、上转臂、上转臂驱动装置、下转臂、下转臂驱动装置组成。 蝶形钢包回转台：由底座、升降液压缸、回转架、钢包支座、回转臂、平行连杆、驱动装置、防护板组成。 钢包回转台是连铸机的关键设备之一，起着连接上下两道工序的重要作用。钢包回转台的回转情况基本上包括两侧无钢包、单侧有钢包、两侧有钢包三种情况，而单个钢包重量已超过140吨。三种情况下，钢包回转台受力有很大不同，但无论在何种情况下，都要保证钢包回转台的旋转平稳，定位准确，起停时要尽可能减小对机械部分的冲击，为减少中间包液面波动和温降，要缩短旋转时间。因此，我们在变频器的容量选择上，留有余地，即比电机功率加大一级。同时利用变频器的s曲线加速功能，通过调整s曲线保证加、减速曲线平滑快速，减少对减速机的冲击，再通过PLC判断变速限位、停止限位实现旋转过程中高、低速自动变换及到位停车，同时满足了对旋转时间和平稳运行的要求。 顺时针，逆时针，旋转
方坯高效连铸的核心技术
方坯高效连铸的核心技术* 1 前 言 国外连铸技术近10年来自身完善和优化的速度很快。尤其是1993～1995 年以来,130×130(单位mm)小方坯拉速 大于4.0m/min,150×150(单位mm)小方 坯拉速超过3.0m/min已不少见,先进的铸机单流年产量可达13～15万t,单个中间罐寿命则达30～50h,作业率在90%。而且先进国家的思路与实践,已在发展130×130(单位mm)坯拉速5.0～6.0m/min的高效铸机,实现小方坯连铸单流产量达20万t左右。 国内连铸技术近10年来进步很大,1998年连铸比达到67%。然而,我国铸机台数堪称世界第一,平均年产能力之低也谓世界之最。因此,国家把发展高效连铸技术作为“九五”科技攻关的一项重要内容。经过近3年的努力,取得了显著的成效,先后有广钢转炉厂、首钢三炼钢、济钢一炼钢、新疆八钢炼钢厂4个钢厂于1998年通过了省部级鉴定。此外,杭钢、南钢等一批企业的高效连铸攻关也取得了重大进展,连铸高效化已经成为推动我国钢铁工业结构优化的重大技术,越来越多的企业正在着手于高效连铸的技改工作。 当今,高效连铸技术在减少投资费用、提高生产率、简化工艺流程、降低消耗和成本等方面更进一步发挥了连铸技术的优势,在世界各主要钢铁企业、工程公司、设备制造商中都受到高度重视,正在不断发展。 2 高效连铸技术的概念 所谓高效连铸技术,通常是指比常规连铸生产率更高的、以高拉坯速度为核心的技术,以高质量、无缺陷的高温铸坯生产为基础,实现高连浇率、高作业率的连铸系统技术［1］。高效连铸的涵义有5个“高”:高拉速、高质量无缺陷(特别是无表面缺陷)、高温铸坯、高连浇率、高作业率。 笔者结合国内外众多厂商各自开发的高速连铸技术,以技术集成的观点,将高效连铸技术划分成核心技术—结晶器技术和相关技术—重要技术两个方面,分别进行阐述。本文阐述第一部分—高效连铸的核心技术。 3 高效连铸的核心技术—结晶器技术 众所周知,结晶器是连铸机的“心脏”,国内外各种高速连铸技术的开发均是以结晶器为中心来展开的,这正是本文对高效连铸技术划分的主要原因。目前已经开发成功的高速结晶器有:Concast的Vonvex、Danieli的Danam、Manneisman-Demag 的抛物线锥度结晶器、VAI的Diamold、PaulWurth 的高速结晶器和Vibromold、Rokop的抛物线锥度结晶器、多家公司研制的喷淋结晶器和我国连铸技术国家工程中心开发的连续锥度结晶器等。 本文从结晶器本体技术和结晶器相关技术两部分来系统地阐述结晶器技术。 3.1 结晶器本体技术 结晶器是连铸机的核心,同常规连铸相比,高速连铸结晶器主要在以下3个方面进行突破。 3.1.1 增加铜管长度