1、第六章第六章 连续铸钢连续铸钢（Continuous Casting）22023-4-28/16:53:08主要内容主要内容6.1 连铸的优势连铸的优势6.2 连铸机的类型连铸机的类型6.3 连铸机的结构连铸机的结构6.4 连铸工艺连铸工艺6.5 连铸坯的结构及主要缺陷连铸坯的结构及主要缺陷32023-4-28/16:53:08模模铸铸与与连连铸铸工工艺艺42023-4-28/16:53:08二流连铸示意图二流连铸示意图 52023-4-28/16:53:096.1 连铸的优势连铸的优势p钢的连铸钢的连铸：使钢水不断地通过水冷结：使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晶器，凝成
2、硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料（连铸坯）的铸造工艺。切成坯料（连铸坯）的铸造工艺。62023-4-28/16:53:09连铸的优势连铸的优势p 提高成材率提高成材率。模铸。模铸8488，连铸，连铸9598。p 降低能耗降低能耗。连铸省去开坯工艺的直接节能，以。连铸省去开坯工艺的直接节能，以及由于提高成坯率和成材率的间接节能。及由于提高成坯率和成材率的间接节能。p 连铸产品的均一性高、质量好连铸产品的均一性高、质量好。模铸锭凝固时。模铸锭凝固时间长，元素偏析显著。连铸坯断面小、冷却速间长，元素偏析显著。连铸坯断面小、冷却速度大、树枝
3、晶间距小、偏析程度较轻。度大、树枝晶间距小、偏析程度较轻。p 易于实现机械化自动化易于实现机械化自动化p 占地面积小、生产周期快、吨坯成本低占地面积小、生产周期快、吨坯成本低。72023-4-28/16:53:096.2 连铸机连铸机(Continuous Caster)的类型的类型p 按连铸机外形结构可分为：按连铸机外形结构可分为：立式连铸机立式连铸机；弧形连铸机弧形连铸机；立弯式连铸机立弯式连铸机；水平式连水平式连铸机铸机；椭圆形连铸机椭圆形连铸机p 按连铸坯断面可分为：按连铸坯断面可分为：板坯连铸机板坯连铸机；方方坯连铸机坯连铸机；圆坯连铸机圆坯连铸机；异形坯连铸机异形坯连铸机连铸机型连
4、铸机型a a 立式；立式；b b 立弯式；立弯式；c c 直结晶器弧形；直结晶器弧形；d d 弧形；弧形；e e 椭圆形；椭圆形；f f 水平式水平式92023-4-28/16:53:09连铸坯连铸坯机机 型型最大断面最大断面最小断面最小断面经常浇注断面经常浇注断面板板 坯坯300264031025001302501807003001200大方坯大方坯600600200200250250450450240280400560小方坯小方坯16016055559090150150圆圆 坯坯450100200300异形坯异形坯工字型工字型460460120椭圆型椭圆型120140管坯管坯450/100
5、102023-4-28/16:53:09板坯板坯圆坯圆坯方坯方坯112023-4-28/16:53:09连铸机台数、机数、流数连铸机台数、机数、流数p 台数。凡共用台数。凡共用一个钢包（盛钢桶）一个钢包（盛钢桶）或同时浇注或同时浇注几根铸坯的连铸装置，称为一台连铸机。几根铸坯的连铸装置，称为一台连铸机。p 机数。凡是具有机数。凡是具有独立的传动和工作系统独立的传动和工作系统，可独，可独立进行正常工作的连铸系统，称为一个机组立进行正常工作的连铸系统，称为一个机组（一机）。（一机）。p 流数。凡是不经切割而连续浇注一根长的铸坯，流数。凡是不经切割而连续浇注一根长的铸坯，称为一流。每台连铸机所能称为
6、一流。每台连铸机所能同时浇注同时浇注的铸坯总的铸坯总根数，称为连铸机的流数。根数，称为连铸机的流数。122023-4-28/16:53:096.3 连铸机的结构连铸机的结构p 以通用的板坯弧形连铸机为例，包括：以通用的板坯弧形连铸机为例，包括：钢包及回转台；钢包及回转台；中间包及中间包车；中间包及中间包车；结晶器；结晶器；扇形段（二冷段）；扇形段（二冷段）；拉矫机；拉矫机；切割装置；切割装置；引锭杆。引锭杆。132023-4-28/16:53:09142023-4-28/16:53:10钢包及回转台钢包及回转台p 钢包作用：钢包作用：存储钢水存储钢水，将钢水由精炼炉运送将钢水由精炼炉运送到连铸
7、机上，在钢包到连铸机上，在钢包底部设有底部设有Ar管进行管进行吹吹Ar搅拌搅拌，起到精，起到精炼作用。炼作用。p 钢包结构：钢包由钢包结构：钢包由钢钢包本体包本体、滑动水口连滑动水口连接板接板、透气砖透气砖等组成等组成。p 滑动水口由上座砖、下滑动水口由上座砖、下座砖、上水口、下水口、座砖、上水口、下水口、上滑板、下滑板组成，上滑板、下滑板组成，依靠滑板的滑动来控制依靠滑板的滑动来控制注流大小。注流大小。p 长水口用于钢包和中间长水口用于钢包和中间包之间，包之间，保护钢水浇注保护钢水浇注时不受二次氧化时不受二次氧化，防止，防止钢流飞溅，对提高铸坯钢流飞溅，对提高铸坯质量有明显效果。质量有明显效
8、果。162023-4-28/16:53:10中间包中间包p 中间包介于钢包和结晶器之间，它接受来自钢包的钢水，中间包介于钢包和结晶器之间，它接受来自钢包的钢水，并向结晶器分流。其并向结晶器分流。其作用作用包括：包括：稳定钢流，减少钢流的静压力和对结晶器中坯壳的冲刷；稳定钢流，减少钢流的静压力和对结晶器中坯壳的冲刷；均匀钢水温度，促进均匀钢水温度，促进 非金属夹杂物上浮去除；非金属夹杂物上浮去除；多流连铸机由中间包对多流连铸机由中间包对 钢水进行分流；钢水进行分流；多炉连浇换包时起缓冲多炉连浇换包时起缓冲 衔接作用。衔接作用。p 结构：由结构：由中间包本体中间包本体、中间包盖中间包盖、塞棒塞棒、
9、中间中间 包滑动水口包滑动水口组成。组成。172023-4-28/16:53:10中间包挡墙中间包挡墙p 挡墙：在中间包内设挡墙：在中间包内设置的高出钢液面的墙置的高出钢液面的墙称为挡墙称为挡墙。其。其作用作用为：为：隔离冲击区与浇铸水隔离冲击区与浇铸水口区；形成循环流，口区；形成循环流，有利去处夹杂；减少有利去处夹杂；减少死区，有利于钢水温死区，有利于钢水温度分布均匀。度分布均匀。p 坝：设置在中间包内坝：设置在中间包内钢液面以下的障碍物钢液面以下的障碍物。其其作用作用：与挡墙配合：与挡墙配合起倒流，促进夹杂物起倒流，促进夹杂物上浮，达到精炼钢水上浮，达到精炼钢水的作用的作用。182023-
10、4-28/16:53:10中间包车中间包车p 中间包车作用：中间包车作用：将中将中间包从预热位置运输间包从预热位置运输至浇注位置，浇注完至浇注位置，浇注完毕后，由浇注位置运毕后，由浇注位置运回到预热位置的运载回到预热位置的运载装置装置。同时浇注时起。同时浇注时起着支撑中间包的作用，着支撑中间包的作用，浇注平台设两台中间浇注平台设两台中间包车，一台浇注，一包车，一台浇注，一台预热，可以快速更台预热，可以快速更换中间包实现多炉连换中间包实现多炉连浇。浇。192023-4-28/16:53:10浸入式水口浸入式水口p 浸入式水口用来防止钢浸入式水口用来防止钢液从中间包进入结晶器液从中间包进入结晶器内
11、的二次氧化。内的二次氧化。202023-4-28/16:53:10结晶器结晶器p 作用：结晶器是作用：结晶器是连铸机的心脏连铸机的心脏，其，其作用作用是使钢水在结是使钢水在结晶器内形成所需的断面形状，并凝固成一定厚度和强晶器内形成所需的断面形状，并凝固成一定厚度和强度的均匀坯壳，以保证出结晶器后的铸坯不变形，不度的均匀坯壳，以保证出结晶器后的铸坯不变形，不被拉裂。被拉裂。p 结晶器本体：结晶器本体：四块冷却壁四块冷却壁 由铜板和钢由铜板和钢 板水箱组成。板水箱组成。冷却水从一冷却水从一 端进入，从端进入，从 另一端流出。另一端流出。212023-4-28/16:53:10结晶器振动台结晶器振动
12、台p 作用：结晶器振动装作用：结晶器振动装置位于结晶器下方，置位于结晶器下方，振动装置工作时，可振动装置工作时，可使结晶器在浇注时不使结晶器在浇注时不间断地上下移动，间断地上下移动，防防止拉坯时坯壳与结晶止拉坯时坯壳与结晶器粘结而发生漏钢事器粘结而发生漏钢事故故。222023-4-28/16:53:10扇形段（二冷段）扇形段（二冷段）p 作用：铸坯被拉出结晶器后，坯壳还很薄，作用：铸坯被拉出结晶器后，坯壳还很薄，内部仍为液态钢水，为了较快地凝固合顺内部仍为液态钢水，为了较快地凝固合顺利拉坯，在快速更换台后设置了二冷导向利拉坯，在快速更换台后设置了二冷导向装置，即扇形段。其作用为装置，即扇形段。
13、其作用为喷水迅速冷却喷水迅速冷却铸坯，并支持和导向铸坯，使其能顺利出铸坯，并支持和导向铸坯，使其能顺利出坯坯。p 连铸机二冷方式有喷水冷却和气水喷雾冷连铸机二冷方式有喷水冷却和气水喷雾冷却两种。却两种。232023-4-28/16:53:10扇形段（二冷段）扇形段（二冷段）242023-4-28/16:53:10拉矫机拉矫机p 在二冷段夹棍辊道末端在二冷段夹棍辊道末端设置拉坯矫直机。设置拉坯矫直机。p 作用作用：控制拉速，将铸：控制拉速，将铸坯拉出结晶器；对铸坯坯拉出结晶器；对铸坯进行表面平整矫直。进行表面平整矫直。252023-4-28/16:53:10切割装置切割装置p 切割小车：用来切割
14、小车：用来夹持夹持主割枪和副割枪主割枪和副割枪，一，一台切割机设有一台切台切割机设有一台切割小车，由装有两支割小车，由装有两支切割枪的底板、传动切割枪的底板、传动装置和切割枪夹持器装置和切割枪夹持器组成组成p 切割枪：由枪体和割切割枪：由枪体和割嘴组成，预热氧和燃嘴组成，预热氧和燃气在单孔道喷出割嘴气在单孔道喷出割嘴后在空气中混合燃烧。后在空气中混合燃烧。262023-4-28/16:53:10引锭杆引锭杆p 作用作用：浇注开始时堵住结晶器的下口，钢水凝：浇注开始时堵住结晶器的下口，钢水凝固后，坯头与引锭头凝结在一起，通过拉矫机固后，坯头与引锭头凝结在一起，通过拉矫机将铸坯从结晶器中引出。将铸
15、坯从结晶器中引出。p 结构：由结构：由引锭杆本体引锭杆本体和和引锭头引锭头两部分组成。两部分组成。272023-4-28/16:53:106.4连铸工艺连铸工艺 6.4.1 连铸工艺流程连铸工艺流程 6.4.1.1 上引锭杆上引锭杆 6.4.1.2 开浇与脱锭开浇与脱锭 6.4.1.3 多炉连浇多炉连浇 6.4.1.4 停机停机6.4.2 连铸工艺参数连铸工艺参数 6.4.2.1 浇注温度浇注温度 6.4.2.2 拉坯速度拉坯速度 6.4.3.3 结晶器和二冷区冷却制度结晶器和二冷区冷却制度6.4.1.1 上引锭杆上引锭杆6.4.1.2 开浇与脱锭开浇与脱锭6.4.1.3 多炉连浇多炉连浇6.
16、4.1.4 停机停机322023-4-28/16:53:116.4.2.1 浇注温度浇注温度p 连铸时，浇注温度通常是指连铸时，浇注温度通常是指中间包的钢液温度中间包的钢液温度。温度过高，铸坯容易产生表面裂纹，柱状晶发达，温度过高，铸坯容易产生表面裂纹，柱状晶发达，易导致内裂，并且中心疏松和中心偏析加剧；温易导致内裂，并且中心疏松和中心偏析加剧；温度过低，不利于夹杂物上浮，还易堵塞水口使浇度过低，不利于夹杂物上浮，还易堵塞水口使浇注无法进行。注无法进行。p 必须根据浇注钢种、铸坯断面、浇注条件等因素必须根据浇注钢种、铸坯断面、浇注条件等因素确定合适的确定合适的钢水过热度（钢水过热度（T浇注温度
17、液相浇注温度液相线温度），线温度），实际生产中实际生产中T约为约为535。p“低温快注低温快注”为宜。为宜。332023-4-28/16:53:116.4.2.2 拉坯速度拉坯速度p 拉坯速度拉坯速度：每分钟从结晶器拉出的铸坯长度：每分钟从结晶器拉出的铸坯长度（m/min）。）。p 拉坯速度根据铸坯断面（厚度）、钢种和浇注拉坯速度根据铸坯断面（厚度）、钢种和浇注温度来确定。温度来确定。p 确定拉速的主要依据是要确定拉速的主要依据是要保证结晶器出口处铸保证结晶器出口处铸坯有适当的坯壳厚度坯有适当的坯壳厚度，能承受拉坯力和钢水静，能承受拉坯力和钢水静压力，使坯壳不会被拉裂和不出现明显的压力，使坯壳
18、不会被拉裂和不出现明显的“鼓鼓肚肚”变形。变形。342023-4-28/16:53:116.4.2.3 结晶器和二冷区冷却制度结晶器和二冷区冷却制度p 结晶器冷却强度应结晶器冷却强度应保证钢液在短时间内形成坚固的保证钢液在短时间内形成坚固的外壳外壳。冷却强度过低，影响拉速提高，并影响结晶。冷却强度过低，影响拉速提高，并影响结晶器寿命；反之，铸坯过早收缩，形成气隙，减少传器寿命；反之，铸坯过早收缩，形成气隙，减少传热，影响拉速提高。热，影响拉速提高。p 二冷区冷却强度随二冷区冷却强度随钢种钢种、断面尺寸断面尺寸及及拉速拉速等因素而等因素而改变。为提高铸坯凝固速度，应尽可能提高二冷强改变。为提高铸
19、坯凝固速度，应尽可能提高二冷强度。但强度过大，铸坯会产生裂纹。随着铸坯热送度。但强度过大，铸坯会产生裂纹。随着铸坯热送和直接轧制技术的出现，二冷普遍倾向于弱冷，以和直接轧制技术的出现，二冷普遍倾向于弱冷，以提高铸坯热送温度。提高铸坯热送温度。352023-4-28/16:53:116.5 连铸坯的结构及主要缺陷连铸坯的结构及主要缺陷6.5.1连铸坯结构连铸坯结构6.5.2表面缺陷表面缺陷6.5.3内部缺陷内部缺陷6.5.4形状缺陷形状缺陷362023-4-28/16:53:116.5.1 连铸坯结构连铸坯结构1-中心等轴晶：中心等轴晶：2-柱状晶带；柱状晶带；3-细小等轴晶带细小等轴晶带372
20、023-4-28/16:53:116.5.2表面质量表面质量382023-4-28/16:53:116.5.3内部缺陷内部缺陷392023-4-28/16:53:116.5.4 形状缺陷形状缺陷 鼓肚（板坯）鼓肚（板坯）菱变（方坯）菱变（方坯）402023-4-28/16:53:11连铸坯热送热装和直接轧制概念及发展层次连铸坯热送热装和直接轧制概念及发展层次 高低型式名称热送热装温度工艺流程特征发展层次与年代连铸坯直接轧制(CC-DR)1100输送过程终边角补热和均热后直接轧制90年代连铸坯热直接轧制(CC-HDR)A31100输送过程终补热和均热后直接轧制80年代连铸坯直接热装轧制(CC-D
21、HCR)A1A3热坯直接装加热炉加热后轧制70年代连铸坯热装轧制(CC-HCR)400A1热坯经保温缓冲装加热炉加热后轧制60年代连铸坯冷装炉加热后轧制(CC-CCR)室温冷坯加热后轧制412023-4-28/16:53:11第六章第六章 小结小结p 重点掌握内容：重点掌握内容：钢的连铸；钢的连铸；连铸机的类型；连铸机的类型；连铸机台数、机数、流数；连铸机台数、机数、流数；连铸机的结构：主要设备；中间包的作用；结连铸机的结构：主要设备；中间包的作用；结晶器的作用；二冷作用及方式；引锭杆的作用晶器的作用；二冷作用及方式；引锭杆的作用和结构；和结构；连铸工艺：浇注温度、钢水过热度、选择浇注连铸工艺：浇注温度、钢水过热度、选择浇注温度原则；拉坯速度及其确定依据；结晶器冷温度原则；拉坯速度及其确定依据；结晶器冷却强度确定依据；二冷发展趋势。却强度确定依据；二冷发展趋势。连铸坯质量：连铸坯结构；主要缺陷。连铸坯质量：连铸坯结构；主要缺陷。
