連鑄工藝與操作課件

01十一月2022連鑄工藝與操作(1)23十月2022連鑄工藝與操作(1)1連續(xù)鑄鋼主要內(nèi)容一、概述二、連鑄設(shè)備三、基礎(chǔ)理論四、生產(chǎn)工藝五、在線檢測(cè)六、工藝實(shí)踐連續(xù)鑄鋼主要內(nèi)容一、概述2連鑄機(jī)設(shè)備弧形連鑄機(jī)規(guī)格和參數(shù)設(shè)備:鋼包及鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)中間包及中間包車(chē)結(jié)晶器和振動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)拉坯校直裝置輔助裝置電磁攪拌裝置盛鋼桶中間包(止塞桿)結(jié)晶器火焰切割長(zhǎng)流嘴浸入式水口模振引拔鋼坯連鑄機(jī)設(shè)備弧形連鑄機(jī)規(guī)格和參數(shù)盛鋼桶中間包結(jié)晶器火焰切割長(zhǎng)流3連鑄澆注系統(tǒng)連鑄澆注系統(tǒng)4§4連鑄的工藝要點(diǎn)4.1連鑄鋼水的準(zhǔn)備4.2中間包和結(jié)晶器的冶金4.3拉速的確定和控制4.4鑄坯冷卻的控制4.5連鑄操作工藝4.6澆注事故分析4.7連鑄技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)§4連鑄的工藝要點(diǎn)4.1連鑄鋼水的準(zhǔn)備5要想使連鑄生產(chǎn)穩(wěn)定高效地進(jìn)行，并且保證鑄坯質(zhì)量，首先要準(zhǔn)備好成分、溫度、脫氧程度及純凈度都合格的鋼水。

這里重點(diǎn)介紹鋼水溫度的要求。另外，煉鋼工序和連鑄工序要緊密配合，步調(diào)一致。4.1連鑄鋼水的準(zhǔn)備

要想使連鑄生產(chǎn)穩(wěn)定高效地進(jìn)行，并且保證鑄坯質(zhì)量，首先要準(zhǔn)6一、各元素含量控制⑴碳是鋼中最基本的元素，對(duì)組織性能影響最大，尤其是需要在熱處理狀態(tài)下使用的鋼，其影響更為突出。多爐連澆時(shí)，各爐次間鋼水含碳量的差別要求小于0.02%。⑵錳也是鋼中重要元素：Mn/S＞24，可消除硫的危害。改善連鑄鋼水的流動(dòng)性，應(yīng)在成分允許的范圍內(nèi)適當(dāng)增加Mn/Si比，以把脫氧產(chǎn)物控制為液態(tài)。⑶鋁是鋼水的強(qiáng)氧劑，Al2O3聚集，堵塞水口；⑷鋼中微量元素：Cu、Sn、Sb等元素在鑄坯表面富集會(huì)產(chǎn)生細(xì)小表面晶間裂紋等。因此，對(duì)其含量有嚴(yán)格要求，如要求Cu含量在0.02%以下，Sn含量在0.02%以下，S、P含量在0.025%以下一、各元素含量控制⑴碳是鋼中最基本的元素，對(duì)組織性能影響最大7二、潔凈度鋼液的純凈度主要是指鋼中氣體氮、氫、氧和非金屬夾雜物的數(shù)量、形態(tài)和分布。在當(dāng)前煉鋼及連鑄水平下，一般認(rèn)為，成品鋼中的磷、硫、氧、氮、氫總含量小于0.01%即為超潔凈鋼。①最大限度地降低主原料帶入轉(zhuǎn)爐的硫。煉鋼脫硫主要靠鐵水預(yù)處理和鋼水深脫硫②最大限度地凈化鋼液：保護(hù)澆注；寶鋼煉鋼廠采用了吹氬保護(hù)，設(shè)三重?fù)踉呒斑^(guò)濾器，采用鎂鈣質(zhì)涂料和吸附氧化物的覆蓋劑，效果良好。二、潔凈度鋼液的純凈度主要是指鋼中氣體氮81、脫氧過(guò)程控制預(yù)脫氧：Si和Mn；SiO2增加鋼水粘度形成液態(tài)硅酸錳終脫氧：Al；Al2O3降低鋼水流動(dòng)性粘結(jié)水口或塞棒復(fù)合脫氧：Ca和Al2O3形成液態(tài)渣

1、脫氧過(guò)程控制預(yù)脫氧：Si和Mn；SiO2增加鋼水粘度92、保護(hù)澆注無(wú)渣出鋼：偏心爐底；擋渣球保護(hù)澆注：保護(hù)渣；爐蓋長(zhǎng)水口，浸入式水口；氬封水口接頭

爐外精煉

2、保護(hù)澆注無(wú)渣出鋼：偏心爐底；擋渣球10澆注溫度:指鋼水進(jìn)入結(jié)晶器時(shí)的溫度.也可以指中間包內(nèi)的鋼水溫度.通常一爐鋼水需在中間包內(nèi)測(cè)溫3次，即開(kāi)澆后5min、澆鑄中期和澆鑄結(jié)束前5min,而這3次溫度的平均值被視為平均澆鑄溫度。鋼水的澆鑄溫度要求:(在一定范圍內(nèi)的合理溫度)◆在盡可能高的拉速下，保證鑄坯出結(jié)晶器時(shí)形成足夠厚度的坯殼，使連鑄過(guò)程安全的進(jìn)行下去；◆在結(jié)晶器內(nèi),鋼水將熱量平穩(wěn)的傳導(dǎo)給銅板，使周邊坯殼厚度能均勻的生長(zhǎng)，保證鑄坯表面質(zhì)量。三、澆注溫度的確定中間包鋼水溫度的控制澆注溫度:指鋼水進(jìn)入結(jié)晶器時(shí)的溫度.也可以指中間包內(nèi)的鋼水溫11鋼水溫度過(guò)高的危害：①出結(jié)晶器坯殼薄，容易漏鋼；②耐火材料侵蝕加快，易導(dǎo)致鑄流失控，降低澆鑄安全性；③增加非金屬夾雜，影響板坯內(nèi)在質(zhì)量；④鑄坯柱狀晶發(fā)達(dá)；⑤中心偏析加重，易產(chǎn)生中心線裂紋。

鋼水溫度過(guò)低的危害：

①容易發(fā)生水口堵塞，澆鑄中斷；②連鑄表面容易產(chǎn)生結(jié)皰、夾渣、裂紋等缺陷；③非金屬夾雜不易上浮，影響鑄坯內(nèi)在質(zhì)量。鋼水溫度過(guò)高的危害：12（澆注溫度也稱目標(biāo)澆注溫度）：T澆=TL+△T

式中：

TL——液相線溫度△T——鋼水過(guò)熱度1、液相線溫度TL

液相線溫度，即開(kāi)始凝固的溫度，就是確定澆鑄溫度的基礎(chǔ)。推薦一個(gè)計(jì)算公式(普碳鋼和低合金鋼)TL=1537-{88[%C]+8[%Si]+5[%Mn]+30[%P]+25[%S]+5[%Cu]+4[%Ni]+2[%Mo]+2[%V]+1.5[%Cr]}（澆注溫度也稱目標(biāo)澆注溫度）：132、鋼水過(guò)熱度△T的確定鋼水過(guò)熱度主要是根據(jù)鑄坯的質(zhì)量要求和澆鑄性能來(lái)確定。鋼種類別過(guò)熱度非合金結(jié)構(gòu)鋼10-20℃鋁鎮(zhèn)靜深沖鋼15-25℃高碳、低合金鋼5-15℃2、鋼水過(guò)熱度△T的確定14四、出鋼溫度的確定

㈠鋼水過(guò)程溫降分析鋼水從出鋼到進(jìn)入中間包經(jīng)歷5個(gè)溫降過(guò)程：△T總=△T1+△T2+△T3+△T4+△T5△T1出鋼過(guò)程的溫降；△T2出完鋼鋼水在運(yùn)輸和靜置期間的溫降(1.0～1.5℃/min)；△T3鋼包精煉過(guò)程的溫降（6～10℃/min）；△T4精煉后鋼水在靜置和運(yùn)往連鑄平臺(tái)的溫降(0.5～1.2℃/min）;△T5鋼水從鋼包注入中間包的溫降。四、出鋼溫度的確定㈠鋼水過(guò)程溫降分析151、△T1鋼水從煉鋼爐的出鋼口流入鋼包這個(gè)過(guò)程的溫降分析：熱量損失形式：鋼流輻射熱損失、對(duì)流熱損失、鋼包吸熱。影響因素：出鋼時(shí)間、出鋼溫度及鋼包的使用狀況。降低熱量損失的措施：①盡量降低出鋼溫度②減少出鋼時(shí)間③維護(hù)好出鋼口，使出鋼過(guò)程中最大程度保持鋼流的完整性④鋼包預(yù)熱

⑤保持包底干凈1、△T1鋼水從煉鋼爐的出鋼口流入鋼包這個(gè)過(guò)程的溫降分162、△T2出完鋼鋼包內(nèi)鋼水到精煉開(kāi)始前經(jīng)過(guò)的運(yùn)輸和靜置過(guò)程中產(chǎn)生的溫降分析：熱量損失形式：鋼水上表面通過(guò)渣層的熱損失、鋼包包襯吸熱。影響因素：鋼包的容量、包襯材質(zhì)及溫度，鋼包的運(yùn)輸距離。降低熱量損失的措施：①鋼包烘烤、充分預(yù)熱②減少留置時(shí)間③在鋼包內(nèi)加入合適的保溫劑3、△T3鋼包精煉過(guò)程的溫降分析熱量損失取決于二次精煉的時(shí)間和方法。例如:向鋼包中吹A(chǔ)r,由于Ar氣的攪拌強(qiáng)化了對(duì)流傳熱，同時(shí)Ar氣本身還吸熱,所以隨著吹A(chǔ)r時(shí)間的延長(zhǎng)及Ar氣量的增加,熱量損失會(huì)增大.2、△T2出完鋼鋼包內(nèi)鋼水到精煉開(kāi)始前經(jīng)過(guò)的運(yùn)輸和靜置174、△T4鋼包精煉結(jié)束鋼水在靜置和運(yùn)往連鑄平臺(tái)的溫降分析：熱量損失形式：鋼水上表面通過(guò)渣層的熱損失、鋼包包襯吸熱。熱量損失大?。轰摪鼉?nèi)襯吸熱降低加了保溫劑，溫降減小5、△T5鋼水從鋼包注入中間包過(guò)程中產(chǎn)生的溫降分析：熱量損失形式：輻射熱損失、對(duì)流熱損失、鋼包吸熱。影響因素：鋼流保護(hù)狀況；中間包的容量、材質(zhì)、烘烤溫度及保溫措施降低熱量損失的措施：①鋼流需保護(hù)，采用長(zhǎng)水口②減少澆鑄時(shí)間③充分預(yù)熱中間包內(nèi)襯④中間包鋼液面添加保溫劑⑤提高連澆爐數(shù)4、△T4鋼包精煉結(jié)束鋼水在靜置和運(yùn)往連鑄平臺(tái)的溫18T出鋼=T澆+△T總控制好出鋼溫度是保證目標(biāo)澆鑄溫度的首要前提。具體的出鋼溫度要根據(jù)每個(gè)鋼廠在自身溫降規(guī)律調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)每個(gè)鋼種所要經(jīng)過(guò)的工藝路線來(lái)確定。㈢鋼水溫度控制要點(diǎn)1、出鋼溫度控制：①提高終點(diǎn)溫度命中率②確保從出鋼到二次精煉站，鋼包鋼水溫度處于目標(biāo)范圍之內(nèi)2、充分發(fā)揮鋼包精煉的溫度與時(shí)間的協(xié)調(diào)作用3、控制和減少?gòu)匿摪街虚g包的溫度損失采用長(zhǎng)水口保護(hù)澆鑄；鋼包、中間包加保溫劑㈡出鋼溫度的確定T出鋼=T澆+△T總㈡出鋼溫度的確定194、鋼水在鋼包中的溫度控制根據(jù)冶煉鋼種嚴(yán)格控制出鋼溫度，使其在較窄的范圍內(nèi)變化；其次，要最大限度地減少?gòu)某鲣?、鋼包中、鋼包運(yùn)送途中及進(jìn)入中間包的整個(gè)過(guò)程中的溫降。實(shí)際生產(chǎn)中需采取在鋼包內(nèi)調(diào)整鋼水溫度的措施：①鋼包吹氬調(diào)溫。②加廢鋼調(diào)溫。③在鋼包中加熱鋼水技術(shù)。④鋼水包的保溫。

4、鋼水在鋼包中的溫度控制204.2中間包與結(jié)晶器冶金一、中間包冶金冶金工作者在中間包上采取了一系列的技術(shù)措施來(lái)強(qiáng)化和擴(kuò)大中間包的冶金功能，從而使中間包由一種簡(jiǎn)單的鋼液過(guò)渡容器變成了一種重要的鋼液精煉設(shè)備。中間包冶金的概念包括:1

凈化、潔凈鋼水的功能

2

調(diào)節(jié)鋼水溫度，均勻鋼水溫度。3改善鋼水流動(dòng)4中間包內(nèi)可以進(jìn)行吹氬、喂絲、加熱，起到微調(diào)成分，調(diào)節(jié)溫度等冶金功能。4.2中間包與結(jié)晶器冶金一、中間包冶金21中間包及中間包車(chē)中間包作用：介于大包和結(jié)晶器之間，接受來(lái)自大包的鋼水，并向結(jié)晶器分流，起到減壓、穩(wěn)流、除渣、儲(chǔ)鋼分流、均勻溫度和成分以及冶金的作用；結(jié)構(gòu)：呈“T”型，由包體、包蓋組成，底部設(shè)有滑動(dòng)水口機(jī)構(gòu)，浸入式水口及夾持裝置，并設(shè)溢流槽。中間包及中間包車(chē)中間包作用：221、設(shè)置擋渣墻圖5-5a所示。使用中取得了如下效果：提高了鋼的清潔度；使中間包流場(chǎng)均勻，消除了死區(qū)；增大了鋼水停留時(shí)間；增大了鋼—渣相互作用時(shí)間；減少了水口堵塞。隨后，他們又對(duì)上述擋墻設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)，如圖5-5b所示，從圖中看出，鋼水向上流動(dòng)的比例增大，避免了鋼水在較短時(shí)間內(nèi)流入水口。之后又設(shè)計(jì)安裝了開(kāi)有向上傾角的隔板，并取消了擋墻，如圖5-5c所示。1、設(shè)置擋渣墻圖5-5a所示。使用中取得了如下效果：提高了232、防湍流墊改善中間包流動(dòng)狀態(tài)防湍流墊安裝在中間包底部的鋼包注流沖擊區(qū)，它使從鋼包長(zhǎng)水口沖出的鋼流向注流中心折回，在防湍流墊內(nèi)重復(fù)循環(huán)以消耗掉注流的動(dòng)能，從而降低了注流速度，防止湍流的產(chǎn)生。容量大型化2、防湍流墊改善中間包流動(dòng)狀態(tài)防湍流墊安裝在中間包底部的鋼包243、向中間包底部吹氣通過(guò)中間包底部的多孔磚向中間包內(nèi)吹入惰性氣體，如圖5-7所示，由于氣泡上升運(yùn)動(dòng)，鋼水的上升運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)大于不吹氣時(shí)的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)夾雜物上浮運(yùn)動(dòng)速度增大，無(wú)疑這對(duì)去除夾雜物更為有利。3、向中間包底部吹氣254、中間包過(guò)濾技術(shù)為了提高鋼的清潔度，防止和減輕水口堵塞，近年來(lái)，美國(guó)、日本和我國(guó)相繼開(kāi)展了鋼水過(guò)濾技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究工作4、中間包過(guò)濾技術(shù)265、中間包加熱技術(shù)采用中間包內(nèi)加熱可保持最佳過(guò)熱度澆鑄、補(bǔ)充合金微調(diào)所需熱量。等離子體加熱等離子加熱的原理是利用氬氣或氮?dú)庠陔娀∠码x解成為等離子體的高溫氣體作為加熱源，對(duì)中間包鋼水進(jìn)行加熱。其特點(diǎn)是溫度高，能量集中，功率調(diào)節(jié)快，溫度控制精確，能量利用率高（大于80%），氣體選擇靈活，不含對(duì)鋼水有害的雜質(zhì)。5、中間包加熱技術(shù)采用中間包內(nèi)加熱可保持最佳過(guò)熱度澆鑄、補(bǔ)充27電感應(yīng)加熱感應(yīng)加熱法具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加熱速度快、電熱效率高、成本低、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，但在澆鑄初期鋼水溫度控制難度較大。由于感應(yīng)加熱器安裝在中間包下部更接近結(jié)晶器，從鋼水的熱流來(lái)看，其位置較為合理，同時(shí)，借助于電磁力可以攪拌鋼水，取代吹氬，因此有利于夾雜物上浮。電感應(yīng)加熱感應(yīng)加熱法具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加熱速度快、電熱效率高28中間包是鋼水去除夾雜物理想場(chǎng)所。鋼水面上復(fù)蓋劑要有效吸收夾雜物。（1）絕熱保溫；（2）吸收上浮夾雜；（3）隔絕空氣碳化稻殼；中性渣：（CaO/SiO2=0.9～1.0）；堿性渣：（CaO+MgO/SiO2≥3）；雙層渣。渣中（SiO2）增加，鋼水中T[O]增加。生產(chǎn)潔凈鋼應(yīng)用堿性復(fù)蓋劑。6、中間包覆蓋劑中間包是鋼水去除夾雜物理想場(chǎng)所。鋼水面上復(fù)蓋劑要有效吸收夾雜297、成分微調(diào)及夾雜物變性處理

向中間包內(nèi)喂入各種合金包芯線，改變鋼中夾雜物形態(tài)或調(diào)整某些微量合金元素或易氧化元素的含量8、復(fù)合工作襯凈化鋼液

中間包內(nèi)凈化鋼液，法國(guó)索拉克鋼鐵公司研制了一種中間包鋼液凈化復(fù)合工作襯，這種中間包襯的主要成分為氧化鈣、氧化鎂和二氧化硅天然原材料作中間包襯材料。鎂質(zhì)材料墊層具有良好的隔熱性能，能減少中間包內(nèi)鋼水的熱損失；鈣鎂質(zhì)材料表層除具有吸收鋼中Al2O3夾雜物的作用外，還具有脫硫、脫氮的作用。7、成分微調(diào)及夾雜物變性處理30二、結(jié)晶器冶金結(jié)晶器被稱為連鑄機(jī)的“心臟”，其作用是使鋼水均勻快速地冷卻，以形成厚度均勻、表面良好的初生坯殼，從而保證連鑄的順利進(jìn)行。設(shè)計(jì)結(jié)晶器的根本目的，就在于使從結(jié)晶器出來(lái)的鑄坯具有一定厚度的均勻坯殼，在機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力的綜合作用下，既不會(huì)拉斷，也不致產(chǎn)生歪扭變形和裂紋等質(zhì)量缺陷。結(jié)晶器本體由結(jié)晶器銅管、外水套、內(nèi)水套和冷卻水系統(tǒng)組成，足輥用于支撐導(dǎo)向坯殼很薄的鑄坯。二、結(jié)晶器冶金結(jié)晶器本體由結(jié)晶器銅管、外水套、內(nèi)水套和冷卻水311、保證凝固坯殼均勻生長(zhǎng)合適的浸入式水口形狀、出口傾角以及浸入深度。電磁制動(dòng)技術(shù)液面自動(dòng)控制技術(shù)保護(hù)渣電磁攪拌技術(shù)1、保證凝固坯殼均勻生長(zhǎng)合適的浸入式水口形狀、出口傾角以及浸322、液相穴夾雜物上浮與排除結(jié)晶器液相穴中的夾雜物，一部分隨環(huán)流水平流動(dòng)帶到鋼渣界面，一部分隨沖擊流股帶入液相穴深處。前者有利于保護(hù)渣吸收，而后者夾雜物能否順利上浮主要取決于流股沖擊深度。①采用電磁制動(dòng)技術(shù)，抵消流股向下的沖力；②向結(jié)晶器吹A(chǔ)r。試驗(yàn)表明，經(jīng)中間包塞棒或浸入式水口向結(jié)晶器吹A(chǔ)r量為5L/min，氣泡能均勻分布在結(jié)晶器內(nèi)，如吹A(chǔ)r量超過(guò)了10L/min，就會(huì)引起結(jié)晶器“沸騰”；③合適的保護(hù)渣性能有利于充分吸收上浮的夾雜2、液相穴夾雜物上浮與排除結(jié)晶器液相穴中的夾雜物，一部分隨環(huán)333、結(jié)晶器微合金化結(jié)晶器喂包芯線結(jié)晶器喂稀土絲3、結(jié)晶器微合金化344、凝固組織的控制在結(jié)晶器內(nèi)加微型冷卻劑（如微細(xì)鐵末），喂入薄鋼帶或噴入金屬粉末，以降低鋼水過(guò)熱度，使結(jié)晶器內(nèi)鋼水在液相線溫度凝固，增加鑄坯等軸晶區(qū)，改善鑄態(tài)組織，減輕中心偏析。電磁攪拌4、凝固組織的控制35一、拉速定義:拉坯速度是以每分鐘從結(jié)晶器拉出的鑄坯長(zhǎng)度來(lái)表示.拉坯速度應(yīng)和鋼液的澆注速度相一致。二、拉速控制的意義：拉速控制合理,不但可以保證連鑄生產(chǎn)的順利進(jìn)行,而且可以提高連鑄生產(chǎn)能力,改善鑄坯的質(zhì)量.現(xiàn)代連鑄追求高拉速.三、拉速確定：1、確定原則:確保鑄坯出結(jié)晶器時(shí)的能承受鋼水的靜壓力而不破裂，對(duì)于參數(shù)一定的結(jié)晶器，拉速高時(shí)，坯殼??；反之拉速低時(shí)則形成的坯殼厚。一般，拉速應(yīng)確保出結(jié)晶器的坯殼厚度為8-15mm。4.3拉速的確定和控制一、拉速定義:拉坯速度是以每分鐘從結(jié)晶器拉出的鑄坯長(zhǎng)度來(lái)表示362、影響因素A、機(jī)身長(zhǎng)度（液穴長(zhǎng)度）的限制根據(jù)凝固的平方根定律，鑄坯完全凝固時(shí)達(dá)到的厚度又機(jī)身長(zhǎng)度得到拉速

B、拉坯力的限制拉速提高，鑄坯中的未凝固長(zhǎng)度變長(zhǎng)，各相應(yīng)位置上凝固殼厚度變薄，鑄坯表面溫度升高，鑄坯在輥間的鼓肚量增多。拉坯時(shí)負(fù)荷增加。超過(guò)拉拔轉(zhuǎn)矩就不能拉坯，所以限制了拉速的提高。C、結(jié)晶器導(dǎo)熱能力的限制根據(jù)結(jié)晶器散熱量計(jì)算出，最高澆注速度板坯為2.5米/分方坯為3-4米/分2、影響因素37D、拉坯速度對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響（1）降低拉速可以阻止或減少鑄坯內(nèi)部裂紋和中心偏析（2）提高拉速可以防止鑄坯表面產(chǎn)生縱裂和橫裂（3）為防止矯直裂紋，拉速應(yīng)使鑄坯通過(guò)矯直點(diǎn)時(shí)表面溫度避開(kāi)鋼的熱脆區(qū)。E、鋼水過(guò)熱度的影響一般連鑄規(guī)定允許最大的鋼水過(guò)熱度，在允許過(guò)熱度下拉速隨著過(guò)熱度的降低而提高。F、鋼種影響就含碳量而言，拉坯速度按低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼的順序由高到低；就鋼中合金含量而言，拉速按普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼順序降低。

D、拉坯速度對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響383、經(jīng)驗(yàn)公式L——鑄坯斷面周長(zhǎng)；F——鑄坯斷面面積；S——速度系數(shù)。3、經(jīng)驗(yàn)公式39

鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的冷卻即一冷確定，其冷卻效果可以由通過(guò)結(jié)晶器壁傳出的熱流的大小來(lái)度量。1、一冷作用：一冷就是結(jié)晶器通水冷卻。其作用是確保鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)形成一定的初生坯殼。2、一冷確定原則：一冷通水是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，以在一定工藝條件下鋼水在結(jié)晶器內(nèi)能夠形成足夠的坯殼厚度和確保結(jié)晶器安全運(yùn)行為前提。通常結(jié)晶器周邊供水2L/mm.min。進(jìn)出水溫差不超過(guò)100C，出水溫度控制在45-500C為宜，水壓控制在0.4-0.7Mpa.4.4鑄坯冷卻的控制一、一冷確定4.4鑄坯冷卻的控制一、一冷確定40連鑄工藝與操作課件41二、二冷確定二、二冷確定421、二冷作用:二次冷卻是指出結(jié)晶器的鑄坯在連鑄機(jī)二冷段進(jìn)行的冷卻過(guò)程.其目的是對(duì)帶有液芯的鑄坯實(shí)施噴水冷卻,使其完全凝固,以達(dá)到在拉坯過(guò)程中均勻冷卻.2、二冷強(qiáng)度確定原則:二冷通常結(jié)合鑄坯傳熱與鑄坯冶金質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面來(lái)考慮.鑄坯剛離開(kāi)結(jié)晶器,要采用大量水冷卻以迅速增加坯殼厚度,隨著鑄坯在二冷區(qū)移動(dòng),坯殼厚度增加,噴水量逐漸降低.因此,二冷區(qū)可分若干冷卻段,每個(gè)冷卻段單獨(dú)進(jìn)行水量控制.同時(shí)考慮鋼種對(duì)裂紋敏感性而有針對(duì)性的調(diào)整二冷噴水量.1、二冷作用:二次冷卻是指出結(jié)晶器的鑄坯在連鑄機(jī)二冷段進(jìn)行的433、二冷水量與水壓:對(duì)普碳鋼低合金鋼，冷卻強(qiáng)度為：1.0-1.2L/Kg鋼.對(duì)低碳鋼、高碳鋼,冷卻強(qiáng)度為：0.6-0.8L/Kg鋼.對(duì)熱裂紋敏感性強(qiáng)的鋼種，冷卻強(qiáng)度為:0.4-0.6L/Kg鋼.水壓為0.1-0.5MPa3、二冷水量與水壓:444.5連鑄生產(chǎn)工藝中間包更換上引錠桿開(kāi)澆啟車(chē)?yán)C脫引錠桿切割鋼包更換停車(chē)4.5連鑄生產(chǎn)工藝中間包更換上引錠桿開(kāi)澆啟車(chē)?yán)C脫451.上引錠桿

油缸驅(qū)動(dòng)→引錠桿放到中間軌道→送入拉矯機(jī)引錠桿經(jīng)二冷段→入結(jié)晶器上100-150mm→反向至結(jié)晶器下口150mm處→拉矯機(jī)引錠桿夾緊定位→完成安裝操作.1.上引錠桿油缸驅(qū)動(dòng)→引錠桿放到中間軌462.開(kāi)澆

精煉處理后鋼水→連鑄回轉(zhuǎn)臺(tái)→加保溫蓋→轉(zhuǎn)至澆注工位→中間包小車(chē)至澆注工位→中間包基座下降→水口與結(jié)晶器對(duì)中→開(kāi)大包水口→中間包加保溫劑→開(kāi)中間包滑動(dòng)水口→實(shí)現(xiàn)開(kāi)澆2.開(kāi)澆精煉處理后鋼水→連鑄回轉(zhuǎn)臺(tái)47鋼包澆注鋼包就位------滑動(dòng)水口------長(zhǎng)水口------中間包中間包澆注(塞棒/水口------滑動(dòng)水口-------浸入式水口------結(jié)晶器)(1)塞棒開(kāi)澆(2)定徑口開(kāi)澆正常澆注鋼包澆注48開(kāi)澆操作要求:好;快;穩(wěn)好——中間包烘烤好；水口烘烤好；快——鋼包、中間包就位快；鋼包開(kāi)澆快；穩(wěn)——中間包開(kāi)澆穩(wěn)；拉矯機(jī)啟動(dòng)要穩(wěn)。開(kāi)澆操作要求:好;快;穩(wěn)493.啟車(chē)?yán)C啟車(chē):

從中間包開(kāi)澆到拉矯機(jī)啟動(dòng)時(shí)間為10-15s,開(kāi)始拉坯速度為0.5m/min。2min后達(dá)正常速度,之后根據(jù)鋼水過(guò)熱度調(diào)整拉速,啟動(dòng)拉矯機(jī)同時(shí)結(jié)晶器振動(dòng),二冷噴水;加保護(hù)渣:

中間包開(kāi)澆后加保護(hù)渣,勤加少加,均勻覆蓋;0.5-0.6kg/t;拉坯:結(jié)晶器液面波動(dòng)80-120mm±3mm;矯直:

鑄坯在高溫下通過(guò)拉矯機(jī)連續(xù)矯直,使弧形坯變成直線鑄坯.3.啟車(chē)?yán)C啟車(chē):504.脫引錠桿

引錠桿頭部凹槽與注入結(jié)晶器鋼水接觸凝固成凸臺(tái)，將鑄坯與引錠桿掛接一起，拉出拉矯機(jī)后，將引錠頭抬起，實(shí)現(xiàn)鑄坯與引錠桿分離。4.脫引錠桿引錠桿頭部凹槽與注入結(jié)晶器515.切割

鑄坯切割長(zhǎng)度由PLC系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)滿足用戶和下部工序要求時(shí)，夾鉗夾住鑄坯并與之同步，切割槍開(kāi)始工作，切割完畢，夾鉗松開(kāi)，切割機(jī)復(fù)位。5.切割鑄坯切割長(zhǎng)度由PLC系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)526.鋼包更換

根據(jù)回轉(zhuǎn)臺(tái)上重力傳感器指示的鋼水狀態(tài)，在澆注近結(jié)束時(shí)控制滑動(dòng)水口開(kāi)度，根據(jù)大包下渣檢測(cè)裝置測(cè)定下渣情況，關(guān)閉水口。大包提起，脫長(zhǎng)水口，回轉(zhuǎn)180°，將待澆鋼包旋至中間包上方，實(shí)現(xiàn)多爐連澆。6.鋼包更換根據(jù)回轉(zhuǎn)臺(tái)上重力傳感器指示的鋼水狀態(tài)537.中間包更換

根據(jù)包襯和浸入式水口壽命決定，一般10-15次。更換過(guò)程：

大包長(zhǎng)水口關(guān)閉后，提升并脫長(zhǎng)水口，至中間包液面高度200mm時(shí)，關(guān)中包滑動(dòng)水口并停拉矯，中包升起至待機(jī)位，另一預(yù)熱好的中包開(kāi)到澆鋼位，機(jī)座下降，對(duì)中水口，按開(kāi)澆操作進(jìn)行。7.中間包更換根據(jù)包襯和浸入式水口壽命決定，一548.停車(chē)

大包和中包滑動(dòng)水口關(guān)閉。當(dāng)中包水口關(guān)閉時(shí)向結(jié)晶器內(nèi)加冷鋼，以加速尾坯凝固。降低拉速到0.5m/min，同時(shí)二冷強(qiáng)度下降。待尾坯凝固后，將其拉出。8.停車(chē)大包和中包滑動(dòng)水口關(guān)閉。當(dāng)中包水口關(guān)554.6澆注事故分析一、鋼包滑動(dòng)水口故障：1、不能自動(dòng)開(kāi)澆：燒氧引流2、鋼包注流失控4.6澆注事故分析一、鋼包滑動(dòng)水口故障：56二、中間包故障1、開(kāi)澆自動(dòng)澆鋼2、開(kāi)澆后控制失靈3、水口結(jié)瘤堵塞二、中間包故障1、開(kāi)澆自動(dòng)澆鋼57連續(xù)鑄鋼過(guò)程中，凝固坯殼出結(jié)晶器后，抵抗不住鋼水靜壓力的作用，致使鋼水從坯殼薄弱處流出造成的事故。

發(fā)生漏鋼事故會(huì)造成設(shè)備損壞、連鑄停澆、鋼水返回等問(wèn)題,嚴(yán)重影響連鑄機(jī)的正常生產(chǎn)。連鑄漏鋼的種類較多,有開(kāi)澆漏鋼、懸掛漏鋼、粘結(jié)漏鋼、卷渣漏鋼和切斷漏鋼等。漏鋼的情況不同,其產(chǎn)生的原因和機(jī)理也不盡相同。三、漏鋼連續(xù)鑄鋼過(guò)程中，凝固坯殼出結(jié)晶器后，抵抗不住鋼水靜壓力的作用58漏鋼的種類(1)開(kāi)澆漏鋼。開(kāi)澆后拉坯起步時(shí)由于引錠桿頭部密封不良所致。(2)懸掛漏鋼。結(jié)晶器角縫大、角墊板凹陷或銅板劃傷，使結(jié)晶器拉坯阻力增大，極易發(fā)生起步懸掛漏鋼。(3)裂紋漏鋼。在結(jié)晶器內(nèi)坯殼產(chǎn)生嚴(yán)重縱裂、角裂或脫方(見(jiàn)鼓肚與菱變)，鑄坯出結(jié)晶器造成的漏鋼。(4)夾渣漏鋼。由于在結(jié)晶器內(nèi)渣塊或異物裹入凝固殼局部區(qū)域，使坯殼厚度太薄而造成漏鋼。(5)粘結(jié)漏鋼。由于結(jié)晶器保護(hù)渣潤(rùn)滑不良，使坯殼粘結(jié)在結(jié)晶器銅壁而拉斷造成漏鋼。(6)切割漏鋼。當(dāng)拉速太快，二次冷卻太弱，致使鑄坯內(nèi)液相穴過(guò)長(zhǎng)，鑄坯切割后中心未凝固的鋼液流出。某廠對(duì)所生產(chǎn)的500萬(wàn)t板坯統(tǒng)計(jì)表明．各類漏鋼所占比例為：開(kāi)澆9．1％，夾渣2．3％，粘結(jié)45—50％，裂紋22．7％，鼓肚4．6％，水口凝鋼2．3％，其他4．5％。漏鋼的種類(1)開(kāi)澆漏鋼。開(kāi)澆后拉坯起步時(shí)由于引錠桿頭部密封59連鑄工藝與操作課件60引起漏鋼的因素

(1)設(shè)備因素。結(jié)晶器磨損以致失去錐度，鑄坯脫方嚴(yán)重，對(duì)弧不準(zhǔn)，結(jié)晶器注流不對(duì)中等。(2)工藝操作因素。拉速過(guò)快，注溫過(guò)高，水口不對(duì)中，結(jié)晶器液面波動(dòng)太大，冷卻強(qiáng)度不足等。(3)坯殼懸掛。結(jié)晶器銅板變形，內(nèi)壁劃傷，液渣膜潤(rùn)滑中斷等。(4)異物嵌入凝固殼。如液面波動(dòng)太大時(shí)結(jié)晶器未熔渣塊卷入凝固殼。(5)保護(hù)渣性能不良。

引起漏鋼的因素(1)設(shè)備因素。結(jié)晶器磨損以致失去錐度，鑄坯61避免粘結(jié)漏鋼措施(1)改進(jìn)自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，提高潤(rùn)滑渣的質(zhì)量(2)加強(qiáng)結(jié)晶器的在線管理，確定振動(dòng)參數(shù)和合理的負(fù)滑脫率(3)減小結(jié)晶器液面波動(dòng)，自動(dòng)檢測(cè)控制裝置(4)降低鋼水過(guò)熱度(5)開(kāi)發(fā)利用漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)，作到提前預(yù)防，避免粘結(jié)拉斷的產(chǎn)生。避免粘結(jié)漏鋼措施(1)改進(jìn)自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，提高潤(rùn)滑渣的質(zhì)量624.7連鑄技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)連鑄比：rateofcontinuouscastingproductivity連鑄比是指連鑄合格坯產(chǎn)量占鋼總產(chǎn)量的百分比。此值代表了一個(gè)國(guó)家或鋼鐵企業(yè)連續(xù)鑄鋼技術(shù)發(fā)展的水平。平均連澆爐數(shù)：提高中間包的連澆爐數(shù)是提高連鑄機(jī)生產(chǎn)率、降低操作費(fèi)用的重要措施。多爐連澆是個(gè)綜合指標(biāo)，受多種因素的影響，也代表生產(chǎn)管理的水平。4.7連鑄技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)連鑄比：rateofcontin63一、連鑄過(guò)程自動(dòng)檢測(cè)第五節(jié)連鑄過(guò)程檢測(cè)與自動(dòng)控制（一）中間包鋼液溫度測(cè)定1、中間包鋼液溫度的點(diǎn)測(cè)

用快速測(cè)溫頭及數(shù)字顯示二次儀測(cè)量溫度。

一、連鑄過(guò)程自動(dòng)檢測(cè)第五節(jié)連鑄過(guò)程檢測(cè)與自動(dòng)控制（一）64

2、中間包鋼液溫度的連續(xù)測(cè)定

65（二）結(jié)晶器液面控制1、放射性同位素測(cè)量法（二）結(jié)晶器液面控制662、紅外線結(jié)晶器液面測(cè)量法2、紅外線結(jié)晶器液面測(cè)量法673、熱電偶結(jié)晶器液面測(cè)量法3、熱電偶結(jié)晶器液面測(cè)量法684、激光結(jié)晶器液面測(cè)量法4、激光結(jié)晶器液面測(cè)量法69（三）連鑄機(jī)漏鋼預(yù)報(bào)裝置（三）連鑄機(jī)漏鋼預(yù)報(bào)裝置70（四）連鑄二次冷卻水控制（四）連鑄二次冷卻水控制71（五）鑄坯表面缺陷在線檢測(cè)1、工業(yè)電視攝象法（五）鑄坯表面缺陷在線檢測(cè)722、渦流檢測(cè)法2、渦流檢測(cè)法73

二、連鑄過(guò)程質(zhì)量控制（一）提高鋼純凈度的措施1、無(wú)渣出鋼2、選擇合適的精煉處理方式3、采用無(wú)氧化澆注技術(shù)4、充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用5、選用優(yōu)質(zhì)耐火材料6、充分發(fā)揮結(jié)晶器的作用7、采用電磁攪拌技術(shù)，控制注流運(yùn)動(dòng)

二、連鑄過(guò)程質(zhì)量控制74

（二）連鑄坯表面質(zhì)量及控制連鑄坯表面質(zhì)量的好壞決定了鑄坯在熱加工之前是否需要精整，也是影響金屬收得率和成本的重要因素，還是鑄坯熱送和直接軋制的前提條件。連鑄坯表面缺陷形成的原因較為復(fù)雜，但總體來(lái)講，主要是受結(jié)晶器內(nèi)鋼液凝固所控制。

（二）連鑄坯表面質(zhì)量及控制75連鑄工藝與操作課件76（三）連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量及控制鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量是指鑄坯是否具有正確的凝固結(jié)構(gòu)、偏析程度、內(nèi)部裂紋、夾雜物含量及分布狀況等。凝固結(jié)構(gòu)是鑄坯的低倍組織，即鋼液凝固過(guò)程中形成等軸晶和柱狀晶的比例。鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量與二冷區(qū)的冷卻及支撐系統(tǒng)密切相關(guān)。（三）連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量及控制77連鑄工藝與操作課件78連鑄工藝與操作課件79

1、減少鑄坯內(nèi)部裂紋的措施（1）采用壓縮澆鑄技術(shù)，或者應(yīng)用多點(diǎn)矯直技術(shù)（2）二冷區(qū)采用合適夾輥輥距，支撐輥準(zhǔn)確對(duì)?。?）二冷水分配適當(dāng)，保持鑄坯表面溫度均勻（4）合適拉輥壓下量，最好采用液壓控制機(jī)構(gòu)

1、減少鑄坯內(nèi)部裂紋的措施802、夾雜物的控制2、夾雜物的控制81(3)鋼包精煉渣成分控制不管采用何種精煉方法（如RH、LF、VD），合理攪拌強(qiáng)度和合理精煉渣組成是獲得潔凈鋼水的基礎(chǔ)。合適的鋼包渣成分CaO/Al2O3＝1.5～1.8，CaO/SiO2=8～13，（FeO+MnO）<5％。高堿度、低熔點(diǎn)、低氧化鐵、富CaO鈣鋁酸鹽的精煉渣，能有效吸收大顆粒夾雜物，降低總氧。(3)鋼包精煉渣成分控制82連鑄工藝與操作課件83(5)中間包控流裝置中間包不是簡(jiǎn)單的過(guò)渡容器，而是一個(gè)冶金反應(yīng)容器，作為鋼水進(jìn)入結(jié)晶器之前進(jìn)一步凈化鋼水中間包促進(jìn)夾雜物上浮其方法：1）增加鋼水在中間包平均停留時(shí)間t：t＝w/（a×b×ρ×v）中間包向大容量深熔池方向發(fā)展。2）改變鋼水在中間包流動(dòng)路徑和方向，促進(jìn)夾雜物上浮。(5)中間包控流裝置84（6）中間包復(fù)蓋劑中間包是鋼水去除夾雜物理想場(chǎng)所。鋼水面上復(fù)蓋劑要有效吸收夾雜物。碳化稻殼；中性渣：（CaO/SiO2=0.9～1.0）；堿性渣：（CaO+MgO/SiO2≥3）；雙層渣。渣中（SiO2）增加，鋼水中T[O]增加。生產(chǎn)潔凈鋼應(yīng)用堿性復(fù)蓋劑。（6）中間包復(fù)蓋劑85（7）堿性包襯鋼水與中間包長(zhǎng)期接觸，鋼水與包襯的熱力學(xué)性能必須是穩(wěn)定的，這是生產(chǎn)潔凈鋼的一個(gè)重要條件。包襯材質(zhì)中SiO2增加，鑄坯中總氧T[O]是增加，因此生產(chǎn)潔凈鋼應(yīng)用堿性包襯。對(duì)低碳Al-K鋼，中間包襯用Mg-Ca質(zhì)涂料（Al2O3→0），包襯反應(yīng)層中Al2O3可達(dá)21％，說(shuō)明能有效吸附夾雜物。（7）堿性包襯86(8)鋼種微細(xì)夾雜物去除大顆粒夾雜（>50μm）去除， 采用中間包控流技術(shù)；小顆粒夾雜（<50μm）去除： －中間包鈣質(zhì)過(guò)濾器 －中間包電磁旋轉(zhuǎn)(8)鋼種微細(xì)夾雜物去除87(9)防止?jié)沧⑦^(guò)程下渣和卷渣

—加入示蹤劑追蹤鑄坯中夾雜物來(lái)源；—結(jié)晶器渣中示蹤劑變化；—鑄坯中夾雜物來(lái)源，初步估算外來(lái)夾雜物占41.6%二次氧化占39%，脫氧產(chǎn)物為20%(9)防止?jié)沧⑦^(guò)程下渣和卷渣88連鑄工藝與操作課件89(11)結(jié)晶器鋼水流動(dòng)控制(11)結(jié)晶器鋼水流動(dòng)控制90（四）連鑄坯形狀缺陷及控制1、鼓肚變形帶液心的鑄坯在運(yùn)行過(guò)程中，于兩支撐輥之間，高溫坯殼中鋼液靜壓力作用下，發(fā)生鼓脹成凸面的現(xiàn)象，稱之為鼓肚變形。板坯寬面中心凸起的厚度與邊緣厚度之差叫鼓肚量，用以衡量鑄坯彭肚變形程度。（四）連鑄坯形狀缺陷及控制91連鑄工藝與操作課件92減少鼓肚應(yīng)采取措施◆降低連鑄機(jī)的高度◆二冷區(qū)采用小輥距密排列；鑄機(jī)從上到下輥距應(yīng)由密到疏布置；◆支撐輥要嚴(yán)格對(duì)中◆加大二冷區(qū)冷卻強(qiáng)度?！舴乐怪屋伒淖冃?，板坯的支撐輥?zhàn)詈眠x用多節(jié)輥。

減少鼓肚應(yīng)采取措施932、菱形變形菱形變形也叫脫方。是大、小方坯的缺陷。是指鑄坯的一對(duì)角小于90°，另一對(duì)角大于90°；兩對(duì)角線長(zhǎng)度之差稱為脫方量。

2、菱形變形94應(yīng)對(duì)菱變的措施

◆選用合適錐度的結(jié)晶器◆結(jié)晶器最好用軟水冷卻◆保持結(jié)晶器內(nèi)腔正方形，以使凝固坯殼為規(guī)規(guī)正正的形狀◆結(jié)晶器以下的600mm距離要嚴(yán)格對(duì)弧；并確保二冷區(qū)的均勻冷卻?！艨刂坪娩撘撼煞?。

應(yīng)對(duì)菱變的措施◆選用合適錐度的結(jié)晶器953、圓鑄坯變形圓坯變形成橢圓形或不規(guī)則多邊形。圓坯直徑越大，變成隨圓的傾向越嚴(yán)重。形成橢圓變形的原因有：1）圓形結(jié)晶器內(nèi)腔變形；2）二冷區(qū)冷卻不均勻；3）連鑄機(jī)下部對(duì)弧不準(zhǔn)；4）拉矯輥的夾緊力調(diào)整不當(dāng)，過(guò)分壓下。

3、圓鑄坯變形96可采取相應(yīng)措施：◆及時(shí)更換變形的結(jié)晶器◆連鑄機(jī)要嚴(yán)格對(duì)弧◆二冷區(qū)均勻冷卻◆可適當(dāng)降低拉速

可采取相應(yīng)措施：97三、中間包冶金當(dāng)前對(duì)鋼產(chǎn)品質(zhì)量的要求變得更加嚴(yán)格。中間包不僅僅只是生產(chǎn)中的一個(gè)容器，而且在純凈鋼的生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。70年代認(rèn)識(shí)到改變中間包形狀和加大中間包容積可以達(dá)到延長(zhǎng)鋼液的停留時(shí)間，提高夾雜物去除率的目的；安裝擋渣墻，控制鋼液的流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)夾雜物有效碰撞、長(zhǎng)大和上浮。80年代發(fā)明了多孔導(dǎo)流擋墻和中間包過(guò)濾器。三、中間包冶金98在防止鋼水被污染的技術(shù)開(kāi)發(fā)中，最近已有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。借助先進(jìn)的中間包設(shè)計(jì)和操作如中間包加熱，熱周轉(zhuǎn)操作，惰性氣氛噴吹，預(yù)熔型中間包渣，活性鈣內(nèi)壁，中間包喂絲，以及中間包夾雜物行為的數(shù)學(xué)模擬等，中間包在純凈鋼生產(chǎn)中的作用體現(xiàn)得越來(lái)越重要。在現(xiàn)代連鑄的應(yīng)用和發(fā)展過(guò)程中，中間包的作用顯得越來(lái)越重要，其內(nèi)涵在被不斷擴(kuò)大，從而形成一個(gè)獨(dú)特的領(lǐng)域——中間包冶金。在防止鋼水被污染的技術(shù)開(kāi)發(fā)中，最近已有實(shí)99連鑄工藝與操作課件100連鑄工藝與操作課件101中間包冶金的最新技術(shù)

◆H型中間包◆離心流中間包◆中間包吹氬◆去夾雜的陶瓷過(guò)濾器◆電磁流控制中間包冶金的最新技術(shù)◆H型中間包10201十一月2022連鑄工藝與操作(1)23十月2022連鑄工藝與操作(1)103連續(xù)鑄鋼主要內(nèi)容一、概述二、連鑄設(shè)備三、基礎(chǔ)理論四、生產(chǎn)工藝五、在線檢測(cè)六、工藝實(shí)踐連續(xù)鑄鋼主要內(nèi)容一、概述104連鑄機(jī)設(shè)備弧形連鑄機(jī)規(guī)格和參數(shù)設(shè)備:鋼包及鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)中間包及中間包車(chē)結(jié)晶器和振動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)拉坯校直裝置輔助裝置電磁攪拌裝置盛鋼桶中間包(止塞桿)結(jié)晶器火焰切割長(zhǎng)流嘴浸入式水口模振引拔鋼坯連鑄機(jī)設(shè)備弧形連鑄機(jī)規(guī)格和參數(shù)盛鋼桶中間包結(jié)晶器火焰切割長(zhǎng)流105連鑄澆注系統(tǒng)連鑄澆注系統(tǒng)106§4連鑄的工藝要點(diǎn)4.1連鑄鋼水的準(zhǔn)備4.2中間包和結(jié)晶器的冶金4.3拉速的確定和控制4.4鑄坯冷卻的控制4.5連鑄操作工藝4.6澆注事故分析4.7連鑄技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)§4連鑄的工藝要點(diǎn)4.1連鑄鋼水的準(zhǔn)備107要想使連鑄生產(chǎn)穩(wěn)定高效地進(jìn)行，并且保證鑄坯質(zhì)量，首先要準(zhǔn)備好成分、溫度、脫氧程度及純凈度都合格的鋼水。

這里重點(diǎn)介紹鋼水溫度的要求。另外，煉鋼工序和連鑄工序要緊密配合，步調(diào)一致。4.1連鑄鋼水的準(zhǔn)備

要想使連鑄生產(chǎn)穩(wěn)定高效地進(jìn)行，并且保證鑄坯質(zhì)量，首先要準(zhǔn)108一、各元素含量控制⑴碳是鋼中最基本的元素，對(duì)組織性能影響最大，尤其是需要在熱處理狀態(tài)下使用的鋼，其影響更為突出。多爐連澆時(shí)，各爐次間鋼水含碳量的差別要求小于0.02%。⑵錳也是鋼中重要元素：Mn/S＞24，可消除硫的危害。改善連鑄鋼水的流動(dòng)性，應(yīng)在成分允許的范圍內(nèi)適當(dāng)增加Mn/Si比，以把脫氧產(chǎn)物控制為液態(tài)。⑶鋁是鋼水的強(qiáng)氧劑，Al2O3聚集，堵塞水口；⑷鋼中微量元素：Cu、Sn、Sb等元素在鑄坯表面富集會(huì)產(chǎn)生細(xì)小表面晶間裂紋等。因此，對(duì)其含量有嚴(yán)格要求，如要求Cu含量在0.02%以下，Sn含量在0.02%以下，S、P含量在0.025%以下一、各元素含量控制⑴碳是鋼中最基本的元素，對(duì)組織性能影響最大109二、潔凈度鋼液的純凈度主要是指鋼中氣體氮、氫、氧和非金屬夾雜物的數(shù)量、形態(tài)和分布。在當(dāng)前煉鋼及連鑄水平下，一般認(rèn)為，成品鋼中的磷、硫、氧、氮、氫總含量小于0.01%即為超潔凈鋼。①最大限度地降低主原料帶入轉(zhuǎn)爐的硫。煉鋼脫硫主要靠鐵水預(yù)處理和鋼水深脫硫②最大限度地凈化鋼液：保護(hù)澆注；寶鋼煉鋼廠采用了吹氬保護(hù)，設(shè)三重?fù)踉呒斑^(guò)濾器，采用鎂鈣質(zhì)涂料和吸附氧化物的覆蓋劑，效果良好。二、潔凈度鋼液的純凈度主要是指鋼中氣體氮1101、脫氧過(guò)程控制預(yù)脫氧：Si和Mn；SiO2增加鋼水粘度形成液態(tài)硅酸錳終脫氧：Al；Al2O3降低鋼水流動(dòng)性粘結(jié)水口或塞棒復(fù)合脫氧：Ca和Al2O3形成液態(tài)渣

1、脫氧過(guò)程控制預(yù)脫氧：Si和Mn；SiO2增加鋼水粘度1112、保護(hù)澆注無(wú)渣出鋼：偏心爐底；擋渣球保護(hù)澆注：保護(hù)渣；爐蓋長(zhǎng)水口，浸入式水口；氬封水口接頭

爐外精煉

2、保護(hù)澆注無(wú)渣出鋼：偏心爐底；擋渣球112澆注溫度:指鋼水進(jìn)入結(jié)晶器時(shí)的溫度.也可以指中間包內(nèi)的鋼水溫度.通常一爐鋼水需在中間包內(nèi)測(cè)溫3次，即開(kāi)澆后5min、澆鑄中期和澆鑄結(jié)束前5min,而這3次溫度的平均值被視為平均澆鑄溫度。鋼水的澆鑄溫度要求:(在一定范圍內(nèi)的合理溫度)◆在盡可能高的拉速下，保證鑄坯出結(jié)晶器時(shí)形成足夠厚度的坯殼，使連鑄過(guò)程安全的進(jìn)行下去；◆在結(jié)晶器內(nèi),鋼水將熱量平穩(wěn)的傳導(dǎo)給銅板，使周邊坯殼厚度能均勻的生長(zhǎng)，保證鑄坯表面質(zhì)量。三、澆注溫度的確定中間包鋼水溫度的控制澆注溫度:指鋼水進(jìn)入結(jié)晶器時(shí)的溫度.也可以指中間包內(nèi)的鋼水溫113鋼水溫度過(guò)高的危害：①出結(jié)晶器坯殼薄，容易漏鋼；②耐火材料侵蝕加快，易導(dǎo)致鑄流失控，降低澆鑄安全性；③增加非金屬夾雜，影響板坯內(nèi)在質(zhì)量；④鑄坯柱狀晶發(fā)達(dá)；⑤中心偏析加重，易產(chǎn)生中心線裂紋。

鋼水溫度過(guò)低的危害：

①容易發(fā)生水口堵塞，澆鑄中斷；②連鑄表面容易產(chǎn)生結(jié)皰、夾渣、裂紋等缺陷；③非金屬夾雜不易上浮，影響鑄坯內(nèi)在質(zhì)量。鋼水溫度過(guò)高的危害：114（澆注溫度也稱目標(biāo)澆注溫度）：T澆=TL+△T

式中：

TL——液相線溫度△T——鋼水過(guò)熱度1、液相線溫度TL

液相線溫度，即開(kāi)始凝固的溫度，就是確定澆鑄溫度的基礎(chǔ)。推薦一個(gè)計(jì)算公式(普碳鋼和低合金鋼)TL=1537-{88[%C]+8[%Si]+5[%Mn]+30[%P]+25[%S]+5[%Cu]+4[%Ni]+2[%Mo]+2[%V]+1.5[%Cr]}（澆注溫度也稱目標(biāo)澆注溫度）：1152、鋼水過(guò)熱度△T的確定鋼水過(guò)熱度主要是根據(jù)鑄坯的質(zhì)量要求和澆鑄性能來(lái)確定。鋼種類別過(guò)熱度非合金結(jié)構(gòu)鋼10-20℃鋁鎮(zhèn)靜深沖鋼15-25℃高碳、低合金鋼5-15℃2、鋼水過(guò)熱度△T的確定116四、出鋼溫度的確定

㈠鋼水過(guò)程溫降分析鋼水從出鋼到進(jìn)入中間包經(jīng)歷5個(gè)溫降過(guò)程：△T總=△T1+△T2+△T3+△T4+△T5△T1出鋼過(guò)程的溫降；△T2出完鋼鋼水在運(yùn)輸和靜置期間的溫降(1.0～1.5℃/min)；△T3鋼包精煉過(guò)程的溫降（6～10℃/min）；△T4精煉后鋼水在靜置和運(yùn)往連鑄平臺(tái)的溫降(0.5～1.2℃/min）;△T5鋼水從鋼包注入中間包的溫降。四、出鋼溫度的確定㈠鋼水過(guò)程溫降分析1171、△T1鋼水從煉鋼爐的出鋼口流入鋼包這個(gè)過(guò)程的溫降分析：熱量損失形式：鋼流輻射熱損失、對(duì)流熱損失、鋼包吸熱。影響因素：出鋼時(shí)間、出鋼溫度及鋼包的使用狀況。降低熱量損失的措施：①盡量降低出鋼溫度②減少出鋼時(shí)間③維護(hù)好出鋼口，使出鋼過(guò)程中最大程度保持鋼流的完整性④鋼包預(yù)熱

⑤保持包底干凈1、△T1鋼水從煉鋼爐的出鋼口流入鋼包這個(gè)過(guò)程的溫降分1182、△T2出完鋼鋼包內(nèi)鋼水到精煉開(kāi)始前經(jīng)過(guò)的運(yùn)輸和靜置過(guò)程中產(chǎn)生的溫降分析：熱量損失形式：鋼水上表面通過(guò)渣層的熱損失、鋼包包襯吸熱。影響因素：鋼包的容量、包襯材質(zhì)及溫度，鋼包的運(yùn)輸距離。降低熱量損失的措施：①鋼包烘烤、充分預(yù)熱②減少留置時(shí)間③在鋼包內(nèi)加入合適的保溫劑3、△T3鋼包精煉過(guò)程的溫降分析熱量損失取決于二次精煉的時(shí)間和方法。例如:向鋼包中吹A(chǔ)r,由于Ar氣的攪拌強(qiáng)化了對(duì)流傳熱，同時(shí)Ar氣本身還吸熱,所以隨著吹A(chǔ)r時(shí)間的延長(zhǎng)及Ar氣量的增加,熱量損失會(huì)增大.2、△T2出完鋼鋼包內(nèi)鋼水到精煉開(kāi)始前經(jīng)過(guò)的運(yùn)輸和靜置1194、△T4鋼包精煉結(jié)束鋼水在靜置和運(yùn)往連鑄平臺(tái)的溫降分析：熱量損失形式：鋼水上表面通過(guò)渣層的熱損失、鋼包包襯吸熱。熱量損失大?。轰摪鼉?nèi)襯吸熱降低加了保溫劑，溫降減小5、△T5鋼水從鋼包注入中間包過(guò)程中產(chǎn)生的溫降分析：熱量損失形式：輻射熱損失、對(duì)流熱損失、鋼包吸熱。影響因素：鋼流保護(hù)狀況；中間包的容量、材質(zhì)、烘烤溫度及保溫措施降低熱量損失的措施：①鋼流需保護(hù)，采用長(zhǎng)水口②減少澆鑄時(shí)間③充分預(yù)熱中間包內(nèi)襯④中間包鋼液面添加保溫劑⑤提高連澆爐數(shù)4、△T4鋼包精煉結(jié)束鋼水在靜置和運(yùn)往連鑄平臺(tái)的溫120T出鋼=T澆+△T總控制好出鋼溫度是保證目標(biāo)澆鑄溫度的首要前提。具體的出鋼溫度要根據(jù)每個(gè)鋼廠在自身溫降規(guī)律調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)每個(gè)鋼種所要經(jīng)過(guò)的工藝路線來(lái)確定。㈢鋼水溫度控制要點(diǎn)1、出鋼溫度控制：①提高終點(diǎn)溫度命中率②確保從出鋼到二次精煉站，鋼包鋼水溫度處于目標(biāo)范圍之內(nèi)2、充分發(fā)揮鋼包精煉的溫度與時(shí)間的協(xié)調(diào)作用3、控制和減少?gòu)匿摪街虚g包的溫度損失采用長(zhǎng)水口保護(hù)澆鑄；鋼包、中間包加保溫劑㈡出鋼溫度的確定T出鋼=T澆+△T總㈡出鋼溫度的確定1214、鋼水在鋼包中的溫度控制根據(jù)冶煉鋼種嚴(yán)格控制出鋼溫度，使其在較窄的范圍內(nèi)變化；其次，要最大限度地減少?gòu)某鲣?、鋼包中、鋼包運(yùn)送途中及進(jìn)入中間包的整個(gè)過(guò)程中的溫降。實(shí)際生產(chǎn)中需采取在鋼包內(nèi)調(diào)整鋼水溫度的措施：①鋼包吹氬調(diào)溫。②加廢鋼調(diào)溫。③在鋼包中加熱鋼水技術(shù)。④鋼水包的保溫。

4、鋼水在鋼包中的溫度控制1224.2中間包與結(jié)晶器冶金一、中間包冶金冶金工作者在中間包上采取了一系列的技術(shù)措施來(lái)強(qiáng)化和擴(kuò)大中間包的冶金功能，從而使中間包由一種簡(jiǎn)單的鋼液過(guò)渡容器變成了一種重要的鋼液精煉設(shè)備。中間包冶金的概念包括:1

凈化、潔凈鋼水的功能

2

調(diào)節(jié)鋼水溫度，均勻鋼水溫度。3改善鋼水流動(dòng)4中間包內(nèi)可以進(jìn)行吹氬、喂絲、加熱，起到微調(diào)成分，調(diào)節(jié)溫度等冶金功能。4.2中間包與結(jié)晶器冶金一、中間包冶金123中間包及中間包車(chē)中間包作用：介于大包和結(jié)晶器之間，接受來(lái)自大包的鋼水，并向結(jié)晶器分流，起到減壓、穩(wěn)流、除渣、儲(chǔ)鋼分流、均勻溫度和成分以及冶金的作用；結(jié)構(gòu)：呈“T”型，由包體、包蓋組成，底部設(shè)有滑動(dòng)水口機(jī)構(gòu)，浸入式水口及夾持裝置，并設(shè)溢流槽。中間包及中間包車(chē)中間包作用：1241、設(shè)置擋渣墻圖5-5a所示。使用中取得了如下效果：提高了鋼的清潔度；使中間包流場(chǎng)均勻，消除了死區(qū)；增大了鋼水停留時(shí)間；增大了鋼—渣相互作用時(shí)間；減少了水口堵塞。隨后，他們又對(duì)上述擋墻設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)，如圖5-5b所示，從圖中看出，鋼水向上流動(dòng)的比例增大，避免了鋼水在較短時(shí)間內(nèi)流入水口。之后又設(shè)計(jì)安裝了開(kāi)有向上傾角的隔板，并取消了擋墻，如圖5-5c所示。1、設(shè)置擋渣墻圖5-5a所示。使用中取得了如下效果：提高了1252、防湍流墊改善中間包流動(dòng)狀態(tài)防湍流墊安裝在中間包底部的鋼包注流沖擊區(qū)，它使從鋼包長(zhǎng)水口沖出的鋼流向注流中心折回，在防湍流墊內(nèi)重復(fù)循環(huán)以消耗掉注流的動(dòng)能，從而降低了注流速度，防止湍流的產(chǎn)生。容量大型化2、防湍流墊改善中間包流動(dòng)狀態(tài)防湍流墊安裝在中間包底部的鋼包1263、向中間包底部吹氣通過(guò)中間包底部的多孔磚向中間包內(nèi)吹入惰性氣體，如圖5-7所示，由于氣泡上升運(yùn)動(dòng)，鋼水的上升運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)大于不吹氣時(shí)的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)夾雜物上浮運(yùn)動(dòng)速度增大，無(wú)疑這對(duì)去除夾雜物更為有利。3、向中間包底部吹氣1274、中間包過(guò)濾技術(shù)為了提高鋼的清潔度，防止和減輕水口堵塞，近年來(lái)，美國(guó)、日本和我國(guó)相繼開(kāi)展了鋼水過(guò)濾技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究工作4、中間包過(guò)濾技術(shù)1285、中間包加熱技術(shù)采用中間包內(nèi)加熱可保持最佳過(guò)熱度澆鑄、補(bǔ)充合金微調(diào)所需熱量。等離子體加熱等離子加熱的原理是利用氬氣或氮?dú)庠陔娀∠码x解成為等離子體的高溫氣體作為加熱源，對(duì)中間包鋼水進(jìn)行加熱。其特點(diǎn)是溫度高，能量集中，功率調(diào)節(jié)快，溫度控制精確，能量利用率高（大于80%），氣體選擇靈活，不含對(duì)鋼水有害的雜質(zhì)。5、中間包加熱技術(shù)采用中間包內(nèi)加熱可保持最佳過(guò)熱度澆鑄、補(bǔ)充129電感應(yīng)加熱感應(yīng)加熱法具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加熱速度快、電熱效率高、成本低、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，但在澆鑄初期鋼水溫度控制難度較大。由于感應(yīng)加熱器安裝在中間包下部更接近結(jié)晶器，從鋼水的熱流來(lái)看，其位置較為合理，同時(shí)，借助于電磁力可以攪拌鋼水，取代吹氬，因此有利于夾雜物上浮。電感應(yīng)加熱感應(yīng)加熱法具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加熱速度快、電熱效率高130中間包是鋼水去除夾雜物理想場(chǎng)所。鋼水面上復(fù)蓋劑要有效吸收夾雜物。（1）絕熱保溫；（2）吸收上浮夾雜；（3）隔絕空氣碳化稻殼；中性渣：（CaO/SiO2=0.9～1.0）；堿性渣：（CaO+MgO/SiO2≥3）；雙層渣。渣中（SiO2）增加，鋼水中T[O]增加。生產(chǎn)潔凈鋼應(yīng)用堿性復(fù)蓋劑。6、中間包覆蓋劑中間包是鋼水去除夾雜物理想場(chǎng)所。鋼水面上復(fù)蓋劑要有效吸收夾雜1317、成分微調(diào)及夾雜物變性處理

向中間包內(nèi)喂入各種合金包芯線，改變鋼中夾雜物形態(tài)或調(diào)整某些微量合金元素或易氧化元素的含量8、復(fù)合工作襯凈化鋼液

中間包內(nèi)凈化鋼液，法國(guó)索拉克鋼鐵公司研制了一種中間包鋼液凈化復(fù)合工作襯，這種中間包襯的主要成分為氧化鈣、氧化鎂和二氧化硅天然原材料作中間包襯材料。鎂質(zhì)材料墊層具有良好的隔熱性能，能減少中間包內(nèi)鋼水的熱損失；鈣鎂質(zhì)材料表層除具有吸收鋼中Al2O3夾雜物的作用外，還具有脫硫、脫氮的作用。7、成分微調(diào)及夾雜物變性處理132二、結(jié)晶器冶金結(jié)晶器被稱為連鑄機(jī)的“心臟”，其作用是使鋼水均勻快速地冷卻，以形成厚度均勻、表面良好的初生坯殼，從而保證連鑄的順利進(jìn)行。設(shè)計(jì)結(jié)晶器的根本目的，就在于使從結(jié)晶器出來(lái)的鑄坯具有一定厚度的均勻坯殼，在機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力的綜合作用下，既不會(huì)拉斷，也不致產(chǎn)生歪扭變形和裂紋等質(zhì)量缺陷。結(jié)晶器本體由結(jié)晶器銅管、外水套、內(nèi)水套和冷卻水系統(tǒng)組成，足輥用于支撐導(dǎo)向坯殼很薄的鑄坯。二、結(jié)晶器冶金結(jié)晶器本體由結(jié)晶器銅管、外水套、內(nèi)水套和冷卻水1331、保證凝固坯殼均勻生長(zhǎng)合適的浸入式水口形狀、出口傾角以及浸入深度。電磁制動(dòng)技術(shù)液面自動(dòng)控制技術(shù)保護(hù)渣電磁攪拌技術(shù)1、保證凝固坯殼均勻生長(zhǎng)合適的浸入式水口形狀、出口傾角以及浸1342、液相穴夾雜物上浮與排除結(jié)晶器液相穴中的夾雜物，一部分隨環(huán)流水平流動(dòng)帶到鋼渣界面，一部分隨沖擊流股帶入液相穴深處。前者有利于保護(hù)渣吸收，而后者夾雜物能否順利上浮主要取決于流股沖擊深度。①采用電磁制動(dòng)技術(shù)，抵消流股向下的沖力；②向結(jié)晶器吹A(chǔ)r。試驗(yàn)表明，經(jīng)中間包塞棒或浸入式水口向結(jié)晶器吹A(chǔ)r量為5L/min，氣泡能均勻分布在結(jié)晶器內(nèi)，如吹A(chǔ)r量超過(guò)了10L/min，就會(huì)引起結(jié)晶器“沸騰”；③合適的保護(hù)渣性能有利于充分吸收上浮的夾雜2、液相穴夾雜物上浮與排除結(jié)晶器液相穴中的夾雜物，一部分隨環(huán)1353、結(jié)晶器微合金化結(jié)晶器喂包芯線結(jié)晶器喂稀土絲3、結(jié)晶器微合金化1364、凝固組織的控制在結(jié)晶器內(nèi)加微型冷卻劑（如微細(xì)鐵末），喂入薄鋼帶或噴入金屬粉末，以降低鋼水過(guò)熱度，使結(jié)晶器內(nèi)鋼水在液相線溫度凝固，增加鑄坯等軸晶區(qū)，改善鑄態(tài)組織，減輕中心偏析。電磁攪拌4、凝固組織的控制137一、拉速定義:拉坯速度是以每分鐘從結(jié)晶器拉出的鑄坯長(zhǎng)度來(lái)表示.拉坯速度應(yīng)和鋼液的澆注速度相一致。二、拉速控制的意義：拉速控制合理,不但可以保證連鑄生產(chǎn)的順利進(jìn)行,而且可以提高連鑄生產(chǎn)能力,改善鑄坯的質(zhì)量.現(xiàn)代連鑄追求高拉速.三、拉速確定：1、確定原則:確保鑄坯出結(jié)晶器時(shí)的能承受鋼水的靜壓力而不破裂，對(duì)于參數(shù)一定的結(jié)晶器，拉速高時(shí)，坯殼?。环粗俚蜁r(shí)則形成的坯殼厚。一般，拉速應(yīng)確保出結(jié)晶器的坯殼厚度為8-15mm。4.3拉速的確定和控制一、拉速定義:拉坯速度是以每分鐘從結(jié)晶器拉出的鑄坯長(zhǎng)度來(lái)表示1382、影響因素A、機(jī)身長(zhǎng)度（液穴長(zhǎng)度）的限制根據(jù)凝固的平方根定律，鑄坯完全凝固時(shí)達(dá)到的厚度又機(jī)身長(zhǎng)度得到拉速

B、拉坯力的限制拉速提高，鑄坯中的未凝固長(zhǎng)度變長(zhǎng)，各相應(yīng)位置上凝固殼厚度變薄，鑄坯表面溫度升高，鑄坯在輥間的鼓肚量增多。拉坯時(shí)負(fù)荷增加。超過(guò)拉拔轉(zhuǎn)矩就不能拉坯，所以限制了拉速的提高。C、結(jié)晶器導(dǎo)熱能力的限制根據(jù)結(jié)晶器散熱量計(jì)算出，最高澆注速度板坯為2.5米/分方坯為3-4米/分2、影響因素139D、拉坯速度對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響（1）降低拉速可以阻止或減少鑄坯內(nèi)部裂紋和中心偏析（2）提高拉速可以防止鑄坯表面產(chǎn)生縱裂和橫裂（3）為防止矯直裂紋，拉速應(yīng)使鑄坯通過(guò)矯直點(diǎn)時(shí)表面溫度避開(kāi)鋼的熱脆區(qū)。E、鋼水過(guò)熱度的影響一般連鑄規(guī)定允許最大的鋼水過(guò)熱度，在允許過(guò)熱度下拉速隨著過(guò)熱度的降低而提高。F、鋼種影響就含碳量而言，拉坯速度按低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼的順序由高到低；就鋼中合金含量而言，拉速按普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼順序降低。

D、拉坯速度對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響1403、經(jīng)驗(yàn)公式L——鑄坯斷面周長(zhǎng)；F——鑄坯斷面面積；S——速度系數(shù)。3、經(jīng)驗(yàn)公式141

鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的冷卻即一冷確定，其冷卻效果可以由通過(guò)結(jié)晶器壁傳出的熱流的大小來(lái)度量。1、一冷作用：一冷就是結(jié)晶器通水冷卻。其作用是確保鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)形成一定的初生坯殼。2、一冷確定原則：一冷通水是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，以在一定工藝條件下鋼水在結(jié)晶器內(nèi)能夠形成足夠的坯殼厚度和確保結(jié)晶器安全運(yùn)行為前提。通常結(jié)晶器周邊供水2L/mm.min。進(jìn)出水溫差不超過(guò)100C，出水溫度控制在45-500C為宜，水壓控制在0.4-0.7Mpa.4.4鑄坯冷卻的控制一、一冷確定4.4鑄坯冷卻的控制一、一冷確定142連鑄工藝與操作課件143二、二冷確定二、二冷確定1441、二冷作用:二次冷卻是指出結(jié)晶器的鑄坯在連鑄機(jī)二冷段進(jìn)行的冷卻過(guò)程.其目的是對(duì)帶有液芯的鑄坯實(shí)施噴水冷卻,使其完全凝固,以達(dá)到在拉坯過(guò)程中均勻冷卻.2、二冷強(qiáng)度確定原則:二冷通常結(jié)合鑄坯傳熱與鑄坯冶金質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面來(lái)考慮.鑄坯剛離開(kāi)結(jié)晶器,要采用大量水冷卻以迅速增加坯殼厚度,隨著鑄坯在二冷區(qū)移動(dòng),坯殼厚度增加,噴水量逐漸降低.因此,二冷區(qū)可分若干冷卻段,每個(gè)冷卻段單獨(dú)進(jìn)行水量控制.同時(shí)考慮鋼種對(duì)裂紋敏感性而有針對(duì)性的調(diào)整二冷噴水量.1、二冷作用:二次冷卻是指出結(jié)晶器的鑄坯在連鑄機(jī)二冷段進(jìn)行的1453、二冷水量與水壓:對(duì)普碳鋼低合金鋼，冷卻強(qiáng)度為：1.0-1.2L/Kg鋼.對(duì)低碳鋼、高碳鋼,冷卻強(qiáng)度為：0.6-0.8L/Kg鋼.對(duì)熱裂紋敏感性強(qiáng)的鋼種，冷卻強(qiáng)度為:0.4-0.6L/Kg鋼.水壓為0.1-0.5MPa3、二冷水量與水壓:1464.5連鑄生產(chǎn)工藝中間包更換上引錠桿開(kāi)澆啟車(chē)?yán)C脫引錠桿切割鋼包更換停車(chē)4.5連鑄生產(chǎn)工藝中間包更換上引錠桿開(kāi)澆啟車(chē)?yán)C脫1471.上引錠桿

油缸驅(qū)動(dòng)→引錠桿放到中間軌道→送入拉矯機(jī)引錠桿經(jīng)二冷段→入結(jié)晶器上100-150mm→反向至結(jié)晶器下口150mm處→拉矯機(jī)引錠桿夾緊定位→完成安裝操作.1.上引錠桿油缸驅(qū)動(dòng)→引錠桿放到中間軌1482.開(kāi)澆

精煉處理后鋼水→連鑄回轉(zhuǎn)臺(tái)→加保溫蓋→轉(zhuǎn)至澆注工位→中間包小車(chē)至澆注工位→中間包基座下降→水口與結(jié)晶器對(duì)中→開(kāi)大包水口→中間包加保溫劑→開(kāi)中間包滑動(dòng)水口→實(shí)現(xiàn)開(kāi)澆2.開(kāi)澆精煉處理后鋼水→連鑄回轉(zhuǎn)臺(tái)149鋼包澆注鋼包就位------滑動(dòng)水口------長(zhǎng)水口------中間包中間包澆注(塞棒/水口------滑動(dòng)水口-------浸入式水口------結(jié)晶器)(1)塞棒開(kāi)澆(2)定徑口開(kāi)澆正常澆注鋼包澆注150開(kāi)澆操作要求:好;快;穩(wěn)好——中間包烘烤好；水口烘烤好；快——鋼包、中間包就位快；鋼包開(kāi)澆快；穩(wěn)——中間包開(kāi)澆穩(wěn)；拉矯機(jī)啟動(dòng)要穩(wěn)。開(kāi)澆操作要求:好;快;穩(wěn)1513.啟車(chē)?yán)C啟車(chē):

從中間包開(kāi)澆到拉矯機(jī)啟動(dòng)時(shí)間為10-15s,開(kāi)始拉坯速度為0.5m/min。2min后達(dá)正常速度,之后根據(jù)鋼水過(guò)熱度調(diào)整拉速,啟動(dòng)拉矯機(jī)同時(shí)結(jié)晶器振動(dòng),二冷噴水;加保護(hù)渣:

中間包開(kāi)澆后加保護(hù)渣,勤加少加,均勻覆蓋;0.5-0.6kg/t;拉坯:結(jié)晶器液面波動(dòng)80-120mm±3mm;矯直:

鑄坯在高溫下通過(guò)拉矯機(jī)連續(xù)矯直,使弧形坯變成直線鑄坯.3.啟車(chē)?yán)C啟車(chē):1524.脫引錠桿

引錠桿頭部凹槽與注入結(jié)晶器鋼水接觸凝固成凸臺(tái)，將鑄坯與引錠桿掛接一起，拉出拉矯機(jī)后，將引錠頭抬起，實(shí)現(xiàn)鑄坯與引錠桿分離。4.脫引錠桿引錠桿頭部凹槽與注入結(jié)晶器1535.切割

鑄坯切割長(zhǎng)度由PLC系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)滿足用戶和下部工序要求時(shí)，夾鉗夾住鑄坯并與之同步，切割槍開(kāi)始工作，切割完畢，夾鉗松開(kāi)，切割機(jī)復(fù)位。5.切割鑄坯切割長(zhǎng)度由PLC系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)1546.鋼包更換

根據(jù)回轉(zhuǎn)臺(tái)上重力傳感器指示的鋼水狀態(tài)，在澆注近結(jié)束時(shí)控制滑動(dòng)水口開(kāi)度，根據(jù)大包下渣檢測(cè)裝置測(cè)定下渣情況，關(guān)閉水口。大包提起，脫長(zhǎng)水口，回轉(zhuǎn)180°，將待澆鋼包旋至中間包上方，實(shí)現(xiàn)多爐連澆。6.鋼包更換根據(jù)回轉(zhuǎn)臺(tái)上重力傳感器指示的鋼水狀態(tài)1557.中間包更換

根據(jù)包襯和浸入式水口壽命決定，一般10-15次。更換過(guò)程：

大包長(zhǎng)水口關(guān)閉后，提升并脫長(zhǎng)水口，至中間包液面高度200mm時(shí)，關(guān)中包滑動(dòng)水口并停拉矯，中包升起至待機(jī)位，另一預(yù)熱好的中包開(kāi)到澆鋼位，機(jī)座下降，對(duì)中水口，按開(kāi)澆操作進(jìn)行。7.中間包更換根據(jù)包襯和浸入式水口壽命決定，一1568.停車(chē)

大包和中包滑動(dòng)水口關(guān)閉。當(dāng)中包水口關(guān)閉時(shí)向結(jié)晶器內(nèi)加冷鋼，以加速尾坯凝固。降低拉速到0.5m/min，同時(shí)二冷強(qiáng)度下降。待尾坯凝固后，將其拉出。8.停車(chē)大包和中包滑動(dòng)水口關(guān)閉。當(dāng)中包水口關(guān)1574.6澆注事故分析一、鋼包滑動(dòng)水口故障：1、不能自動(dòng)開(kāi)澆：燒氧引流2、鋼包注流失控4.6澆注事故分析一、鋼包滑動(dòng)水口故障：158二、中間包故障1、開(kāi)澆自動(dòng)澆鋼2、開(kāi)澆后控制失靈3、水口結(jié)瘤堵塞二、中間包故障1、開(kāi)澆自動(dòng)澆鋼159連續(xù)鑄鋼過(guò)程中，凝固坯殼出結(jié)晶器后，抵抗不住鋼水靜壓力的作用，致使鋼水從坯殼薄弱處流出造成的事故。

發(fā)生漏鋼事故會(huì)造成設(shè)備損壞、連鑄停澆、鋼水返回等問(wèn)題,嚴(yán)重影響連鑄機(jī)的正常生產(chǎn)。連鑄漏鋼的種類較多,有開(kāi)澆漏鋼、懸掛漏鋼、粘結(jié)漏鋼、卷渣漏鋼和切斷漏鋼等。漏鋼的情況不同,其產(chǎn)生的原因和機(jī)理也不盡相同。三、漏鋼連續(xù)鑄鋼過(guò)程中，凝固坯殼出結(jié)晶器后，抵抗不住鋼水靜壓力的作用160漏鋼的種類(1)開(kāi)澆漏鋼。開(kāi)澆后拉坯起步時(shí)由于引錠桿頭部密封不良所致。(2)懸掛漏鋼。結(jié)晶器角縫大、角墊板凹陷或銅板劃傷，使結(jié)晶器拉坯阻力增大，極易發(fā)生起步懸掛漏鋼。(3)裂紋漏鋼。在結(jié)晶器內(nèi)坯殼產(chǎn)生嚴(yán)重縱裂、角裂或脫方(見(jiàn)鼓肚與菱變)，鑄坯出結(jié)晶器造成的漏鋼。(4)夾渣漏鋼。由于在結(jié)晶器內(nèi)渣塊或異物裹入凝固殼局部區(qū)域，使坯殼厚度太薄而造成漏鋼。(5)粘結(jié)漏鋼。由于結(jié)晶器保護(hù)渣潤(rùn)滑不良，使坯殼粘結(jié)在結(jié)晶器銅壁而拉斷造成漏鋼。(6)切割漏鋼。當(dāng)拉速太快，二次冷卻太弱，致使鑄坯內(nèi)液相穴過(guò)長(zhǎng)，鑄坯切割后中心未凝固的鋼液流出。某廠對(duì)所生產(chǎn)的500萬(wàn)t板坯統(tǒng)計(jì)表明．各類漏鋼所占比例為：開(kāi)澆9．1％，夾渣2．3％，粘結(jié)45—50％，裂紋22．7％，鼓肚4．6％，水口凝鋼2．3％，其他4．5％。漏鋼的種類(1)開(kāi)澆漏鋼。開(kāi)澆后拉坯起步時(shí)由于引錠桿頭部密封161連鑄工藝與操作課件162引起漏鋼的因素

(1)設(shè)備因素。結(jié)晶器磨損以致失去錐度，鑄坯脫方嚴(yán)重，對(duì)弧不準(zhǔn)，結(jié)晶器注流不對(duì)中等。(2)工藝操作因素。拉速過(guò)快，注溫過(guò)高，水口不對(duì)中，結(jié)晶器液面波動(dòng)太大，冷卻強(qiáng)度不足等。(3)坯殼懸掛。結(jié)晶器銅板變形，內(nèi)壁劃傷，液渣膜潤(rùn)滑中斷等。(4)異物嵌入凝固殼。如液面波動(dòng)太大時(shí)結(jié)晶器未熔渣塊卷入凝固殼。(5)保護(hù)渣性能不良。

引起漏鋼的因素(1)設(shè)備因素。結(jié)晶器磨損以致失去錐度，鑄坯163避免粘結(jié)漏鋼措施(1)改進(jìn)自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，提高潤(rùn)滑渣的質(zhì)量(2)加強(qiáng)結(jié)晶器的在線管理，確定振動(dòng)參數(shù)和合理的負(fù)滑脫率(3)減小結(jié)晶器液面波動(dòng)，自動(dòng)檢測(cè)控制裝置(4)降低鋼水過(guò)熱度(5)開(kāi)發(fā)利用漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)，作到提前預(yù)防，避免粘結(jié)拉斷的產(chǎn)生。避免粘結(jié)漏鋼措施(1)改進(jìn)自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，提高潤(rùn)滑渣的質(zhì)量1644.7連鑄技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)連鑄比：rateofcontinuouscastingproductivity連鑄比是指連鑄合格坯產(chǎn)量占鋼總產(chǎn)量的百分比。此值代表了一個(gè)國(guó)家或鋼鐵企業(yè)連續(xù)鑄鋼技術(shù)發(fā)展的水平。平均連澆爐數(shù)：提高中間包的連澆爐數(shù)是提高連鑄機(jī)生產(chǎn)率、降低操作費(fèi)用的重要措施。多爐連澆是個(gè)綜合指標(biāo)，受多種因素的影響，也代表生產(chǎn)管理的水平。4.7連鑄技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)連鑄比：rateofcontin165一、連鑄過(guò)程自動(dòng)檢測(cè)第五節(jié)連鑄過(guò)程檢測(cè)與自動(dòng)控制（一）中間包鋼液溫度測(cè)定1、中間包鋼液溫度的點(diǎn)測(cè)

用快速測(cè)溫頭及數(shù)字顯示二次儀測(cè)量溫度。

一、連鑄過(guò)程自動(dòng)檢測(cè)第五節(jié)連鑄過(guò)程檢測(cè)與自動(dòng)控制（一）166

2、中間包鋼液溫度的連續(xù)測(cè)定

167（二）結(jié)晶器液面控制1、放射性同位素測(cè)量法（二）結(jié)晶器液面控制1682、紅外線結(jié)晶器液面測(cè)量法2、紅外線結(jié)晶器液面測(cè)量法1693、熱電偶結(jié)晶器液面測(cè)量法3、熱電偶結(jié)晶器液面測(cè)量法1704、激光結(jié)晶器液面測(cè)量法4、激光結(jié)晶器液面測(cè)量法171（三）連鑄機(jī)漏鋼預(yù)報(bào)裝置（三）連鑄機(jī)漏鋼預(yù)報(bào)裝置172（四）連鑄二次冷卻水控制（四）連鑄二次冷卻水控制173（五）鑄坯表面缺陷在線檢測(cè)1、工業(yè)電視攝象法（五）鑄坯表面缺陷在線檢測(cè)1742、渦流檢測(cè)法2、渦流檢測(cè)法175

二、連鑄過(guò)程質(zhì)量控制（一）提高鋼純凈度的措施1、無(wú)渣出鋼2、選擇合適的精煉處理方式3、采用無(wú)氧化澆注技術(shù)4、充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用5、選用優(yōu)質(zhì)耐火材料6、充分發(fā)揮結(jié)晶器的作用7、采用電磁攪拌技術(shù)，控制注流運(yùn)動(dòng)

二、連鑄過(guò)程質(zhì)量控制176

（二）連鑄坯表面質(zhì)量及控制連鑄坯表面質(zhì)量的好壞決