冶金概論 連鑄工藝

第七章連續(xù)鑄鋼主要內(nèi)容7.1連鑄的優(yōu)勢(shì)7.2連鑄機(jī)的類型7.3連鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)7.4連鑄工藝7.5連鑄坯的結(jié)構(gòu)及主要缺陷/07:55:157.1連鑄的優(yōu)勢(shì)鋼的連鑄：使鋼水不斷地通過水冷結(jié)晶器，凝成硬殼后從結(jié)晶器下方出口連續(xù)拉出，經(jīng)噴水冷卻，全部凝固后切成坯料（連鑄坯）的鑄造工藝。

/07:55:15模

鑄

與連鑄

工

藝/07:55:15連鑄的優(yōu)勢(shì)提高成材率。模鑄84～88％，連鑄95～98％。降低能耗。連鑄省去開坯工藝的直接節(jié)能，以及由于提高成坯率和成材率的間接節(jié)能。連鑄產(chǎn)品的均一性高、質(zhì)量好。模鑄錠凝固時(shí)間長(zhǎng)，元素偏析顯著。連鑄坯斷面小、冷卻速度大、樹枝晶間距小、偏析程度較輕。易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化占地面積小、生產(chǎn)周期快、噸坯成本低。/07:55:157.2連鑄機(jī)的類型按連鑄機(jī)外形結(jié)構(gòu)可分為：立式連鑄機(jī)；弧形連鑄機(jī)；立彎式連鑄機(jī)；水平式連鑄機(jī)；橢圓形連鑄機(jī)按連鑄坯斷面可分為：板坯連鑄機(jī)；方坯連鑄機(jī)；圓坯連鑄機(jī)；異形坯連鑄機(jī)/07:55:15/07:55:15連鑄坯機(jī)型最大斷面最小斷面經(jīng)常澆注斷面板坯300×2640310×2500130×250180×700～300×1200大方坯600×600200×200250×250～450×450240×280～400×560小方坯160×16055×5590×90～150×150圓坯φ450φ100φ200～φ300異形坯工字型460×460×120橢圓型120×140管坯Φ450/φ100/07:55:15板坯↑圓坯↓方坯→/07:55:15連鑄機(jī)臺(tái)數(shù)、機(jī)數(shù)、流數(shù)臺(tái)數(shù)。凡共用一個(gè)鋼包（盛鋼桶）或同時(shí)澆注幾根鑄坯的連鑄裝置，稱為一臺(tái)連鑄機(jī)。機(jī)數(shù)。凡是具有獨(dú)立的傳動(dòng)和工作系統(tǒng)，可獨(dú)立進(jìn)行正常工作的連鑄系統(tǒng)，稱為一個(gè)機(jī)組（一機(jī)）。流數(shù)。凡是不經(jīng)切割而連續(xù)澆注一根長(zhǎng)的鑄坯，稱為一流。每臺(tái)連鑄機(jī)所能同時(shí)澆注的鑄坯總根數(shù)，稱為連鑄機(jī)的流數(shù)。/07:55:157.3連鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)以通用的板坯弧形連鑄機(jī)為例，包括：鋼包及回轉(zhuǎn)臺(tái)；中間包及中間包車；結(jié)晶器；扇形段（二冷段）；拉矯機(jī)；切割裝置；引錠桿。/07:55:15/07:55:15鋼包及回轉(zhuǎn)臺(tái)鋼包作用：存儲(chǔ)鋼水，將鋼水由精煉爐運(yùn)送到連鑄機(jī)上，在鋼包底部設(shè)有Ar管進(jìn)行吹A(chǔ)r攪拌，起到精煉作用。鋼包結(jié)構(gòu)：鋼包由鋼包本體、滑動(dòng)水口連接板、透氣磚等組成。/07:55:15滑動(dòng)水口由上座磚、下座磚、上水口、下水口、上滑板、下滑板組成，依靠滑板的滑動(dòng)來控制注流大小。長(zhǎng)水口用于鋼包和中間包之間，保護(hù)鋼水澆注時(shí)不受二次氧化，防止鋼流飛濺，對(duì)提高鑄坯質(zhì)量有明顯效果。/07:55:15中間包中間包介于鋼包和結(jié)晶器之間，它接受來自鋼包的鋼水，并向結(jié)晶器分流。其作用包括：穩(wěn)定鋼流，減少鋼流的靜壓力和對(duì)結(jié)晶器中坯殼的沖刷；均勻鋼水溫度，促進(jìn)非金屬夾雜物上浮去除；多流連鑄機(jī)由中間包對(duì)鋼水進(jìn)行分流；多爐連澆換包時(shí)起緩沖銜接作用。結(jié)構(gòu)：由中間包本體、

中間包蓋、塞棒、中間包滑動(dòng)水口組成。/07:55:15中間包擋墻擋墻：在中間包內(nèi)設(shè)置的高出鋼液面的墻稱為擋墻。其作用為：隔離沖擊區(qū)與澆鑄水口區(qū)；形成循環(huán)流，有利去處夾雜；減少死區(qū)，有利于鋼水溫度分布均勻。壩：設(shè)置在中間包內(nèi)鋼液面以下的障礙物。其作用：與擋墻配合起倒流，促進(jìn)夾雜物上浮，達(dá)到精煉鋼水的作用。/07:55:15中間包車中間包車作用：將中間包從預(yù)熱位置運(yùn)輸至澆注位置，澆注完畢后，由澆注位置運(yùn)回到預(yù)熱位置的運(yùn)載裝置。同時(shí)澆注時(shí)起著支撐中間包的作用，澆注平臺(tái)設(shè)兩臺(tái)中間包車，一臺(tái)澆注，一臺(tái)預(yù)熱，可以快速更換中間包實(shí)現(xiàn)多爐連澆。/07:55:15浸入式水口浸入式水口用來防止鋼液從中間包進(jìn)入結(jié)晶器內(nèi)的二次氧化。/07:55:15結(jié)晶器作用：結(jié)晶器是連鑄機(jī)的心臟，其作用是使鋼水在結(jié)晶器內(nèi)形成所需的斷面形狀，并凝固成一定厚度和強(qiáng)度的均勻坯殼，以保證出結(jié)晶器后的鑄坯不變形，不被拉裂。結(jié)晶器本體：四塊冷卻壁由銅板和鋼板水箱組成。冷卻水從一端進(jìn)入，從另一端流出。/07:55:15結(jié)晶器振動(dòng)臺(tái)作用：結(jié)晶器振動(dòng)裝置位于結(jié)晶器下方，振動(dòng)裝置工作時(shí)，可使結(jié)晶器在澆注時(shí)不間斷地上下移動(dòng)，防止拉坯時(shí)坯殼與結(jié)晶器粘結(jié)而發(fā)生漏鋼事故。/07:55:15扇形段（二冷段）作用：鑄坯被拉出結(jié)晶器后，坯殼還很薄，內(nèi)部仍為液態(tài)鋼水，為了較快地凝固合順利拉坯，在快速更換臺(tái)后設(shè)置了二冷導(dǎo)向裝置，即扇形段。其作用為噴水迅速冷卻鑄坯，并支持和導(dǎo)向鑄坯，使其能順利出坯。連鑄機(jī)二冷方式有噴水冷卻和氣水噴霧冷卻兩種。/07:55:15扇形段（二冷段）/07:55:15拉矯機(jī)在二冷段夾棍輥道末端設(shè)置拉坯矯直機(jī)。作用：控制拉速，將鑄坯拉出結(jié)晶器；對(duì)鑄坯進(jìn)行表面平整矯直。/07:55:15切割裝置切割小車：用來夾持主割槍和副割槍，一臺(tái)切割機(jī)設(shè)有一臺(tái)切割小車，由裝有兩支切割槍的底板、傳動(dòng)裝置和切割槍夾持器組成切割槍：由槍體和割嘴組成，預(yù)熱氧和燃?xì)庠趩慰椎绹姵龈钭旌笤诳諝庵谢旌先紵?07:55:15引錠桿作用：澆注開始時(shí)堵住結(jié)晶器的下口，鋼水凝固后，坯頭與引錠頭凝結(jié)在一起，通過拉矯機(jī)將鑄坯從結(jié)晶器中引出。結(jié)構(gòu)：由引錠桿本體和引錠頭兩部分組成。/07:55:157.4連鑄工藝7.4.1連鑄工藝流程

7.4.1.1上引錠桿

7.4.1.2開澆與脫錠

7.4.1.3多爐連澆

7.4.1.4停機(jī)7.4.2連鑄工藝參數(shù)

7.4.2.1澆注溫度

7.4.2.2拉坯速度

7.4.3.3結(jié)晶器和二冷區(qū)冷卻制度/07:55:157.4.1.1上引錠桿/07:55:157.4.1.2開澆與脫錠/07:55:157.4.1.3多爐連澆/07:55:157.4.1.4停機(jī)/07:55:157.4.2.1澆注溫度連鑄時(shí)，澆注溫度通常是指中間包的鋼液溫度。溫度過高，鑄坯容易產(chǎn)生表面裂紋，柱狀晶發(fā)達(dá)，易導(dǎo)致內(nèi)裂，并且中心疏松和中心偏析加劇；溫度過低，不利于夾雜物上浮，還易堵塞水口使?jié)沧o法進(jìn)行。必須根據(jù)澆注鋼種、鑄坯斷面、澆注條件等因素確定合適的鋼水過熱度（△T＝澆注溫度－液相線溫度），實(shí)際生產(chǎn)中△T約為5～35℃?！暗蜏乜熳ⅰ睘橐?。/07:55:157.4.2.2拉坯速度拉坯速度：每分鐘從結(jié)晶器拉出的鑄坯長(zhǎng)度（m/min）。拉坯速度根據(jù)鑄坯斷面（厚度）、鋼種和澆注溫度來確定。確定拉速的主要依據(jù)是要保證結(jié)晶器出口處鑄坯有適當(dāng)?shù)呐鳉ず穸龋艹惺芾髁弯撍o壓力，使坯殼不會(huì)被拉裂和不出現(xiàn)明顯的“鼓肚”變形。/07:55:157.4.2.3結(jié)晶器和二冷區(qū)冷卻制度結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度應(yīng)保證鋼液在短時(shí)間內(nèi)形成堅(jiān)固的外殼。冷卻強(qiáng)度過低，影響拉速提高，并影響結(jié)晶器壽命；反之，鑄坯過早收縮，形成氣隙，減少傳熱，影響拉速提高。二冷區(qū)冷卻強(qiáng)度隨鋼種、斷面尺寸及拉速等因素而改變。為提高鑄坯凝固速度，應(yīng)盡可能提高二冷強(qiáng)度。但強(qiáng)度過大，鑄坯會(huì)產(chǎn)生裂紋。隨著鑄坯熱送和直接軋制技術(shù)的出現(xiàn)，二冷普遍傾向于弱冷，以提高鑄坯熱送溫度。/07:55:157.5連鑄坯的結(jié)構(gòu)及主要缺陷7.5.1連鑄坯結(jié)構(gòu)7.5.2表面缺陷7.5.3內(nèi)部缺陷7.5.4形狀缺陷/07:55:157.5.1連鑄坯結(jié)構(gòu)1-中心等軸晶：2-柱狀晶帶；3-細(xì)小等軸晶帶/07:55:157.5.2表面質(zhì)量/07:55:157.5.3內(nèi)部缺陷/07:55:157.5.4形狀缺陷鼓肚（板坯）

菱變（方坯）/07:55:15第七章小結(jié)重點(diǎn)掌握內(nèi)容：鋼的連鑄；連鑄機(jī)的類型