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1、2023/3/30/17:17:08模铸与连铸工艺第1页/共40页2023/3/30/17:17:08二流连铸示意图 第2页/共40页2023/3/30/17:17:086.1 连铸的优势钢的连铸：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。第3页/共40页2023/3/30/17:17:08连铸的优势提高成材率。模铸8488，连铸9598。降低能耗。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。连铸产品的均一性高、质量好。模铸锭凝固时间长，元素偏析显著。连铸坯断面小、冷却速度大、树枝晶间距小、偏析程度
2、较轻。易于实现机械化自动化占地面积小、生产周期快、吨坯成本低。第4页/共40页2023/3/30/17:17:086.2 连铸机(Continuous Caster)的类型按连铸机外形结构可分为：立式连铸机；弧形连铸机；立弯式连铸机；水平式连铸机；椭圆形连铸机按连铸坯断面可分为：板坯连铸机；方坯连铸机；圆坯连铸机；异形坯连铸机第5页/共40页连铸机型a a 立式；b b 立弯式；c c 直结晶器弧形；d d 弧形；e e 椭圆形；f f 水平式第6页/共40页2023/3/30/17:17:08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300264031
3、025001302501807003001200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第7页/共40页2023/3/30/17:17:09板坯圆坯方坯第8页/共40页2023/3/30/17:17:09连铸机台数、机数、流数台数。凡共用一个钢包（盛钢桶）或同时浇注几根铸坯的连铸装置，称为一台连铸机。机数。凡是具有独立的传动和工作系统，可独立进行正常工作的连铸系统，称为一个机组（
4、一机）。流数。凡是不经切割而连续浇注一根长的铸坯，称为一流。每台连铸机所能同时浇注的铸坯总根数，称为连铸机的流数。第9页/共40页2023/3/30/17:17:096.3 连铸机的结构以通用的板坯弧形连铸机为例，包括：钢包及回转台；中间包及中间包车；结晶器；扇形段（二冷段）；拉矫机；切割装置；引锭杆。第10页/共40页2023/3/30/17:17:09第11页/共40页2023/3/30/17:17:09钢包及回转台钢包作用：存储钢水，将钢水由精炼炉运送到连铸机上，在钢包底部设有Ar管进行吹Ar搅拌，起到精炼作用。钢包结构：钢包由钢包本体、滑动水口连接板、透气砖等组成。第12页/共40页滑
5、动水口由上座砖、下座砖、上水口、下水口、上滑板、下滑板组成，依靠滑板的滑动来控制注流大小。长水口用于钢包和中间包之间，保护钢水浇注时不受二次氧化，防止钢流飞溅，对提高铸坯质量有明显效果。第13页/共40页2023/3/30/17:17:09中间包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。其作用包括：稳定钢流，减少钢流的静压力和对结晶器中坯壳的冲刷；均匀钢水温度，促进 非金属夹杂物上浮去除；多流连铸机由中间包对 钢水进行分流；多炉连浇换包时起缓冲 衔接作用。结构：由中间包本体、中间包盖、塞棒、中间 包滑动水口组成。第14页/共40页2023/3/30/17:17:09中间
6、包挡墙挡墙：在中间包内设置的高出钢液面的墙称为挡墙。其作用为：隔离冲击区与浇铸水口区；形成循环流，有利去处夹杂；减少死区，有利于钢水温度分布均匀。坝：设置在中间包内钢液面以下的障碍物。其作用：与挡墙配合起倒流，促进夹杂物上浮，达到精炼钢水的作用。第15页/共40页2023/3/30/17:17:09中间包车中间包车作用：将中间包从预热位置运输至浇注位置，浇注完毕后，由浇注位置运回到预热位置的运载装置。同时浇注时起着支撑中间包的作用，浇注平台设两台中间包车，一台浇注，一台预热，可以快速更换中间包实现多炉连浇。第16页/共40页2023/3/30/17:17:09浸入式水口浸入式水口用来防止钢液从
7、中间包进入结晶器内的二次氧化。第17页/共40页2023/3/30/17:17:09结晶器作用：结晶器是连铸机的心脏，其作用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度的均匀坯壳，以保证出结晶器后的铸坯不变形，不被拉裂。结晶器本体：四块冷却壁 由铜板和钢 板水箱组成。冷却水从一 端进入，从 另一端流出。第18页/共40页2023/3/30/17:17:09结晶器振动台作用：结晶器振动装置位于结晶器下方，振动装置工作时，可使结晶器在浇注时不间断地上下移动，防止拉坯时坯壳与结晶器粘结而发生漏钢事故。第19页/共40页2023/3/30/17:17:09扇形段（二冷段）作用：铸坯被拉
8、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。其作用为喷水迅速冷却铸坯，并支持和导向铸坯，使其能顺利出坯。连铸机二冷方式有喷水冷却和气水喷雾冷却两种。第20页/共40页2023/3/30/17:17:09扇形段（二冷段）扇形段（二冷段）第21页/共40页2023/3/30/17:17:09拉矫机在二冷段夹棍辊道末端设置拉坯矫直机。作用：控制拉速，将铸坯拉出结晶器；对铸坯进行表面平整矫直。第22页/共40页2023/3/30/17:17:09切割装置切割小车：用来夹持主割枪和副割枪，一台切割机设有一台切割小车，由装有两支切割枪的底
9、板、传动装置和切割枪夹持器组成切割枪：由枪体和割嘴组成，预热氧和燃气在单孔道喷出割嘴后在空气中混合燃烧。第23页/共40页2023/3/30/17:17:09引锭杆作用：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，通过拉矫机将铸坯从结晶器中引出。结构：由引锭杆本体和引锭头两部分组成。第24页/共40页2023/3/30/17:17:096.4连铸工艺 连铸工艺流程 上引锭杆 开浇与脱锭 多炉连浇 停机连铸工艺参数 浇注温度 拉坯速度 结晶器和二冷区冷却制度第25页/共40页上引锭杆第26页/共40页开浇与脱锭第27页/共40页多炉连浇第28页/共40页停机第29页/共40页
10、2023/3/30/17:17:09浇注温度连铸时，浇注温度通常是指中间包的钢液温度。温度过高，铸坯容易产生表面裂纹，柱状晶发达，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，还易堵塞水口使浇注无法进行。必须根据浇注钢种、铸坯断面、浇注条件等因素确定合适的钢水过热度（T浇注温度液相线温度），实际生产中T约为535。“低温快注”为宜。第30页/共40页2023/3/30/17:17:09拉坯速度拉坯速度：每分钟从结晶器拉出的铸坯长度（m/min）。拉坯速度根据铸坯断面（厚度）、钢种和浇注温度来确定。确定拉速的主要依据是要保证结晶器出口处铸坯有适当的坯壳厚度，能承受拉坯力和钢
11、水静压力，使坯壳不会被拉裂和不出现明显的“鼓肚”变形。第31页/共40页2023/3/30/17:17:09结晶器和二冷区冷却制度结晶器冷却强度应保证钢液在短时间内形成坚固的外壳。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，减少传热，影响拉速提高。二冷区冷却强度随钢种、断面尺寸及拉速等因素而改变。为提高铸坯凝固速度，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。第32页/共40页2023/3/30/17:17:106.5 连铸坯的结构及主要缺陷连铸坯结构表面缺陷内部缺陷形状缺陷第33页
12、/共40页2023/3/30/17:17:10连铸坯结构连铸坯结构1-中心等轴晶：2-柱状晶带；3-细小等轴晶带第34页/共40页2023/3/30/17:17:10表面质量第35页/共40页2023/3/30/17:17:10内部缺陷第36页/共40页2023/3/30/17:17:10形状缺陷 鼓肚（板坯）菱变（方坯）菱变（方坯）第37页/共40页2023/3/30/17:17:10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)A3110
13、0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-DHCR)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第38页/共40页2023/3/30/17:17:10第六章 小结重点掌握内容：钢的连铸；连铸机的类型；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；结晶器的作用；二冷作用及方式；引锭杆的作用和结构；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。第39页/共40页2023/3/30/17:17:10感谢您的观看！第40页/共40页