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1、1冶金概论：连续铸钢冶金概论：连续铸钢二十世纪钢铁工业发生的四项重大技术革命：二十世纪钢铁工业发生的四项重大技术革命： 氧气转炉炼钢 炉外精炼 连续铸钢 连轧与控轧控冷工艺连铸工艺过程技术特点（概要）：连铸工艺过程技术特点（概要）： 利用中间包结晶器二次冷却拉矫等生产设备，连续生产合格铸坯； 采用结晶器振动和保护渣改善铸坯表面质量； 采用二次冷却和电磁搅拌，提高铸坯内部质量。连续铸钢：连续铸钢：把钢水连续不断地浇铸成具有一定断面形状和尺寸规格铸坯的生产工艺过程。连续铸钢的优越性连续铸钢的优越性 1）简化了工序，缩短了流程；2）提高了金属收得率；3）降低了能源消耗 4）生产过程机 械化、自动化程
2、度高；5）提高质量，扩大品种连铸机的主要分类连铸机的主要分类 2.1 按机型分类：立式连铸机，立弯式连铸机，直结晶器多点弯曲连铸机，直结晶器弧形连铸机， 弧形连铸机，多半径弧形（椭圆形）连铸机，水平式连铸机等。 2.2 按铸坯的弯曲矫直方式分类：单点矫直连铸机，多点弯曲矫直连铸机，连续弯矫连铸机渐进矫直连铸机（又称固定辊连续矫直连铸机） 。 2.3 按铸坯断面形状分类：小方坯连铸机，大方坯连铸机，圆坯连铸机，异形（工字形或八角形）坯连铸 机板坯连铸机，薄板坯连铸机，带坯连铸机，方/板坯兼容型或复合型连铸机， 等。连铸机的主要设备：连铸机的主要设备： 浇铸设备、结晶器及其振动装置，二次冷却和铸坯
3、导向装置、拉坯矫直装置、引锭杆系统 设备、切割区域设备、出坯装置、输送设备的机电液一体化等构成。结晶器的主要参数：结晶器的主要参数： 1）结晶器长度（指铜板长度） 2）结晶器锥度结晶器铜板内腔设计成上大下小的形状，即所谓的结晶器锥度。结晶器锥度分为宽度方 向和厚度方向两种。 3）结晶器宽度结晶器振动的作用结晶器振动的作用21）振动方式）振动方式按结晶器振动的运动轨迹可将振动方式分为非正弦振动和正弦振动两大类。按驱动方式有机械振动和液压振动） 2）振动主要参数）振动主要参数 振幅：振频：振动速度：平均振动速度：最大振动速度：负滑脱时间：负 滑脱率，拉坯速度：拉坯速度：是指每分钟拉出铸坯的长度，单
4、位是 m/min，简称拉速； 浇铸速度：浇铸速度：是指每分钟每流浇注的钢水量，单位是 t/(min流)液相穴深度：液相穴深度：是指从结晶器液面开始到铸坯中心液相凝固终了的长度，也称为液心长度。 冶金长度：冶金长度：根据最大拉速确定的液相穴深度 浇铸温度：浇铸温度：是指中间包内的钢水温度 比水量：比水量：是指单位重量钢水所使用的冷却水量，L/kg 鼓肚变形：鼓肚变形：由于高温坯壳中钢液静压力的作用，使带液心的铸坯在两支撑辊之间，发生鼓 胀成凸面的现象； 菱形变形也称脱方：菱形变形也称脱方：是指铸坯的一对角小于 90，另一对角大于 90；保护渣的作用：保护渣的作用： 1）绝热保温，防止钢液面结壳；
5、2）隔绝空气，防止二次氧化；3）吸收钢水中的夹杂物； 4）渣膜的润滑作用；5）改善结晶器传热影响结晶器传热的因素：影响结晶器传热的因素： 结晶器锥度 结晶器保护渣 冷却水质 结晶器材质 钢水成分连铸坯质量的评价有以下几方面连铸坯质量的评价有以下几方面： 连铸坯的纯净度 连铸坯的表面质量 连铸坯的内部质量 连铸坯的外观连铸坯凝固组织的结构连铸坯凝固组织的结构 细等轴晶柱状晶等轴晶电磁搅拌技术：电磁搅拌技术： 在结晶器、二冷段区域或凝固末端施加低频电磁场，利用电磁力改善钢水凝固过程中的流 动、传热和迁移过程，提高铸坯等轴晶率比率，减轻成分偏析，消除中心疏松，以扩大钢 种。 3电磁搅拌的类型：电磁搅
6、拌的类型： 按搅拌方式可分为：旋转型；直线型；螺旋型。 按安装位置分类：可分为结晶器-EMS，二冷区-EMS 和凝固末端-EMS。电磁搅拌的功能（冶金效果）：电磁搅拌的功能（冶金效果）： 表面渣；针孔，气泡，皮下夹渣，漏钢，内裂，柱状晶，中心偏析，中心缩孔，V 型偏析电磁制动技术：电磁制动技术： 在水口区域设置与水口出流垂直的恒稳磁场（或低频磁场） ，当液态金属切割磁力线运动时， 液态金属中将产生感生电流，感生电流与恒稳磁场的交互作用又在液态金属中产生与流速 方向相反的洛仑兹力，从而使液态金属的流动受到抑制。电磁制动技术的功能（冶金效果）：电磁制动技术的功能（冶金效果）： 1) 抑制水口出流对
7、坯壳窄面的冲击，减少拉漏，提高拉速薄板坯连铸。 2) 缩短下返流的冲击深度非金属夹杂物和气泡的上浮，改善内部质量 。 3) 减弱上返流对液面的冲击，液面波动减小，抑制卷渣，提高铸坯表面质量。 4) 使弯月面区域的钢液温度升高，有利于低过热度浇注， 电磁软接触连铸技术：电磁软接触连铸技术： 在连铸结晶器上端施加高频交变电磁场，使其产生指向铸坯内部的电磁力，部分地抵消钢 液的静压力，降低坯壳与结晶器壁间的接触压力，使其呈现“软接触”状态，从而消除铸坯 表面振痕，提高铸坯表面质量。薄板坯连铸工艺的分类和特点（按以下几方面回答，给出数据）：薄板坯连铸工艺的分类和特点（按以下几方面回答，给出数据）： 1
8、） 铸坯厚度： 2） 结晶器形状： 3） 拉坯速度： 4） 轧制线设备： 5） 品种： 6） 质量：薄板坯连铸连轧的工艺特点薄板坯连铸连轧的工艺特点 1）将炼钢厂和热轧厂紧凑地结合在一起：炼钢(电炉/转炉)炉外精炼薄板坯连铸热连轧(物流的时间和温度衔接 ) 2）刚性较强的工艺流程：炼钢炉、薄板坯连铸机和热连轧机之间； 特别是连铸机 36m/min的拉速。在温度、时间节奏、以及物流流量等参数上刚性较强。 3）热连轧是决定规模和投资的主要因素：薄板坯连铸机与热连轧机组的投资比例约为 30%：70% 薄板坯连铸的工艺特点薄板坯连铸的工艺特点 1）板坯厚度薄 2）生产过程连续43）钢水冷却速度快 4）
9、薄板坯凝固速度快 5）薄板坯的比表面积大 6）冶金长度短薄板坯连铸结晶器主要类型：主要有四种薄板坯连铸结晶器主要类型：主要有四种 1）立弯结晶器：德马克公司 ISP 工艺的第一代结晶器。 2）漏斗形结晶器：西马克公司 CSP 工艺 3）凸透镜形结晶器：丹尼利公司 FTSRQ 工艺 4）平行板直结晶器：奥钢联 CONROLL 工艺薄板坯连铸连轧生产线的类型薄板坯连铸连轧生产线的类型1) CSP紧凑式带钢生产工艺德国 SMS 公司研发 2) ISP在线带钢生产工艺德国 DEMAG 公司研发 3) FTSRQ 高质量的灵活性薄板坯轧制生产工艺意大利 Denieli 公司研发 4) CONROLL奥地
10、利 VAI 公司研发中厚板系列 5) QSP (Quality Slab Production)日本 Sumitomo 公司研发中厚板系列 6) CPR (Casting Pressing Rolling)铸压轧工艺德国德马克、蒂森和法国于齐诺尔公 司研发CSP 工艺流程：工艺流程： 电炉(AC 或 DC)转炉钢包精炼炉薄板坯连铸机(液芯压下)均热(保温)炉热连轧 机组层流冷却地下卷取。ISP 工艺流程：工艺流程： 电炉(AC 或 DC)钢包精炼炉薄板坯连铸机液芯压下 大压下量粗轧机剪切机感 应加热炉克日莫那炉精轧机组层流冷却地下卷取。 FTSRQ 工艺流程：工艺流程： 炼钢炉钢包精炼炉薄板坯连铸机旋转式除鳞机隧道式加热炉二次除鳞机立 辊轧机粗轧机组保温辊道三次除鳞装置精轧机组冷却地下卷取
