炼钢连铸200问g

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1、连续铸钢基础知识 200 问第一部分第一部分 高效连铸技术高效连铸技术1 什么是高效连铸？什么是高效连铸？ 高效连铸通常定义为五高：即整个连铸坯生产过程是高拉速、高质量、高效率、高作 业率、高温铸坯。随着市场经济的深入发展，应当添加高经济效益（大幅度降成本）这一 项最直接的指标；另外，高自动控制也提到日程上来了。目前，国内的方坯高效连铸以 150 方为例，应在单流年产 15 万吨20 万吨/年、流合格普碳钢铸坯的水平。板坯应在 100150 万吨/年、流合格铸坯的水平了，其铸坯每吨的成本也在逐年降低。连铸机的全程 自动控制水平也在逐年提高。 2 高效连铸技术包括的主要内容是什么？高效连铸技术包

2、括的主要内容是什么？ 高效连铸技术是一项系统的整体技术，实现高效连铸需要工艺、设备、生产组织和管 理、物流管理、生产操作以及与之配套的炼钢车间各个环节的协调与统一。主要技术内容 如下： （1） 、保证适宜的钢水温度，最佳的钢水成分，并保证其稳定性的连铸相关配套 技术。 （2） 、供应清洁的钢水和良好流动性钢水的连铸相关技术。 （3） 、连铸的关键技术高冷却强度的导热均匀的长寿结晶器总成（包括结晶 器整体结构、精密水套、导热均匀的曲面铜管等等） 。 （4） 、高精度、长寿的结晶器振动装置是高效连铸关键技术之一，这其中包括振 动装置硬件的优化及结晶器振动形式、振动工艺参数的软件优化。以往高效连铸采

3、用 的半板簧、全板簧及高频小频振幅正弦波形起到了一定的正面效果。目前，中冶连铸 研制的新型串接式全板簧振动装置，其精度更高，整体刚度增强，寿命长，对促进高 效连铸进一步发展将起到重要作用。该装置可采用液压传动或机械传动，液压传动可 增加正滑脱时间，提高保护渣用量，减小上振速度峰值，降低拉坯阻力，降低负滑脱 时间，使振痕深度相应减小。机械传动可以降低成本，更易于推广使用。 （5）保护渣技术 众所周知，保护渣与拉速相匹配，拉速提高后，保护渣粘度等指标要相应改进， 保证用量不减或在允许范围内减少，以保证铸坯的高质量。因此，连铸高效化后必须 有低粘度、低熔点、高溶化速度、大凝固系数的保护渣。保护渣技术

4、是连铸高效化的 一项关键技术。 （6）结晶器钢水液面控制技术 拉速越高，结晶器液面波动越大。液面波动大易产生卷渣及夹杂物造成铸坯缺陷， 因此液面稳定越来越变得重要了。目前国内自动控制液面技术趋于成熟，可使液面稳 定在35mm。该技术对高效连铸也是不可缺少的。 （7）二次冷却的硬件及软件技术 这也是高效连铸中关键技术之一，其硬件要求尽量做到冷却均匀（无障碍喷淋） 且可方便调节。目前由于市场对合金钢、品种钢及普碳钢质量的高标准要求，新建连 铸机趋向于增大半径，板坯趋向于弧形改造为直弯形连铸机，其目的就是使从结晶器到二冷形成全方位的铸坯对称凝固或接近对称凝固过程，以此获得高质量铸坯。近年 来板、方坯

5、连铸机二冷动态自动控制喷水冷却有了较快发展，软件的发展更具实用性、 适用性，对各种钢种、不同拉速、不同温度变化都可及时调整水量，以生产高质量铸 坯。（8）连续矫直技术根据铸坯带液芯矫直机理，选择三次抛物线做为连铸机弧形段和直线段的连续矫 直曲线，在高效连铸中起到了良好效果。目前又已倾向于采用轻压下技术，以减小偏 析、缩孔，提高铸坯质量。在小方坯中采用热压缩技术，以代替轻压下，也取得满意 效果。 （9）其它技术：铸坯支撑及强化冷却技术、保护浇注技术、钢包技术、中间包技 术、电磁搅拌技术、自动开浇技术、低温浇注技术等。 3 高效连铸对钢水有哪些要求？高效连铸对钢水有哪些要求？ 高效连铸与普通连铸相

6、比对钢水的要求更加严格。主要体现在几个方面： （1）温度：与常规连铸相比，高效连铸钢水在结晶器内停留时间缩短 1/31/4， 为获得同样厚度的坯壳，除了进一步强化结晶器冷却能力外，保证低温钢液是必须的 浇注条件。高的钢水温度还会加剧二次氧化及对包衬的腐蚀。过低的温度也会引起质 量缺陷。低温浇注并严格控制温度是实现高效连铸的前提。 （2）化学成分：高效连铸要求严格控制钢水的化学成分。如多炉连浇，各炉间含 碳量的差别要求小于 0.02%，Mn/S 比、S、P 含量要求严格控制在要求的范围内。（3）洁净度：随着市场对钢质量的要求越来越高，对钢的洁净度提出了更高的要 求。如韩国浦项深冲钢磷、硫、氧、氮

7、、氢五大元素总含量已降至 0.008%。钢水 洁净度不仅体现在冶炼方面，洁净浇注即浇注过程中的钢水保护也是实现高效连 铸的重要保证。 4 高效连铸机有哪些结构特征？高效连铸机有哪些结构特征？ 高效连铸同传统连铸相比，其特点是高拉速、高质量、高效率、高作业率、高温铸坯。 高效连铸机为了适应高效连铸的要求，具有如下结构特征： （1）高效连铸首先要有适合生产连铸坯钢种及生产大纲的最佳机型，即冶炼设备和铸机的 装备水平要与实现高效连铸的钢种相匹配。 （2）拉速的提高使得连铸机向着增大弧形半径和立弯式机型的方向发展。 （3）主体设备要求长寿命，低故障率，可靠，并能实现快速更换，事故快速处理。 （4）自动

8、化水平高。高效连铸机实现自动化生产。 5 什么是洁净钢连铸？相关的工艺措施是什么？什么是洁净钢连铸？相关的工艺措施是什么？ 高质量连铸坯的生产要求钢水夹杂物的含量控制在规定的范围内。在连铸的炼钢 精炼连铸工艺过程中，炼钢和精炼是保证钢水洁净的基础。同模铸相比，由于连铸的 特殊条件，炼钢和精炼后的洁净钢水获得夹杂物含量极低的洁净铸坯比模铸存在更大的困 难。如何保证钢水的洁净，获得洁净铸坯，这就是洁净钢连铸技术。洁净钢连铸相关的工 艺措施是： （1）无氧化保护浇注：连铸浇注时间长，钢液暴露于空气中的面积大，从而大 大增加了钢液二次氧化的可能性。无氧化保护浇注技术包括五个方面的内 容。大包内钢水的保

9、护；大包至中间罐钢水的保护；中间罐内钢水 的保护；中间罐至结晶器钢水的保护；结晶器内钢水的保护。其中大 包、中间罐和结晶器内钢水的保护分别采用钢水覆盖剂和结晶器保护渣，大包至中间罐钢流使用保护套管法、高压厢法或气幕法，中间罐至结晶器 钢流采用浸入式水口进行保护浇注。 （2）中间罐夹杂物分离技术：在中间罐内设置各种形式的挡渣墙、坝，设过滤 网等使夹杂物上浮分离、过滤。 6 炉外精炼对连铸的作用是什么？炉外精炼对连铸的作用是什么？ 炉外精炼可使连铸钢水温度和化学成分均匀化，根据需要调整钢水温度，调整钢水成 分，去除有害元素，降低钢水中的含气量，改变钢中夹杂物形态和组成，洁净钢水，尤其 是保证大型夹

10、杂物不超标，改善钢水流动性。炉外精炼设备还可以起到协调连铸与炼钢之 间生产节奏的作用，使生产流畅顺行。 7 为什么高效连铸特别强调要保证浇注钢水温度？为什么高效连铸特别强调要保证浇注钢水温度？ 适宜的钢水温度（不同的钢种有不同的温度要求）可使高效连铸生产获得高质量的铸 坯，而钢水过热度提高，钢坯坯壳减薄，钢水易于二次氧化，夹杂物增多，耐材严重冲蚀， 易出现鼓肚、漏钢、柱状晶发达、中心偏析严重、缩孔严重等一系列问题。高效连铸的生 产实践和理论都得出了相同得结论，即低温浇注是提高拉速及改善铸坯质量的重要手段之 一。当然，温度低要有界限，温度过低会出现钢水流动性差，水口冻结，夹杂物难以上浮 等问题。

11、所以高效连铸特别强调要保证浇注钢水温度，即钢水浇注温度均匀稳定地保证在 规定的范围内。 8 高效连铸机的钢包支撑装置有何特点？高效连铸机的钢包支撑装置有何特点？ 高效连铸机的钢包支撑无论是回转台还是三包位行走小车，都应该做到换包快捷，易 于上水口，易于阻挡下渣，最好能配有耐用的动态称重装置，以适合多炉连浇、保护浇铸 等高效连铸的基本要求。 9 高效连铸机对中间包的要求是什么？高效连铸机对中间包的要求是什么？ 高效连铸机对中间包的要求是： （1）中间包容量大，钢水液面深度要保证足够的夹杂物上浮时间。目前，年产 60 万吨的 4 机 4 流高效方坯连铸机中间包容量可达 25 吨、液面溢流标高 90

12、0mm。 （2）中间包要有最佳温度场及热流分布（通过内腔形状，坝、挡墙等方法获取） ，以达到各水口之间的温度尽可能的均匀，即外侧水口与内侧水口温度差 在3为好。 （3）高效连铸由于连浇炉数高，要求中间包外壳体及底部不变形，炉衬经久耐 用，最好是整体喷涂。耐材不易腐蚀脱落污染钢水，尤其水口要经久耐用， 最好配置水口快速更换装置。 10高效连铸机对中间包车的要求是什么？高效连铸机对中间包车的要求是什么？ 高效连铸机作业率高，因此要求中间包车的事故率要低。中间包车的升降系统要可靠 耐用，升降平稳，以适应保护浇铸的要求。称重装置尤其应可靠，使用寿命长，保证监控 中间包液面高度，使中间包液面稳定，波动小

13、，满足高效连铸的需要。中间包车的横向移 动要平稳精确，保证水口与结晶器的准确对位。目前小方坯上多采用高低腿门式中间包车， 这种中间包车易于操作，采用液压驱动，更快捷，平稳。 11什么是中间包冶金？中间包冶金对高效连铸有何影响？什么是中间包冶金？中间包冶金对高效连铸有何影响？ 中间包冶金的概念包括： （1）净化、洁净钢水的功能。通过合理设置挡渣墙、向中间包底部吹气、使用 过滤器等方法有效地使钢水中的夹杂物上浮分离，提高钢水的洁净度。 （2）调节钢水温度，均匀钢水温度。采用中间包加热技术，可以保持最佳过热 度浇铸，提高铸坯质量。（3）中间包内可以进行吹氩、喂丝、加热，起到微调成分，调节温度等冶金功

14、 能。 中间包冶金对高效连铸是极其重要的过程。在高拉速条件下，中间包冶金在保证钢水 的洁净度，钢水温度的均匀性和稳定性，提供最佳成分及其稳定性方面起到了重要作用。 中间包冶金是生产高质量铸坯的重要保障。 12为什么要采用中间包加热技术？常用的有哪些加热技术？为什么要采用中间包加热技术？常用的有哪些加热技术？ 采用中间包加热可保持最佳过热度浇铸、补充合金微调所需热量。常用的加热技术有： 等离子体加热，电感应加热，电渣加热，陶瓷电阻加热等。 13高效连铸为什么要合理设计中间包，改善钢水在中间包内的流动状态？高效连铸为什么要合理设计中间包，改善钢水在中间包内的流动状态？ 高效连铸拉速高，铸坯质量要求

15、高，因此要求中间包钢水液面要平稳，不允许形成表 面波（尤其是开浇、浇注末期） ，不允许钢包注流区形成紊流，以防止卷渣。中间包水口区 如果形成附加环流或旋流，钢水会卷入空气或渣子，加重钢水的二次氧化或将渣子卷入钢 水，这是不允许的。高效连铸要求中间包内各部分温度尽可能均匀，特别是各水口的温度 差近可能小。因此，高效连铸要求合理设计中间包。在中间包设计之前，必须经过理论计 算、实验室内水模试验或低熔点介质流动模型试验，取得相应的数据经转换后做为中间包 设计的技术参数。 14高效连铸机结晶器设计的主要特点是什么？高效连铸机结晶器设计的主要特点是什么？ 高效连铸机结晶器设计的原则是： （1）保证高效率

16、的热传导功能，即冷却强度大，冷却效率高，使铸坯在结晶器 内结壳达到足够的厚度。 （2）结晶器的热流强度均匀。热流强度均匀使铸坯坯壳均匀。 （3）拉坯阻力小。 （4）结晶器，特别是铜管寿命长。 目前方坯结晶器主要采用抛物线铜管、精致铜水套技术。结晶器铜管的内腔形状应尽 可能与坯壳的凝固特性曲线相吻合，水套应保证足够的尺寸精度，以保证水缝的均匀性。 高效连铸机结晶器一般都配有电磁搅拌和液面检测装置。 15什么叫反向振频振动模式？有什么效果？什么叫反向振频振动模式？有什么效果？ 这种振动模式是随着拉速的提高，振幅增加而频率下降；负滑脱时间保持相对恒定， 而正滑脱时间增加，满足了高拉速状态下需要增加保护渣用量的工艺要求，同时拉坯阻力 减小，达到了铸坯表面振痕小的冶金效果。 16方坯连铸机高效化后结晶器的特征？方坯连铸机高效化后结晶器的特征？ 目前使用的方坯连铸机结晶器主要有喷淋结晶器和水缝结晶器两种。喷淋结晶器 由于对冷却水水质要求认识上的差距以及生产维护问题，出现喷嘴堵塞及结垢后，