文档介绍：《连铸工艺与设备》
安徽工业大学材料科学与工程学院
第9讲
5连铸技术进展与技术经济指标
连铸技术已成为当今世界冶金领域经济、合理的生产工艺。为了进—步节能降耗,改善铸坯质量,扩大品种,提高经济效益,近30年来连铸技术又有新的发展。如连铸坯的热送技术、直接轧制技术、无缺陷铸坯生产技术、高温铸坯生产技术、铸坯质量在线判定技术、板坯结晶器在线调宽技术等的开发相应用,以及对接近成品断面尺寸—近终形连铸技术的研究开发,都取得成效。其中薄板、薄带连铸机在全世界已建和在建的达53台之多,这也是钢铁工业技术革命的重要组成部分。
5.-DHCR)技术

传统工艺是:切割(或剪切)成定尺的铸坯冷却至常温,经质量检验和表面精整后,将合格的冷坯送往轧钢厂,装入加热炉重新加热到轧制温度,轧制加工成各种钢材;而连铸坯的热送热装工艺是:将切割(或剪切)成定尺,仍具有800~900℃高温的铸坯,直接运往轧钢厂,稍加热量补充便可达到轧制温度。
由于铸坯是直接热送热装,因此要求连铸坯生产的各工序严格目标管理,规范操作,以确保铸坯质量达到无缺陷的标准。同时生产线还应配备连铸坯在线质量判定系统,将影响连铸坯质量的参数输入计算机,经分析后判定质量是否合格,并能将不合格铸坯剔出。

连铸坯的热送热装工艺与传统工艺没什么本质区别。由于铸坯是热送,因而尽可能提高铸坯表面温度,减少热量散失。为此可采取以下措施:
1)提高凝固终点铸坯的温度;2)切割(或剪切)成定尺的铸坯在输送过程中做好绝热保温。

1)热送热装无疑是利用了铸坯冷却过程散失的热量,节约了能源。
2)提高了成材率,减少金属的消耗。
3)简化了生产工艺流程,缩短了生产周期。
4)产品质量得到提高。

由于接近成品形状尺寸连铸技术的开发应用,钢铁工业生产更加紧凑优化。接近最终成品形状尺寸的连铸技术又称近终形连铸技术。它包括有:
1)薄板连铸。浇铸厚度为40~80mm的薄板铸坯,可以直接进入热精轧机。
2)带坯连铸。浇铸厚度不大于10mm的薄带坯,能够作为冷轧的坯料。
3)薄带连铸:浇铸不大于1mm的非晶带坯。
4)异型坯连祷:目前已有H型钢连铸机,生产的H型钢连铸坯,轧制时压缩比在6:1,质量完全合格。
5)中空圆坯连铸的生产,但厂家很少。

一般连铸板坯厚度在150~400mm,若加工成厚度为几十毫米,或十几毫米,或几毫米,甚至不至lmm的薄板材时,需重复加热及轧制,设备庞大,能耗极高,上艺流程长,金属损失多,成材率低。连铸机能够浇铸厚度为20~60mm的薄板坯,直接进入热精轧机组,其流程对比如下:
图5-1流程对比

a设备特点
1)连铸设备为立弯型连铸机,,。
2)漏斗形结晶器,其结构特点如图5-1所示。结晶器的断面在宽面垂直方向是上大下小带锥度呈漏斗状,漏斗中间上部空间较大,可以使用常规浸入式水口,也有利于夹杂物的上浮。在中间漏斗区以外的两侧壁板仍然是平行的,结晶器出口处两壁间的距离相当薄板坯厚度。一般浇铸厚度为40~50mm。
图5-2漏斗形结晶器结构示意图
3)在结晶器下口的支承装置是冷却格栅,长度约700mm;冷却格栅下面是框架组成的辊支承段;导辊是由多点支撑的分节辊组成,既可防止铸坯发生效肚变形,又可避免导辊的变形。,弯曲后一点矫直。
b工艺特点
根据纽柯公司报道,盛钢桶钢液温度控制在l630℃左右,中间罐内温度在1580℃,过热度约为50℃。选用低熔点低粘度保护渣。
开浇后大约10s,钢水可以注满结晶器,连铸机启动。起步拉速根据漏斗结晶器形状及坯壳生长情况而定,若坯厚50mm时,。110s后拉速为5m/min,。据报道拉速大于6m/min,影响铸坯质量。
到2000年,世界已投产的25条近终形薄板坯连铸生产线中有l6条是CSP生产线;CSP的意思是紧凑式薄板生产线。最早是由德国施罗曼-西马克(SMS)公司于l982年试验成功,后移植美国纽何公司克劳福维尔广,并于1989年经技术改造建成第一台CSP连铸轧短流程生产线。
c产品质量
生产实践表明,CSP的产品质量好,显微偏析小,无裂纹,优于传统工艺的产品。现已系统地生产AISI1005~1030热轧带钢、硅钢、合金钢、含铜和含硫易切钢及微合金化的碳钢等,但目前仍不能生产用于汽车外壳的深冲钢板。

a设备特点
ISP生产线为超低头薄板坯连铸机,弧形的曲率半径分别为5m、、9.