01十一月2022連鑄工藝與操作(1)23十月2022連鑄工藝與操作(1)1連續(xù)鑄鋼主要內(nèi)容一、概述二、連鑄設備三、基礎理論四、生產(chǎn)工藝五、在線檢測六、工藝實踐連續(xù)鑄鋼主要內(nèi)容一、概述2連鑄機設備弧形連鑄機規(guī)格和參數(shù)設備:鋼包及鋼包回轉臺中間包及中間包車結晶器和振動裝置冷卻系統(tǒng)拉坯校直裝置輔助裝置電磁攪拌裝置盛鋼桶中間包(止塞桿)結晶器火焰切割長流嘴浸入式水口模振引拔鋼坯連鑄機設備弧形連鑄機規(guī)格和參數(shù)盛鋼桶中間包結晶器火焰切割長流3連鑄澆注系統(tǒng)連鑄澆注系統(tǒng)4§4連鑄的工藝要點4.1連鑄鋼水的準備4.2中間包和結晶器的冶金4.3拉速的確定和控制4.4鑄坯冷卻的控制4.5連鑄操作工藝4.6澆注事故分析4.7連鑄技術經(jīng)濟指標§4連鑄的工藝要點4.1連鑄鋼水的準備5要想使連鑄生產(chǎn)穩(wěn)定高效地進行，并且保證鑄坯質量，首先要準備好成分、溫度、脫氧程度及純凈度都合格的鋼水。

這里重點介紹鋼水溫度的要求。另外，煉鋼工序和連鑄工序要緊密配合，步調一致。4.1連鑄鋼水的準備

要想使連鑄生產(chǎn)穩(wěn)定高效地進行，并且保證鑄坯質量，首先要準6一、各元素含量控制⑴碳是鋼中最基本的元素，對組織性能影響最大，尤其是需要在熱處理狀態(tài)下使用的鋼，其影響更為突出。多爐連澆時，各爐次間鋼水含碳量的差別要求小于0.02%。⑵錳也是鋼中重要元素：Mn/S＞24，可消除硫的危害。改善連鑄鋼水的流動性，應在成分允許的范圍內(nèi)適當增加Mn/Si比，以把脫氧產(chǎn)物控制為液態(tài)。⑶鋁是鋼水的強氧劑，Al2O3聚集，堵塞水口；⑷鋼中微量元素：Cu、Sn、Sb等元素在鑄坯表面富集會產(chǎn)生細小表面晶間裂紋等。因此，對其含量有嚴格要求，如要求Cu含量在0.02%以下，Sn含量在0.02%以下，S、P含量在0.025%以下一、各元素含量控制⑴碳是鋼中最基本的元素，對組織性能影響最大7二、潔凈度鋼液的純凈度主要是指鋼中氣體氮、氫、氧和非金屬夾雜物的數(shù)量、形態(tài)和分布。在當前煉鋼及連鑄水平下，一般認為，成品鋼中的磷、硫、氧、氮、氫總含量小于0.01%即為超潔凈鋼。①最大限度地降低主原料帶入轉爐的硫。煉鋼脫硫主要靠鐵水預處理和鋼水深脫硫②最大限度地凈化鋼液：保護澆注；寶鋼煉鋼廠采用了吹氬保護，設三重擋渣堰及過濾器，采用鎂鈣質涂料和吸附氧化物的覆蓋劑，效果良好。二、潔凈度鋼液的純凈度主要是指鋼中氣體氮81、脫氧過程控制預脫氧：Si和Mn；SiO2增加鋼水粘度形成液態(tài)硅酸錳終脫氧：Al；Al2O3降低鋼水流動性粘結水口或塞棒復合脫氧：Ca和Al2O3形成液態(tài)渣

1、脫氧過程控制預脫氧：Si和Mn；SiO2增加鋼水粘度92、保護澆注無渣出鋼：偏心爐底；擋渣球保護澆注：保護渣；爐蓋長水口，浸入式水口；氬封水口接頭

爐外精煉

2、保護澆注無渣出鋼：偏心爐底；擋渣球10澆注溫度:指鋼水進入結晶器時的溫度.也可以指中間包內(nèi)的鋼水溫度.通常一爐鋼水需在中間包內(nèi)測溫3次，即開澆后5min、澆鑄中期和澆鑄結束前5min,而這3次溫度的平均值被視為平均澆鑄溫度。鋼水的澆鑄溫度要求:(在一定范圍內(nèi)的合理溫度)◆在盡可能高的拉速下，保證鑄坯出結晶器時形成足夠厚度的坯殼，使連鑄過程安全的進行下去；◆在結晶器內(nèi),鋼水將熱量平穩(wěn)的傳導給銅板，使周邊坯殼厚度能均勻的生長，保證鑄坯表面質量。三、澆注溫度的確定中間包鋼水溫度的控制澆注溫度:指鋼水進入結晶器時的溫度.也可以指中間包內(nèi)的鋼水溫11鋼水溫度過高的危害：①出結晶器坯殼薄，容易漏鋼；②耐火材料侵蝕加快，易導致鑄流失控，降低澆鑄安全性；③增加非金屬夾雜，影響板坯內(nèi)在質量；④鑄坯柱狀晶發(fā)達；⑤中心偏析加重，易產(chǎn)生中心線裂紋。

鋼水溫度過低的危害：

①容易發(fā)生水口堵塞，澆鑄中斷；②連鑄表面容易產(chǎn)生結皰、夾渣、裂紋等缺陷；③非金屬夾雜不易上浮，影響鑄坯內(nèi)在質量。鋼水溫度過高的危害：12（澆注溫度也稱目標澆注溫度）：T澆=TL+△T

式中：

TL——液相線溫度△T——鋼水過熱度1、液相線溫度TL

液相線溫度，即開始凝固的溫度，就是確定澆鑄溫度的基礎。推薦一個計算公式(普碳鋼和低合金鋼)TL=1537-{88[%C]+8[%Si]+5[%Mn]+30[%P]+25[%S]+5[%Cu]+4[%Ni]+2[%Mo]+2[%V]+1.5[%Cr]}（澆注溫度也稱目標澆注溫度）：132、鋼水過熱度△T的確定鋼水過熱度主要是根據(jù)鑄坯的質量要求和澆鑄性能來確定。鋼種類別過熱度非合金結構鋼10-20℃鋁鎮(zhèn)靜深沖鋼15-25℃高碳、低合金鋼5-15℃2、鋼水過熱度△T的確定14四、出鋼溫度的確定

㈠鋼水過程溫降分析鋼水從出鋼到進入中間包經(jīng)歷5個溫降過程：△T總=△T1+△T2+△T3+△T4+△T5△T1出鋼過程的溫降；△T2出完鋼鋼水在運輸和靜置期間的溫降(1.0～1.5℃/min)；△T3鋼包精煉過程的溫降（6～10℃/min）；△T4精煉后鋼水在靜置和運往連鑄平臺的溫降(0.5～1.2℃/min）;△T5鋼水從鋼包注入中間包的溫降。四、出鋼溫度的確定㈠鋼水過程溫降分析151、△T1鋼水從煉鋼爐的出鋼口流入鋼包這個過程的溫降分析：熱量損失形式：鋼流輻射熱損失、對流熱損失、鋼包吸熱。影響因素：出鋼時間、出鋼溫度及鋼包的使用狀況。降低熱量損失的措施：①盡量降低出鋼溫度②減少出鋼時間③維護好出鋼口，使出鋼過程中最大程度保持鋼流的完整性④鋼包預熱

⑤保持包底干凈1、△T1鋼水從煉鋼爐的出鋼口流入鋼包這個過程的溫降分162、△T2出完鋼鋼包內(nèi)鋼水到精煉開始前經(jīng)過的運輸和靜置過程中產(chǎn)生的溫降分析：熱量損失形式：鋼水上表面通過渣層的熱損失、鋼包包襯吸熱。影響因素：鋼包的容量、包襯材質及溫度，鋼包的運輸距離。降低熱量損失的措施：①鋼包烘烤、充分預熱②減少留置時間③在鋼包內(nèi)加入合適的保溫劑3、△T3鋼包精煉過程的溫降分析熱量損失取決于二次精煉的時間和方法。例如:向鋼包中吹Ar,由于Ar氣的攪拌強化了對流傳熱，同時Ar氣本身還吸熱,所以隨著吹Ar時間的延長及Ar氣量的增加,熱量損失會增大.2、△T2出完鋼鋼包內(nèi)鋼水到精煉開始前經(jīng)過的運輸和靜置174、△T4鋼包精煉結束鋼水在靜置和運往連鑄平臺的溫降分析：熱量損失形式：鋼水上表面通過渣層的熱損失、鋼包包襯吸熱。熱量損失大?。轰摪鼉?nèi)襯吸熱降低加了保溫劑，溫降減小5、△T5鋼水從鋼包注入中間包過程中產(chǎn)生的溫降分析：熱量損失形式：輻射熱損失、對流熱損失、鋼包吸熱。影響因素：鋼流保護狀況；中間包的容量、材質、烘烤溫度及保溫措施降低熱量損失的措施：①鋼流需保護，采用長水口②減少澆鑄時間③充分預熱中間包內(nèi)襯④中間包鋼液面添加保溫劑⑤提高連澆爐數(shù)4、△T4鋼包精煉結束鋼水在靜置和運往連鑄平臺的溫18T出鋼=T澆+△T總控制好出鋼溫度是保證目標澆鑄溫度的首要前提。具體的出鋼溫度要根據(jù)每個鋼廠在自身溫降規(guī)律調查的基礎上，根據(jù)每個鋼種所要經(jīng)過的工藝路線來確定。㈢鋼水溫度控制要點1、出鋼溫度控制：①提高終點溫度命中率②確保從出鋼到二次精煉站，鋼包鋼水溫度處于目標范圍之內(nèi)2、充分發(fā)揮鋼包精煉的溫度與時間的協(xié)調作用3、控制和減少從鋼包到中間包的溫度損失采用長水口保護澆鑄；鋼包、中間包加保溫劑㈡出鋼溫度的確定T出鋼=T澆+△T總㈡出鋼溫度的確定194、鋼水在鋼包中的溫度控制根據(jù)冶煉鋼種嚴格控制出鋼溫度，使其在較窄的范圍內(nèi)變化；其次，要最大限度地減少從出鋼、鋼包中、鋼包運送途中及進入中間包的整個過程中的溫降。實際生產(chǎn)中需采取在鋼包內(nèi)調整鋼水溫度的措施：①鋼包吹氬調溫。②加廢鋼調溫。③在鋼包中加熱鋼水技術。④鋼水包的保溫。

4、鋼水在鋼包中的溫度控制204.2中間包與結晶器冶金一、中間包冶金冶金工作者在中間包上采取了一系列的技術措施來強化和擴大中間包的冶金功能，從而使中間包由一種簡單的鋼液過渡容器變成了一種重要的鋼液精煉設備。中間包冶金的概念包括:1

凈化、潔凈鋼水的功能

2

調節(jié)鋼水溫度，均勻鋼水溫度。3改善鋼水流動4中間包內(nèi)可以進行吹氬、喂絲、加熱，起到微調成分，調節(jié)溫度等冶金功能。4.2中間包與結晶器冶金一、中間包冶金21中間包及中間包車中間包作用：介于大包和結晶器之間，接受來自大包的鋼水，并向結晶器分流，起到減壓、穩(wěn)流、除渣、儲鋼分流、均勻溫度和成分以及冶金的作用；結構：呈“T”型，由包體、包蓋組成，底部設有滑動水口機構，浸入式水口及夾持裝置，并設溢流槽。中間包及中間包車中間包作用：221、設置擋渣墻圖5-5a所示。使用中取得了如下效果：提高了鋼的清潔度；使中間包流場均勻，消除了死區(qū)；增大了鋼水停留時間；增大了鋼—渣相互作用時間；減少了水口堵塞。隨后，他們又對上述擋墻設備進行了改進，如圖5-5b所示，從圖中看出，鋼水向上流動的比例增大，避免了鋼水在較短時間內(nèi)流入水口。之后又設計安裝了開有向上傾角的隔板，并取消了擋墻，如圖5-5c所示。1、設置擋渣墻圖5-5a所示。使用中取得了如下效果：提高了232、防湍流墊改善中間包流動狀態(tài)防湍流墊安裝在中間包底部的鋼包注流沖擊區(qū)，它使從鋼包長水口沖出的鋼流向注流中心折回，在防湍流墊內(nèi)重復循環(huán)以消耗掉注流的動能，從而降低了注流速度，防止湍流的產(chǎn)生。容量大型化2、防湍流墊改善中間包流動狀態(tài)防湍流墊安裝在中間包底部的鋼包243、向中間包底部吹氣通過中間包底部的多孔磚向中間包內(nèi)吹入惰性氣體，如圖5-7所示，由于氣泡上升運動，鋼水的上升運動遠大于不吹氣時的運動，同時夾雜物上浮運動速度增大，無疑這對去除夾雜物更為有利。3、向中間包底部吹氣254、中間包過濾技術為了提高鋼的清潔度，防止和減輕水口堵塞，近年來，美國、日本和我國相繼開展了鋼水過濾技術的開發(fā)研究工作4、中間包過濾技術265、中間包加熱技術采用中間包內(nèi)加熱可保持最佳過熱度澆鑄、補充合金微調所需熱量。等離子體加熱等離子加熱的原理是利用氬氣或氮氣在電弧下離解成為等離子體的高溫氣體作為加熱源，對中間包鋼水進行加熱。其特點是溫度高，能量集中，功率調節(jié)快，溫度控制精確，能量利用率高（大于80%），氣體選擇靈活，不含對鋼水有害的雜質。5、中間包加熱技術采用中間包內(nèi)加熱可保持最佳過熱度澆鑄、補充27電感應加熱感應加熱法具有設備結構簡單、加熱速度快、電熱效率高、成本低、操作方便等優(yōu)點，但在澆鑄初期鋼水溫度控制難度較大。由于感應加熱器安裝在中間包下部更接近結晶器，從鋼水的熱流來看，其位置較為合理，同時，借助于電磁力可以攪拌鋼水，取代吹氬，因此有利于夾雜物上浮。電感應加熱感應加熱法具有設備結構簡單、加熱速度快、電熱效率高28中間包是鋼水去除夾雜物理想場所。鋼水面上復蓋劑要有效吸收夾雜物。（1）絕熱保溫；（2）吸收上浮夾雜；（3）隔絕空氣碳化稻殼；中性渣：（CaO/SiO2=0.9～1.0）；堿性渣：（CaO+MgO/SiO2≥3）；雙層渣。渣中（SiO2）增加，鋼水中T[O]增加。生產(chǎn)潔凈鋼應用堿性復蓋劑。6、中間包覆蓋劑中間包是鋼水去除夾雜物理想場所。鋼水面上復蓋劑要有效吸收夾雜297、成分微調及夾雜物變性處理

向中間包內(nèi)喂入各種合金包芯線，改變鋼中夾雜物形態(tài)或調整某些微量合金元素或易氧化元素的含量8、復合工作襯凈化鋼液

中間包內(nèi)凈化鋼液，法國索拉克鋼鐵公司研制了一種中間包鋼液凈化復合工作襯，這種中間包襯的主要成分為氧化鈣、氧化鎂和二氧化硅天然原材料作中間包襯材料。鎂質材料墊層具有良好的隔熱性能，能減少中間包內(nèi)鋼水的熱損失；鈣鎂質材料表層除具有吸收鋼中Al2O3夾雜物的作用外，還具有脫硫、脫氮的作用。7、成分微調及夾雜物變性處理30二、結晶器冶金結晶器被稱為連鑄機的“心臟”，其作用是使鋼水均勻快速地冷卻，以形成厚度均勻、表面良好的初生坯殼，從而保證連鑄的順利進行。設計結晶器的根本目的，就在于使從結晶器出來的鑄坯具有一定厚度的均勻坯殼，在機械應力和熱應力的綜合作用下，既不會拉斷，也不致產(chǎn)生歪扭變形和裂紋等質量缺陷。結晶器本體由結晶器銅管、外水套、內(nèi)水套和冷卻水系統(tǒng)組成，足輥用于支撐導向坯殼很薄的鑄坯。二、結晶器冶金結晶器本體由結晶器銅管、外水套、內(nèi)水套和冷卻水311、保證凝固坯殼均勻生長合適的浸入式水口形狀、出口傾角以及浸入深度。電磁制動技術液面自動控制技術保護渣電磁攪拌技術1、保證凝固坯殼均勻生長合適的浸入式水口形狀、出口傾角以及浸322、液相穴夾雜物上浮與排除結晶器液相穴中的夾雜物，一部分隨環(huán)流水平流動帶到鋼渣界面，一部分隨沖擊流股帶入液相穴深處。前者有利于保護渣吸收，而后者夾雜物能否順利上浮主要取決于流股沖擊深度。①采用電磁制動技術，抵消流股向下的沖力；②向結晶器吹Ar。試驗表明，經(jīng)中間包塞棒或浸入式水口向結晶器吹Ar量為5L/min，氣泡能均勻分布在結晶器內(nèi)，如吹Ar量超過了10L/min，就會引起結晶器“沸騰”；③合適的保護渣性能有利于充分吸收上浮的夾雜2、液相穴夾雜物上浮與排除結晶器液相穴中的夾雜物，一部分隨環(huán)333、結晶器微合金化結晶器喂包芯線結晶器喂稀土絲3、結晶器微合金化344、凝固組織的控制在結晶器內(nèi)加微型冷卻劑（如微細鐵末），喂入薄鋼帶或噴入金屬粉末，以降低鋼水過熱度，使結晶器內(nèi)鋼水在液相線溫度凝固，增加鑄坯等軸晶區(qū)，改善鑄態(tài)組織，減輕中心偏析。電磁攪拌4、凝固組織的控制35一、拉速定義:拉坯速度是以每分鐘從結晶器拉出的鑄坯長度來表示.拉坯速度應和鋼液的澆注速度相一致。二、拉速控制的意義：拉速控制合理,不但可以保證連鑄生產(chǎn)的順利進行,而且可以提高連鑄生產(chǎn)能力,改善鑄坯的質量.現(xiàn)代連鑄追求高拉速.三、拉速確定：1、確定原則:確保鑄坯出結晶器時的能承受鋼水的靜壓力而不破裂，對于參數(shù)一定的結晶器，拉速高時，坯殼??；反之拉速低時則形成的坯殼厚。一般，拉速應確保出結晶器的坯殼厚度為8-15mm。4.3拉速的確定和控制一、拉速定義:拉坯速度是以每分鐘從結晶器拉出的鑄坯長度來表示362、影響因素A、機身長度（液穴長度）的限制根據(jù)凝固的平方根定律，鑄坯完全凝固時達到的厚度又機身長度得到拉速

B、拉坯力的限制拉速提高，鑄坯中的未凝固長度變長，各相應位置上凝固殼厚度變薄，鑄坯表面溫度升高，鑄坯在輥間的鼓肚量增多。拉坯時負荷增加。超過拉拔轉矩就不能拉坯，所以限制了拉速的提高。C、結晶器導熱能力的限制根據(jù)結晶器散熱量計算出，最高澆注速度板坯為2.5米/分方坯為3-4米/分2、影響因素37D、拉坯速度對鑄坯質量的影響（1）降低拉速可以阻止或減少鑄坯內(nèi)部裂紋和中心偏析（2）提高拉速可以防止鑄坯表面產(chǎn)生縱裂和橫裂（3）為防止矯直裂紋，拉速應使鑄坯通過矯直點時表面溫度避開鋼的熱脆區(qū)。E、鋼水過熱度的影響一般連鑄規(guī)定允許最大的鋼水過熱度，在允許過熱度下拉速隨著過熱度的降低而提高。F、鋼種影響就含碳量而言，拉坯速度按低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼的順序由高到低；就鋼中合金含量而言，拉速按普碳鋼、優(yōu)質碳素鋼、合金鋼順序降低。

D、拉坯速度對鑄坯質量的影響383、經(jīng)驗公式L——鑄坯斷面周長；F——鑄坯斷面面積；S——速度系數(shù)。3、經(jīng)驗公式39

鋼水在結晶器內(nèi)的冷卻即一冷確定，其冷卻效果可以由通過結晶器壁傳出的熱流的大小來度量。1、一冷作用：一冷就是結晶器通水冷卻。其作用是確保鑄坯在結晶器內(nèi)形成一定的初生坯殼。2、一冷確定原則：一冷通水是根據(jù)經(jīng)驗確定，以在一定工藝條件下鋼水在結晶器內(nèi)能夠形成足夠的坯殼厚度和確保結晶器安全運行為前提。通常結晶器周邊供水2L/mm.min。進出水溫差不超過100C，出水溫度控制在45-500C為宜，水壓控制在0.4-0.7Mpa.4.4鑄坯冷卻的控制一、一冷確定4.4鑄坯冷卻的控制一、一冷確定40連鑄工藝與操作課件41二、二冷確定二、二冷確定421、二冷作用:二次冷卻是指出結晶器的鑄坯在連鑄機二冷段進行的冷卻過程.其目的是對帶有液芯的鑄坯實施噴水冷卻,使其完全凝固,以達到在拉坯過程中均勻冷卻.2、二冷強度確定原則:二冷通常結合鑄坯傳熱與鑄坯冶金質量兩個方面來考慮.鑄坯剛離開結晶器,要采用大量水冷卻以迅速增加坯殼厚度,隨著鑄坯在二冷區(qū)移動,坯殼厚度增加,噴水量逐漸降低.因此,二冷區(qū)可分若干冷卻段,每個冷卻段單獨進行水量控制.同時考慮鋼種對裂紋敏感性而有針對性的調整二冷噴水量.1、二冷作用:二次冷卻是指出結晶器的鑄坯在連鑄機二冷段進行的433、二冷水量與水壓:對普碳鋼低合金鋼，冷卻強度為：1.0-1.2L/Kg鋼.對低碳鋼、高碳鋼,冷卻強度為：0.6-0.8L/Kg鋼.對熱裂紋敏感性強的鋼種，冷卻強度為:0.4-0.6L/Kg鋼.水壓為0.1-0.5MPa3、二冷水量與水壓:444.5連鑄生產(chǎn)工藝中間包更換上引錠桿開澆啟車拉矯脫引錠桿切割鋼包更換停車4.5連鑄生產(chǎn)工藝中間包更換上引錠桿開澆啟車拉矯脫451.上引錠桿

油缸驅動→引錠桿放到中間軌道→送入拉矯機引錠桿經(jīng)二冷段→入結晶器上100-150mm→反向至結晶器下口150mm處→拉矯機引錠桿夾緊定位→完成安裝操作.1.上引錠桿油缸驅動→引錠桿放到中間軌462.開澆

精煉處理后鋼水→連鑄回轉臺→加保溫蓋→轉至澆注工位→中間包小車至澆注工位→中間包基座下降→水口與結晶器對中→開大包水口→中間包加保溫劑→開中間包滑動水口→實現(xiàn)開澆2.開澆精煉處理后鋼水→連鑄回轉臺47鋼包澆注鋼包就位------滑動水口------長水口------中間包中間包澆注(塞棒/水口------滑動水口-------浸入式水口------結晶器)(1)塞棒開澆(2)定徑口開澆正常澆注鋼包澆注48開澆操作要求:好;快;穩(wěn)好——中間包烘烤好；水口烘烤好；快——鋼包、中間包就位快；鋼包開澆快；穩(wěn)——中間包開澆穩(wěn)；拉矯機啟動要穩(wěn)。開澆操作要求:好;快;穩(wěn)493.啟車拉矯啟車:

從中間包開澆到拉矯機啟動時間為10-15s,開始拉坯速度為0.5m/min。2min后達正常速度,之后根據(jù)鋼水過熱度調整拉速,啟動拉矯機同時結晶器振動,二冷噴水;加保護渣:

中間包開澆后加保護渣,勤加少加,均勻覆蓋;0.5-0.6kg/t;拉坯:結晶器液面波動80-120mm±3mm;矯直:

鑄坯在高溫下通過拉矯機連續(xù)矯直,使弧形坯變成直線鑄坯.3.啟車拉矯啟車:504.脫引錠桿

引錠桿頭部凹槽與注入結晶器鋼水接觸凝固成凸臺，將鑄坯與引錠桿掛接一起，拉出拉矯機后，將引錠頭抬起，實現(xiàn)鑄坯與引錠桿分離。4.脫引錠桿引錠桿頭部凹槽與注入結晶器515.切割

鑄坯切割長度由PLC系統(tǒng)自動調節(jié)，當滿足用戶和下部工序要求時，夾鉗夾住鑄坯并與之同步，切割槍開始工作，切割完畢，夾鉗松開，切割機復位。5.切割鑄坯切割長度由PLC系統(tǒng)自動調節(jié)，當526.鋼包更換

根據(jù)回轉臺上重力傳感器指示的鋼水狀態(tài)，在澆注近結束時控制滑動水口開度，根據(jù)大包下渣檢測裝置測定下渣情況，關閉水口。大包提起，脫長水口，回轉180°，將待澆鋼包旋至中間包上方，實現(xiàn)多爐連澆。6.鋼包更換根據(jù)回轉臺上重力傳感器指示的鋼水狀態(tài)537.中間包更換

根據(jù)包襯和浸入式水口壽命決定，一般10-15次。更換過程：

大包長水口關閉后，提升并脫長水口，至中間包液面高度200mm時，關中包滑動水口并停拉矯，中包升起至待機位，另一預熱好的中包開到澆鋼位，機座下降，對中水口，按開澆操作進行。7.中間包更換根據(jù)包襯和浸入式水口壽命決定，一548.停車

大包和中包滑動水口關閉。當中包水口關閉時向結晶器內(nèi)加冷鋼，以加速尾坯凝固。降低拉速到0.5m/min，同時二冷強度下降。待尾坯凝固后，將其拉出。8.停車大包和中包滑動水口關閉。當中包水口關554.6澆注事故分析一、鋼包滑動水口故障：1、不能自動開澆：燒氧引流2、鋼包注流失控4.6澆注事故分析一、鋼包滑動水口故障：56二、中間包故障1、開澆自動澆鋼2、開澆后控制失靈3、水口結瘤堵塞二、中間包故障1、開澆自動澆鋼57連續(xù)鑄鋼過程中，凝固坯殼出結晶器后，抵抗不住鋼水靜壓力的作用，致使鋼水從坯殼薄弱處流出造成的事故。

發(fā)生漏鋼事故會造成設備損壞、連鑄停澆、鋼水返回等問題,嚴重影響連鑄機的正常生產(chǎn)。連鑄漏鋼的種類較多,有開澆漏鋼、懸掛漏鋼、粘結漏鋼、卷渣漏鋼和切斷漏鋼等。漏鋼的情況不同,其產(chǎn)生的原因和機理也不盡相同。三、漏鋼連續(xù)鑄鋼過程中，凝固坯殼出結晶器后，抵抗不住鋼水靜壓力的作用58漏鋼的種類(1)開澆漏鋼。開澆后拉坯起步時由于引錠桿頭部密封不良所致。(2)懸掛漏鋼。結晶器角縫大、角墊板凹陷或銅板劃傷，使結晶器拉坯阻力增大，極易發(fā)生起步懸掛漏鋼。(3)裂紋漏鋼。在結晶器內(nèi)坯殼產(chǎn)生嚴重縱裂、角裂或脫方(見鼓肚與菱變)，鑄坯出結晶器造成的漏鋼。(4)夾渣漏鋼。由于在結晶器內(nèi)渣塊或異物裹入凝固殼局部區(qū)域，使坯殼厚度太薄而造成漏鋼。(5)粘結漏鋼。由于結晶器保護渣潤滑不良，使坯殼粘結在結晶器銅壁而拉斷造成漏鋼。(6)切割漏鋼。當拉速太快，二次冷卻太弱，致使鑄坯內(nèi)液相穴過長，鑄坯切割后中心未凝固的鋼液流出。某廠對所生產(chǎn)的500萬t板坯統(tǒng)計表明．各類漏鋼所占比例為：開澆9．1％，夾渣2．3％，粘結45—50％，裂紋22．7％，鼓肚4．6％，水口凝鋼2．3％，其他4．5％。漏鋼的種類(1)開澆漏鋼。開澆后拉坯起步時由于引錠桿頭部密封59連鑄工藝與操作課件60引起漏鋼的因素

(1)設備因素。結晶器磨損以致失去錐度，鑄坯脫方嚴重，對弧不準，結晶器注流不對中等。(2)工藝操作因素。拉速過快，注溫過高，水口不對中，結晶器液面波動太大，冷卻強度不足等。(3)坯殼懸掛。結晶器銅板變形，內(nèi)壁劃傷，液渣膜潤滑中斷等。(4)異物嵌入凝固殼。如液面波動太大時結晶器未熔渣塊卷入凝固殼。(5)保護渣性能不良。

引起漏鋼的因素(1)設備因素。結晶器磨損以致失去錐度，鑄坯61避免粘結漏鋼措施(1)改進自動潤滑系統(tǒng)，提高潤滑渣的質量(2)加強結晶器的在線管理，確定振動參數(shù)和合理的負滑脫率(3)減小結晶器液面波動，自動檢測控制裝置(4)降低鋼水過熱度(5)開發(fā)利用漏鋼預報系統(tǒng)，作到提前預防，避免粘結拉斷的產(chǎn)生。避免粘結漏鋼措施(1)改進自動潤滑系統(tǒng)，提高潤滑渣的質量624.7連鑄技術經(jīng)濟指標連鑄比：rateofcontinuouscastingproductivity連鑄比是指連鑄合格坯產(chǎn)量占鋼總產(chǎn)量的百分比。此值代表了一個國家或鋼鐵企業(yè)連續(xù)鑄鋼技術發(fā)展的水平。平均連澆爐數(shù)：提高中間包的連澆爐數(shù)是提高連鑄機生產(chǎn)率、降低操作費用的重要措施。多爐連澆是個綜合指標，受多種因素的影響，也代表生產(chǎn)管理的水平。4.7連鑄技術經(jīng)濟指標連鑄比：rateofcontin63一、連鑄過程自動檢測第五節(jié)連鑄過程檢測與自動控制（一）中間包鋼液溫度測定1、中間包鋼液溫度的點測

用快速測溫頭及數(shù)字顯示二次儀測量溫度。

一、連鑄過程自動檢測第五節(jié)連鑄過程檢測與自動控制（一）64

2、中間包鋼液溫度的連續(xù)測定

65（二）結晶器液面控制1、放射性同位素測量法（二）結晶器液面控制662、紅外線結晶器液面測量法2、紅外線結晶器液面測量法673、熱電偶結晶器液面測量法3、熱電偶結晶器液面測量法684、激光結晶器液面測量法4、激光結晶器液面測量法69（三）連鑄機漏鋼預報裝置（三）連鑄機漏鋼預報裝置70（四）連鑄二次冷卻水控制（四）連鑄二次冷卻水控制71（五）鑄坯表面缺陷在線檢測1、工業(yè)電視攝象法（五）鑄坯表面缺陷在線檢測722、渦流檢測法2、渦流檢測法73

二、連鑄過程質量控制（一）提高鋼純凈度的措施1、無渣出鋼2、選擇合適的精煉處理方式3、采用無氧化澆注技術4、充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用5、選用優(yōu)質耐火材料6、充分發(fā)揮結晶器的作用7、采用電磁攪拌技術，控制注流運動

二、連鑄過程質量控制74

（二）連鑄坯表面質量及控制連鑄坯表面質量的好壞決定了鑄坯在熱加工之前是否需要精整，也是影響金屬收得率和成本的重要因素，還是鑄坯熱送和直接軋制的前提條件。連鑄坯表面缺陷形成的原因較為復雜，但總體來講，主要是受結晶器內(nèi)鋼液凝固所控制。

（二）連鑄坯表面質量及控制75連鑄工藝與操作課件76（三）連鑄坯內(nèi)部質量及控制鑄坯的內(nèi)部質量是指鑄坯是否具有正確的凝固結構、偏析程度、內(nèi)部裂紋、夾雜物含量及分布狀況等。凝固結構是鑄坯的低倍組織，即鋼液凝固過程中形成等軸晶和柱狀晶的比例。鑄坯的內(nèi)部質量與二冷區(qū)的冷卻及支撐系統(tǒng)密切相關。（三）連鑄坯內(nèi)部質量及控制77連鑄工藝與操作課件78連鑄工藝與操作課件79

1、減少鑄坯內(nèi)部裂紋的措施（1）采用壓縮澆鑄技術，或者應用多點矯直技術（2）二冷區(qū)采用合適夾輥輥距，支撐輥準確對?。?）二冷水分配適當，保持鑄坯表面溫度均勻（4）合適拉輥壓下量，最好采用液壓控制機構

1、減少鑄坯內(nèi)部裂紋的措施802、夾雜物的控制2、夾雜物的控制81(3)鋼包精煉渣成分控制不管采用何種精煉方法（如RH、LF、VD），合理攪拌強度和合理精煉渣組成是獲得潔凈鋼水的基礎。合適的鋼包渣成分CaO/Al2O3＝1.5～1.8，CaO/SiO2=8～13，（FeO+MnO）<5％。高堿度、低熔點、低氧化鐵、富CaO鈣鋁酸鹽的精煉渣，能有效吸收大顆粒夾雜物，降低總氧。(3)鋼包精煉渣成分控制82連鑄工藝與操作課件83(5)中間包控流裝置中間包不是簡單的過渡容器，而是一個冶金反應容器，作為鋼水進入結晶器之前進一步凈化鋼水中間包促進夾雜物上浮其方法：1）增加鋼水在中間包平均停留時間t：t＝w/（a×b×ρ×v）中間包向大容量深熔池方向發(fā)展。2）改變鋼水在中間包流動路徑和方向，促進夾雜物上浮。(5)中間包控流裝置84（6）中間包復蓋劑中間包是鋼水去除夾雜物理想場所。鋼水面上復蓋劑要有效吸收夾雜物。碳化稻殼；中性渣：（CaO/SiO2=0.9～1.0）；堿性渣：（CaO+MgO/SiO2≥3）；雙層渣。渣中（SiO2）增加，鋼水中T[O]增加。生產(chǎn)潔凈鋼應用堿性復蓋劑。（6）中間包復蓋劑85（7）堿性包襯鋼水與中間包長期接觸，鋼水與包襯的熱力學性能必須是穩(wěn)定的，這是生產(chǎn)潔凈鋼的一個重要條件。包襯材質中SiO2增加，鑄坯中總氧T[O]是增加，因此生產(chǎn)潔凈鋼應用堿性包襯。對低碳Al-K鋼，中間包襯用Mg-Ca質涂料（Al2O3→0），包襯反應層中Al2O3可達21％，說明能有效吸附夾雜物。（7）堿性包襯86(8)鋼種微細夾雜物去除大顆粒夾雜（>50μm）去除， 采用中間包控流技術；小顆粒夾雜（<50μm）去除： －中間包鈣質過濾器 －中間包電磁旋轉(8)鋼種微細夾雜物去除87(9)防止?jié)沧⑦^程下渣和卷渣

—加入示蹤劑追蹤鑄坯中夾雜物來源；—結晶器渣中示蹤劑變化；—鑄坯中夾雜物來源，初步估算外來夾雜物占41.6%二次氧化占39%，脫氧產(chǎn)物為20%(9)防止?jié)沧⑦^程下渣和卷渣88連鑄工藝與操作課件89(11)結晶器鋼水流動控制(11)結晶器鋼水流動控制90（四）連鑄坯形狀缺陷及控制1、鼓肚變形帶液心的鑄坯在運行過程中，于兩支撐輥之間，高溫坯殼中鋼液靜壓力作用下，發(fā)生鼓脹成凸面的現(xiàn)象，稱之為鼓肚變形。板坯寬面中心凸起的厚度與邊緣厚度之差叫鼓肚量，用以衡量鑄坯彭肚變形程度。（四）連鑄坯形狀缺陷及控制91連鑄工藝與操作課件92減少鼓肚應采取措施◆降低連鑄機的高度◆二冷區(qū)采用小輥距密排列；鑄機從上到下輥距應由密到疏布置；◆支撐輥要嚴格對中◆加大二冷區(qū)冷卻強度?！舴乐怪屋伒淖冃?，板坯的支撐輥最好選用多節(jié)輥。

減少鼓肚應采取措施932、菱形變形菱形變形也叫脫方。是大、小方坯的缺陷。是指鑄坯的一對角小于90°，另一對角大于90°；兩對角線長度之差稱為脫方量。

2、菱形變形94應對菱變的措施

◆選用合適錐度的結晶器◆結晶器最好用軟水冷卻◆保持結晶器內(nèi)腔正方形，以使凝固坯殼為規(guī)規(guī)正正的形狀◆結晶器以下的600mm距離要嚴格對??；并確保二冷區(qū)的均勻冷卻?！艨刂坪娩撘撼煞?。

應對菱變的措施◆選用合適錐度的結晶器953、圓鑄坯變形圓坯變形成橢圓形或不規(guī)則多邊形。圓坯直徑越大，變成隨圓的傾向越嚴重。形成橢圓變形的原因有：1）圓形結晶器內(nèi)腔變形；2）二冷區(qū)冷卻不均勻；3）連鑄機下部對弧不準；4）拉矯輥的夾緊力調整不當，過分壓下。

3、圓鑄坯變形96可采取相應措施：◆及時更換變形的結晶器◆連鑄機要嚴格對弧◆二冷區(qū)均勻冷卻◆可適當降低拉速

可采取相應措施：97三、中間包冶金當前對鋼產(chǎn)品質量的要求變得更加嚴格。中間包不僅僅只是生產(chǎn)中的一個容器，而且在純凈鋼的生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。70年代認識到改變中間包形狀和加大中間包容積可以達到延長鋼液的停留時間，提高夾雜物去除率的目的；安裝擋渣墻，控制鋼液的流動，實現(xiàn)夾雜物有效碰撞、長大和上浮。80年代發(fā)明了多孔導流擋墻和中間包過濾器。三、中間包冶金98在防止鋼水被污染的技術開發(fā)中，最近已有實質性的進展。借助先進的中間包設計和操作如中間包加熱，熱周轉操作，惰性氣氛噴吹，預熔型中間包渣，活性鈣內(nèi)壁，中間包喂絲，以及中間包夾雜物行為的數(shù)學模擬等，中間包在純凈鋼生產(chǎn)中的作用體現(xiàn)得越來越重要。在現(xiàn)代連鑄的應用和發(fā)展過程中，中間包的作用顯得越來越重要，其內(nèi)涵在被不斷擴大，從而形成一個獨特的領域——中間包冶金。在防止鋼水被污染的技術開發(fā)中，最近已有實99連鑄工藝與操作課件100連鑄工藝與操作課件101中間包冶金的最新技術

◆H型中間包◆離心流中間包◆中間包吹氬◆去夾雜的陶瓷過濾器◆電磁流控制中間包冶金的最新技術◆H型中間包10201十一月2022連鑄工藝與操作(1)23十月2022連鑄工藝與操作(1)103連續(xù)鑄鋼主要內(nèi)容一、概述二、連鑄設備三、基礎理論四、生產(chǎn)工藝五、在線檢測六、工藝實踐連續(xù)鑄鋼主要內(nèi)容一、概述104連鑄機設備弧形連鑄機規(guī)格和參數(shù)設備:鋼包及鋼包回轉臺中間包及中間包車結晶器和振動裝置冷卻系統(tǒng)拉坯校直裝置輔助裝置電磁攪拌裝置盛鋼桶中間包(止塞桿)結晶器火焰切割長流嘴浸入式水口模振引拔鋼坯連鑄機設備弧形連鑄機規(guī)格和參數(shù)盛鋼桶中間包結晶器火焰切割長流105連鑄澆注系統(tǒng)連鑄澆注系統(tǒng)106§4連鑄的工藝要點4.1連鑄鋼水的準備4.2中間包和結晶器的冶金4.3拉速的確定和控制4.4鑄坯冷卻的控制4.5連鑄操作工藝4.6澆注事故分析4.7連鑄技術經(jīng)濟指標§4連鑄的工藝要點4.1連鑄鋼水的準備107要想使連鑄生產(chǎn)穩(wěn)定高效地進行，并且保證鑄坯質量，首先要準備好成分、溫度、脫氧程度及純凈度都合格的鋼水。

這里重點介紹鋼水溫度的要求。另外，煉鋼工序和連鑄工序要緊密配合，步調一致。4.1連鑄鋼水的準備

要想使連鑄生產(chǎn)穩(wěn)定高效地進行，并且保證鑄坯質量，首先要準108一、各元素含量控制⑴碳是鋼中最基本的元素，對組織性能影響最大，尤其是需要在熱處理狀態(tài)下使用的鋼，其影響更為突出。多爐連澆時，各爐次間鋼水含碳量的差別要求小于0.02%。⑵錳也是鋼中重要元素：Mn/S＞24，可消除硫的危害。改善連鑄鋼水的流動性，應在成分允許的范圍內(nèi)適當增加Mn/Si比，以把脫氧產(chǎn)物控制為液態(tài)。⑶鋁是鋼水的強氧劑，Al2O3聚集，堵塞水口；⑷鋼中微量元素：Cu、Sn、Sb等元素在鑄坯表面富集會產(chǎn)生細小表面晶間裂紋等。因此，對其含量有嚴格要求，如要求Cu含量在0.02%以下，Sn含量在0.02%以下，S、P含量在0.025%以下一、各元素含量控制⑴碳是鋼中最基本的元素，對組織性能影響最大109二、潔凈度鋼液的純凈度主要是指鋼中氣體氮、氫、氧和非金屬夾雜物的數(shù)量、形態(tài)和分布。在當前煉鋼及連鑄水平下，一般認為，成品鋼中的磷、硫、氧、氮、氫總含量小于0.01%即為超潔凈鋼。①最大限度地降低主原料帶入轉爐的硫。煉鋼脫硫主要靠鐵水預處理和鋼水深脫硫②最大限度地凈化鋼液：保護澆注；寶鋼煉鋼廠采用了吹氬保護，設三重擋渣堰及過濾器，采用鎂鈣質涂料和吸附氧化物的覆蓋劑，效果良好。二、潔凈度鋼液的純凈度主要是指鋼中氣體氮1101、脫氧過程控制預脫氧：Si和Mn；SiO2增加鋼水粘度形成液態(tài)硅酸錳終脫氧：Al；Al2O3降低鋼水流動性粘結水口或塞棒復合脫氧：Ca和Al2O3形成液態(tài)渣

1、脫氧過程控制預脫氧：Si和Mn；SiO2增加鋼水粘度1112、保護澆注無渣出鋼：偏心爐底；擋渣球保護澆注：保護渣；爐蓋長水口，浸入式水口；氬封水口接頭

爐外精煉

2、保護澆注無渣出鋼：偏心爐底；擋渣球112澆注溫度:指鋼水進入結晶器時的溫度.也可以指中間包內(nèi)的鋼水溫度.通常一爐鋼水需在中間包內(nèi)測溫3次，即開澆后5min、澆鑄中期和澆鑄結束前5min,而這3次溫度的平均值被視為平均澆鑄溫度。鋼水的澆鑄溫度要求:(在一定范圍內(nèi)的合理溫度)◆在盡可能高的拉速下，保證鑄坯出結晶器時形成足夠厚度的坯殼，使連鑄過程安全的進行下去；◆在結晶器內(nèi),鋼水將熱量平穩(wěn)的傳導給銅板，使周邊坯殼厚度能均勻的生長，保證鑄坯表面質量。三、澆注溫度的確定中間包鋼水溫度的控制澆注溫度:指鋼水進入結晶器時的溫度.也可以指中間包內(nèi)的鋼水溫113鋼水溫度過高的危害：①出結晶器坯殼薄，容易漏鋼；②耐火材料侵蝕加快，易導致鑄流失控，降低澆鑄安全性；③增加非金屬夾雜，影響板坯內(nèi)在質量；④鑄坯柱狀晶發(fā)達；⑤中心偏析加重，易產(chǎn)生中心線裂紋。

鋼水溫度過低的危害：

①容易發(fā)生水口堵塞，澆鑄中斷；②連鑄表面容易產(chǎn)生結皰、夾渣、裂紋等缺陷；③非金屬夾雜不易上浮，影響鑄坯內(nèi)在質量。鋼水溫度過高的危害：114（澆注溫度也稱目標澆注溫度）：T澆=TL+△T

式中：

TL——液相線溫度△T——鋼水過熱度1、液相線溫度TL

液相線溫度，即開始凝固的溫度，就是確定澆鑄溫度的基礎。推薦一個計算公式(普碳鋼和低合金鋼)TL=1537-{88[%C]+8[%Si]+5[%Mn]+30[%P]+25[%S]+5[%Cu]+4[%Ni]+2[%Mo]+2[%V]+1.5[%Cr]}（澆注溫度也稱目標澆注溫度）：1152、鋼水過熱度△T的確定鋼水過熱度主要是根據(jù)鑄坯的質量要求和澆鑄性能來確定。鋼種類別過熱度非合金結構鋼10-20℃鋁鎮(zhèn)靜深沖鋼15-25℃高碳、低合金鋼5-15℃2、鋼水過熱度△T的確定116四、出鋼溫度的確定

㈠鋼水過程溫降分析鋼水從出鋼到進入中間包經(jīng)歷5個溫降過程：△T總=△T1+△T2+△T3+△T4+△T5△T1出鋼過程的溫降；△T2出完鋼鋼水在運輸和靜置期間的溫降(1.0～1.5℃/min)；△T3鋼包精煉過程的溫降（6～10℃/min）；△T4精煉后鋼水在靜置和運往連鑄平臺的溫降(0.5～1.2℃/min）;△T5鋼水從鋼包注入中間包的溫降。四、出鋼溫度的確定㈠鋼水過程溫降分析1171、△T1鋼水從煉鋼爐的出鋼口流入鋼包這個過程的溫降分析：熱量損失形式：鋼流輻射熱損失、對流熱損失、鋼包吸熱。影響因素：出鋼時間、出鋼溫度及鋼包的使用狀況。降低熱量損失的措施：①盡量降低出鋼溫度②減少出鋼時間③維護好出鋼口，使出鋼過程中最大程度保持鋼流的完整性④鋼包預熱

⑤保持包底干凈1、△T1鋼水從煉鋼爐的出鋼口流入鋼包這個過程的溫降分1182、△T2出完鋼鋼包內(nèi)鋼水到精煉開始前經(jīng)過的運輸和靜置過程中產(chǎn)生的溫降分析：熱量損失形式：鋼水上表面通過渣層的熱損失、鋼包包襯吸熱。影響因素：鋼包的容量、包襯材質及溫度，鋼包的運輸距離。降低熱量損失的措施：①鋼包烘烤、充分預熱②減少留置時間③在鋼包內(nèi)加入合適的保溫劑3、△T3鋼包精煉過程的溫降分析熱量損失取決于二次精煉的時間和方法。例如:向鋼包中吹Ar,由于Ar氣的攪拌強化了對流傳熱，同時Ar氣本身還吸熱,所以隨著吹Ar時間的延長及Ar氣量的增加,熱量損失會增大.2、△T2出完鋼鋼包內(nèi)鋼水到精煉開始前經(jīng)過的運輸和靜置1194、△T4鋼包精煉結束鋼水在靜置和運往連鑄平臺的溫降分析：熱量損失形式：鋼水上表面通過渣層的熱損失、鋼包包襯吸熱。熱量損失大?。轰摪鼉?nèi)襯吸熱降低加了保溫劑，溫降減小5、△T5鋼水從鋼包注入中間包過程中產(chǎn)生的溫降分析：熱量損失形式：輻射熱損失、對流熱損失、鋼包吸熱。影響因素：鋼流保護狀況；中間包的容量、材質、烘烤溫度及保溫措施降低熱量損失的措施：①鋼流需保護，采用長水口②減少澆鑄時間③充分預熱中間包內(nèi)襯④中間包鋼液面添加保溫劑⑤提高連澆爐數(shù)4、△T4鋼包精煉結束鋼水在靜置和運往連鑄平臺的溫120T出鋼=T澆+△T總控制好出鋼溫度是保證目標澆鑄溫度的首要前提。具體的出鋼溫度要根據(jù)每個鋼廠在自身溫降規(guī)律調查的基礎上，根據(jù)每個鋼種所要經(jīng)過的工藝路線來確定。㈢鋼水溫度控制要點1、出鋼溫度控制：①提高終點溫度命中率②確保從出鋼到二次精煉站，鋼包鋼水溫度處于目標范圍之內(nèi)2、充分發(fā)揮鋼包精煉的溫度與時間的協(xié)調作用3、控制和減少從鋼包到中間包的溫度損失采用長水口保護澆鑄；鋼包、中間包加保溫劑㈡出鋼溫度的確定T出鋼=T澆+△T總㈡出鋼溫度的確定1214、鋼水在鋼包中的溫度控制根據(jù)冶煉鋼種嚴格控制出鋼溫度，使其在較窄的范圍內(nèi)變化；其次，要最大限度地減少從出鋼、鋼包中、鋼包運送途中及進入中間包的整個過程中的溫降。實際生產(chǎn)中需采取在鋼包內(nèi)調整鋼水溫度的措施：①鋼包吹氬調溫。②加廢鋼調溫。③在鋼包中加熱鋼水技術。④鋼水包的保溫。

4、鋼水在鋼包中的溫度控制1224.2中間包與結晶器冶金一、中間包冶金冶金工作者在中間包上采取了一系列的技術措施來強化和擴大中間包的冶金功能，從而使中間包由一種簡單的鋼液過渡容器變成了一種重要的鋼液精煉設備。中間包冶金的概念包括:1

凈化、潔凈鋼水的功能

2

調節(jié)鋼水溫度，均勻鋼水溫度。3改善鋼水流動4中間包內(nèi)可以進行吹氬、喂絲、加熱，起到微調成分，調節(jié)溫度等冶金功能。4.2中間包與結晶器冶金一、中間包冶金123中間包及中間包車中間包作用：介于大包和結晶器之間，接受來自大包的鋼水，并向結晶器分流，起到減壓、穩(wěn)流、除渣、儲鋼分流、均勻溫度和成分以及冶金的作用；結構：呈“T”型，由包體、包蓋組成，底部設有滑動水口機構，浸入式水口及夾持裝置，并設溢流槽。中間包及中間包車中間包作用：1241、設置擋渣墻圖5-5a所示。使用中取得了如下效果：提高了鋼的清潔度；使中間包流場均勻，消除了死區(qū)；增大了鋼水停留時間；增大了鋼—渣相互作用時間；減少了水口堵塞。隨后，他們又對上述擋墻設備進行了改進，如圖5-5b所示，從圖中看出，鋼水向上流動的比例增大，避免了鋼水在較短時間內(nèi)流入水口。之后又設計安裝了開有向上傾角的隔板，并取消了擋墻，如圖5-5c所示。1、設置擋渣墻圖5-5a所示。使用中取得了如下效果：提高了1252、防湍流墊改善中間包流動狀態(tài)防湍流墊安裝在中間包底部的鋼包注流沖擊區(qū)，它使從鋼包長水口沖出的鋼流向注流中心折回，在防湍流墊內(nèi)重復循環(huán)以消耗掉注流的動能，從而降低了注流速度，防止湍流的產(chǎn)生。容量大型化2、防湍流墊改善中間包流動狀態(tài)防湍流墊安裝在中間包底部的鋼包1263、向中間包底部吹氣通過中間包底部的多孔磚向中間包內(nèi)吹入惰性氣體，如圖5-7所示，由于氣泡上升運動，鋼水的上升運動遠大于不吹氣時的運動，同時夾雜物上浮運動速度增大，無疑這對去除夾雜物更為有利。3、向中間包底部吹氣1274、中間包過濾技術為了提高鋼的清潔度，防止和減輕水口堵塞，近年來，美國、日本和我國相繼開展了鋼水過濾技術的開發(fā)研究工作4、中間包過濾技術1285、中間包加熱技術采用中間包內(nèi)加熱可保持最佳過熱度澆鑄、補充合金微調所需熱量。等離子體加熱等離子加熱的原理是利用氬氣或氮氣在電弧下離解成為等離子體的高溫氣體作為加熱源，對中間包鋼水進行加熱。其特點是溫度高，能量集中，功率調節(jié)快，溫度控制精確，能量利用率高（大于80%），氣體選擇靈活，不含對鋼水有害的雜質。5、中間包加熱技術采用中間包內(nèi)加熱可保持最佳過熱度澆鑄、補充129電感應加熱感應加熱法具有設備結構簡單、加熱速度快、電熱效率高、成本低、操作方便等優(yōu)點，但在澆鑄初期鋼水溫度控制難度較大。由于感應加熱器安裝在中間包下部更接近結晶器，從鋼水的熱流來看，其位置較為合理，同時，借助于電磁力可以攪拌鋼水，取代吹氬，因此有利于夾雜物上浮。電感應加熱感應加熱法具有設備結構簡單、加熱速度快、電熱效率高130中間包是鋼水去除夾雜物理想場所。鋼水面上復蓋劑要有效吸收夾雜物。（1）絕熱保溫；（2）吸收上浮夾雜；（3）隔絕空氣碳化稻殼；中性渣：（CaO/SiO2=0.9～1.0）；堿性渣：（CaO+MgO/SiO2≥3）；雙層渣。渣中（SiO2）增加，鋼水中T[O]增加。生產(chǎn)潔凈鋼應用堿性復蓋劑。6、中間包覆蓋劑中間包是鋼水去除夾雜物理想場所。鋼水面上復蓋劑要有效吸收夾雜1317、成分微調及夾雜物變性處理

向中間包內(nèi)喂入各種合金包芯線，改變鋼中夾雜物形態(tài)或調整某些微量合金元素或易氧化元素的含量8、復合工作襯凈化鋼液

中間包內(nèi)凈化鋼液，法國索拉克鋼鐵公司研制了一種中間包鋼液凈化復合工作襯，這種中間包襯的主要成分為氧化鈣、氧化鎂和二氧化硅天然原材料作中間包襯材料。鎂質材料墊層具有良好的隔熱性能，能減少中間包內(nèi)鋼水的熱損失；鈣鎂質材料表層除具有吸收鋼中Al2O3夾雜物的作用外，還具有脫硫、脫氮的作用。7、成分微調及夾雜物變性處理132二、結晶器冶金結晶器被稱為連鑄機的“心臟”，其作用是使鋼水均勻快速地冷卻，以形成厚度均勻、表面良好的初生坯殼，從而保證連鑄的順利進行。設計結晶器的根本目的，就在于使從結晶器出來的鑄坯具有一定厚度的均勻坯殼，在機械應力和熱應力的綜合作用下，既不會拉斷，也不致產(chǎn)生歪扭變形和裂紋等質量缺陷。結晶器本體由結晶器銅管、外水套、內(nèi)水套和冷卻水系統(tǒng)組成，足輥用于支撐導向坯殼很薄的鑄坯。二、結晶器冶金結晶器本體由結晶器銅管、外水套、內(nèi)水套和冷卻水1331、保證凝固坯殼均勻生長合適的浸入式水口形狀、出口傾角以及浸入深度。電磁制動技術液面自動控制技術保護渣電磁攪拌技術1、保證凝固坯殼均勻生長合適的浸入式水口形狀、出口傾角以及浸1342、液相穴夾雜物上浮與排除結晶器液相穴中的夾雜物，一部分隨環(huán)流水平流動帶到鋼渣界面，一部分隨沖擊流股帶入液相穴深處。前者有利于保護渣吸收，而后者夾雜物能否順利上浮主要取決于流股沖擊深度。①采用電磁制動技術，抵消流股向下的沖力；②向結晶器吹Ar。試驗表明，經(jīng)中間包塞棒或浸入式水口向結晶器吹Ar量為5L/min，氣泡能均勻分布在結晶器內(nèi)，如吹Ar量超過了10L/min，就會引起結晶器“沸騰”；③合適的保護渣性能有利于充分吸收上浮的夾雜2、液相穴夾雜物上浮與排除結晶器液相穴中的夾雜物，一部分隨環(huán)1353、結晶器微合金化結晶器喂包芯線結晶器喂稀土絲3、結晶器微合金化1364、凝固組織的控制在結晶器內(nèi)加微型冷卻劑（如微細鐵末），喂入薄鋼帶或噴入金屬粉末，以降低鋼水過熱度，使結晶器內(nèi)鋼水在液相線溫度凝固，增加鑄坯等軸晶區(qū)，改善鑄態(tài)組織，減輕中心偏析。電磁攪拌4、凝固組織的控制137一、拉速定義:拉坯速度是以每分鐘從結晶器拉出的鑄坯長度來表示.拉坯速度應和鋼液的澆注速度相一致。二、拉速控制的意義：拉速控制合理,不但可以保證連鑄生產(chǎn)的順利進行,而且可以提高連鑄生產(chǎn)能力,改善鑄坯的質量.現(xiàn)代連鑄追求高拉速.三、拉速確定：1、確定原則:確保鑄坯出結晶器時的能承受鋼水的靜壓力而不破裂，對于參數(shù)一定的結晶器，拉速高時，坯殼薄；反之拉速低時則形成的坯殼厚。一般，拉速應確保出結晶器的坯殼厚度為8-15mm。4.3拉速的確定和控制一、拉速定義:拉坯速度是以每分鐘從結晶器拉出的鑄坯長度來表示1382、影響因素A、機身長度（液穴長度）的限制根據(jù)凝固的平方根定律，鑄坯完全凝固時達到的厚度又機身長度得到拉速

B、拉坯力的限制拉速提高，鑄坯中的未凝固長度變長，各相應位置上凝固殼厚度變薄，鑄坯表面溫度升高，鑄坯在輥間的鼓肚量增多。拉坯時負荷增加。超過拉拔轉矩就不能拉坯，所以限制了拉速的提高。C、結晶器導熱能力的限制根據(jù)結晶器散熱量計算出，最高澆注速度板坯為2.5米/分方坯為3-4米/分2、影響因素139D、拉坯速度對鑄坯質量的影響（1）降低拉速可以阻止或減少鑄坯內(nèi)部裂紋和中心偏析（2）提高拉速可以防止鑄坯表面產(chǎn)生縱裂和橫裂（3）為防止矯直裂紋，拉速應使鑄坯通過矯直點時表面溫度避開鋼的熱脆區(qū)。E、鋼水過熱度的影響一般連鑄規(guī)定允許最大的鋼水過熱度，在允許過熱度下拉速隨著過熱度的降低而提高。F、鋼種影響就含碳量而言，拉坯速度按低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼的順序由高到低；就鋼中合金含量而言，拉速按普碳鋼、優(yōu)質碳素鋼、合金鋼順序降低。

D、拉坯速度對鑄坯質量的影響1403、經(jīng)驗公式L——鑄坯斷面周長；F——鑄坯斷面面積；S——速度系數(shù)。3、經(jīng)驗公式141

鋼水在結晶器內(nèi)的冷卻即一冷確定，其冷卻效果可以由通過結晶器壁傳出的熱流的大小來度量。1、一冷作用：一冷就是結晶器通水冷卻。其作用是確保鑄坯在結晶器內(nèi)形成一定的初生坯殼。2、一冷確定原則：一冷通水是根據(jù)經(jīng)驗確定，以在一定工藝條件下鋼水在結晶器內(nèi)能夠形成足夠的坯殼厚度和確保結晶器安全運行為前提。通常結晶器周邊供水2L/mm.min。進出水溫差不超過100C，出水溫度控制在45-500C為宜，水壓控制在0.4-0.7Mpa.4.4鑄坯冷卻的控制一、一冷確定4.4鑄坯冷卻的控制一、一冷確定142連鑄工藝與操作課件143二、二冷確定二、二冷確定1441、二冷作用:二次冷卻是指出結晶器的鑄坯在連鑄機二冷段進行的冷卻過程.其目的是對帶有液芯的鑄坯實施噴水冷卻,使其完全凝固,以達到在拉坯過程中均勻冷卻.2、二冷強度確定原則:二冷通常結合鑄坯傳熱與鑄坯冶金質量兩個方面來考慮.鑄坯剛離開結晶器,要采用大量水冷卻以迅速增加坯殼厚度,隨著鑄坯在二冷區(qū)移動,坯殼厚度增加,噴水量逐漸降低.因此,二冷區(qū)可分若干冷卻段,每個冷卻段單獨進行水量控制.同時考慮鋼種對裂紋敏感性而有針對性的調整二冷噴水量.1、二冷作用:二次冷卻是指出結晶器的鑄坯在連鑄機二冷段進行的1453、二冷水量與水壓:對普碳鋼低合金鋼，冷卻強度為：1.0-1.2L/Kg鋼.對低碳鋼、高碳鋼,冷卻強度為：0.6-0.8L/Kg鋼.對熱裂紋敏感性強的鋼種，冷卻強度為:0.4-0.6L/Kg鋼.水壓為0.1-0.5MPa3、二冷水量與水壓:1464.5連鑄生產(chǎn)工藝中間包更換上引錠桿開澆啟車拉矯脫引錠桿切割鋼包更換停車4.5連鑄生產(chǎn)工藝中間包更換上引錠桿開澆啟車拉矯脫1471.上引錠桿

油缸驅動→引錠桿放到中間軌道→送入拉矯機引錠桿經(jīng)二冷段→入結晶器上100-150mm→反向至結晶器下口150mm處→拉矯機引錠桿夾緊定位→完成安裝操作.1.上引錠桿油缸驅動→引錠桿放到中間軌1482.開澆

精煉處理后鋼水→連鑄回轉臺→加保溫蓋→轉至澆注工位→中間包小車至澆注工位→中間包基座下降→水口與結晶器對中→開大包水口→中間包加保溫劑→開中間包滑動水口→實現(xiàn)開澆2.開澆精煉處理后鋼水→連鑄回轉臺149鋼包澆注鋼包就位------滑動水口------長水口------中間包中間包澆注(塞棒/水口------滑動水口-------浸入式水口------結晶器)(1)塞棒開澆(2)定徑口開澆正常澆注鋼包澆注150開澆操作要求:好;快;穩(wěn)好——中間包烘烤好；水口烘烤好；快——鋼包、中間包就位快；鋼包開澆快；穩(wěn)——中間包開澆穩(wěn)；拉矯機啟動要穩(wěn)。開澆操作要求:好;快;穩(wěn)1513.啟車拉矯啟車:

從中間包開澆到拉矯機啟動時間為10-15s,開始拉坯速度為0.5m/min。2min后達正常速度,之后根據(jù)鋼水過熱度調整拉速,啟動拉矯機同時結晶器振動,二冷噴水;加保護渣:

中間包開澆后加保護渣,勤加少加,均勻覆蓋;0.5-0.6kg/t;拉坯:結晶器液面波動80-120mm±3mm;矯直:

鑄坯在高溫下通過拉矯機連續(xù)矯直,使弧形坯變成直線鑄坯.3.啟車拉矯啟車:1524.脫引錠桿

引錠桿頭部凹槽與注入結晶器鋼水接觸凝固成凸臺，將鑄坯與引錠桿掛接一起，拉出拉矯機后，將引錠頭抬起，實現(xiàn)鑄坯與引錠桿分離。4.脫引錠桿引錠桿頭部凹槽與注入結晶器1535.切割

鑄坯切割長度由PLC系統(tǒng)自動調節(jié)，當滿足用戶和下部工序要求時，夾鉗夾住鑄坯并與之同步，切割槍開始工作，切割完畢，夾鉗松開，切割機復位。5.切割鑄坯切割長度由PLC系統(tǒng)自動調節(jié)，當1546.鋼包更換

根據(jù)回轉臺上重力傳感器指示的鋼水狀態(tài)，在澆注近結束時控制滑動水口開度，根據(jù)大包下渣檢測裝置測定下渣情況，關閉水口。大包提起，脫長水口，回轉180°，將待澆鋼包旋至中間包上方，實現(xiàn)多爐連澆。6.鋼包更換根據(jù)回轉臺上重力傳感器指示的鋼水狀態(tài)1557.中間包更換

根據(jù)包襯和浸入式水口壽命決定，一般10-15次。更換過程：

大包長水口關閉后，提升并脫長水口，至中間包液面高度200mm時，關中包滑動水口并停拉矯，中包升起至待機位，另一預熱好的中包開到澆鋼位，機座下降，對中水口，按開澆操作進行。7.中間包更換根據(jù)包襯和浸入式水口壽命決定，一1568.停車

大包和中包滑動水口關閉。當中包水口關閉時向結晶器內(nèi)加冷鋼，以加速尾坯凝固。降低拉速到0.5m/min，同時二冷強度下降。待尾坯凝固后，將其拉出。8.停車大包和中包滑動水口關閉。當中包水口關1574.6澆注事故分析一、鋼包滑動水口故障：1、不能自動開澆：燒氧引流2、鋼包注流失控4.6澆注事故分析一、鋼包滑動水口故障：158二、中間包故障1、開澆自動澆鋼2、開澆后控制失靈3、水口結瘤堵塞二、中間包故障1、開澆自動澆鋼159連續(xù)鑄鋼過程中，凝固坯殼出結晶器后，抵抗不住鋼水靜壓力的作用，致使鋼水從坯殼薄弱處流出造成的事故。

發(fā)生漏鋼事故會造成設備損壞、連鑄停澆、鋼水返回等問題,嚴重影響連鑄機的正常生產(chǎn)。連鑄漏鋼的種類較多,有開澆漏鋼、懸掛漏鋼、粘結漏鋼、卷渣漏鋼和切斷漏鋼等。漏鋼的情況不同,其產(chǎn)生的原因和機理也不盡相同。三、漏鋼連續(xù)鑄鋼過程中，凝固坯殼出結晶器后，抵抗不住鋼水靜壓力的作用160漏鋼的種類(1)開澆漏鋼。開澆后拉坯起步時由于引錠桿頭部密封不良所致。(2)懸掛漏鋼。結晶器角縫大、角墊板凹陷或銅板劃傷，使結晶器拉坯阻力增大，極易發(fā)生起步懸掛漏鋼。(3)裂紋漏鋼。在結晶器內(nèi)坯殼產(chǎn)生嚴重縱裂、角裂或脫方(見鼓肚與菱變)，鑄坯出結晶器造成的漏鋼。(4)夾渣漏鋼。由于在結晶器內(nèi)渣塊或異物裹入凝固殼局部區(qū)域，使坯殼厚度太薄而造成漏鋼。(5)粘結漏鋼。由于結晶器保護渣潤滑不良，使坯殼粘結在結晶器銅壁而拉斷造成漏鋼。(6)切割漏鋼。當拉速太快，二次冷卻太弱，致使鑄坯內(nèi)液相穴過長，鑄坯切割后中心未凝固的鋼液流出。某廠對所生產(chǎn)的500萬t板坯統(tǒng)計表明．各類漏鋼所占比例為：開澆9．1％，夾渣2．3％，粘結45—50％，裂紋22．7％，鼓肚4．6％，水口凝鋼2．3％，其他4．5％。漏鋼的種類(1)開澆漏鋼。開澆后拉坯起步時由于引錠桿頭部密封161連鑄工藝與操作課件162引起漏鋼的因素

(1)設備因素。結晶器磨損以致失去錐度，鑄坯脫方嚴重，對弧不準，結晶器注流不對中等。(2)工藝操作因素。拉速過快，注溫過高，水口不對中，結晶器液面波動太大，冷卻強度不足等。(3)坯殼懸掛。結晶器銅板變形，內(nèi)壁劃傷，液渣膜潤滑中斷等。(4)異物嵌入凝固殼。如液面波動太大時結晶器未熔渣塊卷入凝固殼。(5)保護渣性能不良。

引起漏鋼的因素(1)設備因素。結晶器磨損以致失去錐度，鑄坯163避免粘結漏鋼措施(1)改進自動潤滑系統(tǒng)，提高潤滑渣的質量(2)加強結晶器的在線管理，確定振動參數(shù)和合理的負滑脫率(3)減小結晶器液面波動，自動檢測控制裝置(4)降低鋼水過熱度(5)開發(fā)利用漏鋼預報系統(tǒng)，作到提前預防，避免粘結拉斷的產(chǎn)生。避免粘結漏鋼措施(1)改進自動潤滑系統(tǒng)，提高潤滑渣的質量1644.7連鑄技術經(jīng)濟指標連鑄比：rateofcontinuouscastingproductivity連鑄比是指連鑄合格坯產(chǎn)量占鋼總產(chǎn)量的百分比。此值代表了一個國家或鋼鐵企業(yè)連續(xù)鑄鋼技術發(fā)展的水平。平均連澆爐數(shù)：提高中間包的連澆爐數(shù)是提高連鑄機生產(chǎn)率、降低操作費用的重要措施。多爐連澆是個綜合指標，受多種因素的影響，也代表生產(chǎn)管理的水平。4.7連鑄技術經(jīng)濟指標連鑄比：rateofcontin165一、連鑄過程自動檢測第五節(jié)連鑄過程檢測與自動控制（一）中間包鋼液溫度測定1、中間包鋼液溫度的點測

用快速測溫頭及數(shù)字顯示二次儀測量溫度。

一、連鑄過程自動檢測第五節(jié)連鑄過程檢測與自動控制（一）166

2、中間包鋼液溫度的連續(xù)測定

167（二）結晶器液面控制1、放射性同位素測量法（二）結晶器液面控制1682、紅外線結晶器液面測量法2、紅外線結晶器液面測量法1693、熱電偶結晶器液面測量法3、熱電偶結晶器液面測量法1704、激光結晶器液面測量法4、激光結晶器液面測量法171（三）連鑄機漏鋼預報裝置（三）連鑄機漏鋼預報裝置172（四）連鑄二次冷卻水控制（四）連鑄二次冷卻水控制173（五）鑄坯表面缺陷在線檢測1、工業(yè)電視攝象法（五）鑄坯表面缺陷在線檢測1742、渦流檢測法2、渦流檢測法175

二、連鑄過程質量控制（一）提高鋼純凈度的措施1、無渣出鋼2、選擇合適的精煉處理方式3、采用無氧化澆注技術4、充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用5、選用優(yōu)質耐火材料6、充分發(fā)揮結晶器的作用7、采用電磁攪拌技術，控制注流運動

二、連鑄過程質量控制176

（二）連鑄坯表面質量及控制連鑄坯表面質量的好壞決