【正文】 展較為迅速, 也較為普遍地得到了應(yīng)用。在日本和西歐, 不少鋼廠采用了這種方法。上面僅從四個方面, 簡單的介紹了小方坯連注工藝的一些發(fā)展情況。其它如結(jié)晶器液面的白動控制、自動加保護(hù)渣以及有關(guān)水平式小方坯連注機(jī)等, 就不介紹了。 結(jié)語 與模注相比, 連注法具有注坯質(zhì)量良好, 能耗低和鋼的水得率高三大優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)是使連注技術(shù)發(fā)展的主要因素。就小方坯連注而言, 由于其工藝上的困難, 在選擇小方坯連注機(jī)時, 人們不能不對工藝問題加以特殊的考慮。事實(shí)也正是這樣。從目前的實(shí)際情況來看, 在小方坯連注中, 人們也確實(shí)把精力放在工藝問題上。例如, 西德蒂森下萊茵公司奧伯豪森廠, 在新投產(chǎn)的六流小方坯(150150mm) 連注機(jī), 采用了鋼包吹氫、鋼包噴粉(T N 法)、在鋼包和中間罐之間用保護(hù)管及中間罐與結(jié)晶器之間用液態(tài)氮保護(hù)等多項(xiàng)工藝措施。通過上述努力, 取得了良好的效果。還應(yīng)該看到, 小方坯的斷面愈小, 越難澆注。因此, 對鋁脫氧鋼和優(yōu)質(zhì)鋼來說, 小方坯連注的最小斷面應(yīng)大于150150mm,并采用伸人式水口和用保護(hù)渣的澆注工藝我國將引進(jìn)和自行設(shè)計(jì)制造一批小方坯連注機(jī), 其中最小的鑄坯斷面定為70 x 70 m m左右。為使這批小方坯連注機(jī), 能夠按著預(yù)期的目的投產(chǎn), 必須對工藝問題給予足夠的重視。在建主機(jī)的同時, 也應(yīng)該對配套工藝, 諸如鋼包吹氫等加以考慮。否則, 小方坯連注的正常生產(chǎn)將產(chǎn)生困難。若我們先從斷面大于100100mm的小方坯搞起, 在各種配套條件具備并取得經(jīng)驗(yàn)后, 再搞小的,似乎比開始就搞工藝難度大的小方坯較為穩(wěn)妥。 　重接：鑄坯褶皺、沖斷或擠壓帶等互相重合，走向一致，并且都不發(fā)生構(gòu)造面貌和構(gòu)造方位的改變。 形成因素：因各種操作故障引起澆注中斷, 重新開澆后在鑄坯表面易造成重接缺陷；拉速慢導(dǎo)致鑄坯表面振痕太深, 形成重接。 夾雜與結(jié)疤：鑄坯表面形成斑點(diǎn)、褶皺。 　形成因素：結(jié)晶器液面波動劇烈, 使鋼液面上的保護(hù)渣或其它夾雜物卷入鑄坯, 在鑄坯表面形成夾雜；鋼液在拉漏處溢出, 被結(jié)晶器冷卻, 在鑄坯表面形成缺陷；拉速波動過大且頻繁。 劃痕：鑄坯表面有明顯的劃傷痕跡 　形成因素：二冷段機(jī)架足輥上有廢鋼, 造成鑄坯表面劃痕；拉矯輥不平或二次冷卻不均勻, 造成鑄坯跑偏, 鑄坯與拉矯機(jī)架接觸劃傷鑄坯表面。 振痕:鑄坯表面上形成周期性的沿整個周邊橫紋模樣的痕跡。 　形成因素：振痕是結(jié)晶器振動的必然結(jié)果, 難以完全消除, 結(jié)晶器液面波動越大, 振痕越深； 拉速越慢, 振動頻率越低, 振痕越深； 鋼種凝固特性對振痕有很大的影響. 收縮敏感型鋼振痕深, 裂紋敏感型鋼振痕跡。 　 偏析：振動痕跡的底部、表面、中心有明顯的合金元素富集（含碳元素） 　形成因素： 鑄坯內(nèi)部雜質(zhì)元素的偏析程度是由鋼種的化學(xué)成份和冷卻速度決定的. 一般情況下, 主要取決于冷卻速度. 在冷卻速度適當(dāng)?shù)那闆r下, 鋼種的含碳量越高, 偏析越嚴(yán)重； 從連鑄的角度分析, 鑄坯內(nèi)部偏析主要受二次冷卻強(qiáng)度的影響. 二次冷卻強(qiáng)度越大, 鑄坯內(nèi)部雜質(zhì)元素偏析越嚴(yán)重 皮下氣泡：鑄坯表皮下沿柱狀晶方向生長的孔洞。 形成因素： 澆注過程中氫浸入鋼水；鋼水包和中間包烘烤不徹底, 水汽進(jìn)入鋼水； 鋼水中氫和氧含量高, 當(dāng)鋼中的H2 以及C 與O 反應(yīng)生成的CO 壓力大于大氣壓和鋼水靜壓力時形成氣泡；保護(hù)渣受潮或結(jié)晶器滲水, 水份進(jìn)入鑄坯內(nèi)部 成份不勻：鑄坯在鏡像檢測下表現(xiàn)出的個晶相成分不均勻分布。 形成因素： 鋼水吹氬攪拌時間不夠, 頂吹氬時吹氬槍插入的深度不夠, 底吹氬時底吹壓力不夠, 從而造成鋼水成份不勻； 所加調(diào)整鋼水溫度的廢鋼與所澆鋼水不是同一鋼種；鋼水混澆或倒?jié)?；合金料加入時間過晚或追加料補(bǔ)吹氬不及時。 內(nèi)部夾雜：鋼坯內(nèi)部存在非金屬雜物（如氧化鐵皮）。 形成因素：鋼水純凈度差, 鋼液中雜質(zhì)元素和非金屬氧化物含量高；鋼水澆注過程中對鋼流的保護(hù)不好, 鋼水二次氧化嚴(yán)重；結(jié)晶器鋼液面波動嚴(yán)重, 造成夾雜物卷入鑄坯內(nèi)部；正常澆鋼時, 中間包液面過低, 夾雜物上浮時間短, 導(dǎo)致夾雜物隨鋼流進(jìn)入鑄坯內(nèi)部；保護(hù)渣性能不良, 結(jié)晶器鋼液上的溶渣層太薄, 熔渣吸收夾雜物的能力差。 中心疏松和穿晶：在鑄坯剖面上可看到不同程度的分散小空隙和晶粒貫穿整個鑄坯。 形成因素： 中心疏松和穿晶是由鋼種的凝固特性決定的, 含碳量越高, 越易在中心處出現(xiàn)疏松和穿晶；二次冷卻過強(qiáng). 鑄坯二次冷卻強(qiáng)度越大, 越易在中心處出現(xiàn)疏松和穿晶；拉速過快. 拉速越快, 液芯越長, 鋼水的補(bǔ)縮能力越易出現(xiàn)疏松和穿晶。 　菱變：鑄坯斷面上兩對角度大于或小于90176。形成因素：結(jié)晶器各面或角冷卻不均勻；結(jié)晶器磨損嚴(yán)重, 倒錐度過?。?鑄機(jī)二次冷卻不均勻； 拉坯速度與鋼水過熱度不匹配, 拉速過快。 鼓肚：鑄坯表面凝殼收到鋼液靜壓力的作用而鼓脹成凸面的現(xiàn)象。 形成因素：結(jié)晶器下口足輥安裝不精確, 對鑄坯支撐不良；結(jié)晶器磨損嚴(yán)重, 倒錐度過?。唤Y(jié)晶器下口二次冷卻強(qiáng)度不夠。 壓扁：鑄坯的斷面型狀不方，明顯發(fā)扁。形成因素：二次冷卻水量太小, 鑄坯矯直溫度過高；拉速過快, 鑄坯帶液芯矯直； 拉矯機(jī)矯直壓力過高。 表面縱裂紋: 沿拉坯方向，鑄坯表面中心位置附近產(chǎn)生裂紋，裂紋長101500mm，深5mm。角部縱裂紋：沿拉坯方向，在距鑄坯角部（棱邊）015mm處產(chǎn)生裂紋。表面橫裂紋：生成于鑄坯表面的橫向裂紋。角部橫裂紋：生成于鑄坯角部的細(xì)小橫向裂紋。星狀裂紋：鑄坯經(jīng)酸洗后表面裂紋分布無方向性，型狀呈網(wǎng)狀。表面夾渣：鑲嵌于鑄坯表面或皮下的渣疤。表面折疊：振痕外凸，鑄坯表面有橫向的折疊痕跡。劃痕：在澆注方向上，鑄坯表面出現(xiàn)連續(xù)或半連續(xù)的溝槽狀機(jī)械損傷。拖方：鑄坯截面上兩對角線長度不想等。 鼓肚：鑄坯表面凝殼收到鋼液靜壓力的作用而鼓脹成凸面的現(xiàn)象。 彎曲：鑄坯橫向不平直。切割不良：鑄坯端面切割不平整，切斜嚴(yán)重或表面出現(xiàn)明顯的切割溝槽。重接：鑄坯褶皺、沖斷或擠壓帶等互相重合，走向一致，并且都不發(fā)生構(gòu)造面貌和構(gòu)造方位的改變。 縮孔：在鑄坯橫斷面中心位置出現(xiàn)直徑大于3mm的孔洞。 中心偏析：振動痕跡的底部、表面、中心有明顯的合金元素富集（含碳元素） 中心疏松：在酸浸低倍試樣上的中心部表現(xiàn)出的暗點(diǎn)和孔洞。 非金屬夾雜：鋼坯內(nèi)存在非金屬雜物（如氧化鐵皮）。 中間裂紋：發(fā)生在鑄坯的柱狀晶區(qū)，并沿柱狀晶擴(kuò)展。中心裂紋：在中心無等軸晶區(qū)時，裂紋穿過中心。邊部裂紋：產(chǎn)生在外弧測側(cè)的邊部裂紋。 1968年美國麥克勞斯鋼公司將連鑄板坯裝入感應(yīng)加熱爐,從而邁出了熱裝技術(shù)的第一步。70年代初期,由于石油危機(jī)的沖擊,日本鋼鐵工業(yè)面臨嚴(yán)重的能源問題,日本鋼鐵界以此為契機(jī),開始研究和應(yīng)用連鑄坯熱送熱裝工藝,1973年日本鋼管公司鶴見廠首先實(shí)現(xiàn)連鑄坯熱裝軋制工藝(CC—HCR)。1981年6月新日鐵土　界廠研究成功并在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)了近程(連鑄機(jī)終點(diǎn)和軋機(jī)始點(diǎn)之間距離為130m)連鑄—直接軋制工藝(CC—DR)。1987年6月新日鐵八幡廠在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程CC—DR工藝(連鑄機(jī)終點(diǎn)和軋機(jī)始點(diǎn)之間距離為620m)。日本在該項(xiàng)技術(shù)上的成功,促進(jìn)了世界各國對該項(xiàng)技術(shù)的研究和應(yīng)用。經(jīng)過80年代世界各國鋼鐵界的努力,連鑄坯熱裝和直接軋制工藝正日趨完善。　　　　(1)熱裝軋制HCR(Hot Charge Rolling)　　將經(jīng)過(或不經(jīng)過)表面處理的熱板坯在大約400～700℃裝入加熱爐?！　?2)直接熱裝軋制DHCR(Direct Hot Charge Rolling)　　按照和連鑄同一序號,將經(jīng)過(或不經(jīng)過)表面處理的熱板坯在大約700～1000℃裝入加熱爐?！　?3)直接軋制DR(Direct Rolling)　　將與連鑄同一序號的熱板坯不經(jīng)加熱爐在約1100℃條件下直接軋制?！　∨c傳統(tǒng)冷裝爐CCR(Cold Charge Rolling)比較,連鑄坯熱裝和直接軋制能產(chǎn)生多方面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果?！　∵@些技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益歸納起來如下?！　?1)降低加熱爐燃耗　　一般來說,連鑄坯熱裝溫度每提高100℃,加熱爐燃耗可降低5%～6%,加熱爐燃耗與連鑄坯熱裝溫度及熱裝比的關(guān)系如圖1所示?！　?2)提高加熱爐產(chǎn)量　　連鑄坯熱裝溫度每提高100℃,加熱爐產(chǎn)量可以增加10%～15%。(3) 減少鋼坯氧化燒損　　連鑄坯裝爐溫度的提高,使在爐加熱時間大幅縮短,鋼坯氧化燒損相應(yīng)減少。%～2%,%以上,熱裝爐條件下,%～%,這對提高成材率是有利的?！　?4)其它方面效益　　除了上述三方面效益外,連鑄坯熱裝技術(shù)還可產(chǎn)生縮短生產(chǎn)周期、減少倉庫面積、降低運(yùn)輸費(fèi)用等方面的效益。　　 迄今,世界各國采用連鑄坯熱送熱裝(CC—HCR和CC—DHCR)或直接軋制(CC—DR)技術(shù)的企業(yè)很多,雖然各企業(yè)采用的技術(shù)措施有所不同,但是這些技術(shù)措施大致可以歸納為無缺陷鋼坯生產(chǎn)技術(shù)、高溫坯生產(chǎn)技術(shù)(溫度保證技術(shù))、連鑄和軋制過程中的在線調(diào)寬技術(shù)、生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)四個方面,它們構(gòu)成了實(shí)現(xiàn)CC—HCR、CC—DHCR和CC—DR工藝的基本條件。采用CC—HCR、CC—DHCR、CC—DR工藝的主要目的是節(jié)能,對于CC—HCR、CC—DHCR工藝,要求盡可能提高連鑄坯的裝爐溫度。對于CC—DR工藝,則要求盡可能不加熱就能滿足熱軋要求的溫度。連鑄坯在各種不同工藝下的溫度變化情況如圖5所示,保證連鑄坯具有一定的溫度是實(shí)現(xiàn)連鑄坯熱送熱裝工藝的先決條件。作者分析了各企業(yè)連鑄坯熱送熱裝工藝采用的各種“熱技術(shù)”,認(rèn)為這些技術(shù)大致可分為兩大類,即“通用高溫坯生產(chǎn)技術(shù)”和“溫度均勻性保證技術(shù)”。 通用高溫坯生產(chǎn)技術(shù)所謂“通用高溫坯生產(chǎn)技術(shù)”,是指對CC—HCR、CC—DHCR、CC—DR工藝都適應(yīng)的技術(shù),這些技術(shù)包括:(1) 高速澆鑄技術(shù)　　通過采用一些技術(shù)措施,提高鑄速有利于提高鋼坯溫度,這一技術(shù)對于CC—DR工藝尤其重要。在住友金屬公司鹿島廠,。()m/min,80%。　　(2)二次弱冷卻技術(shù)和凝固末點(diǎn)控制技術(shù)　　通過采用降低二冷區(qū)的噴水密度或氣霧冷卻的方法,均有助于提高連鑄坯的溫度,最好是將凝固末點(diǎn)控制在連鑄機(jī)的尾端。新日鐵八幡廠通過采用弱冷卻利用凝固潛熱,使連鑄坯的中心和邊角部溫度提高了160～200℃。連鑄坯溫度和冷卻方式之間的關(guān)系示意圖如圖6所示?！　?3)輸送過程保溫及快速輸送技術(shù)　　輸送過程的保溫技術(shù)有:采用絕熱輥道和保溫罩(對輥道運(yùn)輸而言)、高保溫運(yùn)輸臺車(對鐵路運(yùn)輸而言)、緩沖保溫坑(對CC—HCR和CC—DHCR而言)。而且,應(yīng)盡量縮短連鑄坯輸送到加熱爐(對CC—HCR和CC—DHCR工藝而言)或熱軋機(jī)前(對CC—DR工藝而言)的時間,一方面可以通過縮短連鑄機(jī)到熱軋之間的距離達(dá)到這一目的,如新日鐵土　界廠、日新吳廠、日本鋼管公司福山廠和住友金屬公司鹿島廠等,80年代初期,在原熱軋機(jī)附近安裝了連鑄機(jī),實(shí)現(xiàn)了CC—DHCR和近程CC—DR工藝。另一方面,則可通過提高運(yùn)輸?shù)乃俣冗_(dá)到目的,如新日鐵八幡廠連鑄坯高速運(yùn)輸臺車的平均速度達(dá)到200m/min,最高速度達(dá)到250m/min,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程CC—DR工藝。 　　所謂“溫度均勻性保證技術(shù)”,是針對CC—DR工藝而言的,雖然高溫坯的中間部位溫度達(dá)到熱軋的要求,但是鑄坯邊角部的溫度要低一些,不能保證理想的軋制溫度,作者將提高連鑄坯邊角部的溫度從而改善溫度均勻性的技術(shù)稱為“溫度均勻性保證技術(shù)”,這些技術(shù)包括:　 (1)連鑄機(jī)內(nèi)保溫技術(shù)　　連鑄機(jī)內(nèi),通過采用在連鑄坯的邊角部安裝保溫裝置的方法,可較大幅度地提高鑄坯的邊角部溫度?！　?2)液芯邊緣“凸出”技術(shù)　　通過重點(diǎn)在連鑄坯的中心噴水,而在連鑄坯的兩邊不噴水的二冷模型,使液芯向兩邊“凸出”(呈兩重山形),如圖7示,利用液芯凝固潛熱可有效地提高鑄坯邊緣的溫度。新日鐵八幡廠用這種方法,使連鑄坯邊角部溫度提高了80℃?！　?3)切割處保溫及加熱技術(shù)　　在連鑄坯切割處設(shè)置保溫罩,并采用氣體燒嘴加熱。這樣不僅可以提高鑄坯邊緣的溫度,而且可降低鑄坯長度方向邊緣溫度的差值。采用這一方法,新日鐵八幡廠連鑄坯長度方向的溫差由原來的90℃降到20℃?？s短切割時間也有助于減少切割期間的散熱,日本鋼管公司福山廠為此研制了一種550mm/min的切割裝置?！　?4)軋前邊角部溫度補(bǔ)償技術(shù)ETC(Edge Temperature Compensa）在熱軋前,通過采用感應(yīng)加熱或煤氣燒嘴加熱的方法,快速提高鑄坯的邊角部溫度以達(dá)到熱軋要求。這一技術(shù)已被許多企業(yè)采用?！　?5)連鑄坯長度方向溫度補(bǔ)償技術(shù)　　對于遠(yuǎn)程CC—DR工藝,連鑄坯長度方向的溫差也是一個問題。由于在熱軋初期產(chǎn)生溫度最低點(diǎn),而連鑄坯前部一般是低溫部位,若在此處開始軋制是不利的。新日鐵八幡廠采用將鑄坯前后調(diào)轉(zhuǎn)進(jìn)行軋制的方法,取得了較好的效果。　　(6)精軋機(jī)前的溫度補(bǔ)償技術(shù)EQC(Edge Quality Compensator)　　在CC—DR工藝中,為了獲得理想的精軋溫度,有的企業(yè)在精軋機(jī)前安裝了邊角部溫度補(bǔ)償器。如日新吳廠、日本鋼管公司福山廠、新日鐵土　界廠均采用了這一技術(shù)。近終形連鑄是保證成品鋼質(zhì)量的前提下，使鑄坯盡量接近最終產(chǎn)品的成平形狀、尺寸，盡量縮小鑄坯斷面，部分或者全部取代壓力加工的連鑄技術(shù)。它是對傳統(tǒng)連鑄工藝的一次重大革新。由于近終形連鑄技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)更加緊湊優(yōu)化。 薄板坯連鑄技術(shù)：澆注厚度為4070mm的薄板坯，目的是省去粗軋機(jī)，鑄坯直接進(jìn)入加熱爐加熱，然后進(jìn)入精軋機(jī)直接軋制成材。應(yīng)用于板材生產(chǎn)。鑄坯不下線，沒機(jī)會進(jìn)行質(zhì)量檢查和清理，鑄坯厚度薄，鑄機(jī)和軋機(jī)連在一起同步協(xié)同運(yùn)行。 帶鋼連鑄技術(shù)：澆注厚度為110mm的薄帶坯，以省略熱軋機(jī)，直接向冷軋機(jī)供坯