【正文】 束。66. 什么是電磁約束？電磁冶金學是現(xiàn)代連鑄技術的熱點之一。Ｎｉ－Ｆｅ合金鍍層，硬度為 ＨＶ４５０左右，比Ｎｉ＋Ｃｒ復合鍍層高１倍以上，耐磨性增強，使用壽命長。在銅板表面施加鍍層，使銅板表面的硬度增加２倍以上。冷卻水套的作用是將冷卻水均勻、合理地噴射到鑄錠上，加速鑄錠冷卻。由于透入深度與材料的電阻率成正比，與磁導率和電流頻率成反比。強度、硬度比純銅、銅－銀、銅－磷合金有很大提高，同時又具有良好的朔性和耐蝕性，抗變形能力和抗熱裂能力明顯得到加強。內(nèi)部缺陷檢測的方法有電磁超聲法等。1— 結晶器；2—接線器；3— 傳感器；4—微機；5—硬盤；6—數(shù)據(jù)記錄盒（盒式磁帶）；7—控制臺（CRT）；8—報警數(shù)據(jù)；9—計算數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)；10—報警 圖60連鑄機漏鋼預報系統(tǒng) 61． 高效連鑄是如何保證鋼坯質(zhì)量的？高效連鑄技術采取相應的工藝措施如：提高鋼水潔凈度、嚴格控制成分、低溫澆注、專用保護渣、高效結晶器、非正弦振動、結晶器液面自動控制、二冷自動配水、連續(xù)矯直，電磁制動、電磁攪拌等。坯殼破裂部向下通過結晶器各部位時溫度急劇升降。它的控制水平好壞，直接影響著鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量和外部質(zhì)量以及外形缺陷，影響著鑄機能否實現(xiàn)高拉速，是高效連鑄發(fā)展中的一個不可忽略的關鍵技術。通過控制制動力的大小，可使矯直點處鑄坯內(nèi)疊加后的合成應力為很小的拉應力或等于零，甚至可為壓應力，這樣就可避免在鑄坯內(nèi)出現(xiàn)裂紋。58． 什么是“壓縮矯直”技術？“壓縮矯直”是板坯連鑄機為提高拉速實行液芯矯直而減小內(nèi)裂的新技術。57． 什么叫輕壓下技術？我們知道中心偏析的形成是由于向內(nèi)生長的凝固前沿形成“搭橋”，阻隔了鋼水的向下輸送。56． 為什么高效連鑄普遍使用多點矯直、多點彎曲技術？由于高效連鑄中鑄坯的液芯長度很長，需要進行帶液芯矯直。中間要用若干過渡半徑R1→R2→R3……→Rn，按順序分步達到目標。55． 什么叫多點彎曲、多點矯直技術？一點矯直是鑄坯從結晶器出來后，經(jīng)1/4圓弧長度（πR/2）達到水平切線的切點，被強迫矯直后才沿水平線送出。二冷模型中主要考慮了拉速這一因素。通常這種方式是通過儀表控制來實現(xiàn)的。（3） 所謂“干式”冷卻就是二次冷卻區(qū)不噴水，完全依靠鑄坯的輻射和水冷支承輥的間接冷卻方式。全水噴霧冷卻具有管路簡單、維修方便、操作成本低等優(yōu)點，但也有以下缺點：噴嘴易堵塞；調(diào)節(jié)流量的范圍?。焕鋮s不均勻，冷卻水利用率不高等。（1） 全水噴霧冷卻。所以應控制二次冷卻強度，使鑄坯表面溫度降至900℃以上，即高于脆性溫度區(qū)進行矯直。（2） 為了提高鑄機的生產(chǎn)率，應當采取高拉速和高冷卻效率，但在提高冷卻效率的同時，要避免鑄坯表面局部降溫劇烈而產(chǎn)生裂紋，故應使鑄坯表面橫向及縱向都能均勻降溫。51． 二次冷卻的強度是如何確定的？確定二次冷卻強度的原則：（1） 在整個二冷區(qū)應當采取自上到下冷卻強度由強到弱的原則。②二次冷卻要求均勻。50． 高效連鑄的二次冷卻與傳統(tǒng)連鑄有什么不同？高效連鑄與傳統(tǒng)連鑄相比拉坯速度明顯提高。上面的鋼水不能流下來補充下面的鋼水的凝固收縮，使橋下面鋼水凝固后有明顯的縮孔和疏松。原因是四個面噴水不均勻，噴嘴堵塞等造成。通常表面缺陷起源于結晶器，內(nèi)部缺陷起源于二次冷卻，夾雜等來源于鋼水等，在這里我們不分析它的延續(xù)性，只分析二次冷卻的影響。方坯結晶器下口支撐一般有兩種形式，足輥和多級結晶器。48． 高效連鑄對結晶器下方鑄坯支撐有什么特殊要求？高效連鑄的核心技術是高速澆鑄，澆鑄速度的提高使得結晶器下方出口處鑄坯坯殼厚度減薄，對結晶器下方鑄坯有效支撐和強化冷卻是高效連鑄防止鼓肚、裂紋、提高坯殼強度和減少漏鋼的主要保證之一。應用MEMS的作用是在鑄坯凝固初期攪拌鋼水運動，可均勻溫度、消除過熱、析出氣體及促使夾雜物上浮，形成較寬的細小等軸晶帶，并能使鑄坯獲得良好的表面質(zhì)量。以感應方式分類電磁攪拌可分為：旋轉(zhuǎn)攪拌、直線攪拌、螺旋攪拌。因此高速連鑄用保護渣應具有低粘度、低熔點、高熔化速度和良好的吸收夾雜物性能。46． 高效連鑄保護渣有何技術特點？為了滿足高速連鑄，保護渣必須符合下列要求：（1） 在高拉速或拉速變化較大時，能保持足夠的消耗量，避免發(fā)生粘結漏鋼。熔速可用標準試樣在規(guī)定溫度下完全熔化或液化所需要的時間來表示。（3） 粘度：它表示渣粉熔化成液體的流動性能。45． 連鑄保護渣的基本物理、化學特性是什么？保護渣的基本物理、化學性能是測定渣子的理化指標，它主要包括以下幾項：（1） 化學成分：各牌號的保護渣一般由三部分物料組成，一是基料部分，二是輔助材料，三是熔速調(diào)節(jié)劑。保護渣的專業(yè)化生產(chǎn)，系列化供應已成為連鑄生產(chǎn)業(yè)的當務之急?？梢?，提高拉速必須采用低粘度、低熔點、高熔化速度、大凝固系數(shù)的保護渣。S高效連鑄機通常用保護渣類。優(yōu)化結晶超前量，能防止粘結現(xiàn)象發(fā)生，避免產(chǎn)生較深的不均勻和振痕。優(yōu)化水套型式，能很好地解決水套內(nèi)腔形狀及尺寸精度控制，有利于窄水縫技術的進一步推行。優(yōu)化銅管倒錐度，能使氣隙熱阻顯著下降，有利于高拉速和鑄坯表面質(zhì)量。結晶器特性參數(shù)包括：銅管支撐形式、銅管厚度與園角半徑、銅管倒錐度、銅管材質(zhì)、銅管長度；結晶器冷卻參數(shù)包括：水縫寬度、水套形式、冷卻水壓力、水質(zhì)；結晶器振動特性參數(shù)包括：負滑脫時間、結晶器超前量、結晶器內(nèi)鋼液面水平。因此，出現(xiàn)了柔性體結晶器振動導向機構——板簧式結晶器振動系統(tǒng)。液壓伺服系統(tǒng)實現(xiàn)結晶器非正弦振動精度比較高，在生產(chǎn)實踐中得到了很好得應用，但設備成本比較高。拉速越高，保護渣的消耗量越低，潤滑效果越差，尤其在結晶器液面附近發(fā)生漏鋼的危險就越大。38． 什么是負滑脫量？在結晶器下振速度大于拉坯速度時，稱為“負滑脫”。37． 什么是結晶器超前量？結晶器超前量指負滑脫時間里結晶器行程超過鑄坯的那段距離。同位素法精度高、穩(wěn)定性強，但要求嚴格管理，保證使用安全。鋼水液面波動會引起坯殼厚度不均勻影響鑄坯質(zhì)量甚至發(fā)生漏鋼，液面波動還會使振痕加深，出現(xiàn)卷渣等。33． 結晶器為什么要在線調(diào)寬？為了生產(chǎn)多種規(guī)格鑄坯，結晶器寬度要進行改變。“水縫式”結晶器使用穩(wěn)定，不易發(fā)生堵塞。噴淋式結晶器在小方坯連鑄機上得到了廣泛的應用。加工結晶器水套采用機加工后焊接以及整體擠壓后焊接的方法都難以完全消除焊縫的影響。爆炸成型的結晶器銅管可以制成多錐度，有利于報廢的舊結晶器得修復。試驗表明，彎月面處的熱流密度：普通結晶器2MW/m2。27． 什么是熱頂結晶器？鑄坯表面質(zhì)量很大程度上取決于彎月面處初生坯殼的均勻性，而初生坯殼的均勻性決定于彎月面處的熱流密度和傳熱的均勻性。新日本制鐵株式會社采取二條措施解決上述問題。25． 高效連鑄結晶器銅管材質(zhì)的主要特征？高效連鑄結晶器材質(zhì)的要求是導熱性好，抗熱疲勞，強度高，耐磨性好，使用壽命長，高效連鑄結晶器銅管材質(zhì)的主要特征是銅管材質(zhì)上述性能的綜合性能最優(yōu)。國內(nèi)科研人員巧妙地解決了這道難題。綜上所述；要從真正意義上解決高效連鑄核心問題，其中之一就是要很好地解決水套內(nèi)腔形狀和尺寸精度控制問題。當間隙相差僅1mm就會導致冷卻水速變化20%，因此采用窄水縫技術的結晶器，就要配有精度要求非常高的水套，否則還不如采用寬水縫技術的結晶器。二是鑄坯在凝固過程中的坯殼收縮。其基本特征如下：該結晶器從軸向看由三部分組成。鋼板上的狹縫向下傾斜，使得從中流出來的水能朝下流動。這種方法既確保了結晶器內(nèi)坯殼的均勻生長，又有效防止了結晶器中尤其下部摩擦力的過分增大。VAI經(jīng)過計算，認為把銅管延長至1000mm長較好。20． 什么是“鉆石”結晶器？“鉆石”結晶器是VAI公司推出一種高效方坯結晶器，又稱DIAMOND。結晶器下部壁面呈平面正好適應了坯殼本身的自然收縮，使結晶器傳熱效率大為改善。它的基本特征是；結晶器上部內(nèi)腔銅壁面向外凸出，而不是平的，即上口內(nèi)園角大于90176。另外，低碳鋼需要的錐度小于高碳鋼需要的錐度，在設計結晶器錐度時應引起注意。對于小方坯本身的收縮，根據(jù)鑄坯凝固規(guī)律，坯殼厚度的增長與凝固時間的平方根成正比，為了適應坯殼的這種收縮特性，需要把結晶器錐度設計成拋物線形式。（5）冷卻水壓力提高，流速達10m/s以上。方坯連鑄機高效化后結晶器有如下特征：（1）結晶器普遍采用多錐度或拋物線錐度。高效連鑄機結晶器一般都配有電磁攪拌和液面檢測裝置。（3） 拉坯阻力小。在中間包設計之前，必須經(jīng)過理論計算、實驗室內(nèi)水模試驗或低熔點介質(zhì)流動模型試驗，取得相應的數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換后做為中間包設計的技術參數(shù)。13． 高效連鑄為什么要合理設計中間包，改善鋼水在中間包內(nèi)的流動狀態(tài)？高效連鑄拉速高，鑄坯質(zhì)量要求高，因此要求中間包鋼水液面要平穩(wěn)，不允許形成表面波（尤其是開澆、澆注末期），不允許鋼包注流區(qū)形成紊流，以防止卷渣。在高拉速條件下，中間包冶金在保證鋼水的潔凈度，鋼水溫度的均勻性和穩(wěn)定性，提供最佳成分及其穩(wěn)定性方面起到了重要作用。（2） 調(diào)節(jié)鋼水溫度，均勻鋼水溫度。中間包車的橫向移動要平穩(wěn)精確，保證水口與結晶器的準確對位。耐材不易腐蝕脫落污染鋼水，尤其水口要經(jīng)久耐用，最好配置水口快速更換裝置。目前，年產(chǎn)60萬噸的4機4流高效方坯連鑄機中間包容量可達25噸、液面溢流標高900mm。當然，溫度低要有界限，溫度過低會出現(xiàn)鋼水流動性差，水口凍結，夾雜物難以上浮等問題。6． 爐外精煉對連鑄的作用是什么？爐外精煉可使連鑄鋼水溫度和化學成分均勻化，根據(jù)需要調(diào)整鋼水溫度，調(diào)整鋼水成分，去除有害元素，降低鋼水中的含氣量，改變鋼中夾雜物形態(tài)和組成，潔凈鋼水，尤其是保證大型夾雜物不超標，改善鋼水流動性。無氧化保護澆注技術包括五個方面的內(nèi)容。在連鑄的煉鋼——精煉——連鑄工藝過程中，煉鋼和精煉是保證鋼水潔凈的基礎。（3）主體設備要求長壽命，低故障率，可靠，并能實現(xiàn)快速更換，事故快速處理。鋼水潔凈度不僅體現(xiàn)在冶煉方面，潔凈澆注即澆注過程中的鋼水保護也是實現(xiàn)高效連鑄的重要保證。（2）化學成分：高效連鑄要求嚴格控制鋼水的化學成分。主要體現(xiàn)在幾個方面：（1）溫度：與常規(guī)連鑄相比，高效連鑄鋼水在結晶器內(nèi)停留時間縮短1/3～1/4，為獲得同樣厚度的坯殼，除了進一步強化結晶器冷卻能力外，保證低溫鋼液是必須的澆注條件。目前又已傾向于采用輕壓下技術，以減小偏析、縮孔，提高鑄坯質(zhì)量。（7）二次冷卻的硬件及軟件技術這也是高效連鑄中關鍵技術之一，其硬件要求盡量做到冷卻均勻（無障礙噴淋）且可方便調(diào)節(jié)。液面波動大易產(chǎn)生卷渣及夾雜物造成鑄坯缺陷，因此液面穩(wěn)定越來越變得重要了。（5）保護渣技術眾所周知，保護渣與拉速相匹配，拉速提高后，保護渣粘度等指標要相應改進，保證用量不減或在允許范圍內(nèi)減少，以保證鑄坯的高質(zhì)量。以往高效連鑄采用的半板簧、全板簧及高頻小頻振幅正弦波形起到了一定的正面效果。主要技術內(nèi)容如下：（1）、保證適宜的鋼水溫度，最佳的鋼水成分，并保證其穩(wěn)定性的連鑄相關配套技術。目前，國內(nèi)的方坯高效連鑄以150方為例，應在單流年產(chǎn)15萬噸~20萬噸/年、流合格普碳鋼鑄坯的水平。隨著市場經(jīng)濟的深入發(fā)展，應當添加高經(jīng)濟效益（大幅度降成本）這一項最直接的指標；另外，高自動控制也提到日程上來了。2． 高效連鑄技術包括的主要內(nèi)容是什么？高效連鑄技術是一項系統(tǒng)的整體技術，實現(xiàn)高效連鑄需要工藝、設備、生產(chǎn)組織和管理、物流管理、生產(chǎn)操作以及與之配套的煉鋼車間各個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。（4）、高精度、長壽的結晶器振動裝置是高效連鑄關鍵技術之一，這其中包括振動裝置硬件的優(yōu)化及結晶器振動形式、振動工藝參數(shù)的軟件優(yōu)化。機械傳動可以降低成本，更易于推廣使用。（6）結晶器鋼水液面控制技術拉速越高，結晶器液面波動越大。該技術對高效連鑄也是不可缺少的。（8）連續(xù)矯直技術根據(jù)鑄坯帶液芯矯直機理，選擇三次拋物線做為連鑄機弧形段和直線段的連續(xù)矯直曲線，在高效連鑄中起到了良好效果。3． 高效連鑄對鋼水有哪些要求？高效連鑄與普通連鑄相比對鋼水的要求更加嚴格。低溫澆注并嚴格控制溫度是實現(xiàn)高效連鑄的前提。如韓國浦項深沖鋼磷、硫、氧、氮、%。（2）拉速的提高使得連鑄機向著增大弧形半徑和立彎式機型的方向發(fā)展。5． 什么是潔凈鋼連鑄？相關的工藝措施是什么？高質(zhì)量連鑄坯的生產(chǎn)要求鋼水夾雜物的含量控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。潔凈鋼連鑄相關的工藝措施是：（1） 無氧化保護澆注：連鑄澆注時間長，鋼液暴露于空氣中的面積大，從而大大增加了鋼液二次氧化的可能性。（2） 中間罐夾雜物分離技術：在中間罐內(nèi)設置各種形式的擋渣墻、壩，設過濾網(wǎng)等使夾雜物上浮分離、過濾。高效連鑄的生產(chǎn)實踐和理論都得出了相同得結論，即低溫澆注是提高拉速及改善鑄坯質(zhì)量的重要手段之一。9． 高效連鑄機對中間包的要求是什么？高效連鑄機對中間包的要求是：（1） 中間包容量大，鋼水液面深度要保證足夠的夾雜物上浮時間。（3） 高效連鑄由于連澆爐數(shù)高，要求中間包外殼體及底部不變形，爐襯經(jīng)久耐用，最好是整體噴涂。稱重裝置尤其應可靠，使用壽命長，保證監(jiān)控中間包液面高度，使中間包液面穩(wěn)定，波動小，滿足高效連鑄的需要。通過合理設置擋渣墻、向中間包底部吹氣、使用過濾器等方法有效地使鋼水中的夾雜物上浮分離，提高鋼水的潔凈度。中間包冶金對高效連鑄是極其重要的過程。常用的加熱技術有：等離子體加熱，電感應加熱，電渣加熱，陶瓷電阻加熱等。因此，高效連鑄要求合理設計中間包。熱流強度均勻使鑄坯坯殼均勻。結晶器銅管的內(nèi)腔形狀應盡可能與坯殼的凝固特性曲線相吻合，水套應保證足夠的尺寸精度，以保證水縫的均勻性。噴淋結晶器由于對冷卻水水質(zhì)要求認識上的差距以及生產(chǎn)維護問題，出現(xiàn)噴嘴堵塞及結垢后，引起冷卻不均勻產(chǎn)生漏鋼等問題，方坯高效連鑄有普遍使用窄水縫結晶器的趨勢。（4）采用窄水縫技術。研究發(fā)現(xiàn)；影響氣隙的主要因素為小方坯本身的收縮和結晶器銅管變形。因此，在確定結晶器最終錐度時，應考慮這兩個主要因素對氣隙的影響。18． 什么是“凸形”結晶器？“凸形”結晶器是康卡斯特公司推出的一種高效方坯結晶器技術，又名Convex結晶器。康卡斯特公司認為：上部凸面區(qū)傳熱效率高，角部氣隙小，能使坯殼與結晶器盡量可能保持良好接觸；坯殼向下運行時，逐漸冷卻收縮并自然過渡