【文章內容簡介】 間罐以駛中 罐一結晶器之間的保護澆鑄； (3) 大容量深中間罐； (4) 采用幾種不同的結晶器材料 ,包括內壁為含銀銅板，內壁鍍三層材料和內壁為鍍鉻銅板三種。其目的都是為挺高結晶器使用壽命，防止鑄坯在結晶器內內蒙古科技大學本科生畢業(yè)設計說明書 5 產生裂紋； 5．自動控制結晶器內鋼液面； 6．結晶器在線調寬； 7．高頻率小振幅的振動裝置； 8．氣 水霧化冷卻； 9．小輥距分段輥式的鑄坯誘導裝 10．電磁攪拌裝置； 11．多點矯直； 12．測定輥間距離裝置； l3．機內外保溫裝置； 14．在線切瘤清除裝裝置 ； 15．交流調壓調頻控制； l6．壓縮鑄造； 17．計算機控制系統(tǒng)及自動控制技術。 目前采用計算機多級管理控制及數(shù)據傳輸?shù)葋砜刂七B鑄機的運轉，它已擔負起對設備的監(jiān)控 提高可靠性，井對工藝生產過程進行控制，如二次冷卻及板坯切割等都實現(xiàn)了最佳控制以及對鑄坯質最進行判定等。 國內連鑄的發(fā)展 統(tǒng)計數(shù)字顯示， 2021年我國連鑄比為 %， 2021年上半年全國連鑄比達到%，已超過了世界 平均連鑄比的水平；我國連鑄比已達到發(fā)達國家的水平，連鑄比將要達到飽和狀態(tài)。 我國連鑄機的數(shù)量如表 1所 示（統(tǒng)計到 2021年 12月）：與工業(yè)發(fā)達國家相比，我國連鑄機的臺數(shù)最多；現(xiàn)有連鑄機年生產能力可達 億 t，實際連鑄機產能還大有潛力。采用了高拉速、高作業(yè)率、高連鑄爐數(shù)、高質量的連鑄技術， 40%～50%小方坯連鑄機進行了高效化改造，流產量達到 15～ 20萬 t/a， 7～ 10天連澆生產，鑄坯無清理率達 95%以上，做到了產量與質量的統(tǒng)一和爐機匹配統(tǒng)一。 全球已建成 54流連鑄－連軋生產線，年生產能力為 5500萬 t；我國已建和在建 13流生產線，年生產能力達到 1400萬 t（見表 2），占全球總產量的 1/4；中國內蒙古科技大學本科生畢業(yè)設計說明書 6 CSP 鋼 產量（ 1050萬 t）與美國 CSP 產量（ 1000萬 t）相當。 表 1 國內連鑄機統(tǒng)計 機型 臺數(shù) /臺 流數(shù) /流 年產能 /萬 t 說明 小方坯 211 783 ≤ 150mm 150mm 方、矩坯 218 781 9902 150mm 150mm 板坯 91 120 8383 板方兼用者按板坯計 薄板坯 10 10 1262 薄板坯連鑄連軋 圓坯 20 52 以生產圓坯為主者按圓坯 異型坯 1 3 63 合計 551 1749 有幾家方案未確定者（如廣東、福建等） 尚未計入 表 2 我國薄板坯連鑄連軋生產裝備一覽 企業(yè) 煉鋼爐 連鑄機 板坯尺寸/mm 年設計能力 /萬 t 軋機 最終產品尺寸/mm 均熱爐 投產日期 珠鋼 150t電爐 1流立彎型CSP 50950~1350 80 6機架 CSP 7 輥底爐 1991 邯鋼 100t轉爐 1流立彎型CSP 50~70980~1560 123 1＋ 6機架CSP 輥底爐 1992 包鋼 210t轉爐 2流立彎型CSP 70900~1680 200 6機架 CSP 輥底爐 2，擺動聯(lián)接 200 唐鋼 150t轉爐 1流直弧型TSR 90~70、 65850~1680 120 2＋ 5機架達涅利 /三菱 ~6 2002 馬鋼 100t轉爐 2流立彎型CSP 90~70、 65900~1600 220 7機架 CSP ~8 輥底爐 270m 2，擺動聯(lián)接 2002 漣源 90t轉爐 1流立彎型CSP 70、 65900~1600 130 7機架 CSP ~12.7 輥底爐 200 本鋼 1流直弧型FTSR 90~85850~1750 150 200 內蒙古科技大學本科生畢業(yè)設計說明書 7 傳統(tǒng)連鑄技術的發(fā)展 (1) 提高連鑄機產量方面 主要是從提高連鑄機拉速和提高連鑄機作業(yè)率兩方面著手。連鑄機拉速的提高受出結晶器坯殼厚度、液相穴長度（冶金長度）、二次冷卻強度等因素的限制。要針對連鑄機的不同情況，對連鑄機進行高效化改造。 小方坯連鑄機高效化改造的核心就是提高拉速。拉速提高后，為了保證出結晶器坯殼不漏鋼 ，其核心技術就是優(yōu)化結晶器錐度，開發(fā)新型結晶器，包括：Concast 的凸模結晶器（ CONVEX MOLD）； Danieli 自適應結晶器（ DANAM）；VAI 的鉆石結晶器（ DIAMOLD）； Paul Wurth 的多錐度結晶器。雖然結晶器名稱不相同，但其實質就是使結晶器錐度與坯殼收縮相一致，不致于產生氣隙而減慢傳熱，影響坯殼均勻性生長。 目前，國際上小方坯鑄機拉速達到的水平見圖 1和表 3。 圖 1 方坯尺寸與拉速關系 表 3 小方坯鑄機拉速 名 稱 斷面 /mmmm 拉速/ 結晶器型式 德馬克 130 130 拋物線 康卡斯特 150 150 凸型 丹尼立 130 130 自適應 VAI 115 115 鉆石 155 155 鉆石 小方坯鑄機拉速的提高，表現(xiàn)為單流產量的提高。從世界連鑄發(fā)展的歷程看，20世紀 70、 80、 90年代連鑄機的單流年產量分別為 5～ 8～ 15～ 16萬 t。 我國鋼材生產結構是長型材較多，板材比較低（約 40%），反映在連鑄機建內蒙古科技大學本科生畢業(yè)設計說明書 8 設上是中小型鋼廠建設小方坯連鑄機較多。據統(tǒng)計，我國共建小方坯連鑄機 280臺 978流，年產量近 6000萬 t，平均單流年產量約為 6萬 t。與國外比較，連鑄機生產率還較低。為提高連鑄機生產率，從 20世紀 90年代以來，我國對舊有小方坯連鑄機進行了高效化改造，如 120mm120mm方坯拉速由 ～， 150mm150mm 方坯拉速由 ～ 。目前，我國不少鋼廠的小方坯連鑄機經過高效化改造后，單流年產量已達到 15～ 20萬 t 的國際水平。 板坯連鑄機拉速的水平如表 4所示。目前板坯厚度為 200～ 250mm的拉速在～ ，單流年產量達到 200萬 t。如果說提高拉速是小方坯連鑄機高效化的核心，那么板坯連鑄機高效化的核心就是提高連鑄機作業(yè)率。這是因為板坯連鑄機的拉速受爐機匹配條件及鑄機本身冶金長度的限制不可能有較大的變化，以及由于過高拉速所造成的漏鋼危害，對板坯連鑄機的影響遠遠高于小方坯連鑄機。 從原則上講，連鑄機提高拉速措施有：結晶器優(yōu)化技術；結晶器液面波動檢測控制技術；結晶器振動技術；結晶器保護渣技術；鑄坯出結晶器后的支掌技術；二冷強化冷卻技術；鑄坯矯直技術；過程自動化控制技術。 拉速提高了，鑄坯內部疏松、偏析缺陷加重，夾雜物增加。高拉速與高質量是相互矛盾的，因此應根據鋼種和產品用途，采取相應的技術措施，把高拉速和高質量的矛盾統(tǒng)一起來，以獲得最佳經濟效益。 20世紀連鑄機世界平均水平指標如表 5所示。由表 5可知，連鑄機的作業(yè)率和澆注率逐年提高，但是我國連鑄機作業(yè)率行業(yè)內差距較大。據統(tǒng)計， 我國連鑄機平均作業(yè)率 2021年為 63%， 2021年為 %， 2021年為 %，與世界平均水平差距較大。 國外有不少鋼廠板坯連鑄機拉速不高，而單流產量卻很高，如美國的 鋼廠的板坯鑄機，澆 240mm1160～ 1750mm板坯，工作拉速為，單流年產量達到 220萬 t，連鑄機有鋼作業(yè)率為 98%。這說明對板坯連鑄機高效化改造核心不是提高拉速，而是要設法提高鑄機作業(yè)率以提高連鑄機的生產率。 內蒙古科技大學本科生畢業(yè)設計說明書 9 表 4 高效板坯連鑄技術經濟指標 廠家 板坯尺寸/mm mm 拉速/n1 作業(yè)率/% 漏鋼率/% 年產量 /萬 t 日本住友公司鹿島廠 3號板坯連鑄機 270 1450 90 300 日本鋼管公司福山廠 5號連鑄機 220 700～1650 93 300 美國阿姆科公司阿什蘭廠連鑄機 240 965～1727 90 200 美國國家鋼鐵公司格拉尼特廠連鑄機 220 900～2040 90 160 德國克虜伯公司萊茵豪森廠連鑄機 260 850～1650 85 200 中國上海寶山鋼鐵公司 1號、 2號連鑄機 210～ 250900～ 1930 80 230 美國鋼鐵公司蒙瓦利廠連鑄機 210～ 250700～ 1050 90 260 表 5 20世紀連鑄機指標（ 1世界平均水平 1） 年代 鑄機作業(yè)率 /% 澆注速率 /t（流 .min） 1 板坯 大方坯 小方坯 70年代中期 35～ 38 80年代末 ～ 60 90年代 90 2～ 3 (2) 提高連鑄機作業(yè)率的技術方面 內蒙古科技大學本科生畢業(yè)設計說明書 10 a) 長時間澆注多爐連澆技術：異鋼種多爐連澆；快速更換長水口；在線調寬；結晶器在線快速調厚度（只需 25～ 30min）；在線更換結晶器（小方坯）；中間包熱循環(huán)使用技術；防止浸入式水口堵塞技術。 b) 長時間澆注連鑄機設備長壽命技術：長壽命結晶器，每次鍍層的澆鋼量為20～ 30萬 t；長壽命的扇形段 ,上部扇形段每次維修的澆鋼量 100萬 t,下部扇形段每次維修的澆鋼量 300～ 400萬 t。 c) 防漏鋼的穩(wěn)定化操作技術：結晶器防漏鋼預報系統(tǒng)；結晶器漏鋼 報警系統(tǒng)；結晶器熱狀態(tài)運行檢測系統(tǒng)。 d) 縮短非澆注時間維護操作技術：上裝引錠桿；扇形段自動調寬和調厚技術；鑄機設備的快速更換技術；采用各種自動檢測裝置；連鑄機設備自動控制水平。 提高板坯連鑄機設備堅固性、可靠性和自動化水平，達到長時間的無故障在線作業(yè)，是提高板坯連鑄機作業(yè)率水平的關鍵。 (3) 提高連鑄坯質量技術方面 連鑄坯的質量概念包括：鑄坯潔凈度（鋼中非金屬夾雜物數(shù)量，類型，尺寸，分布，形態(tài)）；鑄坯表面缺陷（縱裂紋，橫裂紋，星形裂紋，夾渣）；鑄坯內部缺陷（中間裂紋，角部裂紋，中心線裂紋，疏松，縮孔，偏 析）。連鑄坯質量控制戰(zhàn)略是：鑄坯潔凈度決定于鋼水進入結晶器之前的各工序；鑄坯表面質量決定于鋼水在結晶器的凝固過程；鑄坯內部質量決定于鋼水在二冷區(qū)的凝固過程。 (4) 提高連鑄坯潔凈度技術方面 a) 連鑄坯潔凈度評價包括：鋼總氧量 T[O]；鋼中微觀夾雜物（＜ 50μm）；鋼中大顆粒夾雜物量（＞ 50μm）。不同產品對鋼中潔凈度要求如表 6所示。 b) 連鑄坯潔凈度是一個系統(tǒng)工程。就連鑄過程而言，要得到潔凈的連鑄坯，其任務是： 爐外精煉獲得的 “干凈 ”鋼水，在連鑄過程中不再污染；連鑄過程中應創(chuàng)造條件在中間包和結晶器中使夾雜物進一 步上浮去除。連鑄過程鋼水再污染，主要決定于鋼水二次氧化、鋼水與環(huán)境（空氣、渣、包襯）相互作用、鋼水流動的穩(wěn)定性、鋼渣乳化卷渣。 c) 連鑄過程控制鋼潔凈度對策：保護澆注；中間包冶金技術，鋼水流動控制；中間包材質堿性化（堿性復蓋劑，堿性包襯）；中間包電磁離心分離技術；內蒙古科技大學本科生畢業(yè)設計說明書 11 中間包熱循環(huán)操作技術；中間包的穩(wěn)定澆注技術；防止下渣和卷渣技術；結晶器流動控制技術；結晶器 EMBR 技術。 表 6 高級鋼材對潔凈度的要求 產品分類 鋼種 代表規(guī)格 產品材質特性要求 清潔度要求 薄板 DI 罐 低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼 ~ 飛邊裂紋 T[O]20106,D20μ m 深沖鋼 超低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼 ~ 超深沖，非時效性 表面線狀缺陷 [C]20 106，[N]20106,T[O]20106， D100μ m 蔭罩鋼 低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼 ~ 防止圖像侵蝕 D100μ m,低硫化 導架結構材 13%Cr ~ 打眼加工時的裂紋 D100μ m 42Ni D5μ m， [N]50106 中厚板 管線鋼 X52~70級低合金鋼 10~40mm 氫引起的裂紋 夾雜物形態(tài)控制 低硫化， S10 106 低溫用鋼 9%Ni 10~40mm 低溫脆化 P%,S% 抗層狀撕裂鋼 結構高強鋼 10~40mm 層狀撕裂 低磷化、低硫化 無縫管 座圈材 軸承鋼 Φ50~300mm 轉動疲勞壽命 T[O]10 106, [Ti]20 106 凈化管