【正文】 面的重視。水平連鑄機幾乎可以連鑄所有的特殊鋼高合金鋼和非鐵基合金 .目前發(fā)展水平連鑄機的三大關鍵技術 :即分離環(huán)、結晶器和拉坯機構已 得到解決 ,影響水平連鑄坯質量的拉程冷隔缺陷和夾雜物聚集在上表面附近的問題 ,中心疏松、中心偏析等這些缺陷與立式、弧形連鑄機相比并不嚴重。鑄坯清潔度高其夾雜含量一般僅為弧形坯的 1/8 ~1/16,故鑄坯質量好 ,利于澆含易氧化元素的合金鋼等鋼種和小斷面優(yōu)質鋼坯鑄坯 。 水平連鑄是國際上 70 年代后期發(fā)展起來的新技術 ,它與常規(guī)的立式和弧形連鑄相比有許多優(yōu)點 .水平連鑄機的設備比弧形連鑄機輕高度低可在舊有 廠房內安裝 ,從而大量節(jié)約工程造價特別適合于小鋼鐵廠的技術改造。用異型坯來生產工字鋼，避免了軋件尾端舌形的形成，可提高成材率 7％～ 8％。以水島廠軋制 H300I 工字鋼為例，當采用大方坯做坯料時，需要 5個道次 和 4分鐘的時間將坯料軋制成材；采用連鑄異型坯時，只需要 7個道次和 2． 4分鐘軋制成材，這樣軋機生產能力提高了約 70％。如生產 H 型鋼，采用板坯軋制時，采用矩形坯軋制，需要 7～ 11個道次；采用異型坯軋制，需要 5～ 9個道次；而采用近終形異型坯，僅需 3～ 5個道次。 四塊銅板圍成 H型的形狀，使得拉出的鑄坯基本接近成品斷面形狀。結晶器由四快銅板組成，銅板通過螺栓固定在有水冷套管的支撐框上，其中一支撐框為 U 形，其余三邊用可調節(jié)架夾緊裝置固定在 U形支撐框上。注流器要保證鋼液注入結晶器的位置要準確，流速要適當，以保證皮殼的生成速度和質量。目前最成熟的是工字鋼連鑄（ H 型鋼連鑄）。 水平雙輥式特點 ： 冷卻輥直徑： 350500mm，寬 140400mm； ? 棍子兩邊有兩塊耐火材料板構成密封； ? 可澆注 110mm厚度的帶鋼； ? 結構簡單、易于控制，雙面結晶、內部質量好； 鑄機液面穩(wěn)定性差，防止二次氧化能力差。旋轉輥的直徑在 350500mm之間，輥長為 150400mm。兩滾面與兩側面擋板的空間為結晶器的內腔。一期工程將生產寬為 660mm、厚度為 25mm的薄帶，最大拉速為 100m/min 異坯連鑄技術：目前以有 H 型鋼連鑄機，生產 H 型鋼鑄坯，軋制時壓縮比6:1，質量完全合格 鑄坯直接進入加熱爐 加熱，然后進入精軋機直接軋制成材； 應用于板材生產； 鑄坯不下線，沒機會進行質量檢查和清理； 鑄坯厚度??； 鑄機和軋機連在一起同步協(xié)同運行； 薄板坯連鑄連軋技術最常見的三種生產線布置圖（我國） 邯鄲鋼鐵公司 CSP生產線布置圖（含有粗軋機） 包頭鋼鐵公司 CSP生產線布置圖（不含有粗軋機） 采用低溫軋制的生產線布置圖 薄板坯連鑄特點 板坯厚度?。? 生產過程連續(xù)； 薄板坯凝固速度快； 薄板坯比表面積大； 薄板坯冶金長度短； 3. 帶鋼連鑄技術 帶鋼連鑄機型 ：水平雙輥式；傾斜雙滾式；單輥式。 帶鋼連鑄技術 ： 澆注厚度為 110mm的薄帶坯，以省略熱軋機，直接向冷軋機供坯，進行冷軋。應用于板材生產。由于近終形連鑄技術的開發(fā)應用，鋼鐵工業(yè)生產更加緊湊優(yōu)化。 近終形連鑄技術 近 終形連鑄是保證成品鋼質量的前提下，使鑄坯盡量接近最終產品的成平形狀、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。 (6)精軋機前的溫度補償技術 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)在精軋機前安裝了邊角部溫度補償器。由于在熱軋初期產生溫度最低點 ,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。這一技術已被許多企業(yè)采用?？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。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。新日鐵八幡廠用這種方法 ,使連鑄坯邊角部溫度提高了 80℃。 所謂“溫度均勻性保證技術” ,是針對 CC— DR 工藝而言的 ,雖然高溫坯的中間部位溫度達到熱軋的要求 ,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稱為“溫度均勻性保證技術” ,這些技術包括 : (1)連鑄機內保溫技術 連鑄機內 ,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。而且 ,應盡量縮短連鑄坯輸送到加熱爐 (對 CC— HCR和 CC— DHCR 工藝而言 )或熱軋機前(對 CC— DR 工藝而言 )的時間 ,一方面可以通過縮短連鑄機到熱軋之間的距離 達到這一目的 ,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 ,在原熱軋機附近安裝了連鑄機 ,實現(xiàn)了 CC— DHCR 和近程 CC— DR 工藝 。連鑄坯溫度和冷卻方式之間的關系示意圖如圖 6 所示。 (2)二次弱冷卻技術和凝固末點控制技術 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 固末點控制在連鑄機的尾端。在住友金屬公司鹿島廠 ,270mm厚的低碳鋼板坯的鑄速為 ,中碳鋼的鑄速為 。 通用高溫坯生產技術所謂“通用高溫坯生產技術” ,是指對 CC— HCR、 CC—DHCR、 CC— DR 工 藝都適應的技術 ,這些技術包括 : (1)高速澆鑄技術 通過采用一些技術措施 ,提高鑄速有利于提高鋼坯溫度 ,這一技術對于 CC—DR 工藝尤其重要。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現(xiàn)連鑄坯熱送熱裝工藝的先決條件。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 。 (4)其它方面效益 除了上述三方面效益外 ,連鑄坯熱裝技術還可產生 縮短生產周期、減少倉庫面積、降低運輸費用等方面的效益。 (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 ,鋼坯氧化燒損相應減少。 (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系如圖 1 所示。 與傳統(tǒng)冷裝爐 CCR(Cold Charge Rolling)比較 ,連鑄坯熱裝和直接軋制能產生多方面的技術經濟效果。 (2)直接熱裝軋制 DHCR(Direct Hot Charge Rolling) 按照和連鑄同一序號 ,將經過 (或不經過 )表面處理的熱板坯在大約 700～1000℃裝入加熱爐。經過 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。1987 年 6 月新日鐵八幡廠在生產中實現(xiàn)了遠程 CC— DR工藝 (連鑄機終點和軋機始點之間距離為 620m)。 70 年代初期 ,由于石油危機的沖擊 ,日本鋼鐵工業(yè)面臨嚴重的能源問題 ,日本鋼鐵界以此為契機 ,開始研究和應用連鑄坯熱送熱裝工藝 ,1973 年日本鋼管公司鶴見廠首先實現(xiàn)連鑄坯熱裝軋制工藝 (CC— HCR)。 邊部裂紋： 產生在外弧測側的邊部裂紋。 中間裂紋 ：發(fā)生在鑄 坯的柱狀晶區(qū)，并沿柱狀晶擴展。 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)出的暗點和孔洞。 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)生構造面貌和構造方位的改變。 彎曲： 鑄坯橫向不平直。 拖方 ：鑄坯截面上兩對角線長度不想等。 表面折疊 ：振痕外凸，鑄坯表面有橫向的折疊痕跡。 星狀裂紋 ：鑄坯經酸洗后表面裂紋分布無方向性，型狀呈網(wǎng)狀。 表面橫裂紋： 生成于鑄坯表面的橫向裂紋。 表面縱裂紋 : 沿拉坯方向，鑄坯表面中心位置附近 產生裂紋，裂紋長101500mm，寬 ，深 5mm。 壓扁： 鑄坯的斷面型狀不方，明顯發(fā)扁。 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。 菱變： 鑄坯斷面上兩對角度大于或小于 90176。 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 。 內部夾雜 ：鋼坯內部存在非金屬雜物（如氧化鐵皮）。 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 , 水汽進入鋼水； 鋼水中氫和氧含量高 , 當鋼中的 H2 以及 C 與 O 反應生成的 CO 壓力大于大氣壓和鋼水靜壓力時形成氣泡；保護渣受潮或結晶器滲水 , 水份進入鑄坯內部 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：振痕是結晶器振動的必然結果 , 難以完全消除 , 結晶器液面波動越大 , 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。 劃痕： 鑄坯表面有明顯的劃傷痕跡 形成因素：二冷段機架足輥上有廢鋼 , 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 , 鑄坯與拉矯機架接觸劃傷鑄坯表面。 夾雜與結疤 ：鑄坯表面形成斑點、褶皺。 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)生構造面貌和構造方位的改變。否則 , 小方坯連注的正常生產將產生困難。為使這批小方坯連注機 , 能夠按著預期的目的投產 , 必須對工藝問題給予足夠的重視。還應該看到 , 小方坯的斷面愈小 , 越難澆注。例如 , 西德蒂森下萊茵公司奧伯豪森廠 , 在新投產的六流小方坯 (150 150mm) 連注機 , 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管及中間罐與結晶器之間用液態(tài)氮保護等多項工藝措施。事實也正是這樣。這些優(yōu)點是使連注技術發(fā)展的主要因素。其它如結晶器液面的白動控制、自動加保護渣以及有關水平式小方坯連注機等 , 就不介紹了。在日本 和西歐 , 不少鋼廠采用了這種方法。 也就是說 , 二次冷卻區(qū)中的電磁攪拌 , 主要有利于改善注坯的內部特性。 2 ) 迅速消除鋼水過熱 。連注中的電磁攪拌法主要分為兩類 : 一類是在結晶器中的攪拌 , 它的作用 , 在于鋼中夾雜物的有利析出和提高注坯表面質量。實踐證明 , 電磁攪拌是提高注坯質量的一種行 之有效的方法。西德蒂森下萊茵公司奧伯豪森廠最近的試驗結果表明 , 采用液態(tài)氮保護法后 , 不僅改善了鋼的純凈度 , 而且也減少了液面上的渣滴量 , 從而減少了操作工用鐵棍排渣的工作量。吹氫 方法有二 : 一是經由伸入式水口接點處的吹氫箱吹入 , 另一種方法是經由中間罐中的塞棒吹入。 3 . 采用液態(tài)氮保護法 中間罐和結晶器之間的注流保護斷面大于 12 0 x 1 20 m m 的小方坯連注雖可采用伸入式水口進行澆注 , 但由于水口的開口朝下 , 所以注流的射入深度過深 , 使夾雜物不易上浮?；瑒铀谠O有兩個開口 , 用卡口連接法使一個口與保護管連接 , 另一個開口備用于吹氧當水口堵塞時 , 可通過此口吹人氧氣燒穿。為了防止空氣進人到滑動水口和保護管之間的空隙中 , 可在錐形密封環(huán)的上部吹人氫氣。而在有惰性氣體保護時 , 氧含量變化不大 , 穩(wěn)定在 3 和 6ppm 之間另一方而 , 耐火材料保護管法也在發(fā)展 , 設備裝置不斷有所改進 , 各在這方面作了很多改進工作 ,并取得良好的效果。西德呂希林一布爾巴赫鋼廠成功地解決 了惰性氣體保護法的裝置和工藝問題 , 取得了良好的結果 , 。往結晶器或注流中插鋁絲的加鋁法 , 有兩個缺點 , 一是鋼中鋁量分布不均勻 , 二是鋁的回收率不穩(wěn)定 , 故很少有人采用這種方法。西德蒂森下萊茵公司奧伯豪森廠 , 正是采用鋼包噴粉技術 , 在斷面為 150 150mm的六流小方坯 連注機上 , 成功地澆注了鋼中鋁含量為 % 的鋁脫氧鋼。 ( 4 )（ Ca） % / （ Al） % 時 ,脫氧產物為 CaO ( 3 ) （ Ca） % / （ Al） % 時 ,脫氧產物基本上是 CaO 6Al2 O3 之外 ,還有 CaO 6Al2 O3 脫氧產物 ,其熔點高 , 流動性極差。解決水口堵塞的辦法 , 是往鋼包中噴吹含鈣材料 , 鋼中的鈣能起到降低脫氧產物熔點和改變脫氧產物形態(tài)的作用 , 因為鋼中的（ Ca） % / （ Al） % 均之比與脫氧產物的組分和