【正文】 echnology。歷年來，連 鑄發(fā)展?fàn)顩r大體上是 60~70 年代發(fā)展連鑄有熱情，但缺少組織，科學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差。進(jìn)人 80 年代，連鑄發(fā)展有了根本性的變化，連鑄生產(chǎn)較穩(wěn)定，效果明顯，鑄機(jī)建設(shè)，鑄坯產(chǎn)量的上升，連鑄比的提高，都呈迅速增長的趨勢。 回顧我國連鑄技術(shù)發(fā)展的歷史，我們不 免要有這樣一種感受 :我國連鑄技術(shù)起步很早，但進(jìn)展十分緩慢。隨后，又由于三年自然災(zāi)害和十年文化革命，造成了我國鋼鐵工業(yè)停滯、徘徊不前和進(jìn)展十分緩慢。 1980 年以后，也就是改革開放以來，我國連鑄生產(chǎn)技術(shù)才伴隨著我國鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展而得到迅速地進(jìn)展。其中，小方坯連鑄機(jī)約占連鑄機(jī)總數(shù)的 80%，現(xiàn)有小方坯連鑄機(jī)約 200臺， 1995 年實(shí)產(chǎn)小方坯約 2500 萬 t/a 以上。以上幾種機(jī)型，都還存在著這樣或那樣的不足，都還有待于取長補(bǔ)短力求完善和改造提足高。早在“八五”初期，冶金部黨組就明確提出“以連鑄為中心，以煉鋼為基礎(chǔ)，以設(shè)備為保證”的連鑄生產(chǎn)技術(shù)方針，從總體上抓投資導(dǎo)向，抓鑄機(jī)配套完善，提高煉鋼水平和鑄機(jī) 備品備件的國產(chǎn)化供應(yīng)等關(guān)鍵。從而增強(qiáng)了發(fā)展連鑄，搞好連鑄的信心。到“八五”末期，又明確了連鑄生產(chǎn)完善的重點(diǎn)是全連鑄、高效連鑄、連鑄坯熱送熱裝 。概括起來，“八五”期間我國連鑄生產(chǎn)技術(shù)已取得了以下幾方面的成績和進(jìn)展。鑄機(jī)能力由 2495 萬 t/a，增加到 5294 萬 t/a，到 199 吞年底全國已有各類連鑄機(jī) 247 臺。 1992 年、 1994 年、 1995 年我國連鑄坯產(chǎn)量分別以 2442 萬噸、 3655 萬噸和 4395 萬噸，連鑄超過了意大利、韓國和德國，到 1995 年已經(jīng)成為世界第三位連鑄坯生產(chǎn)大國。連鑄鋼比已由 1990 年的 。根據(jù)近幾年的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，連鑄坯與傳統(tǒng)的模特一一初軋開坯相比，一般成材率可提高 6 一 10%，高的可達(dá) 14%。 %提高到 1995 年的 %，可節(jié)約能耗13okg 標(biāo)煤 /t 鋼。僅以 1995 年比 1994年增產(chǎn)連鑄坯 690 萬 t 計(jì)算，相應(yīng)增加效益約 13 億元人民幣。 1990 年以前，我國共有 52 個企業(yè)擁有各。 80 年代前，連鑄機(jī)除武鋼 3 臺是從國 外引進(jìn)的外，其余全部由自己設(shè)計(jì)、制造。 80 年代新建連鑄機(jī) 38 臺，幾乎全是方坯鑄機(jī)，有 l/2 的鑄機(jī)是按照聯(lián)邦德國 Demag 提供圖紙并經(jīng)消化移植的。近幾年建設(shè)的鑄機(jī)數(shù)量超過以往 20 多年中 12 建設(shè)的總數(shù)。有一些工廠的連鑄產(chǎn)量超過設(shè)計(jì)能力。 2 全連鑄煉鋼廠的出現(xiàn) 1985 年，武鋼第二煉鋼廠實(shí)現(xiàn)了全連鑄，這標(biāo)志著連鑄技術(shù)已發(fā)展到一個新的高度，全連鑄表示連鑄生產(chǎn)很穩(wěn)定，鑄坯質(zhì)量好， 煉鋼與連鑄生產(chǎn)配合協(xié)調(diào) 。 1984 年以來，該廠采用一系列新技術(shù)，如中間包用整體塞棒，鋼包用“ 501”滑板系統(tǒng)，快速更換中間包和異鋼種連澆技術(shù)，擴(kuò)大中間包容量和加擋渣墻等技術(shù)。 3 連爐澆注的發(fā)展 連澆技術(shù)是提高連鑄生產(chǎn)率，提高鑄機(jī)作業(yè)率和提高金屬收得率的一項(xiàng)重要措施。異鋼種連澆，目前，國內(nèi)所有連鑄機(jī)都已組織連澆。 4 合金連鑄的出現(xiàn) 1985 年，太鋼三煉鋼投產(chǎn)了一臺澆鑄合金鋼的鑄機(jī)，主要澆不銹鋼板坯，生產(chǎn)流程為 :電爐一 AOD 一連鑄一精整一軋鋼。一種耐高溫氯離子腐蝕用高鋁含量 EZ 鋼，已在重鋼三廠立式鑄機(jī)上試澆成功并已投 產(chǎn)。近期將有一批合金鋼連鑄機(jī)建成投產(chǎn)。馬鋼鋼研所1984 年從聯(lián)邦德國 公司引進(jìn)部分關(guān)鍵部件后，經(jīng)過攻關(guān)人員努力，創(chuàng)造了用計(jì)算閉環(huán)控制液壓脈動拉坯 。國內(nèi)研制的 分離環(huán)使用效果好，性能穩(wěn)定，技術(shù)性能達(dá)到 OBN 型的指標(biāo)。鑄坯軋制無縫管的綜合成材率平均為” %。 6 鑄坯熱送軋制 熱送或直接軋制在日本國已被競相采用，其節(jié)能效益顯著。其效益是多方面的，包括節(jié)能，提高生產(chǎn)率，節(jié)省勞動定員，減低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期等。連鑄系統(tǒng)生產(chǎn)穩(wěn)定，鑄坯質(zhì)量好，配之以相應(yīng)的技術(shù)措施，如鋼液凈化、溫度管理、冷卻制度、鑄機(jī)的維護(hù)與調(diào)整 。 連鑄技術(shù)進(jìn)步 — 新技術(shù)斷工藝的采用 l 澆注工藝 連鑄工藝有溫度制度、澆注制度、冷卻制度三大制度。 2 溫度制度 正確控制鋼液溫度并保持過程溫度穩(wěn)定是澆注順利和獲得良好鑄坯質(zhì)量的關(guān)鍵。 1)過程溫度控制，根據(jù)鋼種制訂各階段溫度范圍。 2)保溫劑，在鋼包及中間包內(nèi)添加保溫劑，對減少鋼掖散熱，穩(wěn)定澆注溫度是很有效的。鞍鋼推出的炭化稻殼作保溫劑效果顯著，鞍鋼二煉鋼在鋼包和中間包內(nèi)各加 50kg，在澆注 100mi。此外，還有用人工配制的各種保溫劑，如邯鋼以煙道灰為主料配制，還有為某些鋼種配制的無碳或低碳保溫劑，以防鋼液增碳。節(jié)約耐火材料 ，鋼棒芯套 ,該水口特點(diǎn)為 :滑板安在金屬框架內(nèi) 。金屬框架滑動面有經(jīng)熱處理且表面鍍鉻的襯板，摩擦力小。 3)整體塞棒 整體鋁碳塞棒耐侵蝕，不易損壞，可防止因塞棒損壞引起的澆注事故，同時可以通過塞棒向結(jié)晶器內(nèi)吹氫，使水口堵塞事故減少。一些工廠采用比例調(diào) 節(jié)系統(tǒng)對二冷水進(jìn)行比例控制，雖然尚不完善，但比人工調(diào)節(jié)及時，冷卻強(qiáng)度較均勻。邯鋼、濟(jì)鋼的板坯鑄機(jī)，首鋼、漣鋼的方坯鑄機(jī)都試驗(yàn)和使用氣一水噴嘴代替原來水噴嘴。但增加壓縮空氣耗量和管路較復(fù)雜，所以不一定都用氣一水噴嘴代替水噴嘴。要發(fā)揮連鑄的效益，必須要連鑄達(dá)產(chǎn)。這對于發(fā)展連鑄產(chǎn)生了不利影響。要科學(xué)管理，嚴(yán)格各項(xiàng)規(guī)程制度。合金鋼鑄坯的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高，工藝操作也復(fù)雜，雖然從國外引進(jìn)了相應(yīng)的軟件，但是要使鑄機(jī)生產(chǎn)出高質(zhì)量合金鋼和充分發(fā)揮鑄機(jī)效率仍然有很大的難度。新興機(jī)組的應(yīng)用和開發(fā)， 1)水平連鑄已取得工業(yè)性試驗(yàn)的成功，下一步是在 生產(chǎn)上見效和進(jìn)行大斷面 (直徑 200mm 以上 )和小斷面 (小于 80mm)的 .工業(yè)性試驗(yàn)。其次是降低成本，使其最終成本不高于傳統(tǒng)生產(chǎn)的指標(biāo)。開發(fā)這類鑄機(jī)，特別是對中小鋼鐵企業(yè)有實(shí)用意義。 4 熱送 (直接軋制 )，熱送是節(jié)能效益顯著的技術(shù)措施。首要任務(wù)是連鑄生產(chǎn)穩(wěn)定，鑄坯質(zhì)量好。連鑄技術(shù)已為世界公認(rèn)，努力發(fā)展連鑄，發(fā)揮其優(yōu)越性，使之在我國成為有力的生產(chǎn)手段。日本發(fā)展最快， 1987 年連鑄比達(dá) %，并且在設(shè)備技術(shù)、生產(chǎn)率及節(jié)能等方面達(dá)到世界最先進(jìn)的水平 。法國的連鑄在 80 年代以后突飛猛進(jìn)， 1987 年連鑄比達(dá) %，僅次于日本。蘇聯(lián)到 1987 年連鑄比僅為%。隨后，新日鐵在八蟠廠建設(shè)了生產(chǎn)鑄機(jī)。 197。 1980 年連鑄比達(dá)到 %，平均每年以 %的速度遞增。 1987 年連鑄比達(dá) %，居世界之首。冶金長度為 36一 38m，多點(diǎn)彎曲矯直，小輥徑 (最大 350m)、小輥距 (30mm)。氣水冷卻 。鑄機(jī)和輥道全部絕熱。早在 40 年代末就在克漢斯堡公司投產(chǎn)了第一臺立式連鑄機(jī)。此后，仍保持較快的發(fā)展速度。 1987 年為 %， 1980 為 46%。超過日本同期的發(fā)展速度。西德是世界連鑄技術(shù)發(fā)展的重要基地。如超低頭連鑄機(jī)及用傳統(tǒng)結(jié)晶器澆注薄板坯的技術(shù)等。西德的連鑄設(shè)備制造技術(shù)水平很高，擁有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)和制造力量。鑄機(jī)操作水平也很高 ，指標(biāo)很先進(jìn)，但其平均經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)技術(shù)水平尚不如日本。另外，西德的連鑄設(shè)備制造廠家，均有自己的試驗(yàn)廠，或與煉鋼廠密切合作進(jìn)行試制研究。 3．法國 法國也是開發(fā)研究連鑄技術(shù)較早的國家。1970 年連鑄比僅為 %。連鑄比的平均增長率 :1970 一 1975 年 (%)為 %。1950~1957 年為 %， 1957 年連鑄比達(dá) %，與日本并架齊驅(qū)。其板坯寬度均在 22O0mm以上，方坯斷面為 360 一 46Omm，年產(chǎn)量多在 100 萬噸以上。第二個原因是全連鑄車間和工廠 增多。法國連鑄技術(shù)具有其特色。此外，‘還擁有電磁攪拌專利和國際專利權(quán)。連鑄自動化程度較高，通過電視屏幕監(jiān)視和遙控操作。 美國的 連鑄技術(shù)是與瑞士康卡斯特公司和日本設(shè)備制造廠家合作發(fā)展起來的。 198。而且占全國鋼產(chǎn)量 85%以上的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的連鑄比只有 10%幾。 80 年代以后，加速了連鑄發(fā)展速度，每年平均以 %的速度遞增。 80 年代以前美國連鑄技術(shù)發(fā)展緩慢的原因有以下幾點(diǎn) : 1)資金嚴(yán)重不足 當(dāng)今世界不少鋼鐵廠為其政府所有或受政府的大力支持。改造和擴(kuò)建需要的資金只能從其利潤中提取。因此很難形成改造和更新設(shè)備及采用新技術(shù)所需要的巨額資金。因此，要拿出大量的資金來取代正在運(yùn)轉(zhuǎn)的、沒有到折舊期的初軋?jiān)O(shè)備，建立連鑄機(jī)及相關(guān)設(shè)備，非常困難。設(shè)備折舊期長，勞動和環(huán)保費(fèi)用高。結(jié)果導(dǎo)致各項(xiàng)政策效力的相互抵消。 3)其它不利因素 不平等的進(jìn)口貿(mào)易的威脅，進(jìn)口鋼材數(shù)量不穩(wěn)定，研究開發(fā)不足，以及對于有些鋼種和小批量生產(chǎn)還存在一些技術(shù)間題等都是造成連鑄發(fā)展緩慢的原因。聯(lián)邦政府采納了這一建議，決定在 80 年代大力采用連鑄新技術(shù)，改造鋼鐵工業(yè)的落后面貌。隨 著連鑄技術(shù)的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和國際競爭能力明顯提高。噸鋼成本 1987 年降低到 美元，比 1984 年降低了 美元，而且低于日本( 美元 )、西德 ( 美元 )和法國 ( 美元 )。 80 年代美國連鑄得到迅速發(fā)展的原因 :(1)增加連鑄投資。高子其它國家的連鑄投資。這些現(xiàn)代化的高效率連鑄機(jī)年產(chǎn)能力均在 100 一 300 萬噸。 (3)美國的科學(xué)技術(shù)水平很高，有大批訓(xùn)練有素的技術(shù)人員和工人。 蘇聯(lián)是連鑄技術(shù)開發(fā)較早的國家。 60 年 代初，其連鑄比居世界領(lǐng)先地位。日本神戶鋼鐵公司的連鑄技術(shù)就是從蘇聯(lián)引進(jìn)的。 197。比增加到 %，不僅低于主要產(chǎn)鋼國，而且落后于世界平均水平。 1987 年連鑄比只有 %，大大落后于主要產(chǎn)鋼國家。蘇聯(lián)連鑄技術(shù)發(fā)展緩慢的原因有以下幾點(diǎn) : (1)平爐鋼比例大。由于平爐與連鑄的配合，從技術(shù)上和管理調(diào)度上都比較復(fù)雜。目前，連鑄機(jī)主要設(shè)置在電爐鋼廠和少數(shù)的氧氣轉(zhuǎn)爐鋼廠。 1975 年以前，蘇聯(lián)設(shè)計(jì)制造的連鑄機(jī)基本上都是立式的。萬噸 /年 )、大方坯連鑄機(jī) (100 萬噸 /年 )及小方坯連鑄機(jī) (30 萬噸 /年 )，但數(shù)量不多。加之相關(guān)技術(shù)落后，特別是耐火材料質(zhì)量很差，至 今尚無連鑄專用耐火材料生產(chǎn)廠。連鑄事故較多，鑄機(jī)生產(chǎn)率低，鑄坯質(zhì)量得不到保證，經(jīng)濟(jì)效益不明顯，故對企業(yè)的吸引力不大。 (3)目前，鋼鐵工業(yè)決策部門已認(rèn)識到發(fā)展連鑄對提高鋼鐵工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要性。但沒有保證發(fā)展連鑄的具體 19 政策。 (4)近來，幾個大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)在現(xiàn)代化的改造中，都遇到了資金不足的問題。氧氣轉(zhuǎn)爐在全世界范圍內(nèi)得到發(fā)展時，仍抱著平爐不放，連鑄技術(shù)遲遲得不到發(fā)展，也有同樣的影響。因此，連鑄還有很大的發(fā)展余地，連鑄比勢必會繼續(xù)提高。 本世紀(jì)內(nèi)傳統(tǒng)連鑄機(jī)仍將古統(tǒng)治地位，通過對現(xiàn)有 鑄機(jī)的現(xiàn)代化改造和更新，進(jìn)一步提高鑄機(jī)的生產(chǎn)率，改進(jìn)鑄坯質(zhì)量，降低操作費(fèi)用，節(jié)能等提高傳統(tǒng)鑄機(jī)的效益?，F(xiàn)已增加到 40 多臺 60 多流，能力約占鑄機(jī)總能力的 4環(huán)。澆注鋼種有碳鋼、不銹鋼及高、低合金鋼、鉆基及鎳基高溫合金 _等。如美國阿姆科公司的水平鑄機(jī)用的鋼包為 50 噸，卡帕瑞 公司的 2 流水平鑄機(jī) (1987 年 4 月投產(chǎn) )與 15。另外，在電爐鋼廠的現(xiàn)代化改造和多品種小批量的特殊鋼廠中，已開始采用水平連鑄機(jī)。 連鑄坯直接軋制比冷卻后再加熱軋制可節(jié)能 5 一 15%，提高金屬收得率~%，產(chǎn)量、質(zhì)量高而且穩(wěn)定，是當(dāng)前連鑄發(fā)展的一項(xiàng)重大技術(shù)。新日鐵的直接軋制率達(dá) 80%。加拿大多發(fā)斯科公司準(zhǔn)備 在完成鑄機(jī)改造后把直接軋制率提高到 80%。因?yàn)?，鋼水運(yùn)輸比熱連鑄坯運(yùn)輸簡單得多， :特 20 別是對于大爐子和板坯連鑄機(jī)。超低頭連鑄機(jī)就是一例。薄板坯及帶鋼連鑄機(jī)是代表。它利用了普通板坯鑄機(jī)的固定式振動晶器和其它成熟的設(shè)備、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。國紐柯公司已從西德引進(jìn)了 SMS 式薄板坯鑄機(jī)，預(yù)計(jì) 1989 年上半年投產(chǎn)。轉(zhuǎn)爐是目前中國最主要的煉鋼方法 ,轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量從2022 年的 4 億 t 增長到 2022 年的 億 t,年平均增長率為 %,高于國內(nèi)粗鋼產(chǎn)量的增長速度。電爐也是目前國內(nèi)主要的煉鋼方法 ,隨著中國鋼產(chǎn)量迅速增長 ,電爐鋼的生產(chǎn)比例在 2022 年以前緩慢增長 ,最高達(dá) %。但電爐鋼的產(chǎn)量持續(xù)增長 ,與 2022 年相比電爐鋼產(chǎn) 電爐生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生重大變化 :采用大型高功率和超高功率電爐淘汰大批 30t 以下小型電爐 。在此量翻了一番。如圖 2 所示 ,2022 年全國連鑄坯產(chǎn)量為 億 t,連鑄比 %。隨著連鑄比的提高 ,成材率也相應(yīng)提高 ,達(dá)到了 %,這說明連鑄技術(shù)的進(jìn)步為我國鋼鐵工業(yè)增產(chǎn)增效、節(jié)能減排作出了重要貢獻(xiàn)。表 1 給出 2022 年至 2022 年國內(nèi)轉(zhuǎn)爐、電爐和連鑄的主要技 21 術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變化情況。推廣強(qiáng)化供氧技術(shù) ,提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率 ?；A(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了電爐生產(chǎn)多元化 ,形成電爐 普鋼長材、電爐 特殊鋼長材、電爐 無縫鋼管、電爐中厚板和電爐 薄板坯連鑄連軋等多種生產(chǎn)線 ,完善了電爐鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu) ,擴(kuò)大了生產(chǎn)品種。至 2022 年已建成板坯連鑄機(jī) (寬度 700mm 以上 )175 臺 ,237 流 。方坯和矩形坯連鑄機(jī) (150mm179。小方坯連鑄機(jī) 305 臺 ,1 027 流 。全國總計(jì)連鑄機(jī) 996 臺 ,2806 流 ,年生產(chǎn)能力達(dá)到 億 t。據(jù) 2022 年國內(nèi) 93 家大中型企業(yè)的統(tǒng)計(jì) ,年利潤達(dá) 1 億元 ,比上年同期增長 %。轉(zhuǎn)爐流程 :鐵水脫硫預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹→二次精煉→全連鑄 。近幾年鐵水脫硫預(yù)處理在國內(nèi)廣泛應(yīng)用。為提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率和擴(kuò)大潔凈鋼生產(chǎn)比例 ,國內(nèi)大多數(shù)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠綜合采用鐵水預(yù)處理、復(fù)合吹煉、強(qiáng)化供氧、終點(diǎn)動態(tài)控制和濺渣護(hù)爐等成套先