【正文】 機(jī)年產(chǎn) 180萬 t，第二代雙流連鑄機(jī) CSP 工廠年產(chǎn)可達(dá) 250～ 300萬 t。五種工藝的生產(chǎn)線統(tǒng)計(jì)如表 8所示。 表 8 薄板坯連鑄工藝生產(chǎn)統(tǒng)計(jì) 工藝 開發(fā)商 已投產(chǎn)項(xiàng)目 在建項(xiàng)目 合計(jì) 生產(chǎn)線 流數(shù) 年生產(chǎn)能力 /萬 t 生產(chǎn)線 流數(shù) 生產(chǎn)能力萬t/a 生產(chǎn)線 流數(shù) 年生產(chǎn)能力 /萬 t CSP 西馬克 16 22 2230 3 5 520 19 27 2750 ISP 德馬克 4 5 565 1 2 200 5 7 765 FTSR 達(dá)涅利 1 2 200 2 2 200 3 4 400 QSP 住友金屬住友重工 3 4 500 － － － 3 4 500 CONROLL 奧鋼聯(lián) 1 1 70 1 1 145 2 2 215 合計(jì) 25 34 3565 7 10 1065 32 44 4630 注：其中 7套生產(chǎn)線建在轉(zhuǎn)爐鋼廠，其它均建在電爐鋼廠。 表 9 薄板坯連鑄工藝優(yōu)點(diǎn) 項(xiàng) 目 短流程連鑄連軋 常規(guī)流程連鑄熱軋 生產(chǎn)規(guī)模 /萬 80～ 150?一流 )、 160～ 250(二流 ) 300～ 500 噸鋼投資 /% ～ 40 100 能源消耗 /% 25～ 35 100 金屬收得率 /% 102～ 103 100 生產(chǎn)成本 /% 80 100 生產(chǎn)率 /人 . 3～ 4 生產(chǎn)周期 ～ 2h ?? ????天 產(chǎn)品覆蓋面 /% 50～ 70 100 (4)薄板坯連鑄凝固特點(diǎn) 凝固速度快，液芯長度短厚板坯、薄板坯、薄帶坯的凝固特點(diǎn)如表 10所示。液芯長度短，減輕了設(shè)備重量，鑄機(jī)結(jié)構(gòu)簡化，這是一個很重要的優(yōu)點(diǎn)。薄板坯縱向溫度均恒，鑄坯橫向表面溫度高且中心和邊部溫差小，不會產(chǎn)生質(zhì)點(diǎn)（如 AlN）沉淀，不需再加熱到 高溫溶解 AlN，僅需均熱就可直接軋制有利節(jié)能。鑄坯熱履程平穩(wěn)，鑄坯表面溫度高且分布均勻 鑄坯凝固冷卻參數(shù)比較見表 11。 鑄坯表面質(zhì)量控制難度加大厚板坯、薄板坯、薄帶其表面積 /體積（單位長度）分別為 ～ 、 ～ 、 10～ 15。因此，對薄板坯連鑄來說，提高鋼水潔凈度更為重要。為此，在薄板坯連鑄 /連軋生產(chǎn)線上設(shè)置 2或 3處高壓水除鱗裝置。為此定義： 流動強(qiáng)度＝澆注速度 /鑄坯厚度（相同澆注速率） 計(jì)算得，厚板坯： ； 薄板坯： 。為此，在結(jié)晶器內(nèi)采用電磁制動技術(shù)（ EMBR）以提高鑄坯內(nèi)部質(zhì)量對薄板坯連鑄來說尤為重要。不同薄板坯連鑄工藝技術(shù)特點(diǎn)如表 12所示。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 表 12 不同薄板坯連鑄工藝技術(shù) 基本特 征 CSP ISP FSTR CONROLL QSP 坯厚 /mm 50～ 70 60～ 75～90(100)/70 40～ 80 90/70 70～ 80 75～ 125 100/80 90/70 機(jī)型 立彎式 直－弧 直－弧 直－弧 直－弧 結(jié)晶器 漏斗結(jié)晶器 上口 170mm 長 1100mm 漏斗 700mm 平板式直結(jié)晶器全?。被。÷┒? H2結(jié)晶器 上口 180mm 長 1200mm 全長漏斗 平板式直結(jié)晶器 長 900mm 平板式直結(jié)晶器（多錐度） 長 950mm 鑄坯支撐 結(jié)晶器下采用格柵， 2～ 4個垂直扇形段進(jìn)入弧形彎曲段 多點(diǎn)彎曲矯直密排分節(jié)輥扇形段，無拉矯機(jī)，大壓下軋機(jī) 結(jié)晶器下 7～8對帶凸度密排分節(jié)輥，多點(diǎn)彎曲矯直扇形段密排分布輥 漸進(jìn)彎曲矯直密排分節(jié)輥扇形段 多點(diǎn)彎曲矯直密排分節(jié)輥扇形段 冷卻 水冷，氣－水 氣－水 氣－水 氣－水 氣－水 弧形半徑 /m ～ 5～ 6 5 5 冶金長度 /m ～ ～ ～ 15 5 、 是否液芯 壓下 未采用 －采用 采用 動 態(tài)軟壓下 無 采用 －未采用 拉 坯 速 度/ 4～ 6 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 注：表中鑄坯厚度系指結(jié)晶器出口處的厚度，采用液芯壓下后連鑄機(jī)的厚度將減薄 10～ 20mm。不同薄板產(chǎn)品所允許的最大殘余元素值（ ∑Emax=Cu+Ni+Cr+Mo+Sn)：飲料罐板 材為%；深沖板材為 %；低碳板材為 %；普通板材為 %。 表 13 殘余元素對超低碳鋼質(zhì)量的影響 (%) 品級 Cu Ni Cr Sn 總量 板坯 半成品 熱軋卷 A 0 0 0 B 2 4 3 C 2 4 4 注： 0—無缺陷； 2—輕微缺陷； 3—較重缺陷； 4—嚴(yán)重缺陷。轉(zhuǎn)爐薄板坯連鑄 /連軋流程，以鐵水為主要原料，但使用品質(zhì)不良的社會廢鋼也應(yīng)有所限制，不應(yīng)超過 13%。鑄機(jī)拉速 50～ 70mm厚板坯的理論拉速可達(dá) 8m/min，但 Nucor Berkeleg 廠認(rèn)為拉速 大于 6m/min 會導(dǎo)致熱軋板卷質(zhì)量惡化。但有的工廠 (如美國 Gallatin 廠 )逐步提高低碳鋼拉速，由設(shè)計(jì)速度 到 。 (10) 連鑄坯溫度 動態(tài)二冷控制獲得恒定的薄板坯表面溫度；薄板坯進(jìn)入加熱爐時的溫度盡可能高一些，有的廠可 達(dá)到 1075℃ ；鑄坯入爐溫度高，軋制板形質(zhì)量愈好，軋制規(guī)格愈薄，也能有效降低加熱爐能耗。結(jié)晶器使用 EMBR 效果：板坯表面縱裂減少；彎月面平穩(wěn)，波動小，熱軋板卷卷渣缺陷減少了 90%，冷軋板表面缺陷減少；造成的廢品損失由 /t 減少到 /t；結(jié)晶器銅板使用壽命率提高了 1倍。有的廠不采用 LCR 技術(shù)。 (13) 生產(chǎn)鋼種不斷擴(kuò)大 生產(chǎn)鋼種包括：低中高碳鋼（ C≤%, Mn＜ %。 (14) 生產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)格不斷擴(kuò)大 從薄板坯連鑄 /連軋問世以來，熱軋板坯產(chǎn)品的開發(fā)緊跟市場需求。如焊管、建筑用材等。（ 2）對表面質(zhì)量要求較高的 A 級中檔產(chǎn)品。（ 3）對于表面質(zhì)量要求很高的 AA 級高檔冷軋薄板（ ～），主要為 DQ 級別，用于家電、 儀表、汽車內(nèi)板等，但生產(chǎn) DDQ、 EDDQ級別冷軋深沖板（如汽車外面板），其難度是：電爐流程鋼中 [Cu]高、 [N]高；無真空處理設(shè)備，不能生產(chǎn)超低碳鋼；拉速快，結(jié)晶器鋼水?dāng)噭哟螅桩a(chǎn)生卷渣，影響冷軋板表面質(zhì)量。如：墨西哥的希爾薩廠已生產(chǎn) 超薄材，漣鋼 CSP 專門生產(chǎn) 。 中等厚度板坯連鑄技術(shù)發(fā)展 與厚板坯比較，中等厚度板坯足夠 “薄 ”，可省去粗軋機(jī)，與薄板坯比較也足夠 “厚 ”，有利于改善產(chǎn)品表面質(zhì)量。中厚板連鑄連軋既可生產(chǎn)熱軋板卷，也可生產(chǎn)中厚板材。 表 14 中等厚度板坯生產(chǎn)線統(tǒng)計(jì) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 供應(yīng)商 /連鑄機(jī) /軋機(jī) 公司 /工廠 投產(chǎn) 時間 鑄 坯規(guī)格（ mm） 生產(chǎn)線 設(shè)計(jì)年能力 /萬 t 套 連鑄 機(jī) 爐卷軋機(jī) SMS /Tippins 英鋼聯(lián) /塔斯克魯薩 130（ 1220－ 2590） 卷：（ 5－ 25）（ 914－ 2591） 板：（ 5－ 64）（ 1219－ 2590） 1 1 1 90 DEMAG/DEMAG IPSCO /Montpelier （ 127－ 152）（ 1270－3050） 卷：（ － 19）（ 1220－2348） 板：（ － ）（ 1220－ 3048） 1 1 1 125 VAI /Danieli IPSCO/Mobil 2021末 152（ 1524－ 3125） 卷：（ － 19）（ 1524－2525） 板：（ － ）（ 1524－ 3124） 1 1 1 125 Danieli /Danieli NUCOR /Hertford 2021末 100、 12 150（ 1800－3200） 板：（ － ） 1829－ 3124） 卷：預(yù)留 1 1 1 100 ASP /conroll 中國鞍鋼 135（ 100— 150） 900~1620 1 1 100 Danieli 韶鋼 150 1650~3250 ~20 1500~2500 1 1 1 107 SMS 中國安 鋼 150 1600~3250 ~50 1600~3250 1 1 1 110 (1) 特寬中厚板坯連鑄機(jī) Nucor steel 的 Hert ford 鋼廠生產(chǎn)流程： Consteel 電爐 →LF→ 超寬中厚板坯連鑄機(jī)（ 127～ 150mm1778～ 3124mm） → 加熱爐 → 四輥可逆式軋機(jī) → 中厚板（ ～ 50mm1830～ 3125mm，長 ～ ）。 (2) 生產(chǎn)熱軋板卷中厚板坯連鑄機(jī)。已生產(chǎn)汽車內(nèi)板、家電、儀器面板、汽 車部件等。 薄帶連鑄技術(shù)發(fā)展 (1) 薄帶連鑄技術(shù)開發(fā) 把鋼水直接鑄成帶坯（＜ 10mm），不經(jīng)熱軋或稍經(jīng)熱軋作為成品或作為冷軋坯料生產(chǎn)薄帶產(chǎn)品，這是連鑄技術(shù)上的又一次革新。 20世紀(jì) 70年代開始，世界各國冶金工作者致力于研究薄帶連鑄技術(shù)，機(jī)型趨于多樣化。 (2) 薄帶連鑄技術(shù)工藝特點(diǎn) 雙輥法就是把鋼水直接澆鑄到由兩個密封水冷旋轉(zhuǎn)輥輪所圍成的空間內(nèi)，冷卻輥帶走鋼水熱量，隨著輥?zhàn)有D(zhuǎn)而拉 出凝固的薄帶。解決的技術(shù)關(guān)鍵：鋼水液面穩(wěn)定性；鋼水保護(hù)澆注；輥輪縫隙的自動控制；溶池側(cè)封技術(shù)（側(cè)封密封性，材質(zhì)）；帶鋼厚度的均勻性；帶鋼表面質(zhì)量（毛刺、夾渣）。目前進(jìn)行工業(yè)性應(yīng)用試驗(yàn)有三家：歐洲帶鋼工程（ Eurostrip）；日本新日鐵薄帶 連鑄機(jī)；美國紐柯薄帶連鑄機(jī)。此薄帶生產(chǎn)線主要是為了生產(chǎn)奧氏體不銹鋼。 Eurostrip 生產(chǎn)線自 1999年 12月10日進(jìn)行第一次熱試后，每月澆注 7～ 8爐，工藝流程是：雙輥拉出來的 3mm厚的連鑄帶鋼，緊接著進(jìn)行 20%～ 30%熱軋，然后冷卻卷成帶卷。設(shè)計(jì)拉速為 150m/min，也可根據(jù)帶鋼厚度而改變拉速。據(jù)稱，薄 帶坯表面質(zhì)量良好，連鑄過程運(yùn)行順利。據(jù)報(bào)導(dǎo)，帶鋼表面質(zhì)量問題有望很快解決， Krefeld 廠的不銹鋼帶鋼連鑄將在 2021年末全面實(shí)行商業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品為奧氏體不銹鋼。 2021年 Nucor 和 BHP、 IHI 組成了 CastripLLC 公司（ Castrip Limited Liability Company） ,決定在 Crawfordsville 建立世界上第一個雙輥薄帶連鑄機(jī)。該工藝流程中，鋼水供應(yīng)鋼包、中間包和熱軋部分與傳統(tǒng)流程相同，中間包和雙輥溶內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 池之間附加帶水口過渡容器，薄帶從雙輥出口到 pinch rolls（夾持輥）之間為氣氛可控制室以防止薄帶氧化。 表 16 Crawfordsville Castrip 裝置性能 項(xiàng) 目 參 數(shù) 廠房尺寸 155m135m 鋼包容量 /t 110 鑄機(jī) 雙輥直徑 500mm 鑄速 / 80，最大 150 薄帶尺寸 /mm ~1340~2021 卷重 /t 25 在線軋機(jī) 單機(jī)架 4輥帶 AGC 工作輥 /mm 4752050 Backup 輥 /mm 15502050 軋制力 / MN 30 (最大 ) 功率 /kW 3500 年產(chǎn)量 /萬 t 約 50 2021年 5月熱試，生產(chǎn)第一個熱帶卷（ 20t）。生產(chǎn)鋼種有低碳鋼、 409不銹鋼和無取向硅鋼。下一階段要集中解決產(chǎn)品質(zhì)量、收得率、生產(chǎn)成本等問題，工廠要滿足負(fù)荷生產(chǎn)?？赏a(chǎn)較薄（小于 ）良好表面質(zhì)量的 Castrip 產(chǎn)品以代替冷軋板，將開辟一個新的產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，具有極強(qiáng)的競爭力。 (2) 我國小方坯連鑄機(jī)高效化改造取得很大成績。但我國連鑄機(jī)平均作業(yè)率與世界連鑄機(jī)平均 水平還存在較大內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 差距。 (3) 經(jīng)過近 10多年來的努力，我國連鑄在高效化改造、新技術(shù)的應(yīng)用等方面取得了很大成就，就大中型企業(yè)連鑄機(jī)裝備水平來看已與國外鋼廠水平相當(dāng)。要依靠傳統(tǒng)的板坯和大方坯連鑄機(jī)來生產(chǎn)和解決高品質(zhì)、高附加值的連鑄坯質(zhì)量問題。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 第二章 結(jié) 晶器的概述及基本參數(shù) 結(jié)晶器是連鑄機(jī)非常重要的部件，是一個強(qiáng)制水冷的無底鋼錠模。結(jié)晶器的定義：一種槽形容器，器壁設(shè)有夾套或器內(nèi)裝有蛇管，用以加熱或冷卻槽內(nèi)溶液。為提高晶體生產(chǎn)強(qiáng)度，可在槽內(nèi)增設(shè)攪拌器。間歇操作得到的晶體較大，但晶體易連成晶簇，夾帶母液，影響產(chǎn)品純度。 結(jié)晶器的作用： a) 使鋼液逐漸凝固成所需要規(guī)格、形狀的坯殼； b) 通過結(jié)晶器的振動，使坯殼脫離結(jié)晶器壁而不被拉斷和漏鋼；