第一篇：不銹鋼連鑄技術與質量控制

方坯連鑄不銹鋼技術與質量控制

—特鋼連鑄研討會論文

方坯連鑄不銹鋼技術與質量控制

寶鋼股份有限公司特殊鋼分公司 陳家昶

上海新中連鑄技術工程公司 葉 楓 1.前言

不銹鋼的制造技術已有巨大的發展，從上世紀60年代不銹鋼開始采用連鑄，到1985年全世界不銹鋼連鑄比已達70%以上，目前西方工業發達的國家不銹鋼生產幾乎100%用連鑄。最近20年來，世界不銹鋼產量每年以超過7%的比例增長，1997年不銹鋼總產量為1650萬噸/年，2006年全球不銹鋼產量達到了2840萬噸，較2005年產量上升了16.7%。其中，中國的不銹鋼產量增加最多，達到了530萬噸，比2005年的產量增加了68%，超過日本躍居世界第一。新上馬的很多產線釋放出了巨大的能力，中國的不銹鋼市場和產能前景樂觀。

我國不銹鋼的連鑄起步較晚，80年代才開始起步。經過這幾年的發展，我國的不銹鋼連鑄比提高較快，已經實現大多數的不銹鋼品種的生產，但不銹鋼連鑄的生產和質量控制有一定的難度，在一定程度上制約了我國不銹鋼連鑄坯的生產。

2.生產工藝和流程

不銹鋼冶煉方法有多種，如EAF單煉法、與AOD結合的二步法、與轉爐頂底復吹及VOD或RH－OB相結合的三步法等，但目前最有優勢、應用最廣泛的還是EAF＋AOD的二步法，在冶煉超低碳不銹鋼時，也有較多采用AOD+VOD的雙聯脫碳工藝。因此，一般常用的工藝流程為：

EAF＋AOD＋（VOD）＋CC（IC）

習慣上我們把EAF＋AOD稱為兩步法，而EAF＋AOD（或轉爐頂底復吹）＋VOD稱為三步法。

電爐冶煉不銹鋼可以選擇采用偏心底（EBT）、槽式（Spout）出鋼和兩種功能都有的雙爐殼設計，偏心底爐殼雖然能做到無渣出鋼，但在出鋼過程很難實施鋼渣混沖，影響合金的收得率，而且EBT出鋼口易被堵塞，不銹鋼冷鋼處理困難。因此，在不銹鋼母液生產時，電爐一般采用槽式出鋼法，它在出鋼過程鋼渣混沖，能有效提高合金收得率，但同時也帶來一個回磷問題，由于不銹鋼的脫磷困難、易回磷，這就對廢鋼和返回料的選擇使用帶來了嚴格的，對降低配料成本不利。3.不銹鋼連鑄

鑒于不銹鋼鋼種本身的性能特點（鋼水粘度較大，易氧化元素較多、傳熱慢、熱膨脹系數大等），其連鑄生產的特殊性和難度較大。而且不銹鋼品種較多，其中不乏含Ti、Nb、Cu、S、W等元素，鋼種的裂紋敏感性強、連鑄可澆性較差，對連鑄工藝的參數確定和過程控制要求較高。近幾年來，隨著連鑄控制技術和精度的提高，鋼水冶煉的純凈度提高，90％以上的不銹鋼已連鑄成功，但是過程的不穩定性仍然存在。

不銹鋼一般分為鐵素體、奧氏體、馬氏體和雙相不銹鋼等幾類，嚴格的說，這幾類鋼種的凝固性能和組織各不相同，澆注性能也并不一致。總體來說，不銹鋼連鑄工藝可以從以下兩類著手：以Ni為主含有擴大奧氏體區元素（Ni、Mn、N、C）的奧氏體不銹鋼； 以Cr為主含有擴大鐵素體區元素（Cr、Mo、Si、Nb）的鐵素體不銹鋼。特別還要考慮不銹鋼的成份設計的裂紋敏感區，見下圖：

由圖中可以看出，凝固時新生鐵素體對裂紋不敏感，②位置的奧氏體對裂紋敏感、①位置馬氏體的淬火裂紋、③位置奧氏體中的相脆性、④位置鐵素體的蠕變行為等都對我們的生產凝固工藝提出了挑戰。

不銹鋼方坯連鑄，一般供軋制棒材、卷材、線材和不銹鋼管坯成材。從最終的產品性能來看，對方坯連鑄坯的表面質量和內部質量要求極高。由于不銹鋼品種多，工藝的適應性猶為復雜，我們就一些共性的問題做一下探討。3.1.表面質量控制

單就熱膨脹系數而言，奧氏體鋼的值比碳鋼大（500℃時大56%，1000℃時大54%），鐵素體鋼與碳鋼相近。這說明奧氏體鋼在結晶器內凝固坯殼會過早收縮，更易使坯殼厚度不均勻，容易導致表面凹陷，裂紋等缺陷。而且鋼水中的易氧化元素的夾雜物被連鑄結晶器保護渣吸附后，保護渣的性能容易惡化，從而影響坯殼與結晶器銅壁之間的液渣流入，形成不均勻渣膜，加劇了傳熱的不均，對鑄坯的表面質量產生嚴重的破壞。

以目前的技術裝備而言，常規連鑄機的結晶器振動技術，對連鑄坯表面質量造成的直接后果就是產生了振痕，振痕是由于結晶器的周期性振動而在鑄錠表面產生的間距均勻有一定深度的橫向皺折。由于振痕的普遍存在，因此在一般情況下，已不將它看成是鑄坯的表面缺陷或者說振痕是連鑄坯的本征缺陷；但是，對連鑄坯表面振痕的研究，發現伴隨著振痕的產生，皮下往往有磷、錳等合金元素的顯微正偏析，容易導致鑄坯表面產生微小的橫向裂紋，對后步工序產生不利影響，降低了產品各種物理性能橫向斷面的均勻性。研究表明，振痕是產生表面偏析和裂紋的原因之一。

對于普通鋼的振痕，通過熱軋加熱中的氧化，振痕一般不會對成品質量造成影響；而不銹鋼則不同，由于具有高的抗氧化性，較深的振痕難以在熱軋中完全消除，如果用這種坯料軋制，就會在軋材表面產生缺陷。因此，不銹鋼連鑄坯的振痕的修磨率很高，有些廠家的不銹鋼連鑄坯的修磨率甚至可達100％。

控制和減少表面缺陷，減少修磨量和修磨率是不銹鋼降本增效的關鍵。要做好這方面的工作，主要從結晶器保護渣的選取、振動參數的確定和結晶器銅管錐度的設計（包括結晶器水量控制）等方面著手。

3.1.1 結晶器保護渣

連鑄保護渣在連續鑄鋼的保護澆注中具有非常重要的作用，保護渣的性能取決于澆鑄中的實際行為，目前衡量保護渣的標準還是看它實際使用的效果，對它的性能優化只有一個宏觀的取向：即提高鑄坯表面質量與澆鑄質量。不銹鋼保護渣的研制可以說是一個世界性的難題，由于不銹鋼中含有許多易氧化元素，需要吸收的夾雜物與特鋼相比差別較大，保護渣性能的設計與保持對表面質量來說至關重要。奧氏體不銹鋼線具有膨脹系數大的特點，冷卻過程中氣隙出現較早，容易產生凹陷等表面缺陷。一般的保護渣設計時針對凹陷型和黏附 型的鋼種有兩類不同的設計，凹陷型保護渣的特點是堿度較高（渣液在凝固過程中有析晶現象，渣的粘度曲線有明顯的拐點）形成的固態渣膜導熱系數較低，以降低傳熱速度，改善坯殼的凝固狀況；黏附型保護渣則通過低熔點、低堿度（易形成玻璃態液相渣膜層）的設計，以達到減少摩擦阻力，提高表面質量的目的。不銹鋼保護渣的設計一般采用的是前一種方案。這里要說明一下，由于不銹鋼的固、液相線較低，因此不銹鋼保護渣的熔點還是較低的。

不銹鋼的保護渣耗量一般要大于碳鋼的耗量，這一方面是為了形成均勻的渣膜厚度；另一方面由于渣耗量大，保護渣的更新速度加快，可以減輕和稀釋被吸附的夾雜物對保護渣的污染。在整個澆鑄過程中，鋼水彎月面處形成的液渣層要保持足夠的厚度以保證其連續流人鑄坯與結晶器之間的氣隙，從而形成有效渣膜，提高傳熱效率與均勻度。而不銹鋼的容易產生表面凹陷的特性，更需要形成均勻有效的渣膜。在這里保護渣的黏度起了非常重要的作用。

通過一定的推導，我們可以得到一個熔渣層厚度與拉速之間的關系圖如下：

渣膜厚度t t?(2v?1?)2 q=qmelt Fe t?2*qv 拉速v

圖中左邊紅色曲線表示連鑄保護渣的熔化速率高于保護渣消耗速率的情況，過了臨界點右邊藍色曲線則表示連鑄保護渣熔化速率低于最大消耗速率的情況。由上所述充分表明，保護渣黏度與對整個生產中的熱傳導性能有著非常密切的關系。在這里，我們仍然要強調的是保證穩定均勻渣膜對連鑄坯表面質量的提高大有益處，我們設計選用的保護渣就是要針對連鑄鋼種的具體情況及拉速水平來進行的。所以在現場澆鑄性能的評判上，渣耗是一個很重要的數據。

在不銹鋼的結晶器保護渣里，還要注意碳質材料的添加問題。眾所周知，為了控制保護渣的熔化速度，通常都在保護渣內配入一定量的炭質材料（炭黑或石墨等），但是絕大部分的不銹鋼是低碳或超低碳，很容易引起增碳，特別在振 痕部位容易出現碳的正偏析現象；如果不銹鋼表面修磨，一般該種缺陷不會影響下道工序。但未經修磨的鑄坯進行軋制時，情況就不相同，我們曾經檢測到如下缺陷，在規格為Φ65的304不銹鋼連鑄管坯上，經穿孔酸洗后發現荒管表面出現螺旋狀缺陷，如下圖：

電子探針面分析結果表明，荒管缺陷區域內的黑色溝槽中聚集C元素，如下圖：

無獨有偶，在一個低碳不銹鋼連鑄坯橫向低倍的試樣上，對其中心疏松部位做掃描電鏡時，也發現了碳質材料的痕跡，如下圖：

為此，有些要求高的無碳不銹鋼保護渣，采用超細微的金屬粉末取代碳質材料，用來控制保護渣的熔化速度，所以在保護渣的選擇上，應多方面的考察和試驗，才能找到符合不銹鋼各鋼種質量要求的保護渣。

3.1.2結晶器振動

對振痕的產生機理長期以來一直存在很多理論，如撕裂-愈合機理、機械變形機理、二次彎月面機理、保護渣作用機理等等，但直到今天還沒有一個理論能夠完整的解釋所有的現象。不過有一點目前已達成了共識：即振痕的深度主要與負滑脫時間、負滑脫量有關。因此，研究振動參數控制負滑脫時間對連鑄坯表面質量的提高有著非常重要的意義。

早期，負滑脫時間一般認為在0.5s左右對防止粘連及順利脫模有利，如果超過這個值，就會影響振痕深度，過深的振痕會導致鑄坯表面橫裂紋的產生。但由于目前連鑄設備與澆鑄水平提高很快，鑄坯與結晶器的脫模已經不再成為主要矛盾，相反隨著連鑄坯表面質量要求的提高。目前，已有連鑄機將負滑脫時間控制在0.1s的水平。

由于負滑脫時間對振痕的深度影響較大，為減小振痕的深度，減少負滑脫時間是一行之有效的方法，在傳統連鑄過程中，結晶器振動的模式為正弦振動模式，為減小負滑脫時間，只有通過高頻小幅振動的方式來實現。但在高頻小幅振動條件下，將會在一定程度上減少保護渣的消耗，影響保護渣的流入與渣膜的均勻形成，破壞了初生坯殼和結晶器壁的潤滑，從而增加了表面裂紋甚至拉漏的可能。因此應用高頻小幅振動減少負滑脫時間的措施雖然有效，但仍然存在一定的隱患，應用上受到限制。

而在非正弦振動條件下，不改變頻率，也能達到減小負滑脫時間的目的，這種情況下，與正弦振動模式相比，它的正滑移時間更長，振痕的深度也相應地降低。目前的液壓振動控制設備，已成為實現非正弦振動的保證。

多次現場試驗測定證明，采用了非正弦振動方式后，結晶器保護渣的渣耗量并沒有因為負滑脫時間的降低而下降，反而略微有所上升。這在一定程度上證明了保護渣的液渣基本上是在正滑脫期內流入的機理（目前世界上一直存在有正、負滑脫時間流入的兩派爭論，前者以韓國浦項為代表，后者以S.Takauchi為代表）。而隨著拉速、As值的提高，保護渣的耗量有降低的趨勢，因此選取連鑄 保護渣要以連鑄機正常工藝的拉速范圍為依據。

至于振動頻率的選擇，按照流體力學理論，液體表面波動存在一個本征頻率，它與材料本身、斷面、深度、液體表面張力等因素相關，相關領域（有色金屬）的研究表明，如果實際振頻接近系統固有頻率時，容易產生共振，此時渣膜通道最大，拉坯阻力最小，鑄坯表面最光滑。雖然這個工作不見連續鑄鋼領域報道，但對我們選擇合適的振動參數又多了一個考慮方向。

3.2.連鑄坯內部質量

不銹鋼的內部質量很大程度上取決于鋼種的特性，鋼的凝固行為在一定程度上決定了連鑄坯內部的鑄態組織。根據加藤等人的研究結果，根據含鎳不銹鋼的Cr/Ni當量比，在鑄坯凝固過程中發生如下相變反應：

? Creq/Nieq>2.0：L→L＋δ→δ（α）→δ（α）＋γ

? Creq/Nieq在1.6～1.9：L→L＋δ→L＋δ＋γ→δ（α）＋γ ? Creq/Nieq在1.26～1.46：L→L＋γ→L＋γ＋δ→γ＋δ（α）? Creq/Nieq<1.2: L→L＋γ→γ

一般可以按Cr/Ni當量比1.5為界，初晶分別為δ相和γ相。初晶相的差別對于微觀偏析的程度有著影響，因為溶質元素在δ相的擴散速度約為在γ相中的100倍。所以初晶為γ相時，一般存在明顯的微觀偏析。微觀偏析，特別是P、S的偏析和聚集，對鑄坯裂紋的形成存在著很大的隱患。

因此，鑄坯的低倍組織與鑄坯凝固時的鑄態組織存在著一定的區別，有時很難復原分析；對于上列第4種單相組織相變，做金相的微觀分析還比較容易。不同的不銹鋼鋼種表現出不同的宏觀組織特性，比較典型的方坯低倍組織如下：

a)鐵素體不銹鋼的低倍組織

b)奧氏體不銹鋼的低倍組織

c)雙相不銹鋼的低倍組織

針對不銹鋼方坯的質量要求，由于各種鋼種的差異較大，這里就不詳細分析了。但通常用來控制提高內部質量鑄態組織要求的是電磁攪拌和二冷控制。

3.2.1．電磁攪拌對鑄坯質量的影響

對于不銹鋼，電磁攪拌選用的參數與特鋼相比變化還是比較大的。下式表示在鋼水中產生感應電流與該處磁場作用產生電磁力的大小可用下式表示：

???????f?J?B??(E???B)?B

?上式中：J 為電流密度；

? 為鋼水電導率；

? 為磁場和鋼水相對運動速度速度； ?B 為磁感應強度；

?f? 為電磁力；

? 為真空磁導率；

?E 為電場強度。

通過上式，我們可以認為在相同磁場條件下，電磁力的作用取決于材料的電導率水平，通常不銹鋼的電導率略小于特鋼，但相差并不大。而對于一般的金屬當其溫度大于760℃時以及液態的鋼水通常都是不導磁的，這方面特鋼和不銹鋼的特點是一致的。

試驗證明，作用于鑄坯中心液相的磁感應強度B不銹鋼反而要比特鋼強一些，這可能是由于不銹鋼的合金含量高，液芯的粘度較大，運動時產生的阻力也大；其次，由于不銹鋼導熱率低，凝固時，其柱狀晶生長傾向，大大地高于一般的特鋼，因此，如果我們為了達到相同的電磁攪拌效果，一般說來，對于不銹鋼無論是M-MES或F-MES工作電流的設定應高一些。

對于方坯而言，電磁攪拌的目的在于減少鑄坯的中心疏松和偏析。而對含N、S等不銹鋼而言，結晶器電磁攪拌消除皮下氣孔及皮下夾雜的作用也是顯而易見的。

3.2.2 二冷控制的影響

二冷控制應該結合各種鋼種的熱物性參數而定，我們如果做差熱分析鋼種熱物性，就會發現，奧氏體的高溫相變熱流變化比較平緩，相對高溫的熱裂不敏感，而馬氏體的有兩個明顯的熱變流峰（谷）值，在對應的溫度區間，熱裂傾向強烈。一般來說，如果僅以二冷比水量比較，不銹鋼的比水量要低于普碳鋼，而且馬氏體比水量應<奧氏體比水量<鐵素體比水量，具體的鋼種因元素的變化還是會有區別，這兒就不一一列舉了。

應該指出的是在二冷控制這個環節，過熱度和拉速的匹配更為重要。對應于每個鋼種的傳熱特性曲線，我們更因注重各區水量的分配比例，例如對于馬氏體鋼來說，為了保證鑄坯內部的質量，必須采用低過熱度低拉速的工藝，在弱冷條件下，可以適當加大上部和下部的水量分配比例，因為在高溫下的馬氏體強度較好。

4.結語

目前，隨著連鑄設備和控制精度的提高，大多數不銹鋼品種的連鑄生產已經能夠實現。但是由于用戶產品質量要求的提升，每個不銹鋼的性能或多或少存在著一些差異，因此，在不銹鋼的連鑄生產中，管理者必須認真地了解和認識各 不銹鋼種的特性和存在的差異，合理的制定連鑄工藝制度，并結合質量要求對各種參數實施控制；其中，首先應該嚴格設計和控制不銹鋼的目標成分，減少成分的波動范圍，這樣才能夠保證連鑄坯凝固鑄態組織的穩定，以保證連鑄坯的性能和質量。

第二篇：連鑄檢測和控制八大技術

連鑄檢測和控制八大技術

連鑄的特點之一是易于實現自動化。實行自動化的目的在于改善操作人員的工作環境，減輕勞動強度，減少人為因素對生產過程的干擾，保證連鑄生產和鑄坯質量的穩定，優化生產過程和生產計劃，從而降低成本。自上世紀80年代以來，冶金自動化裝備技術的可靠性、實用性、可操作性和可維護性都得到極大的改善，不斷提高的性能價格比使冶金自動化裝備技術得到快速推廣應用。

目前，連鑄自動化系統基本上包括信息級、生產管理級、過程控制級和設備控制級。信息級的主要功能是搜集、統計生產數據供管理人員研究和作出決策；生產管理級主要是對生產計劃進行管理和實施，指揮過程計算機執行生產任務；過程控制級接收設備控制級提供的各類數據和設備狀態，指導和優化設備控制過程；設備控制級指揮現場的各種設備(如塞棒、滑動水口、拉矯機、切割設備等)按照工藝要求完成相應的生產操作。其中，設備控制級和過程控制級自動化最為關鍵，直接關系到連鑄機生產是否順暢和連鑄坯的質量。目前，在國內外連鑄機上已成功應用的檢測和控制的自動化技術主要包括以下幾種：

1．鋼流夾渣檢測技術

當大包到中間包的長水口或中間包到結晶器的浸入式水口中央帶渣子時，表明大包或中間包中的鋼水即將澆完，需盡快關閉水口，否則鋼渣會進入中間包或結晶器中。目前，常用的夾渣檢測裝置有光導纖維式和電磁感應式。檢測裝置可與塞棒或滑動水口的控制裝置形成閉環控制，當檢測到下渣信號自動關閉水口，防止渣子進入中間包或結晶器。

2．中間包連續測溫

測定中間包內鋼水溫度的傳統方法是操作人員將快速測溫熱電偶插人中間包鋼液中，由二次儀表顯示溫度。熱電偶為一次性使用，一般每爐測溫3至5次。如果采用中間包加熱技術，加熱過程中需隨時監測中間包內鋼液溫度，則連續測溫裝置更是必不可少。目前，比較常用的中間包連續測溫裝置是使用帶有保護套管的熱電偶，保護套管的作用是避免熱電偶與鋼液接觸。熱電偶式連續測溫的原理較為簡單，關鍵的問題是如何提高保護套管的使用壽命和縮短響應時間。國外較為成熟的中間包連續測溫裝置的保護套管的使用壽命可達幾百小時。國內有少量連鑄機采用國產的中間包連續測溫裝置，使用性能基本滿足中間包測溫要求。

3．結晶器液面檢測與自動控制

結晶器液面波動會使保護渣卷入鋼液中，引起鑄坯的質量問題，嚴重時導致漏鋼或溢鋼。結晶器液面檢測主要有同位素式、電磁式、電渦流式、激光式、熱電偶式、超聲波式、工業電視法等。其中，同位素式液面檢測技術最為成熟、可靠，在生產中采用較多。液面自動控制的方式大致可分為三種類型：一是通過控制塞棒升降高度來調節流入結晶器內鋼液流量；二是通過控制拉坯速度使結晶器內鋼水量保持恒定；三是前兩種構成的復合型。

4．結晶器熱流監測與漏鋼預報技術

在連鑄生產中，漏鋼是一種災難性的事故，不僅使連鑄生產中斷，增加維修工作量，而且常常損壞機械設備。粘結漏鋼是連鑄中出現最為頻繁的一種漏鋼事故。為了預報由粘結引起的漏鋼，國內外根據粘結漏鋼形成機理開發了漏鋼預報裝置。當出現粘結性漏鋼時，粘結處銅板的溫度升高。根據這一特點，在結晶器銅板上安裝幾排熱電偶，將熱電偶測得的溫度值輸入計算機中，計算機根據有關的工藝參數按一定的邏輯進行處理，對漏鋼進行預報。根據漏鋼的危險程度不同，可采取降低拉速或暫時停澆的措施，待漏鋼危險消除后恢復正常拉速。采用熱流監測與漏鋼預報系統可大大降低漏鋼頻率。比利時的Sidmar鋼廠板坯連鑄機自1991年安裝了結晶器熱流監測與漏鋼預報系統后，粘結漏鋼由每年的14次降低為1次。此外，熱流監測系統還能夠根據結晶器內熱流狀況預報縱裂發生的可能性以及發生的位置。同時，因為保護渣的性能影響結晶器的熱流，故熱流監測系統所收集的熱流數據可用來比較保護渣的性能，為選擇合適的保護渣提供依據。

5．二冷水自動控制

同一臺連鑄機在開澆、澆鑄不同鋼種以及拉速變化時需要及時對二冷水量進行適當調整。早期連鑄采用手動調節閥門來改變二冷水量，人為因素影響很大，在改變拉速時往往來不及調整，造成鑄坯冷卻不均勻。二冷水的自動控制方法主要可分為靜態控制法和動態控制法兩類。靜態控制法一般是利用數學模型，根據所澆鑄的斷面、鋼種、拉速、過熱度等連鑄工藝條件計算冷卻水量，將計算的二冷水數據表存入計算機中，在生產工藝條件變化時計算機按存入的數據找出合適的二冷水控制量，調整二冷強度。靜態控制法是目前廣泛采用的二冷水控制方法，在穩定生產時基本能夠滿足要求。根據二冷區鑄坯的實際情況及時改變二冷水的控制方法為動態控制。目前能夠測得的鑄坯溫度僅為表面溫度，如果能夠準確測得鑄坯的表面溫度，則可根據表面溫度對二冷水及時調整。但是，鑄坯表面覆蓋的一層氧化鐵皮、水膜以及二冷區存在的大量水蒸氣嚴重影響測量結果的準確性。因此，在實際生產中根據實測的鑄坯表面溫度進行動態控制的方法很少被采用。比較可行的方法是進行溫度推算控制法。溫度推算控制法的思路是將鑄坯整個長度分成許多小段，根據鑄坯凝固傳熱數學模型每隔一定時間(例如20秒)計算出每一小段的溫度，然后與預先設定的鑄坯所要求的最佳溫度相比較，根據比較結果給出最合適的冷卻水量。在二十世紀80年代中后期，歐洲、日本以及美國的一些先進的連鑄機已逐步采用二冷動態控制系統。我國現有的大部分鑄機采用靜態控制法控制二冷水量，引進的現代化板坯連鑄機、薄板坯連鑄機等一般采用溫度推算動態控制法進行二冷水的調節。

6．鑄坯表面缺陷自動檢測 連鑄坯的表面缺陷直接影響軋制成品的表面質量，熱裝熱送或直接軋制工藝要求鑄坯進加熱爐或均熱爐必須無缺陷。因此，必須進行表面質量在線檢測，將有缺陷的鑄坯篩選出來進一步清理，缺陷嚴重的要判廢。目前，比較成熟的檢測方法有光學檢測法和渦流檢測法。光學檢測法是用攝像機獲取鑄坯表面的圖像，圖像經過處理后，去掉振痕及凹凸不平等信號，只留下裂紋信號在顯示器上顯示，經縮小比例后在打印機上打印出圖形，打印紙的速度與鑄坯同步。操作人員觀察打印結果對鑄坯表面質量做出判斷，決定切割尺寸并決定是否可直接熱送。當裂紋大于預定值時，應調整切割長度，將該部分切除，盡可能增加收得率。渦流檢測法利用鑄坯有缺陷部位的電導率和磁導率產生變化的原理來檢測鑄坯的表面缺陷。

7．鑄坯質量跟蹤與判定

鑄坯質量跟蹤與判定系統是對所有可能影響鑄坯質量的大量工藝參數進行收集與整理，得到不同鋼種、不同質量要求的各種產品的工藝數據的合理控制范圍，將這些參數編制成數學模型存入計算機中。生產時計算機對澆鑄過程的有關參數進行跟蹤，根據一定的規則(即從生產實踐中總結歸納出來的工藝參數與質量的關系)給出鑄坯的質量指標，與生產要求的合理范圍進行對比，給出產品質量等級。在鑄坯被切割時，可以在鑄機上打出標記，操作人員可以根據這些信息對鑄坯進一步處理。

8．動態輕壓下控制

輕壓下是在線改變鑄坯厚度、提高內部質量的有效手段，主要用于現代化的薄板坯連鑄中。帶輕壓下功能的扇形段的壓下過程由液壓缸來完成，對液壓缸的控制非常復雜，需要計算機根據鋼種、拉速、澆鑄溫度、二冷強度等工藝參數計算出最佳的壓下位置以及每個液壓缸開始壓下的時間、壓下的速度。目前，國內薄板坯連鑄機動態輕壓下的設備及控制系統均全套引進。總體上講，我國的連鑄自動化水平與歐、美、日等發達國家相比還相當落后。發達國家的連鑄機正朝著全自動、智能化、無人澆鑄的方向發展。連鑄機的操作人員越來越少。例如，奧鋼聯林茨廠1997年投產的年產量為120萬噸的單流板坯連鑄機只有5名操作人員(同類鑄機為9人)和兩個操作站(一般為5個)。開澆、鋼包和保護渣等操作、溫度測量、機械手取樣、缺陷分析、結晶器液面控制、中間包浸入式水口的更換、漏鋼預報、火焰切割、打印標記機的操作等所有運行區域的操作都自動運行。國內除了少數引進和近年來新建的連鑄機自動化水平較高以外，其它連鑄機基本靠常規儀表和一般電氣設備進行控制，計算機控制的項目較少，很多靠手動控制。從普及的程度來看，二冷自動配水已為國內大多數鑄機所采用，其次為結晶器液面檢測與自動控制。近年來，已有少數連鑄機采用中間包連續測溫技術，但其它如鋼流夾渣檢測、結晶器熱流監測與漏鋼預報、鑄坯表面缺陷自動檢測、鑄坯質量跟蹤與判定系統等則很少被采用。從總體趨勢看，連鑄機的產量越來越高，鑄坯質量也越來越好，但連鑄機的操作人員卻越來越少，這是實現自動化控制的必然結果。因此，如何提高連鑄機的自動化水平是擺在國內鋼鐵企業面前的一個不容忽視的問題。

第三篇：連鑄技術手冊

1、連鑄 1.1概述

1.2基本理論和計算 1.2.1計算和設計公式

1.2.1.1坯殼厚度及液芯長度 1.2.1.2拉速 1.2.1.3振動 1.2.1.4溫度

1.2.1.5結晶器的散熱 1.2.1.6二次冷卻

1.2.1.7熱坯長度的確定 1.2.1.8收縮

1.2電磁攪拌

1.2.1結晶器電磁攪拌 1.2.2末端電磁攪拌

1.3安全

1.3.1不能開澆（！）1.3.2禁止連續澆注 1.3.3中包停澆

1.3.4怎樣區分鋼水和鋼渣 1.4中包包襯

1.4.1可應用的工作層

1.4.2中包和侵入式水口的預熱 1.4.3塞棒澆注的中包預熱

1.5拉澆前設備的前提準備 1.5.1結晶器的準備 1.5.2引錠桿的準備 1.5.3送引錠 1.5.4封引錠

1.5.5推薦使用的封引錠方式（1802）1.5.6開澆前大包中包的操作步驟

1.6開澆

1.6.1開澆的前提條件 1.6.2火切機控制板 1.6.3大包開澆

1.6.4大包長水口的操作 1.6.5塞棒澆注的手動開澆 1.6.6自動開澆 1.7連鑄工藝 1.7.1更換大包 1.7.2快換中間包

1.8停澆

1.9質量控制/質量保證 1.9.1間接檢驗方法 1.9.2直接檢驗方法 1.9.3表面檢驗 1.9.4內部缺陷檢驗 1.9.5取樣和檢驗 1.9.6中包前取樣 1.9.7中包測溫 1.9.8中包取樣 1.9.9鑄坯取樣

1.9.10冶金缺陷-鑄坯缺陷-原因/糾正方法 1.9.11表面缺陷 1.9.12內部缺陷

1、連鑄 1.1概述

鋼水由液態轉變為固態是在連鑄進行的，其產品被稱為小方坯、大方坯或板坯

精煉后，吊車將大包吊在大包旋轉臺的支撐臂上，蓋上大包蓋，將大包放在大包回轉臺上后，將其旋轉至澆注位。

預熱好的中間包車（大于1000度）從預熱位開至澆住位，將預熱好的侵入式水口與結晶器對中并插入。同時使用長水口操作機構將通有氬氣保護的大包長水口靠近大包滑動機構，之后，打開大包滑動水口，鋼水從大包注入至中間包，中包填液時間即從大包開澆至打開塞棒的時間不應超過2分鐘。

中間包向結晶器注入鋼水上是通過安裝在中間包內的塞棒來控制的，中間包支持在中間包車上。

開澆前，先起動結晶器振動臺和液位控制系統。人工加保護渣，結晶器安裝于平臺上，通過振動機構完成上下運動。安裝在結晶器末端的足輥對剛出結晶器的熱坯導向作用。

足輥后的導向輥是固定的，將鑄坯導入固定半徑的弧線中。

置于弧形末端的拉矯機將鑄坯由恒定半徑的弧形矯直為水平。

擠壓輥安裝于拉矯機下方，以支撐、拉戈引錠杠和鑄坯，汽水噴淋用來冷卻鑄坯及調節冷卻強度。噴淋室在鑄坯鑄坯導向周圍與之成為一體，在噴淋室形成的蒸汽由排蒸汽機抽到空氣中。在不需要引錠杠導向時，由脫引錠輥將引錠脫開，并送自引錠桿輥道上。其上裝有引錠桿存放裝置，將引錠桿從開澆后至下次開澆前，存放于其上。鑄坯由火切機切成定尺。在輥道末端裝有可移動檔板，將鑄坯停下。拉澆結束時，低速拉尾坯，高速矯直。尾坯由尾坯處理裝置切尾送走。當最后一支坯移至輸出輥道，引錠桿由存放引錠桿裝置落至輥道上，送入鑄坯導向輥至結晶器下方將引錠頭對中送入結晶器。封引錠桿準備下一澆次。1.2基本原理和計算 1.2.1計算和設計公式

1.2.1.1坯殼厚度及液芯長度

液芯長度由坯殼成長常數和凝固時間所決定的，此常數可看作一個數值，在凝固區增大。坯殼凝固厚度“S”的計算公式如下： S=K*/t 固態坯殼 S（mm）凝固常數

K（mm/min1/2）凝固時間=L/VC t（min）凝固長度 Vc（m/min）拉速

現在鑄坯任一點的坯殼厚度都可計算。

凝固常數是由拉澆的鋼種所決定的，以確定冶金長度，數值如下： K=27mm/min1/2 K=26mm/min1/2 1．2．1．2拉速

最大拉速由冶金長度（從結晶器液位至鑄坯凝固的連鑄長度）計算公式如下： VC MAX=LM/tsolid D/2=K*/tsolid Tsolid=（D/2K）2 VCMAX=Lm*（k/s）2=LM*（2*K/D）2 其中：

K（mm/ min1/2）——凝固系數 Vcmax*(m/min)-----最大拉速 D（mm）——————熱坯厚度

Lm（M）——————液芯長度，也稱“冶金長度” Tsolid（min）————鑄坯全部凝固的時間 不能超過最大可用拉速（由冶金長度估算出的）；否則鑄坯內的液芯長度會超出鑄坯支撐長度而導致鼓肚。

舉例：Lm=27m K=26mm/min1/2 D=220mm VCMAX=27*（2*26*220）2=1.51m/min 在實際生產中,根據要求的拉速時間、化學成分、鑄坯性能及中間包溫度采用比較低的拉速。1．2．1．3振動

振動的速度，頻率乃至振幅對鑄件的表面性能及外形有著重要的影響。

避免坯殼粘在結晶器壁上，振動裝置是密不可少的。振動參數（振幅、頻率、負滑脫）影響著振痕的深度、間距、保護渣的消耗及坯殼的成長。振動的平均速度，公式如下： Ｖｏ＝２＊ｈ＊ｆ ｈ（ｍ）——振幅

ｆ（ｍｉｎ－１）——頻率

Ｖｏ（ｍ／ｍｉｎ）——平均振動速度

振動速度理論上應比拉速高３０～４０％，即：Ｖｏ＝１.3to1.4＊Vc 1.2.1.4 溫度

拉澆溫度對凝固過程有著相當大的影響,因此其對鑄坯質量有著緊密的關系,過高的拉澆溫度導致鑄坯質量差(中心疏松、晶粒組織粗大、大量的樹枝晶、應力裂紋等)且增加漏鋼的危險，過熱度應為10~35度之間。過熱度增高會導致鑄坯厚度變薄，這樣由于坯殼很薄，拉應力增大，大大增加了粘殼的危險，而導致漏鋼的危險增加。

過熱度超過45~60度（不同鋼種而不同），必須停止拉澆。過低的過熱度會使鋼水在侵入式水口中結死，大包鋼水的溫度應根據工藝要求在二次冶煉中確定下來。

不當的過熱度對鑄坯質量的影響； *過熱度過高--縱向裂紋

--深度的中間裂紋和中心分層--極重的偏析 *過熱度過低--水口結死

下面是對應生產順序的相關溫度： 大包溫度（Tl），為開澆前在大包內的鋼水溫度。中包溫度（Tt），為中包內鋼水溫度。液相線溫度（Tlid），為分鋼種開始凝固的溫度。計算液相線溫度的公式： °C（液相線）=1.5366-X%C-Y% 合金 %C X =0.025 90 0.026-0.05 82 0.06-0.10 86 0.11-0.50 88.4 0.51-0.60 86.1 0.61-0.70 84.2 0.71-0.80 83.2 0.81-1.00 82.3

合金元素 含量范圍% Y Si 0-3 8 Mn 0-1.5 5 P 0-0.7 30 S 0-0.08 25 Cr 0-18 1.5 Ni 0-9 4 Cu 0-0.3 5 Mo 0-0.3 2 V 0-1 2 W-18%at0.66%C 1 As 0-0.5 14 Sn 0-0.03 10 O* 0-0.03 80 N* 0-0.03 90 H* 0-? 1.300 Ti 17 Al 5,1 Co 1,7 *=預估的

1.2.1.5結晶器散熱

從結晶器帶走熱量的過程及熱傳導形式,描述如下: *凝固的坯殼間鋼水的對流.*通過坯殼的熱傳導.*坯殼與銅板/銅管表面(保護渣氣隙)的接觸.*結晶器銅板/銅管的熱傳導.*通過結晶器銅板/銅管與水套間冷卻水的對流.最重要的溫降發生在結晶器銅板/銅管與坯殼的熱傳導,見圖1:

結晶器冷卻的幾個重要參數: *拉速: 拉速增快,鑄坯與銅板/銅管,接觸的長度增加.*保護渣: 熔化的保護渣填充在銅板/銅管與坯殼之間,有助于散熱.*結晶器的幾何尺寸: 改變結晶器倒錐度提高散熱強度.*結晶器冷卻: 通常為避免形成氣泡,結晶器冷卻水必須達到一定流量,水的粘度比水更重要,計算水的流量及壓力參見連鑄機供應商提供的操作手冊.1.2.1.6二冷水

二冷水的冷卻強度由連鑄機內鑄坯的表面溫度,拉澆的鋼種及拉速決定的,二冷區所有的凝固常數在 K=26mm/min1/2-28 mm/min1/2之間,取決于鋼種及二冷水量,為了得到滿意的澆注組織,幾個冷卻水段的冷卻水量是單獨調節的。氣霧冷卻由于鑄坯的冶金冷卻，使用這種形式的噴嘴可得到較寬范圍的水量調節，但必須達到下面的平衡：鑄坯不能過冷（避免表面缺陷），設備不能過熱（以避免輥子及軸承的損壞）。對流量，壓力及噴嘴型式的要求，參加連鑄機供應商提供的操作手冊。1.2.1.6熱坯長度的確定

計算 熱坯長度的公式如下: Lhot=Lcold*X+S Lhot(mm)----熱坯長度,其值應在長度測量裝置上調節 Lcold(mm)----冷卻后的鑄坯長度(約+20℃)S(mm)------切縫寬度(因火切機及質量的不同而不同)X(1)-------收縮因子,考慮鑄坯從切割機至冷坯的收縮值,是鑄坯在切割輥上溫度的函數及鑄件成分的函數.鑄坯在切割輥道上的平均溫度(整個斷面的平均溫度)約在900℃,冷坯是在+20℃的室溫上測的.計算熱坯長度,必須知道收拾因子,收縮因子為一常量X=1.013.用于所生產的鑄坯.如生產鋼種擴大到合金鋼,收縮因子可隨之修改.C鋼:X=1.013 舉例: 鑄坯長度=8000mm(冷坯)質量:St37---收縮率=1.013 Lhot= Lcold*X+切縫---=8000mm*1.013+8mm Lhot=8112mm 1.2.1.8收縮 1.2.1.8.1概述

連鑄在固相線溫度下的熱收縮對質量有特別的影響,一些鑄坯表面的缺陷及生產中遇到的一些現象都是由于不同的C含量的鋼種其收縮特性不同引起的.C含量為0.09%~0.16%的鋼種(包晶范圍)對表面及內部裂紋表面粗糙、扭曲變形、拉漏比C含量低于或高于這個范圍的鋼種更為敏感。

研究表明0.09%~0.16%的鋼種通過結晶器的熱流量最小，且結晶器與坯殼之間的摩擦力也較低。

以上觀察到的現象歸因于包晶反應而引起鑄坯收縮量增大及機械應力提高。δ/γ相變

在固相線溫度以下恒定的溫度區間內，鐵碳合金的收縮量是C含量的函數。

C含量的0.09%~0.16%的熱收縮量增加，相應的體積縮小（密度增大）是與δ/γ相變相關聯的。

δ/γ相變只發生在鑄坯上特定的一段，由于收縮不均勻，以及鋼水靜壓力引起的除熱應變外的彈性應變、粘彈性應變、使機械應力增強。在連鑄生產中，收縮及應力的成長都是由于拉澆過程中各種因素復雜的相互作用（溫度梯度、坯殼成長速度）以及鋼的材質特性的結果。

就VOEST-ALPINE STAHL產品，經驗表面：收縮率取1.013滿足計算的要求,分析表明收縮率對其影響微小.1.3電磁攪拌

1.3.1結晶器電磁攪拌

M-EMS(結晶器電磁攪拌)對鑄件的內部和表面質量有著積極的作用,由于能量消耗較高(約3Kwh/t),EMS主要在澆注高品質的特鋼中使用.特殊情況:包晶鋼!(C含量為0.09~0.16%)經驗表明,調節M-EMS的參數(主要是電流),可提高生產和冶煉的效果.M-EMS放于結晶器裝配下放更適合于使用保護渣和侵入式水口的形式.使用建議的M-EMS參數設置時,特別觀察彎月面的情況,以確保彎月面的情況,以確保彎月面無大的攪動.如彎月面波動過大過侵入式水口侵蝕,必須逐漸減少電流,(如25A)直到滿意為止.結晶器斷面超過200mm2及結晶器壁>20mm的情況,建議選用2~2.5Hz的頻率.如結晶器斷面小于200mm2及結晶器壁<15mm的情況,建議選用4Hz的頻率.為了方便操作,如果最大電流為400A,或接近400A(390A),也可選用固定的頻率4.0Hz,注:范圍由C含量來確定)!分鋼種設置M-EMS參數,舉例: 表1所示根據C含量的不同而設置的電流: M-EMS的頻率應調節到2~4.5HZ之間(根據不同的斷面尺寸,如小斷面高頻率,大斷面低頻率).表1 C含量 M-EMS(A)<0.25 150 0.26~0.45 250-400 0.46~0.60 350~400 >0.60 >400 注意:為了避免注流鋼水時卷渣,侵入式水口必須保證最小插入深度(如建議插入深度80~140mm).1.3.2末端電磁攪拌

使用末端電磁攪拌只對高碳鋼或MnCr含量高(>1%)的鋼種有意義.注:為使末端電磁攪拌達到最優效果, 末端電磁攪拌中心應置于鑄坯內液芯50mm處!如出現”白亮帶”,強度通過下面方法可控制: *增加M-EMS的電流.*減少F-EMS的電流.*調節反轉周期見表3===特別是用于低C鋼.*降低拉速(也就是縮短液芯長度).表2所示F-EMS電流與C含量的函數關系.F-EMS的頻率應調節至17.0~20.0Hz之間.C含量(%)F-EMS頻率(A)<0.25-0.26~0.45 250 0.46~0.60 300 >0.60 350-400 周期(正反向)(sec.)小斷面 大斷面 5~8 8~12 表2 建議最小拉速應使F-EMS達到最佳效果。180*180末端攪拌 K-因子為26 拉速（m/min）冶金長度（m）在F-EMS處的實際液芯（mm）名義液芯（mm）1.0 12 58 >50 1.1 13.2 64 1.16 13.9 68 1.2 14.4 69 1.3 15.6 73 1.4 16.8 77 300*300末端攪拌 K-因子為26 拉速（m/min）冶金長度（m）在F-EMS處的實際液芯（mm）名義液芯（mm）0.4 13.3 34 >50 0.45 15 49 0.5 16.6 62 0.55 18.3 73 0.6 20 83 1.4安全

1.4.1不能拉澆(！)*無結晶器冷卻水 *無二冷水 *無振動

*無潤滑(油或保護渣)1.4.2禁止繼續拉澆

*結晶器冷卻水為事故狀態 *結晶器冷卻水溫差Δt>12℃ *結晶器冷卻水事故水箱未滿

*發現大包或中包即將穿包(大包或中包車呈紅斑)*中包彎月面低于300mm *鑄坯停留超過4分鐘 *拉速過快 *中包溫度過高 1.4.3中包停澆

在大包停澆后,大包工必須立即通知P3工留心敞開澆注的鋼流或是塞棒澆注應注意彎月面.原因:防止渣流入結晶器而導致漏鋼甚至停澆.1.4.4鋼和渣的區分

*當鋼水從黃藍或黃綠(在于眼鏡繁榮顏色)變為深黃色時.*當鋼流由強度到分流時.*持鋼棒快速從鋼流中挑出些渣,如濺起許多小的火花,那多是鋼;如果鋼流穿過鋼棒輕輕掠過,那是渣.*如果是塞棒澆注,其彎月面攪動挺大,注意只是在由鋼轉換為渣時!*一下渣立即停澆(最好稍稍提前一點).*中包停澆時,大包工應用鋼棒(勿用管子)測幾次鋼水液位,這樣也可以知道,中包是否有渣,有多少.1.5中包包襯

連鑄工藝中對鋼的質量、成本及產品的安全都有嚴格的要求,對此領域中使用的耐材產品有更高的要求,對中包包襯耐材主要以下幾個部分: *隔熱層 *永久層 *工作層

隔熱層是由陶瓷纖維或高鋁磚制成位于永久層之間.兩種不同形式的永久層: *永久層為耐火磚或高鋁磚

永久層的缺點是每個中間包都需要特殊形狀的磚,其連接處比較薄,使用后,永久層表面的磚磨損不均勻,特別是接縫處變大.表面的不均勻及寬的接縫,使鋼殼粘在永久層上.一旦鋼殼剝落永久層就遭到破壞.*永久層磚的另一缺點是,中包容積增大及復雜后,其成本及安裝時間延長.*永久層為高鋁,低水泥,低濕氣的澆注料: 這種澆注料在各溫度段都有絕好的機械強度,及耐熱沖擊抗力.因其為低水泥澆注料避免了接觸反映.高機械強度的化合物以及少量的粘接劑大大提高了此種包襯的中包使用壽命.低水泥的澆注料制成單體無接縫的包襯,消除了用磚砌所存在的接縫問題,使用低水泥澆注料使永久層的安裝更方便,更快,且中包壽命增至1500爐.1.5.1可應用的工作層 下面是幾種工作層的制法: *板式包襯

*用噴槍噴涂的包襯 *噴霧式噴涂的包襯 *干粉中包襯

*板式包襯,最初使用于1974年,其為高絕熱,低密度可更換的預制板.這項工藝使用冷中間包開澆成為現實,是中包準備的一次革命.早期的板式包襯為硅質板后來發展為可預熱的鎂質板,這樣既滿足了板坯的連鑄開澆的要求,又利用了板式包襯的優點.可預熱板式包襯消除了預熱是工作層碎落的可能,另外,還比噴槍噴涂或砌磚的形式有以下優點: *中間包冷熱均可用 *增加了絕熱性能 *良好的抗碎裂性能 *延長一個澆次的壽命

*提高中間包使用率,縮短周轉周期

制作時的一個缺點,特別是大的中包,需要大量的勞動

80年代初期,開始噴霧包襯系統,其于噴槍包襯不同的重要之處為在噴補料中增加纖維,這不僅降低其密度和成本,而且便于干燥提高了儲熱性能.同時這種工藝在制作厚的包襯時比噴槍補更加容易控制,這種包襯可以預熱也可以冷包沒有問題.其成品的決熱特性比起板式包襯更加受歡迎.噴霧噴包襯的主要優點為包襯的噴補與中包的幾何形狀無關.此工藝只需要短的時間準備,相對勞動強度低,噴補材料可自動由機器人制作,以后的勞動需求更低.此工藝與其它濕的工藝相比主要缺點為:在使用前要進行干燥.干粉中包襯,于1986年左右提出,此工藝與前面提到的工藝不同之處為采用干粉形式,干粉包襯利用松脂在相對溫度較低(約200℃)的條件下的粘合力而制成的.粉劑準備好后將一模型置于中包內,將干粉灌入中間包永久層與模型之間.這種特制的模型要求能均勻傳遞中包熱量,防止中包中間包鋼板的移動和扭曲變形,對可否振動的要求取決于使用的產品.這種工藝的優點 *中包周轉快 *勞動量低 *良好的脫膜性

*對永久層有良好的保護作用

*干凈精致的工作層(使非金屬夾雜容易上浮)比起濕的工藝其主要的優點為減少了必要的熱循環周期 采用哪一種包襯不同的鋼廠根據各自的因素來確定如下: *中包大小 *連澆爐數 *鋼水清潔度 *費用 *是否容易脫殼

*周轉周期的重要性和中包利用率 *現有設備和包襯制度

*鋼水質量的要求,低H,低C *使用人工或自動方式 1.5.2中包及水口預熱

1.5.2.1塞棒澆注的中包預熱 *中包必須干燥清潔 *將中包包蓋置平

*預熱時間預計為60~90min.*加熱前安裝好水口==如是單體水口,必須先安裝水口.*將載有中包的中包車開至結晶器上方對中(必須關上塞棒)*返回加熱位調節預熱燒嘴 *將塞棒打開約40mm *計劃開澆前,啟動加熱(從上端)加熱時間不超過90min,不少于60min(參見耐火材料供應商提供的加熱曲線)*加熱溫度為1000℃~1300℃之間.*水口預熱30~60min,時間長短取決于燒咀質量

*大包到站后檢查大包滑動水口油缸及液壓系統工作是否正常 1.6拉澆前設備的前提準備 1.6.1結晶器的準備

開澆前必須檢查下面的前提準備,必須完成下面各項準備工作 *銅管無損傷,如劃痕或不均勻磨損 *足輥如有不均勻磨損必須更換 *結晶器冷卻水準備完畢

*結晶器足輥段噴淋水準備完畢,檢查噴淋方式

*結晶器可見部位無水,不得有水滲入結晶器內,結晶器銅管必須干燥 *結晶器罩固定于結晶器上 *結晶器液位檢測系統準備完畢

如為新上的結晶器,必須增加以下檢查項目 *結晶器液位控制系統裝入準備就緒 *結晶器冷卻套內充滿水,無空氣 *只能使用檢查過調整過的結晶器

*固定結晶器于振動臺上的螺栓必須擰緊 *潤滑軟管聯接完畢

*冷卻介質的連接處緊固(在振動臺架與結晶器間無泄露)*結晶器足輥至扇形段的第一輥的過度段檢查,調整.1.6.2引錠桿準備 正確安裝引錠桿

引錠桿,特別是引錠頭插入結晶器前必須檢查是否清潔

必須認真檢查引錠頭部與熱坯接觸的部位,如表面有損傷(劃痕裂紋等)應送檢查(點焊或點磨)應按維護手冊進行接頭處加油動作檢查.1.6.3送引錠 下面的前提準備,自動系統無法檢測只能目測: *引錠桿準備是否完畢

*拉矯機上輥是否在”UP”位

*有無檢修任務或檢修在拉矯機區和導向區 *檢查調整引錠桿壓力為正常

目視及電氣檢測前提條件全部滿足后,可以開始送引錠 1.6.4封引錠

封引錠操作步驟如下: 銅板與引錠頭一圈的縫隙用密封繩封閉,并用小鋼棒手動壓緊.注意:必須將引錠桿頭部與結晶器中心盡可能對正.另外,密封繩和引錠桿頭上撒一層金屬屑.所有封引錠材料必須是干燥無銹的(鐵銹中含氧！),封完引錠頭,振動臺,拉澆機和噴淋水直到開澆時候才啟動(通常電氣聯鎖).在等大包時候,結晶器上需要蓋一鋼板保護其不被破壞,否則所封好的引錠頭破壞后,必須重新封.1.6.4.1推薦使用的封引錠桿方式(180*180)舉例 第一步==引錠桿于結晶器的位置 引錠桿插入深度不超過100mm(!)原因: *必須為鋼水流出足夠的空間,這樣結晶器添液時,會給水口額外的預熱作用.*更多的空間可以延長結晶器的添液時間,使其連接更好.*使開澆時在緊急情況下更加安全,例如:發生結流.第二步==用棉繩密封引頂頭

小心地將棉繩搗入引頂頭與結晶器縫內,以防止損壞結晶器鍍層,確保結晶器的使用壽命.第三步==撒鐵屑

*鐵屑必須干燥無油的金屬制品.*將鐵屑均勻地撒在引頂頭上,以防止鋼液損壞引頂頭.*所用的鐵屑確保能將引頂頭與熱坯快速簡單的分開.第四步==放置鉤子

所用的鉤子確保引頂頭與熱坯的連接安全可靠.另外兼備冷鋼的作用,其傳熱效果極好.第五步==放入冷鋼(彈簧)冷鋼有以下優點: *這種緊密的排布確保了在需要冷鋼的位置有冷鋼,并且保證侵入式水口足夠多的插入深度,例如:4孔水口.*這種形式和設計是高效的(冷鋼直徑小,接觸面積大)這種冷鋼在經過結晶器下口時不會掉落(有時會發生在螺紋鋼形式上)而導致阻塞.*鋼水良好的滲透性保證與引頂桿連接牢固.1.6.5開澆前大包中包的操作步驟

鋼水應該準時到站,并且化學成分正確,恰當均勻的溫度.大包由其上的行車吊至大包回轉臺.大包一到回轉臺,立即將懸掛在旁邊的大包滑動油缸連于大包上,其具體的位置在吊架上調節.接上滑動水口后,準備將大包轉到澆注位.在將大包轉到澆注位之前應該關掉中包及水口預熱,并開走中包車.中包車到位澆注位后應該按供應商提供的手冊所述方法操作結晶器液位自動控制系統.中包對中后,將必備工具(如挑渣棒等)置于結晶器蓋板旁.中包車至澆注位后,稱重裝置置0位,只顯示中包包內的鋼水重量.中包在澆注位對中時應該將長水口垂直接到滑動水口上.1.7開澆

2.1.7.1開澆的前提條件

如前面章節所述,開澆前必須進行各種準備工作.除以前提到的,還必須考慮以下的工作: *是否選定鋼種? *結晶器冷卻水是否工作,流量是否正確? *是否選定振幅? *中心潤滑泵是否啟動? *排蒸汽風機是否啟動? *檢查水,油,氣的壓力流量和溫度 *二次冷卻水冷卻曲線是否選定? *大包回轉臺是否準備就緒? *中包車是否準備就緒? *振動臺是否準備就緒? *拉矯機是否準備就緒? *事故水是否準備就緒? *結晶器液位控制是否為自動方式? *是否選定起步拉速? 1.7.1.1火切機控制板 *是否檢查所有顯示燈? *進行空試車

*火切機移至起始位.*所有的拉矯機,輥道驅動方式是否為自動? *橫移機和冷床是否為自動方式? *所以設備準備就緒才可以開澆.此信號由電氣系統通報,詳細操作參見電氣手冊.通常,只用幾流生產,其拉澆時間延長.這可能導致鋼水結流和連澆節奏跟不上的問題.必須確認當結晶器冷卻水打開后結晶器銅板上無水垢.1.7.2 大包開澆

大包開澆前,每一流必須在操作狀態且應滿足”ready to cast”條件.不管是手動開澆還是自動開澆,下面的設備有其獨立的自動/手動操作方式: *振動臺(前面提過)*噴淋水 *拉矯機

當澆注狀態為初始狀態或操作工將拉矯方式由手動改為自動時,以上功能缺省狀態為自動方式.如沒有鋼水流下,操作工應該關閉滑動水口然后再次打開,如仍無鋼水流出,那么必須打開滑動水口燒氧.燒氧前,將長水口移開.中包鋼液位一超過長水口下口就應加保護劑.如必須燒氧,在大包注入初期就將長水口置于鋼流外.二次裝長水口之前中包鋼水必須加滿一半.如果大包滑動水口為人工操作,不能將滑動水口全部關死,以防止結流.必須提前清理掉大包滑動水口的積聚物.安裝長水口時,將大包水口關掉,為減少結流的危險,關閉水口的時間應盡量短.中間包內的鋼水的液面至少為200mm,以防止”渦流的效應”.中包的鋼水必須覆蓋為黑色.1.7.2.1大包長水口的操作 1.7.2.1.1長水口的固定

當大包轉到中包上方的澆注位時候,將長水口連到滑動水口的收集水口上.1.7.2.1.拆長水口

從大包滑動水口上拆長水口前必須關閉滑動水口.降低大包長水口的操縱機構,如果長水口安裝在收集水口上,那么前后左右地搖動操縱臂,直到將水口拆下.注意:活動操作臂時候要小心,不要損壞長水口和收集水口的陶瓷咀.1.7.3塞棒澆注的手動開澆 *中包烘烤到位 *預選:Manual方式

*將預備好的保護渣和推桿置于結晶器面板上 *設定結晶器自動液位控制的設定值(約75%)*將拉速設定到最大拉速的70% *同時將大包吊入大包回轉臺 *插入大包滑動水口油缸

*打開結晶器液位自動控制的放射源 *同時,水口必須已經預熱了約30分鐘 *關閉預熱裝置 *將中包移至澆注位

*在OS-1上將開關打為”casting”位

*在OS-1上每一流”Ready-to-cast”燈亮.如果一流的燈閃爍.用OS-2,確定故障原因,如果是次要的可以忽視的問題,可以繼續開澆,如果問題嚴重,必須先解決掉.*連接大包長水口

*在結晶器上方對中中間包

*打開大包,如不自開,那么打開大包后直到中包鋼水超過一半時再連長水口.*中包填滿一半后,開澆(手動).中包降至水口低于正常液位50mm.*在約30_40秒內,注流2-3次將結晶器注滿

*當液面達到檢測范圍,加入足量的保護渣(先加開澆保護渣,然后按鋼種加特殊的保護渣),到達檢測范圍后關塞棒.*發出”strand start”指令.鑄坯以最大拉速的70%的速度起步.拉澆工采用塞棒杠桿控制液位.*如果拉澆工將各流控制得好,即設定值和實際值相符,可嘗試轉至自動方式.拉澆工簡便地拉下事故開關打開拉澆杠,脫開塞棒油缸上的旁路連接,檢查OS-1,是否發生轉換(可通過檢查automatic on和實際值與設定值)!*不要忘記連續地加足夠量的保護渣

*如果結晶器自動液位控制不正常(波動太大),那么立即轉至手動拉澆.因為拉澆工在結晶器中的視野有限,應通過觀察實際液位和設定液位來操作.1.7.4自動開澆 *中包預熱好 *在OS-1預選:automatic(結晶器液位設定值應該為75%)*將拉速設定為最大拉速的70% *同時大包吊入大包回轉臺 *插入大包滑動水口油缸

*打開結晶器液位自動控制的放射源 *中包開至澆注位

*在OS-1上將開關打為”casting”位

*在OS-1上每一流”Ready-to-cast”燈亮.如果一流的燈閃爍.用OS-2,確定故障原因,如果是次要的可以忽視的問題,可以繼續開澆,如果問題嚴重,必須先解決掉.*連接大包長水口

*在結晶器上方對中中間包

*自動”on”(白燈)閃,且結晶器液位控制的”actual value”指示為零

*大包澆注啟動,如不行,移開長水口,打開大包燒氧,不加長水口繼續澆注,直到結晶器澆注成功

*中包填滿一半,立即啟動”start casting”---即按下自動開澆按鈕 注意: *開澆時應從中包外側開始,既從離沖擊區最遠的一流開始,以避免開澆結死.*塞棒自動地打開2.3次,直到結晶器液位控制的actual value indicator顯示第一個波動 *液面到達彎月面檢測范圍后,立即加入足量的保護渣(先加開澆保護渣,然后根據鋼種不同加特殊保護渣),到達檢測范圍后,關塞棒

*等待約20秒后,以最大拉速的70%速度自動起步,自動方式采用控制塞棒機構的油缸來控制流量

*如果自動方式控制的很好,即實際值與設定值相符,拉澆工不要忘了不斷地加足量的保護渣!*如結晶器液位控制工作不正常(波動太大),那么立即轉至手動拉澆.因拉澆工結晶器中的視野很有限,應該通過觀察實際液位和設定液位來操作 *如果每流自動控制.則”automatic”燈亮

*同時中包測溫.如果溫度控制得好,即高出液相線溫度35度,應達到最高拉速(分斷面和鋼種)*這時候,鑄坯到達脫引錠區,即操作工必須加倍小心,如果脫引錠失敗,這一流必須停下來 *通常鑄坯會自動停下來

*直到用事故切割將鑄坯和引錠桿脫開,再重新開澆,為了安全起見,建議手動開澆,成功后再轉自動,詳細內容見”手動開澆” 1.8連鑄工藝

1.8.1更換大包（連澆）在大包即將結束時，根據當前澆注情況確定二級機系統，計算出大包倒空時間計劃下一包起吊時間。

當上一包還在澆注時，下一包鋼水應放到回轉臺上。下一包在上一包倒空前6-10min到站。在連鑄平臺上所有的工作必須在很短的時間—5min內完成（例如：連滑動水口，觀察從長水口中流出的渣，操作滑動水口，操作長水口操縱機構等）。

另外，實際停澆時間可能要比估算的提前（例如，估算的鋼水重量和渣子重量的誤差）。超過10min，大包等待時間就太長了，導致溫度損失過多及有可能使大包內的鋼水溫度分層。另外，燒氧次數增加也延長大包等待時間。更換大包操作步驟如下：

停澆前5分鐘，觀察中包沖擊區（長水口附近）的鋼水。如大包下渣，立即關閉滑動水口。因為長時間的連澆中渣量是增長的，非金屬夾渣物也要積聚，所以必須將中包渣控制為最少。不主張除渣到溢流箱中，因為這樣會減少事故溢流的空間。在停澆第一爐時，中包液位準許升到溢流位附近，這樣： *在更換大包時，中包包內的鋼水可起一個緩沖作用 *在沒有新鋼水下來的期間，中包鋼水溫度損失為最少

關閉大包滑動水口后，將長水口移開---將滑動水口油缸拆下。旋轉大包回轉臺，將新包旋入澆注位。

用氧槍清潔大包長水口，特別是收集水口相連的密封面。如長水口被損壞，必須更換一只新的。

清理/更換后，將長水口連接在新包的滑動水口上，壓緊。連接大包滑動水口油缸。大包開澆過程與前面所述《大包開澆》過程相同。重要的是要盡可能縮短無鋼流注入中包的時間。更換大包時間過程長導致：

*中包鋼水減少，這樣使拉速降低，繼而導致拉澆時間的問題或質量的問題。*降低鋼水溫度，這意味著水口有結死的危險，特別同時降低拉速（減少通流量）

更換大包的時間通常控制在2-3min內，但如果大包自開有問題的話（如：燒氧）可能要延長一些。

由于中包澆完第一爐鋼的時間問題比較高（有利于減少溫降），連接下一包鋼水的大包溫度可以比第一包低10度。

打開下一大包后，10~15min中包測一次溫度。以確保新舊混合的鋼生產完，測的只是新包鋼水的溫度。

檢查確信滑動水口關閉，滑動水口油缸拆下，舊包由行車從回轉臺上吊走。在同一澆次中只換大包而未換中包，只生產同一鋼種。連澆中換鋼種會在鑄坯形成混合區域，既不屬于上一鋼種也不屬于后一鋼種，如果鋼種區別很大混合區差別很大。1.8.2快換中包

長時間的連澆需要換中包,同時也伴隨著大包的更換.更換中包之所以叫”快換”,是指換包后可繼續拉澆,新來的鋼水直接澆入現有的鋼水上.因此,每一流都必須停下來,開走舊中包,新中包和大包開過來重新開澆.由于耐材(工作層座磚長水口)的使用壽命有限,所以快換是必要的.拉澆時快速換中包,節約了重新啟動時間限制了切頭切尾坯子的數量.增加有效拉澆時間,提高收得率.連澆同一鋼種通常無混鋼種現場.如果連澆不同的鋼種,必須使用鋼種分離片(分離藍)每次快換中包都存在一定的危險,這也可通過操作工的經驗和良好的鋼水來彌補.在進行首次快換中包之前,連鑄人員必須在一塊配合過做幾回試驗.重要的是盡可能減少快換時間,使熱坯停留時間減為最短.原因: *在停留時鑄坯收縮脫離結晶器銅板

*如果鑄坯與結晶器的縫隙增大,鋼水有可能從縫隙中流過結晶器,導致漏鋼.因此,熱坯停留時間不超過4min.如超過的話,拉澆必須停止.進行快換中包,必須滿足下面的條件: *下一中包在中包預熱站預熱好后并全部準備完畢

*混合澆注時連接器(分鋼種的分離藍)必須準備在結晶器的旁邊.*下一中包吊到大包回轉臺上準備開澆 *快換中包同時也換大包,為了更好地控制溫度,作為第一包新包的溫度必須高一些快換中包的步驟如下: *在下令停澆前,立即加入保護渣.*保護渣使下面的鑄坯熱量不散發掉 *盡可能同時將各流關掉,停拉矯機 *停掉二冷水或設為最小值 *旋轉大包回轉臺 *舊中包開走

*將分離鋼種的連結器放入結晶器鋼液中(如圖).檢查連接器放置在結晶器內的位置是否正確 *將新中包開至澆注位 *新中包于澆注位 *開澆,步驟同前所述 1.9停澆

正常的計劃停澆應提前做好準備。步驟如下：

檢測到渣時，應該按前面所述，立即將大包水口關閉。操作工在鑄坯操作控制板上選擇停澆狀態。

關閉大包鋼水液面到達前所述液位（約200min），立即停澆。通常中間包外側的鑄坯先拉，因其在中包內溫度較低。此時，先拉哪一流也受其他一些因素的影響。如下： *結死 *結流 *優化切割

為得到最大的收得率，中包盡快澆注完。另一方面，應避免將渣子澆入結晶器中。停澆時，鋼水液位不低于200mm。通常是在尾坯停止拉澆后停澆。

其間，操作方式轉為清空設備（參見后面的功能描述）

尾坯不必噴水冷卻。等待一段時間，按電氣手冊中描述的那樣按下需要的按鈕，重新啟動連鑄。

結束拉澆但不停連鑄也是有可能的。過程如下：

將鑄坯拉出后，按電氣手冊所描述的那樣，初始化所需的操作方式。按此程序，應將拉速減至約名義值的70%，以便在鑄坯上部凝固。當拉矯機停止后，噴淋水設為最小值。

對尾坯全部設備都對其跟蹤，包括拉矯機，火切機。各設備按尾坯撤離其工作區的順序停車（結晶器、振動臺、二冷水、排蒸汽系統等）。注意：尾坯必須被切除，直到中心無縮孔。1.10 質量控制/質量保證

根據鋼種各自的特性和要求，相關鋼種的質量標準列于表中。

根據拉澆觀察到的及發貨條件、檢驗條件、成品貨半成品，應進行下述的檢驗。1.10.1間接檢驗方法 間接檢驗方法 間接檢驗包括拉澆時進行觀察和對連鑄相關方面的測定.連鑄相關問題 對質量的影響 *長水口注流

*(大包----中間包)C *中包液位 CCDLTO *塞棒 C *中包內鋼水溫度 SLMSC *保護渣 CEO *結晶器內的鋼流 CDL *拉速 CDSM *鑄坯表面溫度 TE 其中: *C-----高倍和低倍的純凈度 *CD-----分布的非金屬夾雜 *S------偏析 *L------縱裂 *T------橫裂 *E------角裂紋 *M------中心裂紋 *SC-----皮下氣泡 *O------振痕

正確調節以下方面: 可避免: *鑄坯導向輥縫 STMSC *鑄坯導向調節 TESC *擠壓輥壓力 STMSC *結晶器倒錐度 LTE *鑄坯與結晶器間的摩擦 LT漏鋼 1.10.2直接檢驗 1.10.2.1檢驗表面

沒有一種檢驗方法可將所有的表面缺陷同時檢驗出來的,所以需要進行幾種不同的檢驗.要把嚴重缺陷的產品(S)----在鑄坯表面、肉眼可見的與輕微缺陷的產品（L）----除非表面處理后才看清楚的區分開來。VOEST-ALPINE設計出一種特殊的設備，用來酸洗半成品并測出振痕的側面圖。通常使用渦流、激光、紅外線等檢測方法檢測。1.10.2.2內部缺陷的檢測

檢驗鑄坯內部缺陷,非特殊情況一般采用硫印,深度酸蝕,組織酸蝕,用切面評估法檢驗內部質量.檢驗

角裂 邊裂 星裂 低倍夾渣 針孔 氣泡 振痕 其它缺陷,如:溢鋼,渣坑,雙澆 檢驗方法 橫向 縱向 橫向 縱向 目檢

鑄坯表面: S S S S S * S yes 酸洗表面 L+S L+S L+S L+S L+S * * * L+S yes 剝皮檢驗 S S L+S L+S L+S yes yes yes yes

塔形: S* S* L+S L+S S yes yes yes 渦流檢測 L*+S L*+S L*+S L*+S L*+S 激光紅外線檢測等:

L*+S

L*+S

L*+S

L*+S

L*+S 振痕簡圖: L+S *在一定條件下評估

檢驗

偏析 皮下氣泡 低倍組織 箸狀夾渣 低倍夾渣 檢驗方法 S C-Mn 裂紋偏析帶2)無偏析3)硫印(斷面)R R * R* * 4)*

組織酸蝕(縱向和圓面)R R* yes R R * yes 切面評估(剪切火切)

* yes yes

振痕 氣泡 yes 角樣

藍幛彎月檢驗(小斷面)

* * * * 特殊成分分析 yes yes

2)例如:彎曲擠壓或皮下裂紋 3)如:中心線裂紋 4)如:脫鋁低碳鋼

R 根據內部標準圖評估 * 在一定條件下評估 1.10.3取樣及檢驗 1.10.3.1入中包前取樣

包括所有至大包到連鑄平臺,為確定溫度合乎和鋼水化學成分的樣.基于上面的化學成分可計算出相應爐號的液相線溫度.在大包處理站的EMF測溫取樣(CELO+樣)裝置使鎮靜鋼脫S成為可能.1.10.3.2中包測溫

在拉澆過程中要測幾次溫度.溫度應為液相線上20~30度;當C含量<0.06%,高出液相線30~40度,但如果鋼水C含量>0.5,則只高出液相線15~20度.1.10.3.3中包取樣

取化學成分樣及后面的EMF測溫樣.開澆后(即過熱度消散掉)5-10min取樣.1.10.3.4鑄坯取樣

無檢驗表面質量的樣相反,所有的鑄坯在準備熱送前或噴沙前都應檢驗,無論是否打磨或清理,只有經過酸洗才使表面得到大面積處理.除了對切面的評估外應切下300mm長的鑄坯.從這一斷面上經過酸蝕硫印可取下(碟形樣,角樣,縱向樣)各種樣,角樣只在高應力鑄坯上取.對于高品質的鋼種,例如:100Cr6推薦采用以下步驟:每爐取兩個樣: &第一爐

從外側一流的第二根坯子取一個樣 從里側一流的第二根坯子上取一個樣 &第二爐至倒數的第二爐

從外側一流的中間一根坯上取一個樣 從里側一流的中間一根坯上取一個樣 &最后一爐

從外側一流倒數第2根坯子上取一個樣 從里側一流倒數第2根坯子上取一個樣 注意:如果鑄坯送緩冷其取樣規則是一樣的

對普遍和低等級鋼種的建議:每一澆次至少取一樣 &第一爐:從2或5流,第二根坯上取一個樣.1.10.3.5冶煉缺陷----鑄坯缺陷----原因/糾正方法

許多生產條件都會影響產品質量.同時,也要考慮生產工藝和各種質量要求引起如下所列缺陷.根據目前我們的知識和經驗,提出一些補救措施.特別是以下參數會引起冶金缺陷: *連鑄機大小 *拉澆溫度 *拉速 *保護拉澆 *結晶器參數 *振動頻率 *振幅

*保護渣/潤滑油 *冷卻 *鑄坯導向

缺陷主要分為兩類: *表面缺陷 *內部缺陷

1.10.4.1表面缺陷

生產過程中出現的表面缺陷必須盡早檢查到,即: 當鑄坯在輸出輥道上和后部精整能量回收區.在所有的表面缺陷中,裂紋發生的最多,其被空氣氧化后構成很嚴重的質量問題.在后續熱扎中也不能焊合,所以直到扎成材也不能消除.表面裂紋造成材質疏松,可能成為廢品,次品及需要大量的表面清理作業.如發生表面裂紋,必須檢查相應一流的鑄坯導向和結晶器.下面的表面缺陷祥述于后面的章節中: *縱向角裂 *橫向角裂 *橫向裂紋 *縱向裂紋 *星裂 *振痕 *皮下氣泡 *低倍夾渣 *重接 *橫向凹陷 *菱形變形 *鼓肚,凹陷

1.10.4.1.1縱向角裂 缺陷/起源的描述: 一般易發生在結晶器下方,由于在角部或靠近角部坯殼成長不充分并形成黑痕.原因 糾正措施 由于結晶器倒錐度不夠在角部形成縫隙 改變結晶器倒錐度 結晶器底部極度磨損 更換結晶器 結晶器角部有間隙 更換結晶器 中包溫度過高 降低拉速 拉速過高 降低拉速

C含量在包晶區間其S,P高 如可能的話,改變化學成分 1.10.4.1.2橫向角裂 缺陷/起源的描述: 極易發生在小斷面鑄坯結晶器底部,二冷水區,拉伸矯直區,由拉應力引起的.原因 糾正措施

由于倒錐度過大,引起結晶器角部摩擦力過大 改變結晶器倒錐度 角部冷卻強度過大 減少角部水量 二冷區溫度梯度過大 減少二冷水量

結晶器保護渣/潤滑油不足 改變保護渣/增加潤滑油加入量 不規則振動 改變振動的運動

短時間溢鋼 停澆此流----清理溢鋼 結晶器扇形段不準 校弧 矯直溫度過低 至少900度

合金元素增加裂紋敏感 如可能的話,改變化學成分 1.10.4.1.3橫向裂紋 缺陷/起源的描述: 特別容易發生于小斷面裂紋敏感的鋼種,由于結晶器底部,二冷水區,拉矯區的拉伸應力而造成的,橫向裂紋經常在熱坯上就可以發現.原因 糾正措施

由于倒錐度不當,引起摩擦力過大 改變結晶器倒錐度 結晶器表面缺陷 更換結晶器

保護渣/潤滑油量不足 改變保護渣/增加潤滑油加入量 不規則振動 改變振動臺振動

短時間溢鋼 停澆此流----清理溢鋼 二冷區溫度梯度過大 減少二冷水量 縱向拉應力 檢查校正弧度 矯直溫度過低 至少900度

合金元素增加裂紋敏感 如可能的話,改變化學成分 1.10.4.1.4縱向裂紋 缺陷/起源的描述: 隨著張力強度的波動,這些短裂紋常伴有輕微的表面凹陷,常發生于二冷區的上部,在熱坯上就可以檢測出.原因 糾正措施 拉速過快 降低拉速 拉澆溫度過高 降低拉速

保護渣/潤滑油量不足 改變保護渣/增加潤滑油加入量 結晶器倒錐度不夠,結晶器表面缺陷 更換結晶器 變化的振動/拉速 保持穩定值

二冷水溫度梯度太大 減少冷卻水量 縱向拉應力 檢查校正弧度

合金元素增加裂紋敏感性 如有可能改變化學成分 1.10.4.1.4星裂 缺陷/起源的描述: 發生在結晶器底部的坯殼上,只能通過火焰輕度清理,打磨或酸洗后才能檢測出,小斷面尺寸很少發生.原因 糾正措施

結晶器底部極度磨損 更換結晶器 結晶器鍍Cr層磨掉 更換結晶器

保護渣/潤滑油量不足 改變保護渣/增加潤滑油加入量 由于溫度的變化而產生熱應力 保持穩定的拉速和水量 二冷水太強 減少二冷水量

由于弧度不當而產生的機械應力 檢查校正弧度

1.10.4.1.5異常的振痕 缺陷/起源的描述: 主要的表面裂紋起源于結晶器頂部,深度的振痕會導致橫裂,淺的振痕發生翻皮,輕輕地角磨后就可檢查測出.原因 糾正措施 振幅太大 提高頻率

保護渣/潤滑油量不足 改變保護渣/增加潤滑油加入量 結晶器角部有裂紋 更換結晶器

懸殼 改變保護渣/增加潤滑油加入量,防止短時間溢鋼;避免液面急劇升降.1.10.4.1.6皮下氣泡 缺陷/起源的描述: 一種主要的表面缺陷,發生在結晶器內.多數為體積小,氣體活性高的,只通過表面清理就可以檢測出,間距0.5~3mm不規則分布,圓形的,球形的或橢圓形的,最大為皮下5mm.也包括細孔,針孔.原因 糾正措施

脫氧或脫氣不足 干燥合金元素

潮濕的保護渣/潤滑油 使用干燥的保護渣/無水潤滑油

彎月面的擾動 提高脫氧效率，降低通氬量，增加水口侵入深度 水口插入深度太深，通氬距離太遠 抬高中包 耐材潮濕 更好地干燥中間包 拉澆溫度太高 降低拉速或停澆

1.10.4.1.7低倍夾渣 缺陷/起源的描述: 主要的表面缺陷，主要的發生在結晶器內，拉澆之初，更換中包之后和拉澆結束時，尺寸為5-10mm，深度為10mm，輕微的表面清理后即可檢測到。原因 糾正措施

保護渣不合適（粘度，流動性及熔點不對）更換保護渣 保護渣/潤滑受潮 干燥保護渣，使用無水潤滑油 耐材過度磨損 更換中包包襯

彎月面的擾動 增強脫氧效果，降低氬氣量，增加水口侵入深度 拉澆溫度過低 增加拉速，更換大包

Mn硅酸鹽的凝結物 檢查Mn/Si比，使用EMS

1.10.4.1.8重接 缺陷/起源的描述: 與振痕類似，多數發生在彎月面區域內夾渣聚集處，深度可達5mm裂紋形狀。嚴重的重接在熱坯上可見。原因 糾正措施 振幅太大 增快頻率 液位波動 保持液位穩定

水口侵入深度不足或不正確 調節中包高度 拉速變化極快 保持拉速恒定 1.10.4.1.9橫向凹陷 缺陷/起源的描述: 與重接類似，發生在結晶器內，大多數情況下都各有不同，在熱坯上就克檢測出來，凹痕長度達到50mm，深度達到10mm，在同一水平上。原因 糾正措施

拉速變化大 保持拉速穩定

澆注液位變化太大 保持彎月面液位恒定

1.10.4.1.10菱形 缺陷/起源的描述: 易發于小斷面鑄坯的包晶或高碳鋼，起源于結晶器內或二冷區內。原因 糾正措施

兩相鄰結晶器壁的冷卻強度不同 更換結晶器

由于變形在二冷區產生拉伸應力 仔細調節結晶器足輥以限制拉應力 結晶器過冷 增加Δ-T，增加拉速 偏心澆注 對中注流中心

1.10.4.1.11鼓肚 缺陷/起源的描述: 發生在鑄坯支撐區域，特別是大斷面鑄坯，嚴重的鼓肚（凹陷）會導致內部缺陷（角裂）原因 糾正措施

鑄坯支撐段太短 增長鑄坯支撐的長度

相對于坯殼的厚度，支撐輥間距太大 縮短輥間距，或增加支撐輥 拉速太快 降低拉速 拉澆溫度太高 降低拉速 偏心澆注 對中注流中心 拉矯機壓力過大 降低壓力

1.10.4.1.12凹陷

縱向凹陷寬5-20mm，深度達到4mm長度為幾米，由于保護渣粘度太大，發生在彎月面區，由于保護渣產生分離的效果，形成二層薄的球子晶會在二冷區引起凹陷，張力和內部裂紋。火焰清理會使內部裂紋開裂。原因 糾正措施

保護渣不當 更換保護渣

彎月面內擾動 提高脫氧效果，減少通氬量，增加水口深度 偏心澆注 對中注流中心

1.10.4.2.1內部缺陷

如果是嚴重的內部缺陷，通常在火切機就應檢驗出來，如較重的分層，夾渣，偏析。通常是在取樣后檢測出來的。

發生較頻繁的內部缺陷是內裂，中心偏析，氧化物夾雜和中心疏松。這些缺陷的原因為材料，拉澆工藝和設備。特別是凝固條件會產生很多缺陷。

凝固組織的描述：

球狀邊緣區細結晶體是由結晶器的熱吸收而形成的。

柱狀樹枝晶區是由局部冷卻到凝固點以下而形成的，晶體沿著溫降的方向成長。晶體的寬度受二冷水量和中包過熱度的影響。球狀心部區域在過冷區形成，由于鑄坯中心低溫降而產生的。如果無此區可能是過熱度太高而且是對柱狀晶敏感的鋼種。

鋼中的雜質和離析物被推向樹枝晶的前沿并形成結晶體的晶核。我們對下列部分內部缺陷進行說明： *中間裂紋 *角裂

*三角點裂紋 *中心裂紋 *對角線裂紋 *擠壓裂紋 *彎曲矯直裂紋 *冷裂

*近表面偏析線 *縮孔和中心疏松 *中心偏析 *非金屬夾渣

1.10.4.2.2中間裂紋 缺陷/起源描述：

位于表面和鑄坯中心的中間，起源于二冷區后的區域。出現率受鋼種的化學成分的影響。如果二冷區過冷和鑄坯回熱，拉澆溫度高產生裂紋。原因 糾正措施

二冷水過強 減少二冷水量 拉速太低 拉高拉速

結晶器過冷 提高Δ-T，提高拉速

坯殼回熱 檢查二冷水的分配，檢查可能堵塞的噴嘴

結晶器倒錐度不足 檢查結晶器倒錐度，檢查結晶器的磨損情況 鋼種對裂紋敏感 如有可能，改變化學成分

1.10.4.2.3角裂

缺陷/起源描述：如果在結晶器內有較大的菱形或二冷區有鼓肚，在二相區脆弱的樹枝狀凝固組織在靠近角部形成裂紋，多發于大斷面鑄坯上。原因 糾正措施

相對于坯殼厚度支撐輥間距太大 縮短間距，降低拉速 支撐輥太短 增長支撐輥長度，降低拉速

結晶器倒錐度不足 改變倒錐度，檢查結晶器磨損情況 相鄰兩邊冷卻強度不同 檢查結晶器幾何形狀 偏心注流 對中注流中心

1.10.4.2.4三角點裂紋 缺陷/起源描述：

發生與凝固前沿相遇區，由于鼓肚產生拉伸應力而引起的，同時也產生窄邊偏析。原因 糾正措施

鑄坯支撐太短 增加鑄坯支撐長度，降低拉速

相對于坯殼厚度支撐輥間距太大 縮短輥間距，增加輥子，降低拉速

Mn含量太高（Mn最大為0.9%，Mn/S比最小為30/1）如有可能改變化學成分

1.10.4.2.5中心裂紋 缺陷/起源描述：

中心裂紋在凝固前沿由分層,(H)裂及許多鑄坯中心樹枝不規則二冷縮孔所構成.原因 糾正措施

由凝固末期溫度梯度過高,在相鄰之間形成收縮和張力 減少二冷水量或增快拉速

縮孔由于成分分離后,從樹枝晶間或松散的晶體聚集處的偏析成分而形成的 拉澆溫度太高 液芯末端的輥子偏斜 檢查輥子對正

1.10.4.2.5對角線裂紋 缺陷/起源描述：

特別多見于小斷面鑄坯,經常發生于菱形的小方坯,在鈍形邊上,起源結晶器,或二冷區,裂紋的長度取決于應力的強度和間距.原因 糾正措施

相鄰兩邊冷卻強度不同 檢查結晶器冷卻

倒錐度不足 更換結晶器,檢查結晶器磨損情況 拉速太低 提高拉速

結晶器內過冷 提高ΔT,提高拉速

坯殼回熱 檢查二冷水的分布,檢查可能堵塞的噴嘴

1.10.4.2.5擠壓裂紋 缺陷/起源描述：

如液芯在變形區較粗時,擠壓裂紋為垂直鑄坯軸心線的方向.如液芯在變形區較細時,其為平行壓輥軸線方向,大多數裂紋被殘余鋼水填充(=壓力裂紋)原因 糾正措施

輸送輥不對正 檢查輥子對中情況 擠壓輥處的變形太大 降低液壓缸壓力

1.10.4.2.6彎曲矯直裂紋 缺陷/起源描述：

頻發于鑄坯有張力的兩側,順著鑄坯中心的方向,經常發生于鑄坯底側(連鑄外側),當在彎曲的應力和內弧的矯直應力超過坯殼的塑變后面產生彎曲矯直裂紋.原因 糾正措施

輥子移位 檢查設備對中

矯直溫度太低(應大于850度)提高拉速,在快換中包時停掉二冷水

1.10.4.2.7冷裂 缺陷/起源描述：

發生在結晶器內靠近鑄坯的表面,或是在二冷區,鑄坯中心,大多數情況與鑄坯同向.原因 糾正措施

倒錐度不足 更換結晶器,檢查結晶器磨損情況 拉速太低 提高拉速

結晶器內過冷 提高ΔT,提高拉速 二冷水過強 減少冷卻水量

1.10.4.2.7靠近表面的偏析線 缺陷/起源描述：

三角點裂紋和冷卻裂紋由于被偏析殘余鋼水填充而形成偏析線,由于漂浮的作用夾渣也能在內部上方形成偏析線.原因 糾正措施

拉澆溫度過低 提高拉速/更換大包 拉澆溫度過高 降低拉速/使用EMS 彎月面擾動嚴重 提高鋼水脫氧能力,減少通氬量,增加水口侵入深度

中包工作層耐材不好 更換材料,中包不滿一半不開澆,保持中包液位不低于200mm.

第四篇：0005 連鑄檢測和控制八大技術

連鑄檢測和控制八大技術

連鑄檢測和控制八大技術

連鑄的特點之一是易于實現自動化。實行自動化的目的在于改善操作人員的工作環境，減輕勞動強度，減少人為因素對生產過程的干擾，保證連鑄生產和鑄坯質量的穩定，優化生產過程和生產計劃，從而降低成本。自上世紀80年代以來，冶金自動化裝備技術的可靠性、實用性、可操作性和可維護性都得到極大的改善，不斷提高的性能價格比使冶金自動化裝備技術得到快速推廣應用。目前，連鑄自動化系統基本上包括信息級、生產管理級、過程控制級和設備控制級。信息級的主要功能是搜集、統計生產數據供管理人員研究和作出決策；生產管理級主要是對生產計劃進行管理和實施，指揮過程計算機執行生產任務；過程控制級接收設備控制級提供的各類數據和設備狀態，指導和優化設備控制過程；設備控制級指揮現場的各種設備(如塞棒、滑動水口、拉矯機、切割設備等)按照工藝要求完成相應的生產操作。其中，設備控制級和過程控制級自動化最為關鍵，直接關系到連鑄機生產是否順暢和連鑄坯的質量。目前，在國內外連鑄機上已成功應用的檢測和控制的自動化技術主要包括以下幾種：

1．鋼流夾渣檢測技術當大包到中間包的長水口或中間包到結晶器的浸入式水口中央帶渣子時，表明大包或中間包中的鋼水即將澆完，需盡快關閉水口，否則鋼渣會進入中間包或結晶器中。目前，常用的夾渣檢測裝置有光導纖維式和電磁感應式。檢測裝置可與塞棒或滑動水口的控制裝置形成閉環控制，當檢測到下渣信號自動關閉水口，防止渣子進入中間包或結晶器。

2．中間包連續測溫測定中間包內鋼水溫度的傳統方法是操作人員將快速測溫熱電偶插人中間包鋼液中，由二次儀表顯示溫度。熱電偶為一次性使用，一般每爐測溫3至5次。如果采用中間包加熱技術，加熱過程中需隨時監測中間包內鋼液溫度，則連續測溫裝置更是必不可少。目前，比較常用的中間包連續測溫裝置是使用帶有保護套管的熱電偶，保護套管的作用是避免熱電偶與鋼液接觸。熱電偶式連續測溫的原理較為簡單，關鍵的問題是如何提高保護套管的使用壽命和縮短響應時間。國外較為成熟的中間包連續測溫裝置的保護套管的使用壽命可達幾百小時。國內有少量連鑄機采用國產的中間包連續測溫裝置，使用性能基本滿足中間包測溫要求。

3．結晶器液面檢測與自動控制結晶器液面波動會使保護渣卷入鋼液中，引起鑄坯的質量問題，嚴重時導致漏鋼或溢鋼。結晶器液面檢測主要有同位素式、電磁式、電渦流式、激光式、熱電偶式、超聲波式、工業電視法等。其中，同位素式液面檢測技術最為成熟、可靠，在生產中采用較多。液面自動控制的方式大致可分為三種類型：一是通過控制塞棒升降高度來調節流入結晶器內鋼液流量；二是通過控制拉坯速度使結晶器內鋼水量保持恒定；三是前兩種構成的復合型。

4．結晶器熱流監測與漏鋼預報技術在連鑄生產中，漏鋼是一種災難性的事故，不僅使連鑄生產中斷，增加維修工作量，而且常常損壞機械設備。粘結漏鋼是連鑄中出現最為頻繁的一種漏鋼事故。為了預報由粘結引起的漏鋼，國內外根據粘結漏鋼形成機理開發了漏鋼預報裝置。當出現粘結性漏鋼時，粘結處銅板的溫度升高。根據這一特點，在結晶器銅板上安裝幾排熱電偶，將熱電偶測得的溫度值輸入計算機中，計算機根據有關的工藝參數按一定的邏輯進行處理，對漏鋼進行預報。根據漏鋼的危險程度不同，可采取降低拉速或暫時停澆的措施，待漏鋼危險消除后恢復正常拉速。采用熱流監測與漏鋼預報系統可大大降低漏鋼頻率。比利時的Sidmar鋼廠板坯連鑄機自1991年安裝了結晶器熱流監測與漏鋼預報系統后，粘結漏鋼由每年的14次降低為1次。此外，熱流監測系統還能夠根據結晶器內熱流狀況預報縱裂發生的可能性以及發生的位置。同時，因為保護渣的性能影響結晶器的熱流，故熱流監測系統所收集的熱流數據可用來比較保護渣的性能，為選擇合適的保護渣提供依據。

5．二冷水自動控制同一臺連鑄機在開澆、澆鑄不同鋼種以及拉速變化時需要及時對二冷水量進行適當調整。早期連鑄采用手動調節閥門來改變二冷水量，人為因素影響很大，在改變拉速時往往來不及調整，造成鑄坯冷卻不均勻。二冷水的自動控制方法主要可分為靜態控制法和動態控制法兩類。靜態控制法一般是利用數學模型，根據所澆鑄的斷面、鋼種、拉速、過熱度等連鑄工藝條件計算冷卻水量，將計算的二冷水數據表存入計算機中，在生產工藝條件變化時計算機按存入的數據找出合適的二冷水控制量，調整二冷強度。靜態控制法是目前廣泛采用的二冷水控制方法，在穩定生產時基本能夠滿足要求。根據二冷區鑄坯的實際情況及時改變二冷水的控制方法為動態控制。目前能夠測得的鑄坯溫度僅為表面溫度，如果能夠準確測得鑄坯的表面溫度，則可根據表面溫度對二冷水及時調整。但是，鑄坯表面覆蓋的一層氧化鐵皮、水膜以及二冷區存在的大量水蒸氣嚴重影響測量結果的準確性。因此，在實際生產中根據實測的鑄坯表面溫度進行動態控制的方法很少被采用。比較可行的方法是進行溫度推算控制法。溫度推算控制法的思路是將鑄坯整個長度分成許多小段，根據鑄坯凝固傳熱數學模型每隔一定時間(例如20秒)計算出每一小段的溫度，然后與預先設定的鑄坯所要求的最佳溫度相比較，根據比較結果給出最合適的冷卻水量。在二十世紀80年代中后期，歐洲、日本以及美國的一些先進的連鑄機已逐步采用二冷動態控制系統。我國現有的大部分鑄機采用靜態控制法控制二冷水量，引進的現代化板坯連鑄機、薄板坯連鑄機等一般采用溫度推算動態控制法進行二冷水的調節。

6．鑄坯表面缺陷自動檢測連鑄坯的表面缺陷直接影響軋制成品的表面質量，熱裝熱送或直接軋制工藝要求鑄坯進加熱爐或均熱爐必須無缺陷。因此，必須進行表面質量在線檢測，將有缺陷的鑄坯篩選出來進一步清理，缺陷嚴重的要判廢。目前，比較成熟的檢測方法有光學檢測法和渦流檢測法。光學檢測法是用攝像機獲取鑄坯表面的圖像，圖像經過處理后，去掉振痕及凹凸不平等信號，只留下裂紋信號在顯示器上顯示，經縮小比例后在打印機上打印出圖形，打印紙的速度與鑄坯同步。操作人員觀察打印結果對鑄坯表面質量做出判斷，決定切割尺寸并決定是否可直接熱送。當裂紋大于預定值時，應調整切割長度，將該部分切除，盡可能增加收得率。渦流檢測法利用鑄坯有缺陷部位的電導率和磁導率產生變化的原理來檢測鑄坯的表面缺陷。

7．鑄坯質量跟蹤與判定鑄坯質量跟蹤與判定系統是對所有可能影響鑄坯質量的大量工藝參數進行收集與整理，得到不同鋼種、不同質量要求的各種產品的工藝數據的合理控制范圍，將這些參數編制成數學模型存入計算機中。生產時計算機對澆鑄過程的有關參數進行跟蹤，根據一定的規則(即從生產實踐中總結歸納出來的工藝參數與質量的關系)給出鑄坯的質量指標，與生產要求的合理范圍進行對比，給出產品質量等級。在鑄坯被切割時，可以在鑄機上打出標記，操作人員可以根據這些信息對鑄坯進一步處理。

8．動態輕壓下控制輕壓下是在線改變鑄坯厚度、提高內部質量的有效手段，主要用于現代化的薄板坯連鑄中。帶輕壓下功能的扇形段的壓下過程由液壓缸來完成，對液壓缸的控制非常復雜，需要計算機根據鋼種、拉速、澆鑄溫度、二冷強度等工藝參數計算出最佳的壓下位置以及每個液壓缸開始壓下的時間、壓下的速度。目前，國內薄板坯連鑄機動態輕壓下的設備及控制系統均全套引進。總體上講，我國的連鑄自動化水平與歐、美、日等發達國家相比還相當落后。發達國家的連鑄機正朝著全自動、智能化、無人澆鑄的方向發展。連鑄機的操作人員越來越少。例如，奧鋼聯林茨廠1997年投產的年產量為120萬噸的單流板坯連鑄機只有5名操作人員(同類鑄機為9人)和兩個操作站(一般為5個)。開澆、鋼包和保護渣等操作、溫度測量、機械手取樣、缺陷分析、結晶器液面控制、中間包浸入式水口的更換、漏鋼預報、火焰切割、打印標記機的操作等所有運行區域的操作都自動運行。國內除了少數引進和近年來新建的連鑄機自動化水平較高以外，其它連鑄機基本靠常規儀表和一般電氣設備進行控制，計算機控制的項目較少，很多靠手動控制。從普及的程度來看，二冷自動配水已為國內大多數鑄機所采用，其次為結晶器液面檢測與自動控制。近年來，已有少數連鑄機采用中間包連續測溫技術，但其它如鋼流夾渣檢測、結晶器熱流監測與漏鋼預報、鑄坯表面缺陷自動檢測、鑄坯質量跟蹤與判定系統等則很少被采用。從總體趨勢看，連鑄機的產量越來越高，鑄坯質量也越來越好，但連鑄機的操作人員卻越來越少，這是實現自動化控制的必然結果。因此，如何提高連鑄機的自動化水平是擺在國內鋼鐵企業面前的一個不容忽視的問題。

第五篇：連鑄檢測和控制八大技術（定稿）

連鑄檢測和控制八大技術

連鑄的特點之一是易于實現自動化。實行自動化的目的在于改善操作人員的工作環境，減輕勞動強度，減少人為因素對生產過程的干擾，保證連鑄生產和鑄坯質量的穩定，優化生產過程和生產計劃，從而降低成本。自上世紀80年代以來，冶金自動化裝備技術的可*性、實用性、可操作性和可維護性都得到極大的改善，不斷提高的性能價格比使冶金自動化裝備技術得到快速推廣應用。目前，連鑄自動化系統基本上包括信息級、生產管理級、過程控制級和設備控制級。信息級的主要功能是搜集、統計生產數據供管理人員研究和作出決策；生產管理級主要是對生產計劃進行管理和實施，指揮過程計算機執行生產任務；過程控制級接收設備控制級提供的各類數據和設備狀態，指導和優化設備控制過程；設備控制級指揮現場的各種設備(如塞棒、滑動水口、拉矯機、切割設備等)按照工藝要求完成相應的生產操作。其中，設備控制級和過程控制級自動化最為關鍵，直接關系到連鑄機生產是否順暢和連鑄坯的質量。目前，在國內外連鑄機上已成功應用的檢測和控制的自動化技術主要包括以下幾種： 1．鋼流夾渣檢測技術

當大包到中間包的長水口或中間 包到結晶器的浸入式水口中央帶渣子時，表明大包或中間包中的鋼水即將澆完，需盡快關閉水口，否則鋼渣會進入中間包或結晶器中。目前，常用的夾渣檢測裝置有光導纖維式和電磁感應式。檢測裝置可與塞棒或滑動水口的控制裝置形成閉環控制，當檢測到下渣信號自動關閉水口，防止渣子進入中間包或結晶器。2．中間包連續測溫

測定中間包內鋼水溫度的傳統方法是操作人員將快速測溫熱電偶插人中間包鋼液中，由二次儀表顯示溫度。熱電偶為一次性使用，一般每爐測溫3至5次。如果采用中間包加熱技術，加熱過程中需隨時監測中間包內鋼液溫度，則連續測溫裝置更是必不可少。目前，比較常用的中間包連續測溫裝置是使用帶有保護套管的熱電偶，保護套管的作用是避免熱電偶與鋼液接觸。熱電偶式連續測溫的原理較為簡單，關鍵的問題是如何提高保護套管的使用壽命和縮短響應時間。國外較為成熟的中間包連續測溫裝置的保護套管的使用壽命可達幾百小時。國內有少量連鑄機采用國產的中間包連續測溫裝置，使用性能基本滿足中間包測溫要求。3．結晶器液面檢測與自動控制

結晶器液面波動會使保護渣卷入鋼液中，引起鑄坯的質量問題，嚴重時導致漏鋼或溢鋼。結晶器液面檢測主要有同位素式、電磁式、電渦流式、激光式、熱電偶式、超聲波式、工業電視法等。其中，同位素式液面檢測技術最為成熟、可*，在生產中采用較多。液面自動控制的方式大致可分為三種類型：一是通過控制塞棒升降高度來調節流入結晶器內鋼液流量；二是通過控制拉坯速度使結晶器內鋼水量保持恒定；三是前兩種構成的復合型。4．結晶器熱流監測與漏鋼預報技術

在連鑄生產中，漏鋼是一種災難性的事故，不僅使連鑄生產中斷，增加維修工作量，而且常常損壞機械設備。粘結漏鋼是連鑄中出現最為頻繁的一種漏鋼事故。為了預報由粘結引起的漏鋼，國內外根據粘結漏鋼形成機理開發了漏鋼預報裝置。當出現粘結性漏鋼時，粘結處銅板的溫度升高。根據這一特點，在結晶器銅板上安裝幾排熱電偶，將熱電偶測得的溫度值輸入計算機中，計算機根據有關的工藝參數按一定的邏輯進行處理，對漏鋼進行預報。根據漏鋼的危險程度不同，可采取降低拉速或暫時停澆的措施，待漏鋼危險消除后恢復正常拉速。采用熱流監測與漏鋼預報系統可大大降低漏鋼頻率。比利時的Sidmar鋼廠板坯連鑄機自1991年安裝了結晶器熱流監測與漏鋼預報系統后，粘結漏鋼由每年的14次降低為1次。此外，熱流監測系統還能夠根據結晶器內熱流狀況預報縱裂發生的可能性以及發生的位置。同時，因為保護渣的性能影響結晶器的熱流，故熱流監測系統所收集的熱流數據可用來比較保護渣的性能，為選擇合適的保護渣提供依據。

5．二冷水自動控制

同一臺連鑄機在開澆、澆鑄不同鋼種以及拉速變化時需要及時對二冷水量進行適當調整。早期連鑄采用手動調節閥門來改變二冷水量，人為因素影響很大，在改變拉速時往往來不及調整，造成鑄坯冷卻不均勻。二冷水的自動控制方法主要可分為靜態控制法和動態控制法兩類。靜態控制法一般是利用數學模型，根據所澆鑄的斷面、鋼種、拉速、過熱度等連鑄工藝條件計算冷卻水量，將計算的二冷水數據表存入計算機中，在生產工藝條件變化時計算機按存入的數據找出合適的二冷水控制量，調整二冷強度。靜態控制法是目前廣泛采用的二冷水控制方法，在穩定生產時基本能夠滿足要求。根據二冷區鑄坯的實際情況及時改變二冷水的控制方法為動態控制。目前能夠測得的鑄坯溫度僅為表面溫度，如果能夠準確測得鑄坯的表面溫度，則可根據表面溫度對二冷水及時調整。但是，鑄坯表面覆蓋的一層氧化鐵皮、水膜以及二冷區存在的大量水蒸氣嚴重影響測量結果的準確性。因此，在實際生產中根據實測的鑄坯表面溫度進行動態控制的方法很少被采用。比較可行的方法是進行溫度推算控制法。溫度推算控制法的思路是將鑄坯整個長度分成許多小段，根據鑄坯凝固傳熱數學模型每隔一定時間(例如20秒)計算出每一小段的溫度，然后與預先設定的鑄坯所要求的最佳溫度相比較，根據比較結果給出最合適的冷卻水量。在二十世紀80年代中后期，歐洲、日本以及美國的一些先進的連鑄機已逐步采用二冷動態控制系統。我國現有的大部分鑄機采用靜態控制法控制二冷水量，引進的現代化板坯連鑄機、薄板坯連鑄機等一般采用溫度推算動態控制法進行二冷水的調節。

6．鑄坯表面缺陷自動檢測

連鑄坯的表面缺陷直接影響軋制成品的表面質量，熱裝熱送或直接軋制工藝要求鑄坯進加熱爐或均熱爐必須無缺陷。因此，必須進行表面質量在線檢測，將有缺陷的鑄坯篩選出來進一步清理，缺陷嚴重的要判廢。目前，比較成熟的檢測方法有光學檢測法和渦流檢測法。光學檢測法是用攝像機獲取鑄坯表面的圖像，圖像經過處理后，去掉振痕及凹凸不平等信號，只留下裂紋信號在顯示器上顯示，經縮小比例后在打印機上打印出圖形，打印紙的速度與鑄坯同步。操作人員觀察打印結果對鑄坯表面質量做出判斷，決定切割尺寸并決定是否可直接熱送。當裂紋大于預定值時，應調整切割長度，將該部分切除，盡可能增加收得率。渦流檢測法利用鑄坯有缺陷部位的電導率和磁導率產生變化的原理來檢測鑄坯的表面缺陷。