第一篇：連鑄及爐外精煉自動化技術 教案

第1章

爐外精煉工藝概述

爐外精煉是把轉爐、平爐或電爐中所煉的鋼水移到另一個容器中(主要是鋼水包)進行精煉的過程，也叫“二次煉鋼或鋼包精煉”。爐外精煉把傳統的煉鋼分成兩步，第一步叫初煉，在氧化性氣氛下進行爐料的熔化、脫磷、脫碳和主合金化；第二步叫精煉：在真空、惰性氣氛或可控氣氛下進行脫氧、脫硫、去除夾 雜、夾雜物變性、微調成分、控制鋼水溫度等。

各種爐外精煉方法的工藝各不相同，其共同的特點是：有一個理想的精煉氣氛，如真空、惰性氣體或還原性氣體；采用電磁力、吹惰性氣體攪拌鋼水；為補償精煉過程中的鋼水溫度降損失，采用電弧、等離子、化學法等加熱方法。

鋼包精煉設備應滿足以下基本要求：

(1)調節鋼水溫度，達到連鑄所要求的澆注溫度范圍；

(2)提高鋼水清潔度，特別是減少鋼中大型夾雜物的含量；

(3)降低鋼中氣體含量(如氫、氮含量H<2×10“)；

(4)降低鋼中有害雜質(如硫、磷)含量；

(5)使鋼水中溫度和成分均勻化，并微調成分使成品鋼的化學成分范圍非常窄；

(6)改變鋼中夾雜物的形態和組成，改善鋼水的流動性；

(7)減輕煉鋼爐的冶煉負荷，縮短冶煉周期，提高生產率；

(8)鋼包精煉爐成為煉鋼爐和連鑄機之間的一個“緩沖器“平衡兩者之間的生產節奏，有利于提高連鑄機的生產率。

1.1 RH循環真空脫氣精煉

通常在煉鋼工業上使用兩種真空循環脫氣法，單連通管法或稱DH工藝及雙連通管綾或稱為RH工藝。現代的單連通管DH的脫氣設備如圖1—1所示

1.1.2RH真空精煉的設備(1)RH真空室(2)排氣裝置。

(3)鐵合金加料系統。(4)真空室的加熱裝置。(5)真空室支撐設備

1.1.3 RH真空精煉鋼水循環機理

下部設有兩根環流管的脫氣室，在脫氣處理時，將環流管插入鋼水?一一定深度，然后啟動真空泵，真空室被抽成真空。由于真空室內外壓力差，鋼水從兩根插入管上升到與壓差相等的高度，即循環高度B與此同時，上升管輸入驅動氣體(氬氣及其他惰性氣體、反應氣體)，驅動氣體由于受熱膨脹以及壓力由t1降到t2，而引起等溫膨脹，即上升管內鋼水與氣體混合物密度降低，而驅動鋼水上升像噴泵一樣涌人真空室內，使真空室內的平衡狀態受到破壞。為了保持平衡一部分鋼水從下降管回到鋼包中，這樣鋼水受壓差和驅動氣體的作用，不斷從上升管涌人真空室內，經過脫氣后的鋼水W經下降管回到鋼包內，周而復始，實現了鋼水循環。并在脫氣室內脫除氣體。

1.2 LF爐鋼包精煉

LF是70年代初由日本開發成功，并大量推廣，成為當代最主要的爐外精煉設備。LF具有以下工藝優點：

精煉功能強，適宜生產超低硫、超低氧鋼；

具有電弧加熱功能，熱效率高，升溫幅度大，溫度控制精度高； 具備攪拌和合金化功能，易于實現窄成分控制，提高產品的穩定性； 采用渣鋼精煉工藝，精煉成本低；設備簡單，投資較少。

LF精良過程順序

1.3 CAS/CAS-OB鋼包精煉

鋼包吹氬精煉法

鋼包內噴吹惰性氣體(Ar氣)攪拌工藝(底吹或頂吹法)，又稱“鋼

包吹氬”技術是最普通也是最簡單的爐外處理工藝。

其主要冶金功能是均勻鋼水成分、溫度、促進夾雜物上浮。通常鋼包吹氬的氣體攪拌強度為0.003～0.01Nm3/t·min CAS-OB 為了解決鋼水升溫的問題，日本又在CAS上增設頂吹吹氧槍和加鋁丸設備，通過溶入鋼水內的鋁氧化發熱，實現鋼水升溫，通常稱為CAS-OB工藝。

CAS-OB工藝的工作原理是在一個密閉、惰性、無渣的環境下，通過鋁的氧化反應放熱使鋼水升溫，并在此惰性氣氛下加入合金。

1.4 其他幾種爐外精煉法（包括輔助的精煉措施）

1）VOD ? VOD是Vacuum(真空)、Oxygen(氧)和Decarburization(脫碳)三個詞第一個字母的組合，表示真空條件下吹氧脫碳。

? 該方法是1965年西德首先開發應用的，它是將鋼包放入真空罐內從頂部的氧槍向鋼包內吹氧脫碳，同時從鋼包底部向上吹氬攪拌。

? 此方法適合生產超低碳不銹鋼，達到保鉻去碳的目的，可與轉爐配合使用。

它的優點是實現了低碳不銹鋼冶煉的必要的熱力學 和動力學的條件——高溫、真空、攪拌。

? VOD具有吹氧脫碳、升溫、吹氬攪拌、真空脫氣、造渣合金化等冶金手段，適用于不銹鋼、工業純鐵、精密合金、高溫合金和合金結構鋼的冶煉。

? 其基本功能概括為：

? 吹氧升溫、脫碳保鉻； ? 脫氣；

? 造渣、脫氧、脫硫、去夾雜； ? 合金化。

（2）AOD(Argon Oxygen Decarbrization)? 不銹鋼的工業性生產開始于上世紀20年代，到目前為止，它的冶煉工藝技術也一直在發展和改進，主要表現在以下幾個方面： ? 允許選用更廉價的原料，降低生產成本。如采用高碳或中碳鉻鐵代替價格昂貴的微碳鉻鐵或金屬鉻，應用不銹鋼返回料以回收合金元素。

? 能生產出高純度、高均勻性的不銹鋼，特別是生產超純不銹鋼。在冶煉過程中能大幅度地去除原材料中帶入的碳、硫、磷、氣體、夾雜以及其他有害元素。

? 冶煉工藝能更好地與連鑄配合。如冶煉的生產率能適應連鑄的要求。

AOD法就是為了解決上述問題而發展起來的一種冶煉高鉻不銹鋼的專用方法。

? AOD冶煉不銹鋼的主要優點是：

? 因為是吹入氣體進行精煉，所以設備投資比VOD少2倍以上；

? 工藝易掌握，易冶煉超低碳不銹鋼；

? 鋼的質量高，與電爐相比，氫氧含量可分別降低25～65%和25～30%，因是吹氬的強攪拌，硫含量很低，可生產≤0.001%的超低硫不銹鋼。

? 在大氣壓力下向鋼水吹氧的同時，吹入惰性氣體(Ar)，通過降低PCO以實現脫碳保鉻。? AOD精煉效果：

? 氣體。AOD法精煉的不銹鋼，其氣體含量明顯地低于電弧爐返回吹氧法冶煉的產品。由于氫的降低，不銹鋼針孔缺陷明顯減少。

? 氮含量比電爐冶煉低30%～60%，降低氮含量對改進鉻不銹鋼沖擊性能有重要作用。

? 夾雜。由于在整個冶煉過程中，特別是在預還原和精煉時仍噴吹氣體，所以AOD法所煉的鋼中，基本上消除了大顆粒夾雜，細小夾雜也比電爐所煉的同鋼種要低。夾雜物主要是出鈣硅酸鹽組成，其顆粒細小，分布均勻。

? 脫硫。AOD法吹煉的還原階段，具有極為優越的脫硫條件。對于超低硫的鋼種，采用雙渣法，可將鋼中的硫脫到10×10-6以下。這種深度脫硫的效果是不銹鋼的真空精煉法所難以達到的。

? 有害微量元素的去除。在AOD法精煉中，能夠有效地去除諸如鉛、鉍、銻、錫等有害的微量元素。如我國的一座18tAOD爐所煉的不銹鋼，這些有害元素一般都在10×10-6以下。（3）噴吹法

噴吹法是用載氣（Ar）將精煉粉劑流態化，形成氣固兩相流，經過噴槍，直接將精煉劑送入鋼液內部。由于在噴吹法中精煉粉劑粒度小，進入鋼液后，與鋼液的接觸面積大大增加。因此，可以顯著提高精煉效果。

? 爐外精煉中鋼液的精煉劑一類為以鈣的化合物（CaO或CaC2）為基的粉劑或合成渣，另一類為合金元素如Ca、Mg、Al、Si及稀土元素等。

? 將精煉劑加入鋼液中，可起到脫硫、脫氧，去除夾雜物，夾雜物變性處理以及合金成分調整的作用。（4）喂絲法

喂絲法是將易氧化，密度小的合金元素置于低碳鋼包裹線中，通過喂絲機將其送入鋼液內部。

? 喂絲法的優點是：

? 可防止易氧化的元素被空氣和鋼液面上的頂渣氧化，準確控制合金元素添加數量，提高和穩定合金元素的利用率；

? 添加過程無噴濺，避免了鋼液再氧化； ? 精煉過程溫降小； ? 設備投資少； ? 處理成本低。

第2章 爐外精煉檢測儀表和專用傳感器

爐外精煉檢測用的儀表和專用傳感器因工藝流程和設備的不同而不同 , 但大體上可以 分成以下幾類 : 鋼水溫度和成分的檢測 , 真空槽和氣體的檢測 , 噴吹系統(包括載氣和粉劑)的計量儀表 , 渣厚、液位等其他儀表。一般通用的儀表如重量、壓力、流量、溫度、鋼水中渣的 檢測等 2.1 鋼水成分分析用檢測儀和專用傳感器

鋼水成分分析用的方法有熱電勢法、電化學法、發光分光法、微粒子生成法、氣體平衡分 壓測定法、排放廢氣煙塵分析和粘附移送法等。爐外精煉爐主要分析鋼水中的碳、氧、續、氫、硅、磷等的含量 2.1.1 鋼水定碳檢測儀表與傳感器

其原理是凝固定碳法 , 即在需要檢測鋼水中的碳含量時由機械手的測碳插槍把鋼水定 碳測量頭插入到鋼水中 , 在鋼水溶化了鋼水入口處的薄鋼片以后 , 鋼水進入到取樣杯中 , 這時鋼水定碳測量頭中的熱電偶測得的電勢 E，從 A 點上升到最高 點 B, 當鋼水開始凝固時 , 由于放出結晶熱 , 熱電偶電勢 E 即從 C 點開始的一段時間內保持 不變 , 即出現 ”平臺 “, 過 ”平臺 “ 以后 , 溫度即迅速下降。這 ”平臺 “ 的位置(即溫度)與鋼水中 含碳量成函數關系 , 根據碳溫對照表 , 在準確找出這段 ”平臺 “ 后即可求得鋼水中的含碳量。

2.1.2 鋼水定氧檢測儀表與傳感器

采用高溫固定電能解質制成氧濃差電池測量頭 , 進行鋼水定氧 , 與現有各定氧法相比有 下列優點 :(1)設備簡單 , 不需要取樣、取樣設備;(2)把氧測量頭插入鋼水中 , 約 5~10s, 就 可產生穩定的氧電勢供檢測儀表指示和記錄 , 分析過程簡單;(3)能直接測出鋼水中的活氧 度;(4)能測出鋼水中的溶解氧量 , 由于后者與脫氧平衡有直接關系 , 更有利于確定脫氧劑的 加入量而改進脫氧操作。

圖 2-2 定氧測量頭的原理和結構 2.1.3 鋼水中氫含量的在線檢測

鋼水中氫含量在線檢測的原理是測量該氣體的分壓而得出氫含量根據 Sievert 定律

2.1.4 鋼水中錳含量的在線檢測

2.2鋼水中全元素的在線檢測(1)Ar氣吹人生成微粒方法。

(2)激光照射生成微粒子法。這是阿拉莫斯研究所開發的。(3)閃光放電生成微粒子法。

(4)使鋼水液面直接發光的激光激發法。2.3脫氣槽氣體成分分析裝置

爐外精煉脫氣槽氣體成分分析系統主要由取樣頭、過濾器箱和分析儀表三部分組成

爐氣流從 No.1 和 N0.2 取樣頭進入 No.1 和 N0.2 過濾器 , 再經管道和分析儀表箱外 卡凝器等氣體處理裝置及電磁閥、調節閥、分析儀表。分析儀表一般為紅外線分析儀或氣相色譜儀(如國內引進美國瓦利安公司技術制造的 SP-3400 型氣相色譜儀,微機控制,采用熱導檢測器、氫火焰檢測器、填充柱、毛細管柱分離；通過多閥切換 ,信號自動切換,能實現一次進樣, 多維色譜分析 , 快速分析氣體中CO,C 烏等含量),近年來更有使用質譜儀以提高精度和減少滯后時間。

第3章 爐外精煉的基礎自動化

基礎自動化按其性質來說可分為三部分:(1)過程量的檢測與控制,簡稱回路控制即溫、壓力、料位等過程量的測控;(2)電氣傳動控制,主要是各個電氣設備的順序控制和起、停及聯鎖等;(3)中央監視與操作。在爐外精煉中,基礎自動化的功能大致包括以下幾個部分 :(1)數據采集,包括爐外精煉工藝過程的主要參數的檢測;(2)自動控制,即爐外精煉工藝過程中 , 主要工藝參數的自動控制以達到爐外精煉的最終目標;(3)電氣傳動順序控制,即對爐外精煉所有的電氣設備按工藝所要求的順序進行控制、鎖、起停;(4)故障報警,包括工藝過程參數的超限報警,以及電氣、儀表、設備本身的故障報警 ,這些報警又分成輕、中、重三度報警;(5)數據處理,對精煉過程中所采集的數據進行處理和存儲 , 以供控制、顯示和打印用 , 要處理包括差壓、流量的開方 , 溫度壓力補正等運算 , 消耗按班、日、月的累計計算以及歷 數據的存儲趨勢記錄等一系列的運算顯示;(6)在精煉過程中接受上位機的設定值進行 SPC(設定值控制),包括數學模型設定以人工智能如模糊控制、神經元網絡等指令并進行控制;(7)畫面顯示,包括 CRT 上顯示工藝流程畫面、操作畫面、工藝參數趨勢曲線、歷史數、圖形畫面等;(8)數據記錄,包括班報、日報、月報、報警記錄以及專門的報表如合金投入量、喂絲重 等;(9)數據通訊,包括 PLC 之間 ,PLC 和 DCS 之間,上下位機之間的通訊。雖然爐外精煉 許多不同的工藝流程 , 但上述功能都是一樣的,只是由于工藝流程不同而導致各項的具體內容不同。3.1 RH真空精煉裝置基礎自動化

真空精煉工藝流程主要分成 7 個系統 , 鋼包運輸系統、鋼包處理站、真空系統、真空加熱系統、合金上下料系統、真空室部件修理和更換系統以及真空部件修理、砌造系統

3.1.1RH 基礎自動化數據采集功能

RH 真空精煉裝置基礎自動化數據采集功能包括:鋼包小車鋼包頂升系統的鋼包鋼水重量稱量;真空室系統的耐火材料內襯溫度;真空泵系統的冷凝器冷卻水流量、壓力和溫度、作水溫度、密封缸液 ,蒸汽總管流量、壓力和溫度,蒸汽噴射泵的蒸汽壓力 ,主真空間后真空度,廢氣流量、壓力和溫度,氣體冷卻器前后廢氣溫度,氣體冷卻器溫度及冷卻隔板排氣流量,真空閥前真空度;鐵合金系統的各料倉料位,真空料罐真空度;真空室煤氣加熱系統的主燒嘴煤氣、氧氣、空氣流量和壓力,點火燒嘴煤氣及壓縮空氣壓力,真空室加熱溫度,排氣煙罩內壓力;鋼水測溫定氧系統的鋼水溫度和氧含量;真空室插入管吹氧吹氮系統的氫 / 氮支管流量和壓力,氫 / 氮插入管流量;設備冷卻水系統各冷卻點的各冷卻水流量、壓力和溫度;真空室底和插入管煤氣烘烤系統的煤氣和空氣流量壓力;真空處理水系統的凈循環水水位、甚度、壓力和流量;能源介質系統的壓縮空氣、氧氣、氧氣、氮氣、焦爐煤氣、水等總管流量、壓力等數據采集。

3.1.2 Rh基礎自動化自動控制功能

驅動氣體和冷卻浸漬管流量自動控制體統 RH真空室壓力自動控制體統 RH-KTB氧槍氧流量自動控制系統 RH蒸汽總管壓力自動控制系統

3.2 LF-VD鋼包爐真空精煉基礎自動化（1）數據采集（2）自動控制

（3）電氣傳動順序控制（4）故障報警 3.3 CAS/CASOB 鋼包精煉基礎自動化

CAS/CASOB 其基礎自動化的功能如下 :(1)數據采集 CAS/CASOB 鋼包精煉的數據采集包括吹氧流量(含溫度和壓力補正)壓力,攪拌時各料倉及投人料斗料位,鐵合金及升溫鋁用稱量值,鋼水升溫時用氧氣壓力流量,氧槍位置,吹氧時間,鋼水溫度和氧含量(用消耗式測溫和定氧測量頭測量)除塵系;的差壓等。

(2)自動控制。CAS/CASOB 鋼包精煉的自動控制包括 : 攪拌用氧氣流量和攪拌時間:定等控制,鐵合金及升溫用鋁稱量及投入控制,鋼水升溫時用氧流量和壓力以及吹氧時間

CASOB 具體操作如下 : 鋼水包吊運至處理站,對位后,開始底部強吹氧氣 , 約 1min,吹開鋼水表面渣 ,立即下罩,同時測溫取樣,按計算好的合金稱量 , 不斷吹氧,稍后,即可加入鐵合金攪拌,如需補償降溫,可用氧槍吹氧升溫或投入升溫用鋁。

3.4 IR-UT鋼包精煉基礎自動化

由下列設備組成 :(l)供氧氣攪拌用的升降機械和氫槍;(2)供氧氣用的升降機 械和氧槍;(3)升降帶隔離罩的包蓋裝置;(4)噴吹石灰粉、CaSi 粉罐及槍管;(5)包蓋和隔離 罩;(6)合金料倉、卸料器和稱量斗小車;(7)除塵系統等

IR-UT 鋼包精煉基礎自動化的主要功能如下 :(1)數據采集(2)自動控制系統(3)電氣傳動順序控制

(4)故障報警

3.5 喂絲機自動化

喂絲機進行喂絲時,首先開啟油泵,然后壓下鋁線(或包含不同料的包芯線), 打開支撐松抱閘, 放開鋁線壓緊裝置,最后開動電動機,轉動鋁線卷筒,把鋁線加到鋼水包中進行脫氧

3.6 VOD爐外精煉基礎自動化

爐外精煉基礎自動化的主要功能如下(1)數據采集(2)自動控制。

(3)電氣傳動順序控制。(4)故障報警。

第4章 爐外精煉過程控制自動化

4.1 爐外精煉過程控制自動化采用的硬件和軟件

過程控制自動化級(L2)大都使用常規的過程計算機,如美國 DEC 公司的 VAX 系列計 算機,近來更多應用小型機,如 ALPHLA 系列小型機,也有使用 SUN 工作站

4.2 爐外精煉過程控制自動化級（L2）的功能

爐外精煉過程控制自動化級的功能主要有以下幾個方面 :(1)試驗分析數據處理。由全廠分析中心計算機把各種原料(合金等投入物)分析結果以及全廠分析計算機或精煉爐前快速分析或轉爐、電爐計算機的鋼水成分送爐外精煉過程 控制計算機 , 后者作合理性的檢查后 , 存入原料分析值文件 , 并由 CRT 自動顯示。

(2)數據采集。大都由基礎臼動化級進行數據采集并經網絡 j 二傳給過程機 , 其中還包 含某些手動輸入數據。大致有以下四類數據 :1)原始數據 , 如爐外精煉的轉爐爐次、鋼水溫 度、重量、成分等。2)處理過程中及處理后的數據 , 如爐外精煉 Ef 真空處理裝置的環流氧氣、爐氣成分、排氣量和溫度 , 處理后的鋼水溫度和成分等。3)數學模型以及技術計算所需 數據 , 包括手動輸入數據。4)打印報表所需數據。

(3)跟蹤。跟蹤的內容包括 : 爐外精煉的轉爐爐次、鋼水參數、出鋼時間、對爐外精煉的 要求

(4)生產指令的接受與發布。

(5)生產操作管理。如各個料倉料位和庫存量管理、合金稱量和加入管理、處理時間管 理等

(6)模型運算、優化與人工智能的應用

(7)技術計算。輸入有關爐外精煉的相關數據 , 按計算式集進行計算(8)數據顯示。數據顯示包括公共畫面(CRT 畫面目錄、菜單、計算機再啟動、數據設 定等畫面)、工藝流程畫面、CRT 數據處理畫面(各過程數據測定值、通道、掃描狀態、采集許 可標志、狀態、未加工原始數據等畫面)、數學模型及技術計算結果以及設定控制或操作指導 專門顯示畫面、管理畫面(如各個料倉料位和庫存量管理、合金稱量和加入管理、處理時間管 理等畫面)、工藝參數畫面(如時序列曲線、趨勢曲線、歷史數據曲線等畫面)、信息及處理實 績畫面、各類報表畫面等

(9)數據記錄。數據記錄包括打印日報、月報、報警記錄、噴吹或投入量報表以及顯示畫面的硬拷貝等

(10)數據通訊。

4.3 爐外精煉過程控制數學模型和人工智能

A 合金模型

第5章 典型的爐外精煉自動化系統

5.1 華凌漣鋼熱軋板廠LF爐自動化系統

LF 爐過程自動化系統由1臺數據庫服務器和3臺PC 機組成。數據庫服務器的主要 功能是存儲工藝數據及生產實績數據,為模型及報表提供數據支持;同時,數據庫服務器也完成部分數據通訊任務。PC 機的主要功能是:提供報警監視,實現人機交互,進行模型數值 計算,完成數據通訊等 5.2 鞍鋼第三煉鋼廠ANS-OB鋼水處理裝置自動化系統

ANS-OB 工藝控制要求(1)渣量控制

(2)吹氫排渣控制

(3)浸漬管浸入深度控制。(4)底吹氧氣強度控制(5)頂吹氧氣控制(6)氧槍槍位控制。(7)氧鋁比控制。(8)合金加人量控制

5.2.3ANS-OB 的自動化儀表系統 系統的特點為 :(1)控制能力強。(2)優良的可擴展性

(3)實現真正的 CRT 畫面操作。(4)靈活的系統構成(5)高度可靠 系統功能為 :(1)9 個合金料槽料位越限報警(2)稱量斗稱量

(3)鋼水溫度和自由氧含量測量(4)氧槍冷卻氧氣流量控制(5)鋼包吹氧控制

5.2.5.2 控制管理功能 控制管理功能有 :(1)生產計劃。(2)跟蹤

(3)DJSOB 處理

(4)其他。計算機存儲有 ANSOB 處理中 主用參數維護畫面 , 工藝負責人可通過計算機人員進行修改。計算機具有檢查功能 , 包括檢 查 DJSOB 處理所涉及的過程是否停止工作(若發現 , 可自動啟動)、過程機與 YEWPACK 司 PLC 之間通訊是否正確

第6章 連續鑄鋼技術

6.1 連續鑄鋼過程簡述

在鋼鐵的歷史上，采用連續鑄鋼技術之前，一般是將鋼水注到鋼錠模內鑄成鋼錠，然后再將其加工成要求的加工尺寸，但這種工藝的成材率較低，生產成本較高，為此，冶金工作者開發了連續鑄鋼技術，簡稱連鑄技術。連鑄是使鋼水連續的通過連鑄機（結晶器、二冷區、空冷區）變成固態鋼坯（連鑄坯），發生連續凝固。

連鑄運動過程是將鋼水轉變為固態鋼的過程，這一轉變過程伴隨著固態鋼成型、固態相變、液固態相變、銅板與鑄坯表面的換熱、冷卻水與鑄坯表面間的復雜換熱，鋼水是由鋼水包-中間包-結晶器-二次冷卻-空冷區-切割-鑄坯（根據用戶要求切割成一定長度）。在整個連鑄過程鋼水發生相變、鑄坯經受彎曲、矯直等一些變化。6.2 連續鑄鋼的發展

連續鑄鋼技術是鋼鐵工業繼氧氣頂吹轉爐之后又一次重要的技術革命，常規的連鑄概念是美國的連鑄工作者亞瑟（B.Atha，1886年）和德國土木工程師達勒恩（R.M.Daelen，1887 年）提出來的，他們的建議中包括水冷上下敞口結晶器、二次冷卻段、引錠桿、夾輥和鑄坯切割裝置等設備，許多特征與今天的連鑄機相似。幾十年以后，在1920～1935年，連鑄過程主要是用于有色金屬，在銅、鋁領域已成功得到工業化應用，這時的典型鑄機是固定結晶器和低的澆鑄速度，液芯長度很少有超過結晶器長度的，這類鑄機的長度比較低，這對有色金屬工業中的小爐子冶煉來說基本能滿足要求，但對煉鋼生產的大爐子，且鋼水的澆鑄溫度又比較高、導熱系數小、熱容大、凝固速度慢等，采用這種連鑄機澆鑄顯然是不可能的。于是在世界范圍內，大量的涌現出關于連鑄的專利，顯示出人們對連鑄的興趣。6.3 連鑄工藝及設備

鋼包又稱盛鋼桶、鋼水包和大包等，是用于盛鋼水的，并在鋼包中對鋼水進行精練處理等工藝操作。鋼水包是由外殼、內襯、和注流控制機構三部分組成，如圖所示。

鋼包回轉臺能夠在轉臂上承接兩個鋼包，一個用于澆鑄，另一個處于待澆狀態。回轉臺可以減少換包時間，有利于實現多爐連澆，同時回轉臺本身可以完成異跨運輸。鋼包回轉臺有直臂式和雙臂式兩種，圖9.20 為直臂鋼包回轉臺。直壁式回轉臺是兩個鋼包分別座落在回轉臺一直壁的兩端，同時做回轉和升降動作，雙壁式回轉臺的每個臂可單獨旋轉 90?，各臂可單獨升降，鋼包回轉臺有 各自獨立的稱量系統。為了適應連鑄工藝的需要，目前鋼包回轉臺趨于多功能化，增加了吹氬、調溫、傾翻倒渣、加蓋保溫等功能。

連鑄結晶器

結晶器是連鑄機的重要部分，連鑄坯的許多缺陷與結晶器的操作和設計因素有關。鋼水在結晶器內冷卻，形成初生坯殼，而這一過程是在坯殼與結晶器壁連續相對運動下完成的，因此要求結晶器具有良好的導熱性和剛性，且要有耐磨性，高的使用壽命。二次冷卻裝置

出結晶器的連鑄坯凝固坯殼厚度僅有 8～15mm，鑄坯的中心仍為液態鋼水，為使鑄坯快速凝固及實現順利拉坯，在結晶器之后還設置了二次冷卻裝置。

鑄坯切割設備

鑄坯的切割設備是在澆鑄過程中將鑄坯切割成所需要的定尺長度。鑄坯的切割設備可分為兩大類，一是火燃切割設備，二是機械切割設備。

機械切割設備

機械剪切也是在連鑄拉坯過程中將鑄坯剪斷。機械剪切機按動力源可分為電動和液壓兩類；按剪切機的運動方式可分為擺動式和平行式兩類；按剪切機布置方式可分為臥式、立式和 45?傾斜式三類，臥式用于立式連鑄機，立式和傾斜式用于弧形連鑄機。

第7章 連鑄機檢測儀表

7.1 常規檢測儀表

常規檢測儀表主要包括壓力檢測儀表、流量檢測儀表、溫度檢測儀表、重量檢測儀表等

7.1.1壓力檢測

壓力檢測儀表在連鑄機中主要應用在冷卻水壓力、氫氣壓力、氧氣壓力、煤氣壓力和空 氣壓力等的檢測

常用的壓力指示儀表有模片壓力表、模盒式壓力表、彈簧管式壓力表等 , 常用的壓力(差 壓)變送器有電容式壓力(差壓)變送器、硅半導體壓力(差壓)變送器等

7.1.1.1電容式壓力(差壓)變送器

電容式壓力(差壓)變送器具有安裝使用方便、精 度高(0.25 級)、性能穩定、堅固耐振、單項過載保護性 能好、安全防爆等優點 7.1.1.2硅半導體壓力變送器

硅半導體壓力變送器的敏感元件是在半導體硅圓片的應變敏感部位擴散出阻值相同的 電阻 , 并做成膜盒狀

硅半導體壓力變送器具有精度高(0.1%)、溫度性能好、使用維修方便 , 可直接安裝在管 道上、抗干擾能力強、能工作在惡劣的環境中等特點 7.1.2 流量檢測

7.1.2.1冷卻水流量的檢測

連鑄設備用冷卻水包括結晶器冷卻水、二次冷卻水和機器用玲卻水三種 冷卻水流量的檢測不僅是保證設備安全運行 , 鑄坯質量可靠的重要因素 , 也是確定熱交換程度 , 計量能 源消耗的基礎。其中結晶器冷卻水和二次冷卻水的檢測尤為重要。確定他們的流量值 , 主 要依據鑄坯斷面尺寸、鋼種、拉坯速度、水壓、鋼水溫度以及冷卻水進口溫度等工藝條件。常 用的冷卻水流量檢測儀表可選用電磁流量計、射流式流量計(又叫渦流式流量計)等。

7.1.2.2 各種氣體的流量檢測

連鑄設備的氣體系統主要有鋼水吹氧和澆鑄保護用氫氣 , 中間包干燥與預熱用煤氣和 空氣 , 切割機用煤氣和氧氣 , 霧化冷卻用的空氣等 , 為了保證生產安全運行 , 鑄坯的質量和能 源消耗計量需要對上述氣體進行流量檢測

7.1.3 液位檢測

在連鑄機的生產過程中 , 液位是一個非常重要的物理參數 , 其主要體現在結晶器鋼水液 位的檢測和水處理各種罐的液位檢測等方面

水處理中的液位檢測儀可分為差壓式液位計、超聲波式液位計、電容式液位計

差壓式液位計的原理 , 是以容器中液位的任意一點作為靜壓 , 以這點到液面的距離是和 液體的密度和重力加速度的乘積成正比的 , 假設液體的密度和重力加速度是已知的 , 由此就 能根據測得壓力求得液面的距離 , 也就是知道了液位

這種液位檢測儀在使用時必須注意 :(1)差壓變送器安裝的位置必須比最低液位要低。(2)如果液體的密度發生了變化必須對儀表進行補正。(3)液體的波動能使差壓變送器的輸 出造成不穩定 , 在采集該數據時要進行濾波。(4)導壓配管要做成直線配管。

超聲波液位計的原理如圖 78 所示 , 即從超聲波發 送接收器發出超聲波在液面發生反射 , 然后再由超聲波超聲波發送接收器 發送接收器接收 , 測得的發出到接收的時間 , 就可以知道液位。

這種液位檢測儀的特征是 :(1)超聲波的速度是隨氣體的種類、溫度不同而不同 , 所以要 進行氣體溫度的補正。(2)是非接觸測定所以壽命長。(3)沒有移動部件點檢維護都很簡 單。(4)小型、量輕 , 易于安裝

電容式液位計作為相對電極的電容量是隨電極間存在液體的導電率的變化而變化的 , 在同心圓筒之間有液體在變化的情況

這種電容式液位計的特點是 :(1)檢測器的構造簡單生變化 , 容易造成誤差(2)在測量時沒有移動部位 , 所以使用壽命長。(3)由于液體溫度、密度的變化 , 導電率就發生變化 , 容易造成誤差 7.1.4 重量檢測

在連鑄機中重量檢測應用是很普遍的 , 而且在鑄坯撓鑄過程中是一個很重要的檢測量 , 如鋼包中鋼水的重量關系到如何控制鋼水包的滑動水口 , 以及提供生產數據;中間包中鋼水 的重量直接關系到中間包鋼水液面的控制和最佳切控的計算

7.1.5 溫度檢測

澆注鋼水溫度一般在 1600 ℃左右 , 采用快速熱電偶進行測量

連鑄機的溫度檢測一般分為三個方面 , 即高溫的鋼水溫度測量、進出水溫度的測量、板坯表面溫度檢測。

為了保證溫度檢測的正確性 , 三線制、四線制兩種測溫傳感器的安裝必須注意以下幾個方面 :(1)測溫傳感器在管道上安裝應保證測溫傳感器與流體充分接觸 , 因此要求測溫傳感器避著被測介質的流向 , 至少要與被測介質的流向成 900, 切勿與被測介質成順流。

(2)對于熱電偶傳感器 , 如果所安裝的管道公稱直徑小于 5O mu 對于熱電阻傳感器如果所安裝管道公稱直徑小于 8O mL 應將傳感器安裝在加裝的擴大的管道上。

(3)傳感器的工作端應處于管道中流速最大之處。熱電偶熱電阻保護套管的末端應超過流速中心線。

(4)要有足夠的插入深度 , 以減少測量的誤差 7.1.6 拉速的檢測

拉速是由連鑄機設備條件和產量要求而確定的重要工藝參數 , 它的檢測對澆鑄速度、結 晶器液面高度、冷卻水流量及切割速度等各方面都有影響 , 同時也是這些參數控制的主要依 據。在連鑄生產過程中需要對拉速進行實時有效的檢測

7.2 連鑄機過程參數檢測儀表或傳感器的主要技術指標

如何選擇合適的連鑄機參數檢測儀表或傳感器主要考慮以下幾個方面 :(1)測量范圍。測量范圍指儀表或傳感器所能檢測參數的最大、最小值之間的范圍。

最大值與最小值之差稱為量程 , 被測參數的變化范圍應在量程范圍之內 , 常用的被測量值應 在量程的 23 以上 , 最小的測量值也應在量程的 10% 以上。

(2)精度。精度是由儀表或傳感器的最大測量誤差與量程之比的百分數表示的 , 精度 等級由百分號前的有效數字來確定。

（3)分辨率。分辨率是指儀表或傳感器能夠檢測(區分)最小被測信號的能力 , 能夠檢 測參數的最小值越小 , 分辨率越高。分辨率也是靈敏度的一種表現形式。它的選擇主要依 據的是工藝要求 , 在電子秤的應用中也被稱作感度

(4)動態響應。動態響應是指在規定的精度范圍內 , 儀表或傳感器在輸入滿量程信號 時 , 達到指示滿量程所需要的時間 , 例如 10 II15,0.5s 等。這個過渡時間越短 , 動態響應越 好。對于檢測變化較快的參數的儀表和傳感器 , 動態響應指標應予以特別的重視。

(5)使用環境。一般檢測儀表或傳感器都會給出使用環境條件 , 例如環境溫度 O ~ 50 ℃ , 相對濕度 75%, 供電電壓 ~220 V ± 15% 等。對于不滿足規定的使用條件 , 需要增加 一些措施 , 例如冷卻、加熱、密封等 , 來保證檢測儀表或傳感器的正常使用。(6)安裝條件。有些儀表或傳感器對于安裝是有條件的 , 例如需要水平或垂直安裝。

流量檢測儀表還有對于水平直管段長度的要求。稱量系統儀表要求的安裝壓力傳感器要在 同一個平面之內等。選擇儀表時要考慮這些特殊要求。

7.3 連鑄機特殊儀表 7.3.1 結晶器鋼水液位儀

結晶器鋼水液面的檢測為鋼水液面的高度控制提供依據 , 是連鑄機設備的關鍵技術之 一 , 鋼水液面高度測量準確 , 進而控制得準確 , 對保證鑄坯質量 , 特別是防止非金屬夾雜物的 卷入 , 防止拉漏 , 提高鑄機的生產率和改善操作條件等方面 , 都起著很重要的作用。7.3.1.1 同位素放射式鋼水液位儀

同位素放射式鋼水液位儀由放射源、探測器、信號處理及輸出顯示等部分組成 , 如圖 7-20 所示。放射源通常采用 60 鉆或者 137 鎧兩種放射性元素 , 利用它們γ射線穿過被測鋼液 時一部分被吸收 , 而使γ射線強度變化 , 其變化規律是隨著鋼水液面高度的增加 , 能吸收γ 射線的區域擴大 , γ射線強度減弱的越多。檢測出 y 射線強度變化就可以轉換出鋼水液面高度的變化

7.3.1.2 電渦流式鋼水液位儀

在結晶器鋼水液面上方安裝一個高頻勵磁線圈 , 它產生的高頻磁場在鋼水液面產生電 渦流 , 而這感生電渦流又產生磁場 , 由于該磁場與高頻線圈產生的磁場方向相反 , 故而使高 頻線圈的阻抗發生變化。線圈阻抗的變化 , 在線圈材料及結構、鋼種及溫度不變的情況下 , 只與鋼水液面高度成單值函數關系。只要檢測出高頻線圈阻抗的變化 , 就可以轉換成結晶 器鋼水液面位置的變化。

7.3.1.3 電磁式鋼水夜位儀

傳感器的發射線圈用交流勵磁 , 在結晶鋼水內形成電渦流。此電渦流又產生磁通并能 被接收線圈所接收 , 接收線圈接收這兩次磁通后即產生感應電勢。當鋼水液面高度產生變 化時 , 接收線圈產生的感應電勢即隨之變化 , 通過信號處理和標定就能檢測出鋼水液面高度的變化數值 7.3.1.4 熱電偶式鋼水液位儀 熱電偶式鋼水液位儀是在結晶器鋼板壁內部安裝一定數量彼此間隔保持一定距離的熱 電偶 , 熱電偶的正極為結晶器銅壁 , 負極用康銅。在水平面的結晶器內部有鋼水 , 則熱電偶測得的輸出熱電勢較大 , 無鋼水時則熱電偶輸出熱電勢較小。熱電偶輸出的電勢大小 , 反映了結晶器壁溫度的高低。根據熱電偶處在不同的安裝位置所輸出的電勢大小的變化來實現 對結晶器內鋼水液位高度的監控

7．3.1.5 激光式鋼水淀位儀

該液位儀是根據測得激光發射到激光返還的時間間隔缸 , 通過計算來測得鋼水液面的高度

7.3.1.6 電極跟蹤式液位儀

在鋼水表面的保護渣深 5O mm 左右處 , 在撓鑄過程中 , 長期插著電極。電極、保護渣、鋼水、結晶器形成一條電流通路 , 電阻值隨鋼水液面高度而變化

7.3.2 鋼渣流出檢測儀

鋼渣流出檢測儀有兩種形式 , 一種為渦流感應式的 , 另一種為光導電式的

7.3.2.1 渴流感應式鋼渣流出檢測儀

渦流感應式鋼渣流出檢測儀是在鋼包或者中間包出鋼口的下方的鋼流保護裝置上安裝 一個閉合的通以高頻電流的檢測線圈,這一檢測線圈產生磁通φ 1, 在φ 1 的作用下,鋼水產 生電渦流凡 , 而 ie 又產生磁通φ2,φ2和φ1方向相反 , 并與鋼水的電導率有關 ,當鋼水變成 鋼渣時 , 電導率減小,從而使 ie 減少,φ2也就隨之減少 這時檢測線圈中總磁通為φ = φ1+ φ2也就發生變化。當鋼水成分、檢測線圈及安裝位置一定時 ,φ的變化說明檢測線圈的 阻抗發生變化。測得阻擾的變化經信號處理就能區別流出來的是鋼水還是鋼渣 , 當發現是 鋼渣時就緊急關閉水口 , 保證鋼渣不流入中間包和結晶器 , 保證鋼水質量。

7.3.2.2 光導式鋼渣流出檢測儀裝置

該裝置將光導棒裝在鋼包與中間包之間的鋼流保護裝置上 , 由光導棒并經光纖引至光 強度檢測器 , 鋼水中有無渣 , 光的強度不同 , 如發現光強度有明顯的變化 , 經信號處理后 , 即 可發出報警信號 , 立即關閉鋼包的水口 7.3.3 凝固厚度測定儀

鑄坯凝固殼厚度檢測有兩種方法 , 一是用射釘槍 , 把釘子打人要測厚度的鑄坯點 , 由于 液相部分射釘熔化 , 拔出釘子后測量釘子的剩余長度就得知凝固殼厚度。二是采用電磁超 聲法進行非接觸檢測 7.3.4 輯距和輯到偏心度測定儀

測定儀其檢測器有編碼器和差動變壓器等。其信號傳輸方式有存儲和元線傳輸式。檢測器為編碼器的方式其原理圖如圖 7-28 所示。

第8章 連鑄機電氣傳動控制系統

連鑄機的電氣傳動系統控制的配置圖如圖 81 所示。作為連鑄機的電氣傳動控制系統 , 由于微電子技術的發展應該包括三部分即 :(1)已成為電控系統的主干控制裝置的可編程序控制器;(2)電氣傳動控制用的檢測器;(3)電氣傳動 裝置。結合連鑄的工藝特點 , 在設計電氣傳動控制系統時 , 為了合理地配置硬件 , 應考慮下 述幾條原則 :(1)連鑄機一般都采用一機多流的配置 , 在考慮電控設備配置時 , 也應以流為單位 , 設 置各自獨立的主干控制裝置可編程序控制器 , 以防止其中某一流發生故障時 , 影響整個或者 其他流的正常工作。

(2)為適應連鑄設備采用多級計算機控制的要求 , 主干控制裝置應具備自己的數據總 線及 I/O 遠距離擴展總線 , 以實現電控系統與上位計算機和儀表控制系統的數據通訊。同

時 , 便于與分散在現場的各種 I/0 設備的連接并進行有效的實時控制 , 即形成高級的 PC 網絡。

(3)由于連鑄設備的各主要的單體設備分布在不同的區域、不同的平臺 , 為滿足對操作 監視的工藝要求 , 除應在主控室設置操作監視設備外 , 在就地的各操作室如切割操作室、精 整操作室、液壓系統操作室等也應有相應的操作監視設備 , 以便進行設備的監視、控制參數 的手動調節;同時應設機旁操作箱 , 以滿足機旁操作和維護用。因此 , 在考慮主干控制裝置 時 , 必須考慮這些功能。

(4)由于連鑄工藝是在不斷改進和發展(如拉速加大等), 主干裝置的 I/0 點表 , 除應滿 足當前連鑄工藝要求外 , 應富裕 15%~20%, 以備系統變更或擴充時用。

(5)從提高可靠性的角度考慮 , 為保證在電控設備出現故障時 , 仍能維持設備的正常運 轉 , 主干控制裝置通常采用冗余方式 , 一套運行 , 另一套在線熱備用。但是隨著主干控制裝 置可編程序控制器可靠性的提高(運行率可達 9.99%), 有的新建的連鑄機只用一套而不采 用冗余方式。8.1 電氣傳動控制用的檢測

檢測器是連鑄傳動控制系統的重要組成部分 , 檢測器提供的信號是設備聯鎖及自動控 制時實現傳動裝置起動、增速、減速、制動、停止等各種運行狀態的基礎。連鑄機檢測器主要 用于位置檢測 , 如鑄坯頭、尾部的位置、引鏈桿的尾部位置、鑄坯的跟蹤位置、各單體設備傳 動部位所處的位置、定尺長度

等的檢測。

連鑄機常用的檢測器有 :(1)機械式限位開關(2)凸輪控制器。(3)光電管檢測器(4)脈沖發生器(5)自整角機(6)接近開關(7)微波檢測器

(8)元線感應式位置檢測器(9)旋轉式分解器 8.2 電氣傳動裝置

在連鑄機設備中 , 各單體設備運行電機傳動裝置的調速方式有直流調速和交流調速兩 種 , 直流調速由直流電機和直流調速裝置所組成 , 交流調速由交流電機和交流調速裝置所組成.在現代連鑄設備中 , 交流電動機均采用鼠籠型電動機 , 交流調速的方式有很多種 , 例如 變頻調速、串級調速、交流伺服系統、改變電子極對數 , 改變定子電壓、改變轉子回路電阻等。但變頻調速是交流調速的基礎和主干內容 , 事實證明它是最有發展前途的一種交流調速方式。8.3 電氣傳動系統的操作方式

電氣傳動系統的控制方式共有三類 , 即 : 自動方式、半自動方式和手動方式 自動方式是指電氣傳動裝置根據主干控制裝置(如可編程序控制器)規定的運轉程序、聯鎖和設定值 進行自動運轉和遠距離運轉

半自動方式設備的動作也是按規定的運轉程序和聯鎖進行的,但每一次要通過操作按鈕來起動,每次完成一個周期動作后就停止 8.4 連鑄機單體設備的電氣傳動控制

確定連鑄各單體設備主體傳動控制方案是連鑄電控系統設計首先要解決的問題。大型

板坯連鑄機采用的電氣傳動控制主要單體設備有 :(1)鋼包回轉和升降;(2)中間包車的行走和中間包升降;(3)引鏈桿小車行走 , 引鏈桿提升裝置;(4)的結晶器振動裝置 :(5)結晶器在線調寬;(6)夾送轆的拉坯 :(7)火焰切割機的行走 , 割槍平移 , 割槍升降;(8)切割區前后輯道;(9)板坯橫移臺車、推鋼機、垛板臺 8.4.1 鋼包固轉臺電氣傳動控制

鋼包回轉臺是澆注時用以接受鋼包和支撐鋼包的設備 , 在多爐連鑄時 , 用它進行鋼包的 快速更換 , 在設備發生故障時 , 用它將正在澆注的鋼包迅速轉移到鋼包事故處理位置(鋼水 事故漏槽), 在安裝鋼包的長水口時需要對鋼包進行升降。所以主要電氣傳動應完成鋼包的回轉和升降 8.4.1.1 鋼包的回轉

鋼包的回轉主要考慮以下幾個方面 :(1)靜負載力矩較大 , 鋼包回轉時其負載主要是兩個懸臂鋼包以約 1r/min 轉速旋轉。

當兩個鋼包滿罐時具有最大的軸向力矩。當一臂鋼包、罐 , 而另一臂無鋼包時 , 具有最大的 徑向力矩。電氣傳動系統必須能適應這兩種極限負載 ' 情況 , 并保證有足夠的起動力矩。

(2)要求起動、停止平穩 , 并且在停止時要有足夠的力量鎖住 , 而起動時要解除。為保證鋼水不致外濺 , 不允許在起、停過程中有較大的沖擊

(3)要求停位準確 , 誤差不大于 0.f。鋼包所處位置有受包位、澆鑄位、事故位。由于 回轉臺運轉后 , 存在著較大的慣性力矩 , 所以在停位的設計中 , 要考慮停位前先減速 , 并采取 合適的制動控制。

(4)回轉方向要求可逆 , 在主回路電源不是采用由環而是采用電纜的情況下 , 回轉控制不得超過 36000(5)考慮停電時的回轉。當停電或主干控制設備出事故時 , 應能采用其他方式如液壓馬達或氣動馬達 , 這時轉動速度為 0.3r/mln, 旋轉半圈以上。8.4.1.2 鋼包升降

鋼包升降的電氣傳動控制系統 , 通常考慮有足夠的起動力矩 , 起、制動平衡和到位停止。其操作因為是在澆鑄以前進行 , 所以是采用機側手動撈鈕操作。但有的連鑄機升降是采用 液壓缸作升降 , 但要注意旋轉和升降的聯鎖 , 在旋轉過程中不允許升降 8.4.2 中間包電氣傳動控制

中間包車是支撐中間包的設備 , 用它將中間包在預熱位置和澆鑄位置之間來回移動 , 其 主要傳動為中間包車的行走和為了安裝結晶器的浸漬式水口而升降

8.4.2.1 中間包行走

中間包車的行走通常是在空載情況下進行的 , 僅在事故行走時 , 中間包內有一定的鋼 水 , 因此負荷較輕。但是 , 要求有較準確的停止位置 , 特別是向結晶器方向行走時 , 為了把浸 漬式水口對準結晶器的位置 , 有時需要用手動操作箱進行手動點動對準。通常采用雙速鼠 籠電機高低速雙電機傳動。由限位開關發出減速指令 J 中間包車在到達停止位置之前進行 減速。為了連澆 , 通常一臺連鑄機設置兩臺中間包車卅配在回轉臺的兩側 , 這時要注意兩臺 中間包車之間的聯鎖和鋼包回轉臺之間的聯鎖。8.4.2.2 中間包升降

中間包升降負荷較輕 , 主要是要考慮行車與升降刻間的必要聯鎖 8.4.3 引鏈小車、鏈式輸送機、引鏈桿卷揚電氣傳動攆制

連鑄機按引鏈桿的裝入方式 , 可以分為上裝引鏈桿和下裝引鏈桿(對小方坯連鑄還有下 裝式剛性引鏈桿)。下裝式引鏈桿沒有引鏈桿小車 , 引陡桿只是側放在輯道旁邊 , 在應用時 用叉車或推拉機將其放在輯道上送入拉矯機二冷段 , 再送結晶器下口。上裝式引鏈桿必須 先把引鏈桿存放在操作平臺上的引鏈桿的專用小車上。在開始澆鑄前 , 先將引鏈桿車開到 結晶器前 , 開動車上的鏈式運輸機 , 將引鏈桿插入結晶悻內的規定高度 , 之后引鏈桿車退回原位。待引鏈桿從連鑄機拉出并與鑄坯脫頭后 , 再經引鏈桿提升裝置提升 , 重新放在引鏈桿車上 8.4.3.1 引綻桿小車

引鏈桿小車的電氣傳動主要考慮以下幾個問題

(1)引綻桿在行車時向結晶器方向主要載荷是引提桿的重量 , 在裝完引鏈桿返回時 , 是

空載 , 只有這兩種載荷狀態在整個運行過程中是保持不變的 , 整個行程因沒有開始澆鑄 , 可 以用機側手動操作來進行操作 , 在操作箱上應該安裝分別向前、向后完成整個單方向運行過 程的按鈕和點動按鈕。(2)電氣傳動應該為可逆傳動。

(3)由于把引鏈桿裝在引鍵桿小車上的位置和向陸晶器插入引鏈桿的位置需要停位準確 , 因而需要變速運行 , 到位前先減速。根據以上工藝特點通常采用交流繞線型電動機或多 速鼠籠型電動機 , 減速和停止用限位開關控制。8.4.3.2 鏈式輸送機

鏈式輸送機的電氣傳動主要考慮以下幾個問題 :(1)鏈式機在輸送引鏈桿時情況比較復雜 , 在向引鏈桿小車上裝載 , 對準結晶器時的運行 , 以及引鏈桿穿人結晶器后的輸送速度都很不一楠 , 因而要求電氣傳動有較大的調速范圍 , 但調速精度不高。

(2)要求有可逆傳動 , 并在機側操作箱進行手動、作。

(3)在考慮到穿引鏈桿 14 已經進結晶器和二守段的情況下 , 要有防止引鏈桿自由落下的措施 , 通常要設置電磁制動器。

(4)要求有較高的停位精度(ζ± 1mm)。所以檢測引鏈桿在引鏈桿小車上的行程 , 必須采歸編碼器(脈沖發生器)或精密的臥式極限

8.4.3.3 引綻桿提升裝置

引鏈桿提升裝置可采用直流電動機晶閘管調壓調速式或鼠籠式電動機調頻 調速矢量控制方式 , 提升位置控制可采用編碼器(脈沖發生器)凸輪控制器或精密的臥式 極限。8.4.3.4 剛性引綻桿

整條鋼棒做成的剛性引鏈桿 , 當其引導小方坯走出矯直相時 , 即與鑄坯脫鉤 , 停放在出坯輻 道的上方 c 使用剛性引鏈桿時二次冷卻區不需要導向果輯 , 因此控制就簡單得多。它主要 用裝在矯直輻下的接近開關和裝在引鏈桿存放裝置的銷齒輪上的脈沖計數器來決定引鏈桿的位置 , 并通過 PLC 來實現控制。

(1)送引鏈桿方式。當起動在操作平臺上擺動操作箱的 ” 送引鏈桿 “ 按鈕后 , 引鏈桿存 放裝置反轉運行 , 機械抱閘松開 , 將引鏈桿放下 , 當引鏈桿到拉矯機矯直輯下時 , 接近開關動 作 , 存放裝置停 , 抱閘抱住 , 矯直輯壓下 , 壓到位置后 , 存放裝置抱閘松開 , 由拉矯機繼續完成 送引鏈桿工作 , 由脈沖計數器計數。當引鏈桿到達距結晶器底部 50 cm 時 , 使拉矯機停止 , 引鏈桿由人工點動精確送入結晶器。

(2)拉引鏈桿方式。當澆鑄開始以后 , 存放裝置抱回松開 , 準備接受引鏈桿回收 , 拉坯 輻正轉 , 將引綻桿連同鑄坯從二冷室拉出 , 當引鏈頭到達矯直輯處時 , 矯直輯壓下完成脫引 鏈頭和鑄坯矯直工作 , 與此同時 , 存放裝置正轉 , 將引鏈懺回收到存放裝置 , 停止運行。8.4.4 結晶器振動電氣傳動控制

為了防止鋼水在結晶器內冷凝時粘結在結晶器國上 , 產生坯殼拉損而引起漏鋼事故 , 在 拉坯時必須使結晶器以一定的頻率和振幅進行振動川由于結晶器振動。周期地改變鋼水液 面與結晶器壁的相對位置有利于保護渣在結晶器壁劇滲透 , 改善潤滑狀況 , 減少拉坯時摩擦 阻力使得拉坯順利進行 8.4.5 結晶器在線調寬電氣傳動控制

結晶器在線調寬裝置的運轉流程分為才個階段 :

第一階段 : 引鏈桿插入之前 , 標定寬度和錐度的初娟值。

第二階段 : 引鏈桿插入之后 , 在保持方式中 , 根據鑄在寬度尺寸 , 寬度和錐度初始值進行澆鑄運轉。| 第三階段 : 在鑄造方式中 , 根據鑄坯寬度改變的需蜀 , 進行寬度方向或逆寬度方向的調寬運轉。調寬完成后 , 按新寬度和錐度運轉。8.4.6 夾送輯的電氣傳動控制

夾送輯的電氣傳動包括兩個部分 : 一是電氣傳動保證澆鑄時的拉坯速度 , 另一部分是進行夾送輯的輯縫調節以及相關的壓縮鑄造時的電氣傳動 8.4.6.1 夾送輯的速度調節

連鑄機的鑄坯由于存在著運行阻力 , 不會自動從連鑄機里出來 , 需要有外力才能將它拉 出來 , 為此需要設置夾送輯。根據連鑄機的結構形式不同 , 夾送輯分別具有拉坯、頂彎、矯 直 , 送取引鏈桿的作用 , 也稱拉矯機 在確定夾送輯的電氣傳動控制時應考慮以下因素 :

(1)在連鑄機實際生產過程中 , 要求拉坯速度可變;要求采用比最高拉坯速度高出一倍 的速度送引鏈桿。因此要求夾送輯的傳動系統具有數十倍的調速范圍 , 如 0.1~5m/min。同時由于拉速穩定是保證澆注工藝穩定的重要前提條件 , 因此 , 對調速的精度要求很高 , 一 般靜差度不大于 1%, 響應時間不應大于 0.550(2)為保證夾送輯傳動負荷的均衡 , 防止某一夾送輯負荷過大而產生系統故障 , 需要采用恒定力矩控制或采取負荷均衡措施。

(3)在高速拉坯時 , 為了防止鑄坯內裂 , 采用壓縮澆鑄時 , 水平段需要進行制動力的分配與控制 , 以合理抵消由于矯直在鑄坯殼中所產生的拉應力。

(4)當拉坯初期或在送引鏈桿過程中 , 如發生停電現象 , 應保證鑄坯或引鏈桿不致下

落 , 夾送輯應安裝電磁制動器。

(5)由于夾送輯的直徑是不一致的(尤其在細輯密排的情況下), 在使用精確的脈沖發 生器計算驅動電機轉速的條件下 , 要保證夾送輯的線速度相對一致 , 但又要考慮到鑄坯的逐 漸冷卻過程 , 即熱脹冷縮所造成的線速度的微小差別。

8.4.6.2 夾送輯的輯縫調節

弧形板坯連鑄機由幾個夾送輻組成一個扇形段 , 而每流由十多個扇形段所組成。扇形 段輻縫調節實質是一個位置自動控制系統 , 每個扇形段輯縫由一臺交流電動機驅動 , 為進行 輻縫的增加和減少的調節 , 該電氣傳動裝置由帶可逆接觸器的電機控制中心供電 , 每臺電動 機裝有一臺自整角機 , 由它將電動機的轉動行程信號作為扇形段輻縫實際值送 PLC, 經模-數轉換成數字信號 , 并與設定值比較 , 形成指令下達給電動機 , 指示其起動或停止 , 以實現輯 縫自動調節

8.4.7 火焰切割機的電氣傳動控制

火焰切割機是用以將鑄坯按要求的長度 , 切割成定尺長度 , 以及取鑄坯斷面硫印的設 備 , 它的電氣傳動控制分別由火焰切割車的行車、切割槍的移動和升降三部分組成8.4.7.1 切割車的走行

切割車走行的電氣傳動控制主要考慮以下幾個方面 :(1)在正常切割時 , 切割車走行僅有返回狀態 , 而在前進切割時 , 切割車是夾緊在鑄坯上與鑄坯同步而被動運行 , 速度是和鑄坯拉速一致的。(2)完整的鑄坯切割過程包括坯頭切割、試樣切割(硫印需要切割)、坯尾切割、最終一 塊尾坯切割等多種方式 , 因此切割機行走的狀態與停止位置依切割方式而定。具體的控制 過程將在連鑄基礎自動化及功能這一章詳細加以敘述。

(3)為了保證切割定尺的準確性 , 要求切割車返回時準確定位(包括初始位、切頭位、切尾坯位等)并在到達定尺位置前 300~50O mm 時開始減速。

(4)切割車行車速度和減速速度一經調整確定后固定不變 , 因此不需要連續調速。通 常切割車采用交流電機、變頻調速、電磁制動器 8.4.7.2 切割槍平移

切割槍平移電氣傳動控制主要考慮以下幾個方面 :(1)割槍平移時 , 其負荷很輕通常在 0.5KW 以下。

(2)為了保證切割質量 , 要求平移速度穩定 , 靜差度《 0.5%。

(3)按切割工藝要求 , 切割槍平移應該慢速起切 , 中速切割 , 高速返回 , 調速范圍一般按100mm/mIn 左右考慮。(4)由于鑄坯的溫度、鋼種、斷面不同 , 要求切割槍平移速度連續可調。因此切割槍平移必須采用高精度調速系統 , 如直流電氣傳動 , 晶閘管可逆裝置供電 , 通過弱磁實現高速返回移動。8.4.8 切割區輯道電氣傳動控制

切割區輻道主要功能是合理輸送鑄坯和防止切割火焰損壞輻道。

(1)在切割機工作時 , 切割機下輻道傳送速度要求與夾送輻速度同步 , 以減少拉坯的阻

力 , 保證鑄坯質量。在切割完畢時 , 切割機前部輯道切換為高速 , 迅速將鑄坯送出切割區 , 因 此切割區輯道應選擇可調速傳動裝置。通常可采用直流傳動 , 也可以采用調速的交流傳動 , 這時只能保證高速出坯。

(2)當切割火焰到達相應輯道上方時 , 為保證輯子不受火焰或熔鋼的損壞 , 通常采取兩 種方式 , 一種是把整個切割區輯道裝在一個整體移動框架上 , 當切割槍快要接近輻子時 , 向 前或向后 , 快速移動框架 , 避開切割槍;第二種方式是采用擺動輯 , 當切割槍快要接近輯子 時 , 輯子利用擺動升降機向下擺動 , 避開切割槍 , 當切割槍向前移動過后 , 擺動升降機把輻子 抬起來 , 繼續支撐鑄坯 , 保證切割區輯道不受損。無論是采用哪一種方式該機構通常由氣缸 進行傳動。8.4.9 鑄坯橫移臺車電氣傳動控制

8.4.9.1 橫移臺車走行

橫移臺車走行的電氣傳動控制主要考慮、以下幾個方面 :(1)臺車走行 , 要求準確定位和固定輸送輯道對接 , 因此應考慮停車前先行減速。

(2)在正常工作時 , 臺車在各流中心線與精整作業中心線之間頻繁往復走行 , 因此傳動裝置應可逆 , 而且起動停止制動性能良好。

(3)當多機多流采用兩臺橫移臺車時 , 要求考慮運轉的協調、聯鎖、具有防碰撞的功能。通常采取檢測兩車之間的距離、適時減速或另一臺車停止的方法。

8.4.9.2 臺車上的運輸機

車上的運輸機由根子組成 , 它只是接收鑄坯并將其輸送到精整線輯道上 , 因此臺車上 的運輸機要求停位較準確 , 無調速要求 , 采用一般鼠籠電機設置電磁制動器即可 8.5 電磁攪拌器

(1)按使用電源來分 , 有直流傳導式和交流感應式

(2)按激發的磁場形式來分 , 有恒定磁場型 , 即磁場在空間恒定 , 不隨時間而變化;旋轉 磁場型 , 即磁場在空間繞軸以一定速度作旋轉運動;行波磁場型 , 即磁場在空間以一定速度 , 向一個方向作直線運動;螺旋磁場型 , 即磁場在空間以一定速度繞軸作螺旋運動。目前正在開發多功能組合式電磁攪拌器 , 即一臺攪拌器具有旋轉、行波或螺旋磁場等多種功能

(3)按使用電源相數來分 , 有兩相電磁攪拌器和三相電磁攪拌器。

(4)按不同的工藝要求 , 攪拌器在連鑄機的安裝位置來分 , 有結晶器電磁攪拌器(簡稱M-EMS)、二次冷卻電磁攪拌器(簡稱 ELEMS)、凝固末端電磁攪拌器(簡稱 F EMS)、結晶器 足輯段與鑄坯導向輯之間的電磁攪拌器(簡稱 LEMS, 它具有結晶器電磁攪拌與二冷段電磁攪拌的雙重作用)。電磁攪拌和一般的鋼水攪拌來比 , 它具有以下特點 :(1)通過電磁感應能實現能量無接觸轉換 , 不和鋼水接觸就能將電磁能轉換成鋼水的動能 , 也有部分轉變為熱能。

(2)電磁攪拌的磁場可以人為控制 , 因而電磁力也可以人為控制 , 也就是鋼水流動的方 向和形態也可以控制。鋼水可以是旋轉運動、直線運動或螺旋運動。可根據連鑄鋼種質量 的要求 , 調節參數獲得不同的攪拌效果。8.5.1 電磁攪拌的原理及電氣傳動裝置

從圖 8E12 中可以看出 , 板坯向下運動 , 在板坯寬面裝有電磁攪拌的攪拌頭 , 內部裝有線圈 , 當線圈通交流電以后 , 頭部即產生成對磁場 , 此時鑄坯溫度約 1300 ℃ , 其導磁率μ為 1,磁力線垂直穿過帶液芯的高溫鑄坯 , 隨著交流電的變化 , 磁場作水平方向移動 , 作為導體的 鋼水在交變磁場中產生感應電流 , 該電流產生的二次磁場與移動磁場相互作用 , 使鋼水按移 動磁場方向運動 , 在攪拌頭附近的鋼水流動帶動了周圍鋼液環流 , 從而產生攪拌效果。由于 此鋼水溫度接近凝固點 , 秸滯度較大 , 鋼液移動速度約為磁場移動速度的 1%~2%, 該速度 除了與溫度有關外還與鑄坯尺寸有關。

8.5.2 結晶器電磁攪拌(M-EMS)結晶器電磁攪拌的特點是 : 鋼水在結晶器內 , 攪拌器置于結晶器外圍。攪拌器內的鐵芯 所激發的磁場通過結晶器的鋼質水套和銅板滲入鋼水中 , 借助電磁感應產生的磁力 , 促使鋼 水產生旋轉運動或上下垂直運動

結晶器電磁攪拌的作用是 :(1)鋼水運動可以阻止柱狀晶增長 , 增加等軸晶率 , 改善鑄坯 內部結構。(2)鋼水運動促進鋼水中夾雜物和氣體上浮 , 改善鑄坯表面和內在質量。(3)鋼 水運動有利于改善坯殼厚度的均勻性 , 從而有利于提高拉速。(4)鋼水運動。減少內外溫差 可放寬鋼水對過熱度的要求。

8.5.3 二次冷卻區電磁攪拌(ELEMS)(1)平面攪拌器 , 在內外弧各裝一臺與支撐輻平行的攪拌器或者在內弧側支撐輻后面安裝攪拌器 , 或者把感應器的鐵芯插入到內弧兩輯之間的攪拌器。

(2)輯式攪拌器 , 外形與支撐輯類似 , 輯子內部裝有感應器 , 既支撐鑄坯 , 又起攪拌器的 作用。這種攪拌器因為是貼近鑄坯 , 所以效率高 , 但是它是需要轉動的 , 所以在冷卻水進出 的防護上和變頻電源的引人是要特別注意的 C二次冷卻區的電磁攪拌作用是 :(l)打碎液穴內柱狀晶的搭橋 , 消除鑄坯中心疏松和縮孔。

(2)碎鑄晶片 , 作為等軸晶核心 , 擴大鑄坯中心等軸晶區 , 消除中心偏析。

(3)可以促進鑄坯液相穴內夾雜物上浮 , 減輕內弧夾雜物聚集。8.5.4 凝固末端電磁攪拌(F-EMS)凝固末端的 電磁攪拌的作用是 :(1)通過攪拌作用 , 使液相穴末端區域的富集溶質的液體分散在周圍區域降低鑄坯中心偏析。

(2)防止搭橋 , 較少中心疏散和縮孔。選擇攪拌器的基本要求 :(1)首先考慮鋼種 , 合金鋼含有較多的合金元素。為得到相同的攪拌鋼水流速 , 攪拌不 銹鋼的磁感強度比碳鋼要高一些;不銹鋼的柱狀晶比碳鋼發達 , 折斷不銹鋼的柱狀晶就需要 較大的電磁力。

(2)根據產品質量要求確定電磁攪拌要解決連鑄坯主要缺陷類型。如中厚板主要是中

心疏松、偏析 , 薄板主要是皮下氣孔和夾雜物。

(3)根據鑄坯斷面。鑄坯斷面大小決定了拉速和液相穴長度 , 因而就影響到攪拌器安

裝的位置。

(4)攪拌方式。根據產品質量 , 以確定單一攪拌方式 , 還是組合攪拌方式。

(5)攪拌參數。應根據鋼種和工藝參數(如鋼水過熱度、拉速等)來確定攪拌形式、功 率、電、源頻率、運行方式等。8.6 電磁制動（EMB）

結晶器電磁制動技術(簡稱 EL 但), 即在板坯結晶器兩個寬 面處外加兩個恒定磁場 , 從水口側孔流出來的注流 , 以相當大的速度垂直切割磁場 , 從而在 鋼水中產生一個電磁力 , 其方向與注流方向相反 , 使注流減弱產生制動效應。在電磁制動作 用區 , 注流被分裂成小的流股被分散開 , 在結晶器里起了攪拌作用 , 活躍了結晶器鋼渣界面

三種類型電 磁制動裝置都是直流電源勵磁 , 并由 PLC 進行控制機給電磁制動的整流裝置。以設定輸出 電流值以及運轉指令等。8.7 連鑄設備采用交流電氣傳動應考慮的幾個共性問題(1)容量選擇應該考慮調整特性的影響。

(2)傳動形式。傳動形式必須采用單獨傳動 , 即逆變器與電動機按 1:1 組合

第9章 連鑄機計算機控制系統

9.1 連鑄基礎自動化級及其功能 9.1.1 中間包鋼水液位自動控制

中間包鋼水液位控制是提高鑄坯質量,保證順利澆鑄的重要手段,把中間包的鋼水液面 控制在一定高度,使鋼水在中間包內有足夠的停留時間,讓夾雜物上浮,同時也可以保證鋼 水從滑動水口或塞棒下水口穩定地流人結晶器。這也是結晶器液位穩定不變的一個先決條件

其基本控制原理是用裝在中間包小車的四個支撐裝置上的四個稱重傳感器 , 測量中間 包的皮重以及鋼水進入中間包后的總重 , 把這些重量信號 , 送至 DCS 得出凈鋼水重量 , 換算 成鋼液位高度。把這一高度與設定值作比較 , 如有偏差 , 由 DCS 進行運算 , 經液壓伺服機構 或電動執行機構控制滑動水口或塞棒的開口度 , 改變流人中間包的鋼水流量。為使中間包 鋼水液位保持在一定的高度上 , 在使用電動執行控制機構時 , 將使用交流電動機和脈沖寬度 調制的 VVVF 變壓變頻裝置供電。

9.1.4 結晶器鋼水液位自動控制

結晶器鋼水液位自動控制系統主要的作用有以下幾個方面 :(1)可靠的結晶器液位控制系統能使結晶器內保持穩定的、比較高的鋼水液位 , 這樣能

比較有效地發揮一次冷卻的作用 , 從而能增加連鑄機的產量。(2)結晶器液位的控制可以改進鑄坯表面的質量。有了穩定良好的鑄坯表面質量 , 從 而產生了鑄坯元須冷卻、無須檢測、元須處理的工藝。由此產生了直接軋制的可能性 , 從而 節省能源。

(3)結晶器鋼水液面自動控制可以減輕操作者的勞動強度 , 減少生產事故。結晶器鋼水液面的自動控制一般所要達到的指示要求是 :(1)鋼水液面檢測精度不大于± 1mm;(2)控制范圍線性段保證在 100~150 mm(就結晶器長度而變化);(3)動態響應要求不大于 0.55;(4)適應高溫環境條件和抗干擾能力強;(5)液面控制精度不大于± 10 mmo在控制方式上應考慮有 :(l)自動方式。鋼水液面閉環全自動控制 , 通過油壓伺服閥自動控制中間包水口的開

口度(或塞棒的升降)。

(2)半自動方式。由開口度設定器 , 通過油壓伺服閥手動設定中間包水口開口度。

(3)手動方式。由開、閉按鈕直接控制中間包水口開口度。

結晶器液位控制系統除了要檢測鋼水液面高度作為控制系統的主反饋信號外 , 還須考

慮對液面控制有影響的各種干擾因素 , 這些干擾因素有 :(1)結晶器振動頻率和振幅變化對檢測器的影響;(2)結晶器在線調寬時對控制系統的影響;(3)中間包內鋼水重量變化對控制系統的影響;(4)連鑄拉坯速度對控制系統的影響;(5)水口(或塞棒)粘上凝固鋼液或突然脫落 , 以及堵塞燒損的影響。9.1.5 結晶器冷卻水流量自動控制

(1)結晶器熱平衡法求結晶器水量。假定結晶器鋼水熱量全部由冷卻水帶走 , 則結晶 器鋼水凝固放出熱量與冷卻水帶走熱量相等

(2)從保證結晶器水縫內冷卻水流速大于 6m/s 來控制結晶器水量 9.1.6 二次冷卻水自動控制

鑄機二次冷卻區鑄坯所散失的熱量占鑄坯在凝固過程中散失總熱量的 60%, 它直接 影響鑄坯的質量和產量 , 鑄坯從結晶器拉出后 , 凝固殼較薄 , 內部還是液芯的 , 需要在二次冷 卻區繼續冷卻 , 使之完全凝固。冷卻要均勻 , 才能獲得質量良好的鑄坯 , 同時要保持盡可能 高的拉速 , 以獲得高的產量

9.1.6.1 二次冷卻水控制功能概述

二次冷卻水自動控制系統應考慮如下功能。A 給水的自動跟蹤

在拉坯前 , 結晶器下部 13 段截止閥必須可靠截止 , 開澆時應自動立即打開截止閥 , 并

跟蹤鑄坯的前端 , 依次打開二次冷卻各段的調節閥。撓鑄結束時 , 則跟蹤鑄坯的尾端 , 依次 關問二次冷卻區各調節閥。在撓鑄開始時應先通氣、后通水。在澆鑄結束時先關水后關氣。

B 各段各回路水流量按冶金準則和模型計算進行控制 9.1.7.1 檢測裝置 檢測裝置的任務是檢測切割機與鑄坯的相對位置。檢測鑄坯位置通常采用一個可以升 降的測量輪 , 通過一套變速機構傳動-臺高精度的光電脈沖發生器實現的。脈沖數與鑄坯 的距離成比例 , 脈沖當量一般設計為 1mm/ 一個脈沖 , 該裝置也可以采用 7.3.9 節中所敘述 的非接觸式鑄坯切割長度的檢測儀來完成這一檢測功能。9.1.7.2 控制裝置

PLC 應完成以下工作程 序 : 1)自動零位校正。自動修正從測量輻開始工作到坯頭到達定位零點這一段距離 , 即自動找準坯頭切割的零點。

(2)坯頭切割。坯頭切割時 , 控制裝置只需要在坯頭到達零點后開始做減數計算(坯頭 長度一計算脈沖換算長度)。當減數為零時 , 切頭定尺控制完畢并發出相應輸出信號使切割 機自動轉人第(3)步的定尺切割程序 , 切割坯頭

(3)定尺切割程序。(4)尾坯切割。

9.1.8 電磁攪拌自動控制

電磁攪動的自動控制 , 也是分級控制 , 即過程控制級(L2)根據工藝要求的時序通過數 據通訊向基礎級(L1)下達電磁攪拌的執行指示和設定參數。而電磁攪拌的基礎級(L1)一 般由一臺單獨設置的 PLC 組成 , 這些設定參數包括電流值、通斷時間、攪拌方式和頻率 , 在 設有過程計算機(L2)的情況下 , 也可以存儲在電磁攪拌的 PLC 中。在電磁攪拌按工藝控制 要求啟動后 , 按設定參數對電磁攪拌變頻器進行設定和時序控制。9.2 連鑄生產過程控制級及其功能

連鑄生產過程控制級(L2)又稱二級自動化系統 , 其系統構成己經在本章前面加以敘 述 , 其功能主要是完成整個連鑄機生產過程中全行程的控制與管理。以前一般分成兩部分 即以切割機為限 , 切割機前由一臺小型機來完成 , 切割機(包括切割機)后由一臺小型機來完 成 ,近來發展起來的使用客戶機服務器(cliem/server)系統已經不明顯 , 而是根據不同的工 藝段的顯示、控制要求設置多臺 PC 機及一臺服務器通過以太網來組成完整的二級控制 系統。

連鑄生成過程控制級主要是輸入制造命令、制造標準和作業順序安排 , 收集和處理生產 過程數據 , 進行生產過程的控制、數學模型的計算、質量控制、數據參數的顯示記錄、精整場 的管理、鑄坯的跟蹤、設備的診斷以及和生產管理級基礎自動化級之間的數據通訊 9.2.1 制造命令、制造標準和作業順序的安排

連鑄生產過程控制級(L2)在有生產管理級(L3)計算機的情況下接受生產管理級計算 機送來的制造命令 , 并在本級(L2)存有制造標準和作業順序。在沒有生產管理計算機(L3)的情況下 , 可由 CRT 通過鍵盤輸入制造命令 , 并在本級(L2)存有制造標準和作業順序。同 時把制造命令、制造標準、鑄造順序的信息傳送給精整計算機 9.2.2 數據的采集與處理

數據的采集可以有三種方法 , 即(1)通過數據通訊由基礎自動化級采集 , 這占整個數據 采集的 80% 以上。(2)通過 h44I 人工鍵盤輸入。(3)通過數據通訊由煉鋼、精煉、熱軋過程 及傳輸而得到。

這些數據可共分八類

(1)與輸送連鑄機澆鑄鋼號有關的數據一般由轉爐、爐外精煉過程計算機和化驗室計 算機輸入 , 包括爐次實績、出鋼溫度及時刻、鋼水重量、脫氣最終溫度及時刻、鋼水成分、煉鋼 質量異常(鋼水品質異常代碼 , 如出鋼噴粉以及含金處理等的出鋼記號)、轉爐、爐后噴粉吹 氧、爐外精煉的實績等。

(2)與鋼包有關數據 , 包括轉爐號、在回轉臺上的鋼包號及使用次數、滑動水口直徑、塞 棒使用次數、鋼包到達時間、鋼水溫度和測溫時間、吹氫終了時刻及總吹氧量、壓力和總吹氧 時間。

(3)與中間包有關的數據 , 包括在中間包車上的中間包號、使用次數、預熱時間、吹氧

量、預熱位置的中間包號 , 在鑄造和預熱位置的中間包車等。

(4)與結晶器有關的數據 , 包括使用中的結晶器號碼、使用次數以及該連鑄機所有結晶

器的型號和所在位置。

(5)與連鑄機號有關的數據 , 包括以爐為單位收集到的連鑄實績

(6)與澆鑄長度及時間的有關數據 , 該數據從開始澆鑄到拉拔結束的整個時間內 , 按規 定定周期掃描 , 從 PLC(或 DCS)中采集相應的過程數據 , 并把這些過程數據每當澆鑄長度 達到規定長度時 , 進行處理及取平均值 , 得到一批與撓鑄長度相應的數據。

(7)切割實績數據包括切割日期和時刻、鑄坯號、鑄坯尺寸、重量、鑄坯表面溫度、是否 熱送、坯頭坯尾的重量等。

(8)精整過程的數據 , 包括從切割后輻道開始與熱軋輻道交接點為止的搬送線上鑄坯自動跟蹤的所有數據 , 包括鑄坯數、鑄坯號(鑄坯的噴印數據)、鑄坯的去向(包括熱送鑄坯、火焰清理線上的鑄坯、人工清理線上的鑄坯)下線堆放在鑄坯場待處理的位置及搬運記錄數據

在采集以上數據以后 , 生產過程控制級計算機通過各種運算、判斷等處理同時進行以下幾個方面的工作 :(1)數據顯示(2)打印報表

(3)生產過程按數據進行全程協調控制。(4)質量跟蹤 , 質量判斷。(5)進行數學模型計算。

(6)進行數據通訊 , 把各級計算機必需的數據送往各級。9.2.3 生產過程控制

連鑄機生產過程控制級計算機對生產過程控制主要是根據連鑄工藝過程連續性的要 求 , 把連鑄各工藝段的控制功能聯結起來 , 并不斷地發出指令形成一個完整的自動化連鑄生 產線。生產過程控制有兩種形式 , 一種是動態模型控制方式 , 另一種是預設定控制方式。模 型控制方式是以在線數學模型運算結果來執行控制 , 這些數學模型包括根據目標溫度進行 鑄坯溫度過程控制的二次冷卻模型、漏鋼預報模型、最佳切割控制模型、質量異常判別模型 等。預設定控制方式是指由過程控制級計算機對某些由基礎自動化級執行的控制系統進行 設定控制 , 這些設定除了各種恒值控制系統以外 , 還包括要經某些公式計算 , 這些公式一般 比較簡單而由基礎自動化級的 PLC 或 DCS 執行才能得到設定值的公式中的各個常數的設 定(如二次冷卻區水量串級調速和拉速之間計算公式的常數)9.2.3.1 結晶器在線調寬控制

為了提高連鑄的生產率 , 保證多爐連鑄的順利進行 , 多爐鋼水連鑄時 , 由于制造命令和鋼種的不同 , 鑄坯的寬度不一樣 , 要不中斷連鑄生產過程就必須要求能在鑄造生產過程中自動調節結晶器的寬度 , 另一方面 , 即使是同爐鋼水的連鑄生產 , 當熱軋計算機過程控制系統 發出變更鑄坯的寬度要求 , 需要滿足熱軋生產過程 , 保證熱裝熱送時 , 也要求能自動變更結 晶器寬度。既要保證生產的連續性 , 又要保證不漏鋼和切割時鑄坯浪費少 , 就必須采用過程 級的計算機系統 , 根據鑄造命令、鋼種和寬度的要求 , 針對切割的實際情況 , 鑄造速度 , 鑄坯 厚度等因素進行分析、計算、查詢和設定控制參數 , 使之能在滿足高速鑄造的前提下能對結 晶器寬度變更實行最佳控制。

9.3 連鑄生產管理級（L3）及其功能

第10章 連鑄自動化系統三個典型實例

10.1 鞍鋼2號方壞連鑄自動化系統

10.2 鞍鋼4號大板壞連鑄自動化系統 10.2.1 概述

鞍鋼第一煉鋼廠于 2000 年 3 月 22 日建成大斷面 300mm × 200O mm 厚板坯連鑄機 , 并 一次熱試成功。鑄機投產后同年 8 月達到年產 110 萬 t 的設計生產能力 ,2001 年 5 月單月 生產能力超過 11 萬 t, 具備了年生產能力 130 萬 t 的水平, 澆注了 110 余個鋼種。

技術上 , 鞍鋼一煉鋼的大板坯連鑄機集中了多項先進的技術。例如 : 鑄機輻列包括結 晶器寬邊足輯全部采用小輯徑密排分段輻列設計 ,8 點彎曲 , 冷卻上除足輯純水冷卻外其余 二冷區均為氣水冷卻 , 以增加冷卻效果。為增加等軸晶率 , 減少中心偏析和裂紋 , 在二冷區 安裝了電磁攪拌。由于鑄坯在凝固過程中 , 凝固殼鼓肚或凝固收縮引起富集洛質殘余液體 流動而使鑄坯局部溶質聚集 , 造成中心偏析 , 為防止偏析 , 在凝固末端采用輕壓下技術來補 償最后凝固階段的收縮。為達到這樣一臺連鑄機的要求 , 鞍鋼一煉鋼大板坯連鑄機在自動 化控制上借鑒了國內外先進技術。無論自動化程度或技術手段都達到了領先水平。

10.2.2 生產工藝流程和設備組成 連鑄機配套設施還包括 : 二冷區配套電磁攪拌裝置 , 出坯區采用 兩次切割 , 分別為一次切割和二次切割;采用上裝引鏈桿方式 , 因此配套引鏈桿車;維修區內 設一套中間罐干燥系統 , 澆注平臺上設兩套中間包預熱系統。蒸汽密封室設置二冷排蒸汽 風機。在一煉鋼厚板坯連鑄自動化系統中主要采用的技術包括 : 中包液位自動控制 , 結晶器 液位自動控制 , 結晶器振動 , 結晶器拉漏鋼預報系統 , 鑄坯跟蹤 , 二冷段氣霧冷卻控制 , 二冷 段電磁攪拌控制 , 優化切割控制等。

1)混合部分 , 包括同鋼種連鑄接縫部分和異鋼種連鑄接縫部分。

2)質量異常包括 : 鋼包水口氣切割;中間包滑動水口不正常;中間包鋼水液位過低報警;中間包過熱度偏離標準;結晶器液位異常;中間包浸人水口損耗超標準;到達鑄造溫度下 限值以下。過程計算機進行質量判斷的內容包括 : 1)手動輸入項目包括 : 大包水口打開 , 向中間包注人鋼水;氧氣沖刷中間包水口;更換

中間包浸人式水口;中間包水口故障;中間包水口緊急開閉;中間包滑動水口開澆;結晶器內 未凝鋼水沸騰;結晶器內發生反渣;結晶器內熔人反渣;結晶器發生漏鋼;結晶器內產生過冷 卻;鑄坯內部溶入冷鋼;結晶器和中間包開始撓注。

2)自動輸入項目包括 : 結晶器液位異常;中間包鋼水液位異常;澆鑄速度超過上限;撓 鑄速度低于下限;電磁攪拌器異常;更換水口時出現澆注斷續;不同鋼種多爐連撓接縫;結晶 器液位波動異常;中間包鋼水溫度異常;撓注開始部位(坯頭);澆注終了部位(坯尾);二冷水

冷卻異常。

3)轉爐過程控制計算機輸入項目包括 : 終點碳超過規定;超出重新吹氧規定。

4)表面質量項目包括 : 結晶器振動異常;振動痕跡加深;結晶器冷卻不均勻;結晶器變

形;保護渣不當;面部縱向裂紋;結晶器角部縫隙加寬;角部縱向裂紋;二次冷卻水分布不當;結晶器摩擦力增加;角部橫裂紋;鑄坯夾渣;保護渣受潮產生氣泡缺陷;氣孔氣泡缺陷。

5)內部質量項目包括 : 皮下裂紋;局部過冷或回熱應力造成 ” 鬼線 ";二冷強度低;鑄坯 鼓肚;中間裂紋;矯直裂紋;壓下裂紋 : 斷面裂紋;中心星狀裂紋;中心疏松 i 中心偏析。

(6)煉鋼一連鑄匹配模型。煉鋼-連鑄匹配模型是為了使連連鑄能夠連續進行所做的 煉鋼一連鑄間的鋼水物流控制算法。其概要如下 , 隨著作業的進展 , 事先決定的作業事件(轉爐吹煉開始 , 轉爐吹煉結束 , 鋼包精煉開始 , 鋼包精煉結束)到達時 , 計算所到達事件之后 的作業預定時刻以及鋼水到達連鑄的時刻。另一方面 , 能夠通過連鑄鋼包內的剩余鋼水 量計算出預計的鋼包澆鑄結束時刻。從兩者可以計算出保證連鑄連續進行所需的澆鑄速度。10.3 鞍鋼1號大板壞連鑄三電自動化系統 10.3.1 自動化系統概述

鞍鋼大板坯連鑄機是從日本神戶鋼鐵公司引進具有 20 世紀 80 年代國際先進水平的單機 雙流立彎式連鑄機。1991 年 6 月投產 , 年產 200 萬 t 鑄坯。鑄坯尺寸為 200mIL23O mL 250 口 m。厚×(0.9~1.55m)寬×(5~5.5m)長。鑄造速度最大為 1.8m/min, 初期可澆得 27 種 鋼 , 包括普碳鋼、優質碳素鋼、低合金鋼和汽車用深沖鋼等。其工藝流程如圖 10-12 所示 , 三 電自動化系統如圖 10-13 所示。其中過程計算機采用 DEC 公司 MICRO VAX-H 超小型機 , 內存如但 , 配兩臺 RA81 硬盤 , 一臺 TK50 磁帶機和一臺 LA100 控制打印機。

10.3.2 儀表過程量測控

儀表過程量測控包括數據采集如對鋼水溫度和板坯稱量等檢測、中間包和結晶器液位 測控、二冷水測控等連鑄機常規測控以及水處理等控制。

第二篇：爐外精煉與連鑄復習

爐外精煉與連續鑄鋼

一． 填空題。

1．為了創造最佳的冶金反應條件，到目前為止，所采用的基本手段不外乎（渣洗）、（真空）、（攪拌）、（加熱）、（噴吹）等五種。

2．常用的攪拌方法有（機械攪拌）、（利用重力或大氣壓力攪動鋼液）、（噴吹氣體攪拌）、（電磁攪拌）等。

3．影響混勻時間的影響因素有（比攪拌功率）、（噴口數目）、（噴口位置）、（鋼包直徑）、（吹入深度）、（被攪拌液體的性質）等。

4．循環脫氣法在操作和設計時應考慮的主要設計參數有（處理容量）、（循環因數）、（處理時間）、（循環流量）、（真空度）和（真空泵的抽氣能力）。5．鋼包噴粉的主要缺點是（增加了鋼液的熱量損失）。

6．電弧爐與鋼包爐配合時，電弧爐爐渣的去除方法有（各種機械除渣法）、（換包法）、（電弧爐低位出鋼）、（爐底出鋼）等。

7．爐外精煉用的透氣磚有三種類型，即（彌散型）、（縫隙型）、（定向型）。8．爐外精煉方法主要分為（渣洗）、（吹氬）、（真空脫氣）、（大噸位鋼液的真空脫氣）、（帶有加熱裝置）的爐外精煉方法、（低碳鋼液的精煉）、（固體料的添加方法）等七類。

9．爐外精煉的特點是（二次精煉）、（創造較好的冶金反應動力學條件）、（二次精煉的容器具有澆注功能）。

10．對爐外精煉技術所采用的精煉手段的要求是（具有獨立性）、（作用時間可以控制）、（作用能力可以控制）、（精煉手段的作用能力再現性要強）、（便于與其他手段組合）、（操作方便、設備簡單）、（基建投資和運行費用低）。

11．前生產中應用的爐外處理設備大體上有三種類型：（鋼包）、（轉爐型容器）和（專用爐外處理裝置）。

12．鋼包包襯由（永久層）、（工作層）、（渣線層）、（包底層）組成。

13． 滑板磚是影響控制鋼水流量的關鍵部位。目前國內使用的滑板磚材質有：

（高鋁磚）、（鋁碳磚）、（鋁鋯碳質），多數工廠使用（高鋁質）。

14．在熱狀態下進行鑄坯表面缺陷在線檢測的主要方法有（工業電視攝像法），（渦流檢測法）。15．連鑄機都配有支承輥和拉矯，其開口度要符合工藝要求。常用（無線電式輥距測定裝置）、（激光法輥距測定裝置）進行輥間距檢測。

16．帶鋼和薄帶鋼連鑄機的主要機型有（雙輥法）、（單輥法）以及（噴射成型）等。

17．影響連鑄坯凝固組織的因素，有（澆注條件）、（鋼中含碳量）、（連鑄機機型）、（鑄坯斷面）等。

18．擴大連鑄坯等軸晶率新技術有（電磁攪拌技術）、（加速凝固工藝）、（向鋼包和中間包之間的鋼流噴吹鋼粉）等。

19．影響連鑄坯純凈度的因素有（機型）、（連鑄操作）、（耐火材料質量）等。20．連鑄坯的主要表面缺陷有（各種類型的表面裂紋）、（深振痕）、（表面針孔），（表面宏觀夾雜）等。

21．連鑄坯的內部質量，主要取決于其中心致密度。而影響連鑄坯中心致密度的缺陷是各種（內部裂紋）、（中心偏析和疏松）、以及鑄坯內部的宏觀（非金屬夾雜物）。

22．鑄坯的切割方法主要有（火焰切割）和（機械剪切）兩類。

23．連鑄機上的振動方式，常采用過三種振動方式。（同步振動）、（負滑動振動），（正弦振動）等。其（正弦振動）是目前廣泛采用的一種振動方式。

24．連鑄機的主要設計參數有（鑄坯斷面）、（拉坯速度）、（圓弧半徑）和（冶金長度）。

25．中間包鋼水流量控制方式有（塞棒式）、（定徑水口式）、（滑動水口式）。26．引錠裝置有（引錠頭）、（引錠桿）、（引錠桿的存放裝置）。

27．影響結晶器傳熱的因素有（結晶器設計參數）、（操作因素）、（鋼水成分）等。

二． 名詞解釋。

1．爐外精煉： 在常規煉鋼爐中完成的精煉任務，部分或全部移到鋼包或其他容器中進行。

2．混勻時間： 在被攪拌的熔體中，從加入示蹤劑到它在熔體中均勻分布所需的 時間。

3．臨界流態化速度： 使粉粒進入流態化階段的最小氣流速度。4．懸浮速度： 使粉粒由容器內漂出的最低氣流速度。5．質量粉氣比： 每千克的載流氣體可輸送多少千克的粉料。6．體積粉氣比： 每立方米的載流氣體可輸送多少千克的粉料。

7．喂線處理： 向鋼液喂入鋁線或不同芯料的包芯線，達到脫氧、脫硫、非金屬夾雜物變性處理和合金成分微調等冶金目的。

8．噴粉處理： 通過噴吹惰性氣體將粉狀材料吹入鐵水或鋼液深處進行脫磷、脫硫、脫氧及非金屬夾雜物變性處理，生產超高清潔鋼。

9．連鑄： 把液態鋼用連鑄機澆注、冷凝、切割而直接得到鑄坯的工藝。10．連鑄坯的熱裝： 把熱狀態下的鑄坯直接送到軋鋼廠裝入加熱爐，經加熱后軋制。

11．直接軋制： 把高溫無缺陷的鑄坯稍經補償加熱直接軋制的工藝。

12．鑄坯鼓肚： 鑄坯表面凝殼受到鋼水靜壓力的作用而鼓脹成為凸面的現象。13．脫方：方坯由方形變成菱形，四個直角變為一對銳角和鈍角的現象。14．鑄坯合格率： 一臺鑄機生產合格鑄坯量占全年鑄坯產量的百分數。15．鑄坯收得率： 連鑄坯量占澆注連鑄坯鋼水量的百分數。16．鑄機作業率： 連鑄機生產時間占一年日歷時間的百分數。17．連鑄機臺時產量： 一臺鑄機實際作業時間內生產的鑄坯量。18．比給水量： 單位時間冷卻水耗量和通過二冷區鑄坯質量的比值。19．水流密度： 單位時間、單位鑄坯表面接受的冷卻水量。20．拉坯速度： 連鑄機每一流單位時間拉出鑄坯的長度（m/min）。21．振幅： 結晶器從水平位置運動到最高或最低位置所移動的距離。22．圓弧半徑： 鑄坯彎曲時的外弧半徑（m）。

23．冶金長度： 從結晶器內鋼液面到拉矯機最后一對輥子中心線的實際長度，即鑄機長度。

24．連鑄機的一機：具有獨立的拉矯和傳動系統，可以單獨運行的一組連鑄設備。25．連鑄機的流數： 由一個鋼水包下的一個中間包內的鋼水可以同時澆注的鑄坯根數。

三、判斷題。

1．渣洗除了可以快速脫硫以外，還能有效地脫氧和去除夾雜，從而減輕出鋼過程中二次氧化時間。（√）2．仍在應用的渣洗工藝主要有異爐渣洗，同爐渣洗，混合煉鋼。（√）3．渣洗是獲得潔凈鋼并能適當進行脫硫和脫氧的最簡便的精煉手段。（√）4．當前名目繁多的爐外精煉方法實際上是真空，攪拌，加熱三種基本手段的不同結合。（╳）

5．爐外精煉又稱二次煉鋼，它是伴隨其他冶金過程而出現的一種現象，即具有一定的依賴性。（╳）

6．鑄坯的液芯長度是鑄坯從結晶器內鋼液面到鋼液全部凝固時鑄坯的長度。（√）7．根據所能澆注的最大鑄坯厚度和最大拉坯速度計算得到的液心長度就是連鑄機的冶金長度。（√）

8．根據連鑄工藝要求，規定鋼水含碳量應盡量避開0﹒18~0﹒23%的范圍，以減少鑄坯表面裂紋。（√）

9．用Si—Ca合金代替部分Al用于低碳鋼水的脫氧，以成為防止小方坯連鑄中水口堵塞的重要措施。（√）

10．連鑄坯的合格率是指一臺連鑄機年產合格鑄坯量占全年鑄坯產量的百分數。（√）

11．深振痕是連鑄坯的一種表面缺陷。（√）12．負滑動時間越長，振痕深度越深。（√）

13．直弧形連鑄機既有利于夾雜物上浮，又能防止夾雜物富集。（√）14．與模鑄相比，連鑄更有利于實現機械化自動化。（√）15．鑄機圓弧形半徑是指鑄坯彎曲時的內弧半徑。（╳）16．鑄機圓弧半徑的大小只能根據理論計算來確定。（╳）17．連鑄機冶金長度越長，拉速越慢。（╳）

18．中間包內部無擋渣墻，更有利于非金屬夾雜物上浮。（╳）19．負滑動振動是指結晶器振動時的下降速度小于拉坯速度。（╳）

20．鑄機范圍內主要依靠結晶器和二次冷卻系統散熱，其中結晶器散熱最多。（╳）23．擴大柱狀晶區，縮小等軸晶區，可減輕或消除中心偏析。（╳）22．振動頻率越高，振痕深度越深。（╳）

三． 選擇題。

1．渣洗借助于混沖急劇地擴大了鋼——渣界面而大大提高了（A）能力。A．擴散脫氧

Ｂ．沉淀脫氧

Ｃ．真空脫氧 ２．（A）是真空條件下最理想的脫氧劑。

A．碳

Ｂ．硅鈣合金

Ｃ。鋁 ３．不屬于AOD法工藝參數的是（A）。

A．氧流量 B。氧氬比 C。混合氣體流量

4．目前生產中應用的爐外處理設備大體上有三種類型，我廠所用爐外處理設備是（A）。

A．鋼包 B．轉爐型容器 C．爐外處理裝置 5．爐外精煉（如LF法）采用的主要加熱方法是（B）。A．電阻加熱 B．電弧加熱 C．化學加熱

6．一般采用鋼包吹（B）可以促進夾雜物上浮，去除部分氣體和均勻成分。A．氧 B．氬 C．氫

7．目前爐外精煉用耐火材料主要有鎂鉻（鋁）系和鎂鈣（碳）系。實踐證明，（B）系耐火材料更適合于高堿度渣的精煉。A．MgO—Cr2O3—Al2O3 B．MgO—CaO C．Al2O3—SiO2

8．RH法脫氣效果好、處理過程中溫降小、處理容量的適應性強、所以發展較快，但是（C）效果不大。

A．脫氧 B．脫氫 C．去氮 9．使粉粒進入流態化階段的最小氣流速度稱為（C）。A．懸浮速度 B．漂浮速度 C．臨界流態化速度

10．對于同一種粉料，若其粉粒半徑越小，要求進入鋼液的臨界速度（C）。A．不變 B．越小 C．越大 11．在實際生產中，（C）是常用于控制硫化物的形態。

A．鈣

B．Si-Mn合金 C．稀土合金

12.不同的攪拌方法對精煉反應的影響不盡相同，如電磁攪拌在鋼液降溫方面（B）吹氣攪拌，在脫氣方面（C）吹氣攪拌，在去夾雜效果方面（B）吹氣攪拌．

A．相當于

B．優于

C．不及

13.（C）是獲得潔凈鋼并能適當進行脫硫和脫氧的最簡便的精煉手段；（Ｂ）是各種爐外精煉方法都采用的基本手段．

A．真空

B．攪拌

C．渣洗 14.負滑動振動是指結晶器振動時的下降速度（A）拉坯速度。

A．大于

B．小于

C．等于

15．當注溫高連鑄坯（B）發達時，其中心偏析就嚴重；注溫低，（C）發達時，其中心較輕微。

A．激冷層

B．柱狀晶區 C．等軸晶區 16．（A）是國內外最主要的機型。

A．弧形連鑄機 B．立式連鑄機 C．水平連鑄機 17．（A）能迅速地更換鋼水包，因而可滿足多爐連澆的要求。

A．鋼包回轉臺 B．澆注車 C．鋼包固定支承架 18．中間包內部設（C）更有利于非金屬夾雜物的上浮。

A．無擋渣墻 B．單擋渣墻 C．高矮雙擋渣墻 19．（B）振動機構廣泛應用在大型板坯和小方坯連鑄機上。

A．差動齒輪式

B．四連桿式

C．四偏心輪式

20.根據所能澆注的最大鑄坯厚度和（B）計算得到的液心長度就是連鑄機的冶金長度。

A．工作拉速 B．最大拉速 C．最小拉速

21．（C）是鑄坯從結晶器內鋼液面到鋼液全部凝固時鑄坯的長度。A．冶金長度 B．鑄機長度 C．液心長度

22．使用（C）更適于中間包長時間的連續澆注，并能實現自動控制。A．塞棒式 B．定徑水口式 C．滑動水口式

23．用Si—Ca合金代替部分（B）用于低碳鋼水的脫氧，已成為防止小方坯連鑄中水口堵塞的重要措施。

A．Mn B．Al C．稀土元素 24．（B）是指單位時間，單位鑄坯表面接受的冷卻水量。

A．水滴速度 B．水流密度 C．比給水量

25．使用（C）技術，可增加連鑄坯等軸晶率，而等軸晶率越高，又有利于減少連鑄坯的“晶橋”現象，從而減輕其中心偏析和疏松。A．輕壓下 B．連續鍛壓 C．電磁攪拌 26．在實際生產中，（A）元素常用控制硫化物的形態。

A．稀土 B．Al C．Mn 27．按（A）可把連鑄機分為立式、立彎式、弧形和水平型。

A．按鑄坯運行的軌跡 B。按鑄坯斷面的大小和形狀 C．按鑄坯所承受的鋼水靜壓頭

五．問答題。

1．改造傳統連鑄機的結晶器，澆注板坯工藝可分為哪幾種？ 答：可分為四種。

（1）漏斗形結晶器工藝；

（2）立彎式結晶器；

（3）直結晶器工藝；

（4）小板坯水平連鑄工藝。2．按照移動結晶器原理，設計和建造的薄板坯鑄機主要有哪幾種？ 答：有四種。

（1）雙帶式薄板坯連鑄機；

（2）水平雙帶式薄板坯連鑄機；

（3）立式雙帶薄板坯連鑄機；

（4）水平移動槽塊式薄板坯連鑄機。3．減輕連鑄坯中心偏析、疏松和V型偏析的新技術有哪些？ 答：

（1）電磁攪拌技術；

（2）輕壓下技術；

（3）連續鍛壓技術；

（4）過熱度接近0℃的澆注技術。4．實際生產中采取在鋼包內調整鋼水溫度的措施有哪些？ 答：

（1）鋼包吹氬調溫；

（2）加廢鋼調溫；

（3）在鋼包中加熱鋼水技術；

（4）鋼水包保溫。

5．將鈣制成合金材料用于鋼的脫氧的主要優點是什么？ 答：

一方面可提高鈣的利用率，另一方面Si、Ca與[O]反應形成液態硅酸鈣產物，易于上浮排除。從而可避免水口結瘤和堵塞。6．連鑄用保護渣的作用？ 答：

（1）絕熱保溫；

（2）隔絕空氣；

（3）凈化鋼液界面、吸附鋼液中夾雜物；

（4）潤滑凝固坯殼并改善凝固傳熱。7．連鑄技術經濟指標有哪些？ 答：

連鑄比、合格率、收得率、鑄機作業率、連鑄機臺時產量。8．提高連鑄坯純凈度的途徑有哪些？ 答：

（1）采用爐外精煉技術 ；

（2）防止連鑄過程中鋼水的二次氧化；

（3）利用中間包冶金去除鋼中夾雜物；

（4）結晶器中促進夾雜物上浮。

9．在鑄機范圍內需散出的熱量由哪三部分組成？ 答：

（1）將過熱的鋼液冷卻到液相線溫度所放出的熱；

（2）鋼結晶凝固時放出的凝固熱；

（3）凝固的高溫鑄坯冷卻至送出連鑄機時所放出的熱。10．常見的連鑄坯內部缺陷有哪些？ 答：

內部裂紋、中心偏析、中心疏松、連鑄坯中心線附近的V型點狀偏析。11．連鑄機主要由哪幾部分組成？ 答：

盛鋼桶的運載裝置、中間包、中間包小車、結晶器、結晶器振動裝置、二冷裝置、拉矯裝置、切割裝置、鋼坯輸出裝置等。12．為降低鋼中的氣體可采取哪些措施？ 答：

（1）使用干燥的原材料和耐火材料；

（2）降低與鋼液接觸的氣相中氣體的分壓；

（3）在脫氣過程中增加鋼液的比表面積；

（4）提高傳質系數；

（5）適當地延長脫氣時間；

（6）利用生成的氮化物被去除以脫氮。13．為什么說在真空條件下碳是最理想的脫氧劑？ 答：

由于C—O反應的產物是CO氣體，不玷污鋼液，而且隨著CO氣泡的上浮有利去除鋼中的氣體和夾雜物。在常壓條件下碳的脫氧能力不強，但是在真空條件下CO分壓不斷降低，脫氧能力大大增加，超過了硅和鋁。14．為有效的進行碳的真空脫氧應采取哪些措施？ 答：

（1）進行真空碳脫氧前盡可能使鋼中氧處于容易與碳結合的狀態；

（2）可適當加大吹氬量；

（3）于真空碳脫氧后期，向鋼液中加入適量的鋁和硅以控制晶粒、合金化和終脫氧；

（4）澆注系統的耐火材料應選用穩定性較高的材料。

15．為什么要求粉料要有一個合適的粒度范圍？ 答：

粉粒過細，難于穿越氣液界面進入熔體內部，有相當一部分粉粒隨載氣自熔體中逸出，利用率低。但粉粒太大，不易隨鋼液流動，又來不及在上浮過程中溶解，收得率不高，又不穩定。因此每一種物料都有一個合適的粒度范圍。22．為何要選擇合理的粉氣比？ 答：

過大的粉氣比會增大系統的阻力，從而引起脈沖甚至堵塞管道。若粉氣比過小，載流氣體耗量過大。太大的粉氣比所產生的脈沖或管道堵塞，將引起噴濺使生產不能正常進行。過小的粉氣比不僅使載氣耗量過大，還由于噴吹粉料的時間太長使鋼水溫度損失過大，影響噴粉的冶金效果。23．試述連鑄中間包用耐火材料？ 答：

用鋼纖維增強的高鋁澆注料，表面層噴涂MgO質涂料，采用合理的擋渣墻組合，擋渣墻材質為經預燒的低水泥澆注料。近年出現的全堿性中間包，擋渣墻用鎂質澆注料，內襯用鎂質或鈣質材料，表面涂有相應材質的涂料。24．爐外精煉技術發展中尚待解決的問題有哪些？ 答：

（1）鋼液溫度補償技術——加熱方法的選擇；

（2）爐外精煉用的耐火材料；

（3）精煉后的鋼液再污染；

（4）舊車間生產工藝流程系統優化。25．畫出連續鑄鋼的工藝流程圖？ 答：

鋼包—→中間包—→結晶器—→二冷裝置—→拉矯裝置—→切割—→輸出。26．鋼包回轉臺有哪些優點？ 答：

（1）能迅速地將鋼包從出鋼跨運送出連鑄跨；能迅速地更換鋼水包，因而可滿足多爐連澆的要求，結構緊湊占用連鑄平臺面積小。

（2）采用多功能回轉臺，有利于提高鑄機拉速和鑄坯質量；

（3）發生事故或停電時，能通過氣動或液壓馬達迅速將鋼水包旋轉到安全位置進行處理。

27．中間包有什么作用？ 答：

用來穩定鋼流，減小鋼流對結晶器中坯殼的沖刷。并使鋼渣在中間包內有合理的流場和適當長的停留時間，以保證鋼水溫度均勻及非金屬夾雜物分離上浮；對于多流連鑄機由中間包對鋼水進行分流；在多爐連澆時，中間包中貯存的鋼水在換包時起到銜接作用。

28．連鑄工藝對結晶器有哪些要求？ 答：

（1）具有良好的導熱性能；

（2）結構剛性好，力求簡單，易于制造，拆裝、調整和維修方便；

（3）有較好的耐磨性和較高的壽命；

（4）在保證結晶器剛度的條件下，質量要小，以便減小振動時的慣性力；

（5）具有足夠高的強度和硬度。

29．為什么說結晶器的倒錐度是一個十分重要的設計參數？ 答：

如倒錐度過小，坯殼會過早的脫離結晶器內壁形成氣隙，影響結晶器的冷卻效果，致使坯殼過薄，出現鼓肚變形，甚至拉漏；倒錐度過大，會使鑄坯與結晶器的摩擦阻力增加，加速結晶器內壁特別是下口的磨損。30．連鑄對結晶器振動的要求有哪些？ 答：

（1）振動的方式能有效的防止因坯殼的粘結而造成的拉漏事故；

（2）振動參數有利于改善鑄坯表面質量，形成表面光滑的鑄坯；

（3）振動機構能準確實現圓弧軌跡，不產生過大的加速度引起的沖擊和擺動；

（4）設備的制造，安裝和維護方便，便于處理事故，傳動系統有足夠的安全儲備。

31．二冷裝置有什么作用？ 答：

（1）采用直接噴水冷卻鑄坯，使鑄坯加速凝固，能順利進入拉矯區；

（2）對鑄坯起支撐和導向作用，防止并限制鑄坯發生鼓肚、變形和漏鋼事故。

（3）對引錠桿起導向和支撐作用；

（4）對帶直結晶器的直弧形連鑄機，要完成對連鑄機的頂彎作用。32．引錠桿有什么作用？ 答：

開澆前，引錠頭作為結晶器的“活底”堵住結晶器的下口，并使鋼水在引錠桿頭凝固，通過拉矯機從結晶器中拉出引錠桿及與引錠桿頭連在一起的鑄坯，經過二冷區在通過拉矯機之后，鑄坯被矯直，脫開引錠頭，進入正常拉坯狀態。引錠桿便離開連鑄生產線，進入引錠桿存放位置，待下次開澆時使用。

第三篇：2005年全國爐外精煉學術會議議程

第五屆全國爐外精煉學術會議議程

中國金屬學會爐外精煉學術委員會主辦 桂林理工大學協辦

14日代表報到

15日上午 8：00－12：00 學術會議

8:00鄭貽裕主任委員致開幕詞 8:05 桂林理工大學領導致歡迎詞

8:10近幾年鋼水精煉技術幾個方面的進展與討論

……………………………………………………中國金屬學會領導 蘇天森 8:40寶鋼RH耐材無鉻化的實踐應用……………………寶鋼煉鋼廠廠長 鄭貽裕 9:00純凈鋼冶煉的幾項新技術………………………北京科技大學教授 包燕平9:20氧化物冶金技術發展與應用……………………河北聯合大學教授 張彩軍 9:40 低成本、高效化、穩定生產潔凈鋼工藝技術

…………………………………………………鋼鐵研究總院冶金工藝所所長 曾家慶 10:00鞍鋼煉鋼總廠爐外精煉及相關技術

………………………………………………………鞍鋼煉鋼總廠首席工程師 孫 群 10:20低成本冶金技術…………………………武漢鋼鐵公司技術中心教授 區 鐵 10:40含鋁鋼精煉取消鈣處理的理論和應用研究……………重慶大學教授

何生平11:00太鋼不銹鋼精煉技術的新進展…………………太鋼技術中心副主任 李志斌 11:20重軌鋼中夾雜物控制與分析技術………北京科技大學冶金學院院長 張立峰 11:40精煉過程氧化鈣硫化鈣夾雜調查研究………遷鋼技術質量部副部長 李樹森

15日下午13：30－18：00 學術報告

主持人 蔡煥堂 劉建華

13:30中間包電磁精煉技術的研究進展………………………上海大學教授 鐘云波 13:50寶鋼不銹鋼爐外精煉進展…………………………寶鋼不銹鋼事業部 劉 竑 14:10不銹鋼生產廢物以及含鋅電爐粉塵中有價值金屬的可持續回收 ……………………………………………德國百菲薩鋼鐵服務有限責任公司

付

曉

主持人 包燕平曾加慶

14:30 淺析寶鋼4#RH真空處理實踐…………………………………寶鋼 吳 雄 14:40干式真空裝置應用及優化…………………………………重鋼 馬立華 14:50 RH真空精煉后IF鋼鎮靜工藝的潔凈度研究…………北京科技大學 崔 衡 15:00 采用鐵精粉對鐵水進行脫鈦預處理的工藝技術開發和工業應用

………………………………………………………………鋼鐵研究總院 倪 斌 15:10返回鋼精煉對夾雜物控制的影響試驗……………………石鋼 孫玉春 15:20 VOD冶煉超純鐵素體不銹鋼脫碳脫氮研究……………………寶鋼 徐迎鐵 15:30 250t鋼包底吹氬精煉工藝優化的物理模擬研究………武漢科技大學 鄭 萬 15:40高品質軌道交通用鋼的夾雜物控制研究……………………馬鋼 金友林 15：50 Zr對Fe-36Ni因瓦合金凝固組織和熱塑性的影響……………寶鋼 鄭宏光 16：00弱脫氧彈簧鋼夾雜物形態控制研究………………………………武鋼 齊江華

照相

16：10 RH爐冶煉超低碳鋼工藝優化……………………………………邢鋼 姬旦旦 16：20 LF喂鋁線過程參數優化研究……………………………北京科技大學 張 鵬 16：30 1873K時鎂對鋼中氧化物、硫化物的共同變質機理………東北大學 王德永 16：40煉鋼連鑄流程在線鋼水溫度控制……………………北京科技大學 賀東風 16:50 CSP流程低碳低硅鋁鎮靜鋼精煉渣成分優化…………北京科技大學 郭 靖 17:00 引入水蒸氣進行轉爐精煉的理論與實際應用………北京科技大學 王海娟 17:10 復吹轉爐雙渣深脫磷工藝實踐...................北京科技大學 武 賀 17:20 煉鋼成本預測模型開發與研究...................北京科技大學 胡曉光 17:30低碳TWIP鋼AOD氧化精煉過程數學模型 北京科技大學 劉建華 17:40 京唐公司低硅低硫鋼的冶煉實踐.......................首鋼 高圣勇 17:50 邢鋼提高XGM6導電率的生產實踐........................邢鋼 修建軍 晚上 18：00－20：00 宴會

15日晚10：00－22：00 爐外精煉學術委員會委員會議

感謝德國百菲薩鋼鐵服務有限責任公司和濮陽源泰高科技冶金材料有限公司的贊助！

17日下午 會議閉幕

第四篇：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.

第五篇：連鑄技術的發展

內蒙古科技大學 本科生課程論文

題 目：連鑄技術的發展 學生姓名： 學 號： 專 業：09成型 班 級： 指導教師：邢淑清

連鑄技術的發展

摘要：介紹了連鑄的歷史、發展、及其優點，主要闡述了連鑄生產的相關技術及設備的應用;同時詳細的介紹了高效連鑄生產技術和最新連鑄技術的發展。對連鑄技術的發展進行了展望。

關鍵詞：連鑄技術；連鑄設備；高效連鑄技術；發展現狀

Development of Continuous Casting

Technology Abstract：The history, development, continuous of casting and its advantages is introduced in this paper.Mainly elaborated the continuous casting production technology and equipment application.Which detailed introduction of the high efficient continuous casting technology and the latest development of continuous casting technology.And On the development of continuous casting technology is discussed.Key words: Continuous casting technology;Continuous casting equipment;High efficient continuous casting technology.引言

1858年,在鋼鐵協會倫敦會議上,首次提出“無錠澆鑄”的概念。然而,直到20世紀40年代,該工藝才開始商業應用。因為鋼的熔點和熱傳導性高,在此期間,研究者遇到了很多問題。首臺投用的連鑄機是立式的,裝有一個帶彈簧裝置的結晶器。生產率低,常因金屬粘結結晶器而發生漏鋼。結晶器振動的概念由德國一非鐵金屬連鑄的先驅提出,于1952年用于德國某鋼廠的直結晶器立式連鑄機上, 這是連鑄工業化規模的開始。

由于技術限制,多年內連鑄技術只限于小鋼廠,自1970年開始,連鑄開始用于鋼鐵聯合企業生產板坯。對凝固現象的科學合理的透徹理解,導致連鑄快速增長。連鑄技術

1.1連鑄技術簡介

連鑄是把液態鋼用連鑄機澆注、冷凝、切割而直接得到鑄坯的工藝。它是連

接煉鋼和軋鋼的中間環節，是煉鋼生產廠（或車間）的重要組成部分。一臺連鑄機主要是由盛鋼桶、中間包、中間包車、結晶器、結晶器振動裝置、二次冷卻裝置、拉坯矯直裝置、切割裝置和鑄坯運出裝置等部分組成的。連鑄技術的應用徹底改變了煉鋼車間的生產流程和物流控制，為車間生產的連續化、自動化和信息技術的應用以及大幅度改善環境和提高產品質量提供了條件。此外，連鑄技術的發展，還會帶動冶金系統其他行業的發展，對企業組織結構和產品結構的簡化與優化有著重要的促進作用。1.2連鑄工藝的優點

鋼液的兩種成形工藝：模鑄法和連鑄法比較如圖1所示

圖1 模鑄與連鑄工藝流程的對比圖

可以看出二者的根本差別在于模鑄是在間斷情況下，把一爐鋼水澆鑄成多根鋼錠，脫模之后經初軋機開坯得到鋼坯；而連鑄過程是在連續狀態下，鋼液釋放顯熱和潛熱，并逐漸凝固成一定形狀鑄坯的工藝過程[1]。鋼在這種由液態向固態的轉變過程中，體系內存在動量、熱量和質量的傳輸，相變、外力和應力引起的變形，這些過程均十分復雜，往往耦合進行或相互影響[2]。與模鑄—初軋開坯工藝相比,連鑄工藝具有如下優點[3]：

(1)簡化了鑄坯生產的工藝流程，省去了模鑄工藝的脫模、整模、鋼錠均熱和開坯工序。流程基建投資可節省40％，占地面積可減少30％，操作費用可節省40％，耐火材料的消耗可減少15％。

(2)提高了金屬收得率，集中表現在兩方面一是大幅度減少了鋼坯的切頭切尾損失；二是可生產出的鑄坯最接近最終產品形狀，省去了模鑄工藝的加熱開坯 3

工序，減少金屬損失。總體講，連鑄造工藝相對模鑄工藝可提高金屬收得率約9％。

(3)降低了生產過程能耗，采用連鑄工藝，可省去鋼錠開坯均熱爐的燃動力消耗。可節省能耗1／4～1／2。

(4)提高了生產過程的機械化、自動化水平，節省了勞動力，為提高勞動生產率創造了有利條件，并可進行企業的現代化管理升級。1.3我國連鑄技術的發展狀況

中國是世界上研究和應用連鑄技術較早的國家,從20世紀50年代起就開始連鑄技術的研究,60年代初進入到連鑄技術工業應用階段。但是,從60年代末到70年代末,連鑄技術幾乎停滯不前。1982年統計數字表明,世界平均連鑄比為30%左右,而中國的連鑄比僅為6.2%。80年代后,中國連鑄技術進入新的發展時期,從國外引進了一批先進水平的小方坯、板坯和水平連鑄機。80年代中期,中國擁有了第一個全連鑄鋼廠-武鋼第二煉鋼廠。近年來,中國連鑄技術飛速發展。到2005年,中國除海南、寧夏、西藏外,其他各省(市、自治區)都有了連鑄,連鑄比已經達到了97.5%,目前,中國的鋼鐵冶金工藝水平達到了世界中上等水平[4]。

2連鑄生產及關鍵技術

2.1連鑄設備

連鑄機的發展大致經歷了立式→立彎式→弧形→超低頭形→水平等幾個階段。每種機型都各有其特點,有它最適應的范圍,還沒有一種機型可完全取代其他機型。目前, 連鑄機除滿足產量要求外,從生產率、鑄坯品種質量、鑄坯斷面、降低連鑄機高度、節省基建和設備投資等方面綜合分析,弧形連鑄機是被應用的主要機型[3]。但板坯連鑄機的總趨向是用直弧型替代弧型,以消除或減輕鑄坯內弧側夾雜物的積聚問題。

連鑄生產所用設備通常可分為主體設備和輔助設備兩大部分。主體設備主要包括:(1)澆鑄設備-鋼包運輸設備、中間包及中間包小車或旋轉臺;(2)結晶器及其振動裝置;(3)二次冷卻裝置-小方坯連鑄機、大方坯連鑄機和板坯連鑄機有很大差別);(4)拉坯矯直機設備-拉坯機、矯直機、引錠鏈、脫錠與引錠子鏈存放裝置;(5)切割設備-火焰切割機與機械剪切機等。

輔助設備主要包括:(1)出坯及精整設備-輥道、推(拉)鋼機、翻鋼機、火焰

清理機等;(2)工藝設備-中間包烘烤裝置、吹氬裝置、脫氣裝置、保護渣供給與結晶器潤滑裝置等;(3)自動控制與測量儀表-結晶器液面測量與顯示系統、過程控制計算機、測溫、測重、測長、測速、測壓等儀表系統[3]。2.2連鑄關鍵技術

(1)鋼包回轉臺的關鍵技術有:鋼包加蓋,單包升降系統,鋼包稱量系統,防氧化保護澆注系統,鋼包下渣檢測系統,鋼包傾斜機構,長水口自動安裝系統,鋼水質量控制系統,鋼水溫度控制檢測系統,鋼包吹氬攪拌系統,回轉驅動采用液壓馬達的新型驅動系統。

(2)中間包及其烘烤裝置的關鍵技術有:中間包大型化(已達40～80t),中間包結構形狀的優化、擋渣墻的設置和新型耐火材料的利用,鋼水自動稱量反饋系統,中間包冶金技術,采用陶瓷泡沫過濾器過濾各類夾雜物,熱中間包循環使用工藝和設備,浸入式水口快速更換裝置,滑動水口與浸入式水口組合使用及氬氣密封,自動開澆工藝與系統,烘烤裝置自動點火器,浸入式水口內部烘烤技術。

(3)中間包車關鍵技術有:結晶器液面檢測器安裝機構,復雜緊湊的機械結構、電纜及管線走向設計,長水口自動安裝機械手(被設計在中間包車上),中間包傾斜澆注技術(提高金屬收得率)。

(4)結晶器關鍵技術有:結晶器倒錐度,在線熱狀態調寬調錐度系統,結晶器在線停機調厚,高速澆鑄時銅板冷卻水高流速均勻傳熱冷卻結構,渦流式、電磁式、同位素式、浮子式、激光式、超聲波式等各種有效的液面檢控系統,漏鋼預報及熱成像系統,結晶器銅板熱面溫度控制系統及最低進水溫度控制,結晶器電磁攪拌和電磁制動,一個結晶器澆多流鑄坯的插裝式結構,結晶器銅板母材采用合金銅并鍍鎳鉻、鎳鐵合金或鎳鈷合金(提高其高溫抗變形的能力和耐磨性能), 澆鑄寬板坯采用分段式結晶器足輥或高拉速時采用格柵支承結構,浸入式水口隨板坯寬度和拉速變化而變化的最佳工藝特性,保護渣自動供給裝置,保護渣的理化性能檢測設施。

(5)結晶器振動裝置關鍵技術有:液壓伺服振動機構(能在澆鑄過程中改變振幅、頻率和波形偏斜率),緩沖力的優化,高頻率小振幅工藝的優化,振動體質量的最小化及板簧導向系統,外裝式結晶器電磁鋼流控制裝置的支撐與運轉機構,內裝式結晶器電磁鋼流控制裝置的支撐機構,結晶器運動狀況動態監視系統(主要 5

監視摩擦力的變化),結晶器振動反向控制模型(拉速提高,頻率降低,振幅提高)。

(6)零號扇形段的關鍵技術有:調寬調厚裝置及工藝設備參數,設備冷卻、有效潤滑及防漏鋼設施,牢靠的定位與對弧調整功能。

(7)積極采用連鑄新工藝、新成果。引進薄板坯連鑄技術、單晶連鑄技術、連鑄坯高溫熱送熱裝及直接軋制、水平連鑄技術、鑄坯的輕壓下技術以及中間包冶金等技術,將對我國連鑄甚至整個鋼鐵工業的發展起到重要的促進作用。

3高效連鑄生產

3.1高效連鑄作用

3.1.1連鑄坯產量大幅度提高

從1989年到2001年我國連鑄坯產量由1004萬t增加到12 000萬t以上，連鑄比由16．3％提高到87．5％。如果只靠投資新建鑄機，而沒有連鑄機的高效化，新建和原有鑄機都是那樣的低生產率，要想達到這樣的總產量是不可想象的，無論資金投入、場地占用等許多方面都是難以承受的。高效連鑄技術為鋼鐵行業的調整結構降低成本作出了貢獻。3.1.2實現煉鋼車間的爐機匹配

我國的轉爐車間爐容從幾噸到200t都有小方坯生產。由于小方坯鑄機生產能力低，3臺轉爐配4、5臺甚至6臺連鑄機，匹配關系復雜混亂，工藝制度不能保證。這反過來又影響了鑄機生產和鑄坯質量。3.1.3經濟效益

實現高效連鑄使各項技術指標提高，消耗下降，鑄坯質量改善，可使企業降低成本節省投資，獲得很大的經濟效益。3.2提高連鑄機生產率的途徑

提高連鑄機產量，主要是從提高連鑄機拉速和提高連鑄機作業率兩方面著手。

3.2.1提高連鑄機拉速

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，其核心技術就是優化結晶器錐度，開發新型結晶器，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1。

圖1 方坯尺寸與拉速關系

表1小方坯鑄機拉速

名 稱 德馬克 康卡斯特 丹尼立 VAI

斷面/mm×

mm 130×130 150×150 130×130 115×115 155×155

拉速/m.min 4.0-4.3 3.5 4.3 5.1 2.9

結晶器型式 拋物線 凸型 自適應 鉆石 鉆石

小方坯鑄機拉速的提高，表現為單流產量的提高。從世界連鑄發展的歷程來看，20世紀70、80、90年代連鑄機的單流年產量分別為5～6、8～10、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%),反映在連鑄機建設上是中小型鋼廠建設小方坯連鑄機較多。據統計,我國共建小方坯連鑄機280臺 7

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120mm×120mm方坯拉速由2.0m/min提高到3.0～4.0m/min,150mm×150mm方坯拉速由1.5m/min提高到2.5～3.0m/min。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。3.2.2提高連鑄機作業率

提高連鑄機作業率的技術有：

（1）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）；中間包熱循環使用技術；防止浸入式水口堵塞技術。

（2）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。

（3）防漏鋼的穩定化操作技術：結晶器防漏鋼預報系統；結晶器漏鋼報警系統；結晶器熱狀態運行檢測系統。

（4）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。

3.3提高連鑄坯質量技術 3.3.1提高連鑄坯潔凈度技術

（1）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。 [6][5] 8

（2）連鑄坯潔凈度是一個系統工程。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、鋼水與環境（空氣、渣、包襯）相互作用、鋼水流動的穩定性、鋼渣乳化卷渣。

（3）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；中間包熱循環操作技術；中間包的穩定澆注技術；防止下渣和卷渣技術；結晶器流動控制技術；結晶器EMBR技術。3.3.2提高鑄坯表面質量的控制技術

鑄坯表面質量好壞是熱送熱裝和直接軋制的前提條件。鑄坯表面缺陷的產生主要決定于鋼水在結晶器的凝固過程。要清除鑄坯表面缺陷，應采用以下技術：結晶器鋼液面穩定性控制；結晶器振動技術；結晶器內凝固坯殼生長均勻性控制技術；結晶器鋼液流動狀況合理控制技術；結晶器保護渣技術。3.3.3提高連鑄坯內部質量的控制技術

連鑄坯內部缺陷一般情況在軋制時能焊合消除，但嚴重時會使中厚板力學性能惡化，使管線鋼氫脆和高碳硬線脆斷。鑄坯內部缺陷的產生主要決定帶液芯的鑄坯在二冷區的凝固過程。要消除鑄坯內部缺陷，可采用以下技術措施：低溫澆注技術；鑄坯均勻冷卻技術；防止鑄坯鼓肚變形技術；輕壓下技術；電磁攪拌技術；凝固末端強冷技術；多點或連續矯直技術；壓縮鑄造技術。

[7]4最新連鑄技術的發展

4.1近終形連鑄技術的發展

世界鋼鐵生產者開始尋求技術改進以擴展連鑄的優勢。1989年,德國供應商SMS首次在美國的一個小型鋼廠紐柯鋼廠安裝了一臺薄板坯連鑄機。新設計了漏斗形結晶器,其它與傳統連鑄機相似。導致世界范圍內薄板坯連鑄機的商業化發

展,其厚度范圍在40～70mm 之間,典型拉速為5.5m/min。

薄板坯連鑄機的成功并沒有使鋼鐵工作者進一步尋求技術進步的腳步停止,其代表為R&D在貝西默的獨創帶鋼連鑄概念。1999年,鋼鐵巨頭Nucor/BHP/IHI及Thyssen Krupp steel/Usino r/ VAI開始商業化推廣他們的Cast rip工藝及Euro st rip 工藝,可以直接從鋼水生產出帶鋼(見圖2)。

圖2雙輥帶鋼鑄機

在普遍采用的雙輥帶鋼連鑄工藝中,鋼液倒入兩個柜式旋轉輥中。兩個陶瓷側板擠壓裝有鋼液的鑄輥的前面。鋼殼在兩個輥面間形成,熔融金屬喂入彎月面。坯殼生長至兩輥間的接觸點(最窄點), 在這里兩坯殼相接觸,當它們通過鑄輥時形成連續的鋼帶,從結晶器下面出鑄機。至形成2mm厚的凝固鋼帶僅需0.4s。典型的鑄速為40～130mm/min,依賴于帶鋼厚度、鑄輥尺寸和溶池高度。

鋼梁的首次近終形連鑄是鑄成“狗骨”形毛坯取代正方形或矩形截面,可生產的梁毛坯尺寸為(480～1050)mm×(355～450)mm×(120～165)mm,鑄速為0.45～2.5m/min,其軋制成本較低,生產率較高,能耗降低。4.2 結晶器幾何形狀的演變

結晶器是鑄機的心臟,結晶器設計相應決定了鑄速和生產率。為提高鑄速和生產率,需要適當的結晶器幾何形狀,以提高熱傳輸和降低結晶器摩擦。4.2.1厚板坯連鑄機的直結晶器

從傳統的弧形結晶器到直結晶器的采用,保證在整個結晶器長度內鑄流、坯

殼與結晶器銅板的均勻接觸。使坯殼快速均勻生長,降低拉漏危險。而且,非金屬夾雜容易上升到熔池,保證鑄坯的優良內部質量。4.2.2小方坯的多段結晶器

多段結晶器對高速小方坯連鑄降低漏鋼率較為有效,它由一個主筒結晶器和與之相連的約320mm長的剛性第二段組成。第二段由4塊固定在底板上的水冷銅板組成,通過一個支架和基板套在主結晶器的外面。連鑄過程中,冷卻板通過彈簧作用輕壓鑄坯,冷卻板噴冷卻水加快熱傳輸,冷卻水直接垂直噴射到小方坯蓋板上。這種工藝中,鑄速可達4～4.3m/min,高于傳統有足輥結晶器連鑄機的3.5m/min,而且,漏鋼率也較傳統鑄機降低0.50%～1.0%。4.2.3錐度結晶器

錐度結晶器可用于大方坯/小方坯和板坯連鑄機,拋物線結晶器的引入成為連鑄歷史的轉折點。結晶器錐度依賴于鋼種和鑄速,結晶器設計上考慮鑄坯在結晶器內的鑄坯收縮,以使結晶器與鑄坯接觸,保證良好傳熱。在高速澆鑄下,鋼在結晶器內的停留時間非常短,因此,坯殼必須有足夠的強度以承受液態鋼水的靜壓力,為此,結晶器筒在不同段設計成多種錐度,主要考慮鋼水收縮,保證鋼坯與結晶器的良好接觸。

另一個發展方向是在板坯連鑄機結晶器采用有導角的拋物線錐度,保證整個結晶器長度內鑄坯與銅板直接接觸,促進坯殼快速均勻生長。導角減小了結晶器摩擦,因此可減少銅板磨損。其應用可改善鑄態組織、減少鑄坯角部內部質量缺陷、降低側邊鼓肚。

4.2.4小方坯鑄機的結晶器長度

對高速小方坯,提高結晶器筒長100～200mm,使總長超過傳統的900mm,提高鋼在結晶器內的停留時間,從而提高坯殼強度。4.3結晶器振動的改進 4.3.1液壓結晶器振動

理想的結晶器振動是充分利用結晶器優化設計的前提。液壓結晶器振動采用二個液壓缸控制伺服閥,每個伺服閥預先設定設置點,將結晶器設置成周期性振動。對伺服閥儲存不同的設置點實現相應的振動速度曲線,正弦函數是基本的振動型式。

不同速度曲線的振頻和振幅不同,在澆鑄過程中,鑄速函數能自動與預設定的函數序列相適應。其優點包括:振動曲線、振幅、振頻的在線控制,減少結晶器摩擦,減輕結晶器機械運動,減輕鑄件振痕,提高操作安全和減少維護等。4.3.2板坯連鑄機結晶器振動的三角模式

結晶器振動利于保護最初形成的坯殼,需要一個合理的結晶器正向和負向振動以降低坯殼的拉應力,使結晶器潤滑渣充分滲入并沿模壁鋪展。在正弦振動中,主要問題是在每個振幅中,正滑脫時間較短,高頻振動器使結晶器摩擦增大。為此,開發了三角模式振動,通過調整振動速度,使向上運動的時間長于向下運動,這種較長的正滑脫時間減少了結晶器與凝固坯殼的相對運動,因為負滑脫時間較短,可減小摩擦,降低振痕深度。4.3.3結晶器寬度調整

在線液壓結晶器寬度調整利于生產不同尺寸板坯,減小下線時間。該系統可提高連鑄產品大綱的靈活性,提高生產率。4.3.4結晶器液面自動控制

當前結晶器液面控制通常采用塞棒調整中間包滑板開閉進行。結晶器液面探測可采用放射性同位素,系統擁有一個PID(比例微積分)控制器,可將液面實際控制信號與設定值相比較。控制器根據反饋結果輸出信號促使伺服驅動開閉塞棒激勵器。伺服驅動可控制塞棒位置, 控制精度通常為±2mm。在自動開澆模式,按存儲的時間曲線對結晶器進行設定,如果液面達到固定的設定值,自動從時間曲線控制切換到閉環控制。其主要優點是優良的表面/皮下質量,較輕的振痕深度和低一倍的漏鋼率,因此提高了生產率。4.4電磁攪拌

連鑄坯組織為較外層柱狀晶區為中心等軸晶區所包圍, 柱狀晶的長度直接受過熱度影響,如圖3所示。

圖3過熱度對柱狀晶和等軸晶量的影響

為限制柱狀晶區,中間包內鋼水溫度應接近液相線溫度,EMS(電磁攪拌)能限制柱晶結晶,促進細小規則等軸晶形成。攪拌器的工作原理包括磁場的產生,磁場穿透凝固殼,在鋼液中感應出傅科勒特電流。這種感應電流和磁感應產生一個電磁力,使液態金屬產生運動。通過對流促進液固鋼之間的熱交換,消除殘余過熱,導致凝固前沿的熱梯度減小,柱狀晶生長條件不復存在。這些運動導致柱狀晶枝晶重熔和斷裂,形成更多的等軸晶。圖4示出了電磁攪拌和未攪拌時等軸晶比例對比。

圖4電磁攪拌對晶粒的細化作用

根據需要攪拌器可放于結晶器或結晶器之下。對大方坯/小方坯連鑄機,EMS可提高表面/皮下質量,減少合金偏析、渣坑和針孔,其主要優點是通過增大等軸晶區提高內部質量,減少枝晶搭橋,阻止中心氣孔和中心偏析。

為進一步降低偏析,可在二冷區下部安裝EMS,通過攪拌中心未凝固鋼液,均勻成分,減少中心線偏析發生。

攪拌器類型應根據澆鑄產品的冶金要求和攪拌參數如強度、頻率、磁場方向等進行選擇,而且設計和位置應慎重考慮。

電磁攪拌改變了彎月面形狀,減慢了彎月面鋼液凝固,導致彎月面附近液體流動。在板坯連鑄中,一種AC和DC雙重感應磁場技術被用于進行彎月面控制,另有一種改進的電磁攪拌閘用于控制結晶器自然流動形式。4.5輕壓下

大方坯/板坯連鑄機輕壓下的目的是減少鑄坯的中心偏析。采用調整拉坯段的錐度,對出結晶器后的鑄坯采用外加機械壓力減輕中心疏松、偏析、化學成分不均勻性。通過阻止凝固搭橋,促進粘稠鋼液運動,補償熱收縮。輕壓下參數取決于鑄機布置、鑄速、鋼的化學成分、鋼水過熱度及鑄坯二次冷卻。改進的動態輥縫調整技術可適應拉坯過程中澆鑄參數的變化。4.6連鑄自動化

二級自動化系統能改善質量和提高生產率,連鑄工藝和質量自動控制系統包括結晶器液面控制、鑄坯錐度控制、速度控制數學模型、噴水冷卻系統和長度切割優化等[8]。5發展趨勢

5.1進一步發展高效連鑄技術(傳統連鑄技術的發展方向)[9]。

高效連鑄技術是指連鑄機實現高拉速、高作業率、高連澆爐數及低拉漏率生產高溫無表面缺陷連鑄坯的技術。實現連鑄高效化的前提是：及時為連鑄機供應溫度和成分均合格的鋼水；完善自動檢測的手段和電子計算機的聯網控制；具有高質量的連鑄用保護渣和耐火材料；操作人員具有熟練的操作技術等。實現連鑄高效化，其核心是提高連鑄機的拉速。而提高連鑄機拉速，需要解決結晶器和二冷段的冷卻效果、結晶器的液面控制及相關技術問題。

5.2推廣近終形連鑄技術。

主要包括薄板坯連鑄技術、薄帶連鑄技術、異型坯連鑄技術和噴霧成形等。與傳統工藝相比，它主要具有工藝簡單、生產周期短、能量消耗低、生產成本低、質量較高等優點。這些優點恰好彌補了傳統工藝的不足。此外，利用薄帶連鑄技術的快速凝固效應可以獲得一些難以生產的材料和新功能材料[10]。5.3液芯壓下技術

液芯壓下又稱軟壓下,是在鑄坯出結晶器下口后,對帶液芯的鑄坯的坯殼施加擠壓,使其減薄到目標厚度。根據液芯壓下的終點位置又分靜態壓下和動態壓下。液芯壓下的終點位置不變,在一個扇形段內結束的稱靜態液芯壓下。動態液芯壓下是指根據鋼種、過熱度、澆注速度及冷卻模型計算液芯長度,依據液芯長度在合適的鑄坯長度上分配鑄坯壓下量,且使液芯壓下終點處于合適固相率的區域。動態液芯壓下可細化晶粒,減少中心偏析,明顯提高鑄坯的內部質量。由于靜態液芯壓下是在固定位置實施,而不是在鑄坯的凝固末端,普遍認為對鑄坯內部質量的提高不大。目前CSP、QSP采用的是靜態液芯壓下,FTSR采用的是動態液芯壓下技術[11,12]。

6結論

(1)我國連鑄比已超過世界平均水平，接近工業發達國家水平，連鑄比可以說接近飽和狀態。

(2)我國小方坯連鑄機高效化改造取得很大成績。小方坯連鑄機單流產量已達到國際先進水平。但我國連鑄機平均作業率與世界連鑄機平均水平還存在較大差距。提高連鑄機作業率以增加連鑄機產量還有較大發展潛力。

(3)經過近10多年來的努力，我國連鑄在高效化改造、新技術的應用等方面取得了很大成就，就大中型企業連鑄機裝備水平來看已與國外鋼廠水平相當。要重視工藝軟件技術開發與創新，新技術要用出實效來。要依靠傳統的板坯和大方坯連鑄機來生產和解決高品質、高附加值的連鑄坯質量問題。

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