连铸连轧工业与技术结业论文
姓名：李春杰
班级：冶金12-4
学号：120123202084
薄板坯连铸连轧技术研发高强度钢的概述
李春杰
（辽宁科技大学材料与冶金学院）
摘要：随着世界大环境对节能降耗的要求越来越高，薄板坯连铸连轧技术以其显著的优势也被各大钢铁企业所采用，利用该技术研发高强度钢也成为了当今热点的研究项目之一。近年来，该研究已取得了一些成果，不少钢厂有利用薄板坯连铸连轧技术生产的高强度钢投入市场。但是，薄板坯连铸连轧技术的特点并非完全有利于高强度钢的研发，如何利用该技术在研发方面的优点、克服其缺点，也是亟待解决的问题。关键词：薄板坯；连铸连轧；高强度钢；产品研发
Overview of thin slab continuous casting and rolling technology research and development of high strength steel
LI Chun-Jie
（Liaoning university of science and technology school of material and metallurgy）Abstract: as the world's environment is more and more high to the requirement of saving energy and reducing consumption, thin slab continuous casting and rolling technology, with its significant advantages have also been adopted by each big iron and steel enterprises, the use of the technology research and development of high strength steel has become one of the hotspot of the research project. In recent years, the research has made some achievements, many steel mills have advantage of thin slab continuous casting and rolling technology, production of high strength steel were put on sale. However, the characteristics of thin slab continuous casting and rolling technology is not completely is conducive to the development of the high strength steel how to utilize the advantages of this technology in the research and development, to overcome its shortcomings, is also a problem to be solved.
Key words: thin slab; Continuous casting and rolling; High strength steel; Product research and development
1薄板坯连铸连轧技术的优势
薄板坯连铸连轧的工艺过程与常规厚板坯连铸连轧工艺的最大不同在于热历史不同。在薄板坯连铸连轧工艺过程中，从钢水冶炼、浇铸到热连轧板卷成品约为2h，板坯经历了由高温到低温、由γ→α单向变化过程，而常规连铸连轧工艺中板坯的热历史为γ（1）→α,α→γ（2）,γ（3）→α的3次反复相变过程。由于薄板坯和厚板坯连铸连轧的热历史及变形条件与过程不同，决定其再结晶、相变以及第二相粒子析出过程和条件不同，从而对成品板材的组织性能具有不同的影响。
拿涟钢在CS P线上开发的一种低合金高碳高强钢65Mn来说，所生产的65Mn的碳含量为 0 .65％，屈服强度为490MPa，抗拉强度为870MPa，延伸率为18％。所生产的65Mn强度比传统工艺生产的65Mn强度提高了约40％—30％。金相检验其组织为铁素体和珠光体，在薄板试样中发现了纳米级珠光体。与传统生产工艺比较，CSP 生产的高碳钢晶粒更细小。其细小的沉淀析出强化物也能在试样中发现。
正是由于薄板坯连铸连轧技术具有传统工艺所没有的巨大优势，使开发新的钢种出来产生了可能。例如，国内外还未见其关于生产TRIP钢的报道，如何利用现有的薄板坯连铸连轧生产线开发TRI P钢种并使之批量化生产，对钢铁企业、汽车工业及其相关行业的发展具有深远的意义。于浩等人在实验室条件下模拟薄板坯连铸连轧工艺试制了600MPa级C—Si—Mn系TRIP钢，其力学性能检测及组织分析结果表明，用此工艺生产600MPa 级C—Si—Mn系TRI P钢是可行的。
由此可见，薄板坯连铸连轧技术在开发新钢种方面具有巨大的潜力。
2常见微合金元素在薄板坯连铸连轧技术中的应用
2.1 V元素
V微合金化技术是最早应用于薄板坯连铸连轧流程的微合金化技术。V在奥氏体中固溶度大、析出温度低、对粗晶奥氏体再结晶的抑制作用小的特点，与薄板坯连铸连轧流程加热温度低、加热时间短、铸造粗晶组织直轧的特点相适应，特别是氮含量高的电炉一薄板坯连铸连轧流程更有利于发挥钒的作用；已开发出屈服强度275～550 MPa级各种用途的低合金高强度钢；例如马钢和安徽工业大学开发的X60管线钢。同时还发现了钒及其碳氮化物在薄板坯连铸连轧流程上对组织超细化的作用，由此开发出了超细晶高成形性结构钢。例如珠钢与钢铁研究总院在电炉一薄板坯连铸连轧流程上采用V—N微合金化技术获得铁素体晶粒尺寸3～4μm，屈服强度可达到550 MPa级高成形性结构钢。
2.2 Nb元素
Nb微合金化技术在传统流程中已得到广泛应用，人们对其在薄板坯连铸连轧流程上的应用也寄予了厚望。基于大量的试验研究结果和工业化生产经验，人们已认识到铌微合金化技术应用于薄板坯连铸连轧流程所面临的混晶和无效Nb的问题，并已找到解决问题的办法。目前，Nb微合金化技术已较广泛地应用于薄板坯连铸连轧流程，采用薄板坯连铸连轧Nb微合金化技术已开发出系列低合金高强度钢，包括QSt E34O～46OTM的高强度汽车结构钢、X52～X70的管线钢以及石油套管用钢J55、马钢开发了低合金高强度钢Q460D、邯钢开发了汽车大梁板H510等。
2.3 Ti元素
由于Ti微合金钢强度波动大、性能不稳定的问题，Ti微合金化技术在传统流程上没有得到广泛应用，受此影响基于薄板坯连铸连轧流程的Ti微合金化技术的研究一直无人问津。最近，珠钢与北京科技大学合作，以Ti为微合金化元素，在普通集装箱板SPA—H的基础上，开发出组织和性能良好的屈服45O～700MPa级高强耐候钢系列产品。
2.4 B元素
随着薄板坯连铸连轧技术的广泛应用，人们逐步认识到薄板坯连铸连轧流程生产的热轧板卷组织细化、强度偏高，不适于用做冷轧原料的特点，受在传统流程上向低碳铝镇静钢加入微量B能够实现晶粒粗化的经验的启发，开始研究薄板坯连铸连轧B微合金化技术。目前，人们已对B粗化铁素体晶粒、降低强度的机理有了清楚的认识，并普遍用B微合金化的方法解决薄板坯连铸连轧冷轧原料强度偏高的问题，已批量生产出冷轧原料用钢SPHC、SPHD和SPHE。
同时，为完善薄板坯连铸连轧微合金化技术，我们需重点从以下几个方面着手：①深入研究上面四种常见元素在连铸连轧技术中对钢组织和性能的影响；②加强基于薄板坯连铸连轧流程的复合微合金化技术的研究，特别是薄板坯连铸连轧流程各种微合金元素的耦合作用，丰富和拓展薄板坯连铸连轧微合金化技术；③充分发挥薄板坯连铸连轧微合金化技术的特点，开发低成本地生产各类高性能的低合金高强度钢的生产技术，进而建立低成本高性能钢的技术体系。
3 利用薄板坯连铸连轧技术开发的高强度钢种
3.1 高强、超高强耐候钢
高强耐候钢主要用于车辆、桥梁和集装箱等的制造，属于高附加值的钢材。因同时要求高强度、高耐蚀性以及良好成形性和焊接性能，故对其冶金工艺控制要求很高。国内已有多家TSCR企业研制开发出高强及超高强耐候钢板带系列产品，其屈服强度在450～700MPa 级，不仅相对成本较低，而且具有良好的综合性能。就拿广州珠钢同北京科技大学合作开发的钢来说吧，在SPA—H普通耐候钢成分的基础上，添加成本最低的微合金元素Ti，通过合理调整化学成分、优化热连轧及控冷工艺，控制组织细化和析出强化，从而生产出性能良好的Ti 微合金化高强及超高强耐候钢系列产品，屈服强度在450～700MPa级。其冶金成分特是不添加价高的Nb，V，Mo等合金元素，采用添加微量的合金元素Ti (Ti含量质量分数为0 .04％～0 .13％) 通过优化控制热连轧及冷却卷取工艺参数，使钢中形成大量弥散分布的纳米析出粒子，从而形成强烈的析出强化效果，使钢的强度达到高强和超高强。
3.2 低碳贝氏体超高强钢
利用TSCR线采用微合金化技术可以生产屈服
强度600 MPa 和700 MPa 级低碳贝氏体超高强钢，这类超高强钢主要用于制造高空作业车、起重机吊臂等工程机械，以达到减轻结构重量的作用。表1
为在本钢的TSCR 线上研究开发出的600 MPa 和700 MPa
级低碳贝氏体超高强钢的力学性能。
表1
由表1可见，低碳贝氏体超高强钢的屈服强度在655～845MPa ，抗拉强度在720～870MPa ，伸长率在15.5％～22％，钢板具有良好的塑性和强韧性。钢的微观组织由均匀细小的B+F 构成，B 组织约占50％(体积分数)。 3.3 高强汽车结构用钢 近年，在我国的一些TSCR 线上研究开发出Nb ，V ，Ti 单一微合金化或复合微合金化技术，生产汽车大梁板或轮辋、轮辐用热轧高强汽车用钢。其中，生产汽车大梁板多采用低碳 ( c ≤0.20％)+Nb 微合金化技术生产。表2为邯钢、珠钢及马钢CSP 线，本钢FTSR 线和济钢ASP 线开发生产的510 L 汽车大梁板的冶金成分范围[ 8-13]，表3为板材的
力学性能。
表
2
表3
从表2冶金成分看，前三个企业的510L 均采用Nb 微合金化，Nb 含量≤0 .045％，而后两者(马钢和珠钢) 采用更经济、成本更低的微量Ti 处理 (Ti ≤0 .03％)。从表3力学性能来看，钢板的抗拉强度在520～605MPa ，均达到或明显超过51OL 的强度要求，并且均具有较高的强韧性、良好的塑性和成
形性能。
在珠钢CSP 线上，采用V 微合金化开发出屈服强度550 MPa 级高强汽车板。表4为 V 微合金化汽车用钢的主要化学成分，表5为其力学性能。化学成分设计采用低碳(C=0 .05％) 添加微合金元素V(0 .12％) ，钢板组织为超细晶组织，晶粒尺寸3
—4 μm。随板厚不同，屈服强度范围在590～
625 MPa，并具有良好的成形性能。该热轧汽车板
主要用于制造物流货运用半挂车车体结构件。
表
4
表5
包钢CSP线采用低成本的成分设计，C≤0 .07％，Si≤0.40％，Mn≤1.6％，P≤0.015％，S ≤0.00 5％通过热轧工艺控制开发出DP540MPa级热轧双相钢。其屈服强度为355～460MPa，抗拉强度540～645MPa，延伸率28.0％～38.5％，该双相钢主要用于制造轿车及卡车车轮、汽车横梁和纵梁等。
3.4 冷冲压用钢
目前我国已建成14条TSCR线，绝大多数建有冷轧和退火线，并在转炉后建有RH处理炉，用以生产汽车和家电用冷轧深冲板。开发生产超深冲IF(无间隙原子) 钢多采用Ti或Ti+Nb微合金化成分设计，有的企业在生产DQ级冲压板时为了降低热轧板的强度，采用加 B微合金化处理。
马钢CSP线和本钢FTSR线的IF钢化学成分和成形性能见表6和7。均采用Ti微合金化处理，冷轧退火或热镀锌后的板材具有良好的成形性能，可用于汽车内板成形件。
表
6 表7
3.5 高性能管线钢
管线钢、石油套管用钢是薄板坯连铸连轧微合金化产品开发生产的另一重要方向。根据TSCR线的工艺特征，国内外已研究开发出X46，X52，X60，X65，X70，X80等多种级别的石油天然气用管线钢以及J55石油套管用钢。
例如本钢和唐钢的FTSR线以及包钢的CSP线开发生产的X65管线钢，成分设计均采用微量Nb+V+Ti复合微合金化方式，钢板的力学性能均超过X65级别标准，并具有良好的强韧性。钢板的典型显微组织为铁素体+珠光体+针状铁素体。
近年，在鞍钢和济钢的中薄板坯连铸连轧线ASP上也相继开发出高级别管线钢X70和X80。在成分设计上，鞍钢2150ASP线开发生产的X70采用C—Mn—Mo—Nb系(其中C=0 .03％～0 .06％，Nb=0 .06％～0 .08％，Mn≤1 .70％)；X80采用C —Mn—Mo—Cr—Nb系(其中C=0 .02％～0 .05％，Nb=0 .07％～0 .11％，Mn≤1 .90％)，适当添加Cu，
Ni等元素，工艺上采用洁净钢冶炼、连铸技术、热装轧制技术和热机械轧制技术，保证板材具有良好的强韧性匹配和良好的抗HIC性能。X70钢的组织特征为针状铁素体，X80钢的组织特征为在针状铁素体中分布大量细小的M／A岛组织。济钢1700ASP线开发生产X70管线钢的合金成分设计采用Nb+Ti，Nb+V+Ti和 Nb+V+Ti+Mo3种微合金化方案，由此得到的组织分别为铁素体+珠光体(晶粒尺寸4～10μm)、细小的铁素体+珠光体(晶粒尺寸6～8μm)、铁素体+贫珠光体+针状铁素体(晶粒尺寸5～8μ m)。钢板的强度和韧性值随复合微合金化种类的增加而提高，屈强比和塑性值相差不大。
4薄板坯连铸连轧技术在高强度钢开发情况
薄板坯连铸连轧生产线不仅生产效率高，同时开展了大量的产品开发工作，世界各地钢铁企业都取得了具有自己特色的产品研发成绩，有的已实现了批量生产。
自从纽克钢铁公司Crafordsville分厂采用CSP 工艺生产第一卷热轧带材以来23年里，伯克利分厂已能由电炉熔炼生产先进的高强度钢如HSLA钢和双相钢，产品有热带和由连续退火或连续镀锌线上生产的各种尺寸的冷轧板。相近地，加上真空脱气，还可以在连续退火或者镀锌线上生产无间隙原子钢和铝镇静深冲钢。
珠江钢厂CSP作业线已成为全球集装箱用薄钢板最大供应商，其中包括了厚度≤1.6mm的超高
强度（≥720MPa
、≥770MPa）集装箱用
薄钢板。观察珠钢和北京科技大学合作开发的低碳高强度汽车大梁板ZJ550L的细晶组织，平均铁素体晶粒尺寸为5.5μm。另外，在珠钢开发的Ti微合金化高强耐大气腐蚀钢的工艺中，成功地解决了含Ti钢板带沿板卷长度方向性能波动较大的问题；由珠钢开发的屈服强度550MPa级Ti微合金化高强耐候钢沿板卷全长的力学性能分布的实测结果可知，同板性能良好且均匀，同板屈服强度差最大为30MPa，抗拉强度差最大为25MPa。不仅如此，珠钢采用钒微合金化技术在薄板坯连铸连轧流程工业化研制出屈服强度550MPa级HSLA S-F80高强度钢，通过对该钢带进行拉伸试验、V型冲击试验
和冷弯试验可知，其强度≥550MPa
、≥
620MPa ，延伸率≥16%，各项性能均达到或超过了屈服强度550MPa级性能指标。
包头钢铁公司与钢铁研究总院联合对CSP流程中Nb的固溶、析出规律及Nb微合金化钢在薄板坯连轧过程中的再结晶规律进行了系统地分析和研究，成功地解决了Nb微合金钢在CSP流程生产中的混晶问题。在生产实践中，利用Nb微合金化技术成功开发了汽车冲压用高强度钢带——QStE380TM。涟钢针对自身薄板坯连铸连轧工艺的特点，较好的掌握了微合金化工艺，在控轧控冷和卷取方面取得突破，在2006年成功开发出屈服强度600MPa级的工程机械用高强度LG600。唐山钢铁公司薄板坯连铸连轧生产线首次开发生产冷轧料用钢（SPHC、SPHD），抗拉强度平均为390MPa，伸长率平均为32.5%，冷弯合格，已经投入市场，目前产品性能和使用情况良好。本钢利用钛、铌微合金化和适当的控轧控冷技术，在1880薄板坯连铸连轧机组上成功开发了屈服强度为600MPa级的BGS600MC低碳微合金高强度钢板，该钢板除强度大幅度提高外，同时又具有良好的冷弯性能、抗冲击性能，可广泛应用于工程机械、车辆等领域。BGS600MC高强度钢板已应用于高空作业车吊臂、支架及道路清障车吊臂等位置上，使用性能优良。唐山钢铁公司薄板坯连铸连轧生产线首次开发生产冷轧料用钢（SPHC、SPHD），抗拉强度平均为390MPa，伸长率平均为32.5%，冷弯合格，已经投入市场，目前产品性能和使用情况良好。
5结语
目前，薄板坯连铸连轧微合金化技术体系的框架已形成、各类微合金钢的产品结构已基本建立随着薄板坯连铸连轧技术更广泛地推广应用，基于薄板坯连铸连轧流程的各类微合金化技术的基础研究将进一步深化、系统化、将会发现更多的不同于传统流程的特殊规律，各类微合金化钢的生产技术将进一步完善、产品范围将进一步拓展、产品性能将进一步提高，薄板坯连铸连轧微合金化技术的发展将进一步丰富和发展微合金化技术、增强薄板坯连铸连轧技术的竞争力，为钢铁工业产品结构调整和技术进步作出更大的贡献。
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薄板坯连铸连轧之产品质量控制 王庆 （安徽工业大学） 摘要介绍了国外关于薄板坯连铸连轧生产中影响产品质量各种因素的研究成果, 对于一些主要的影响原理进行了简单的探讨,并且介绍了薄板坯来连铸连轧工艺产品的质量优势和工艺优势，使人们对采用薄板坯连铸连轧技术生产质量合格产品主要方面有一定基本了解。 关键词薄板坯连铸连轧质量 薄板坯连铸连轧在国际上是新出现的技术, 这些技术在正常生产中可满足用户需要, 但为达到现代工业对于板带钢质量的苛刻要求, 在生产控制方面要注意一些问题, 本文介绍了国外的一些经验。 1 薄板坯连铸连轧技术工艺流程与产品质量 现在拥有薄板坯连铸连轧技术的外国公司主要有4家, 其典型工艺布置各不相同。工艺布置的不同对质量性能是有影响的。 1.1 西马克的CSP技术 西马克CSP技术设备相对简单, 流程通畅, 易于掌握, 但是由于其采用50mm的板坯, 对薄规格产品道次变形量过大, 轧机负荷大; 对厚规格的产品压缩比过小, 对提高质量不利, 了产品范围的扩大和质量的提高。 1.2 德马克的ISP技术 德国德马克ISP技术连铸75mm板坯, 液芯压下至60m , 2架大压下轧机轧制到20mm, 进感应炉和无芯卷取箱炉均热, 4架精轧机轧制为成品。德马克方案的技术含量较高, 液芯压下大压下轧机、感应加热等都有特色, 但是新技术多带来的问题就是设备复杂,对管理水平和水平要求高。另外, 板坯出连铸机后进大压下轧机前, 板坯温度一般已不均匀, 工艺设计此有一除鳞设备, 但是板坯此时除鳞, 温度下降不利于轧制, 不除鳞则影响表面质量, 在生产一矛盾始终未得到解决。大压下轧机与连铸机连接在一起, 中间无缓冲设备, 而轧机换辊需要停机进行, 势必影响铸机的工作。 1.3奥钢联的CONROLL技术 奥钢联只在美国MANSFIELD的ARMCO利用原有的旧轧机改造了一条使CONROLL铸机的生产线。该生产线浇铸75～125mm的板坯, 奥钢联技术的特点是全部使用成熟技术。近年人们认为,连铸薄板坯从质量与经济性方面考虑, 并非越薄越好, 而是有一个经济厚度, 这一厚度为90～100mm左右。因为这个厚度离传统的板坯厚度较近, 可以借用长期积累的丰富经验与技术; 板坯较厚压缩比大, 从而可提高产品质量; 板坯断面积大可采用较低的拉速, 降低了结晶器磨损, 减少了拉漏几率; 在卷重相同的情况下板坯定尺短, 输送辊道、加热炉长度较短, 节省了投资, 平板结晶器的加工、修复也相对容易, 有色金属消耗低。 1.4 达涅利的FTSR技术 达涅利为加拿大的ALGOMA钢铁公司建设薄板坯连铸连轧线已投产, 该生产线使用达涅利的凸透镜型结晶器, 铸造60～80mm的薄板坯, 出结晶器进行液芯压下到50～70mm然后进入辊底式隧道炉均热, 由一台粗轧机轧制到25～35mm , 再进行均热(辊底式隧道炉) ,最后进入6机架精轧机组。达涅利技术生产的钢种范围较广, 包括包晶钢在内均可生产。在提高质量方面考虑也比较全面, 增加了边部感应加热和粗轧后的二次加热。为得到更好的表面质量, 达涅利的生产线有三次除鳞, 分别在连铸机出口、粗轧机入口和精轧机入口, 这对于提高表面质量无疑是有利的。达涅利设计的除鳞机为旋转的形式, 这对于提高表面质量和减少
连铸连轧法生产铜杆 一、连铸连轧铜杆生产工艺过程： 电解铜加料机竖炉上流槽保温炉下流槽浇堡 铸造机夹送辊剪切机坯锭预处理设备轧机清洗冷却管道涂蜡成圈机包装机成品运输 二、连铸连轧铜杆生产线 当前世界各国采用的铜杆连续生产线新工艺主要有：意大利的Properzi系统（缩称CCR系统），美国的SouthWire系统（缩称SCR系统）、联邦德国的Krupp/Hazelett系统（缩称Contirod系统）、以及将法国的SECIM系统。这些系统在原理上基本相同，工艺上也大同小异，其差异主要是在铸机和轧机的形式和结构上。 CCR系统沿用铝连铸连轧的双轮铸机和三角轧机形式连铸连轧铜杆。最初铜铸锭截面1300mm2，现在最大可达2300mm2，理论能力18t/h，轧制孔型系“三角——圆”系统。当锭子截面太大时，原轧机前面加两平一立辊机架，采用箱式孔型开坯，箱孔型道次减缩率在40%左右。 SCR系统是在CCR的基础上改进而成的如图2-35，铸机由双轮改为五轮（一大四小），轧机则改为平一立辊式连轧机，孔型改为箱—椭—圆系统。头上两道箱式孔型同样起开坯作用。SCR五轮铸机可铸铜锭截面6845 mm2，理论能力2518t/h。 图2-35 1——提升机及加料台2——熔化炉3——保温炉4——液压剪5——铸锭整形器6——飞剪7——酸洗8——卷取装置9——精轧机组10——粗轧机组11——连铸机 Contirod系统工艺和生产规模基本上和SCR一样，只是铸机改用了“无轮双钢带式”即Hazelett式。 SECIM系统（图2-36），采用四轮式连铸机，（一大三小），最大铸锭截面4050mm2，11机架，孔型前三道为箱—扁—圆系统。生产铜杆φ7~16mm，重量达到5t，生产能力30 t/h。
连铸连轧部分知识点 1、连铸生产工艺对连铸设备的要求： 1）必须适合高温钢水由液态变成液固态，又变成固态的全过程； 2）必须具有高度的抗高温，抗疲劳强度的性能和足够的强度； 3）必须具有较高的制造和安装精度，易于维修和快速更换，充分冷却和良好的润滑等。 2、连铸流运行轨迹将连铸机分为哪几种？简述每种机型的特点？ 1）立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机、椭圆形连铸机和水平连铸机。2）A、立式连铸机：此铸机坯壳冷却均匀，且不受弯曲矫直作用，故不宜产生内部和表面裂纹，有利于夹杂物上浮，但其设备高度大，操作不方便，投资费用高，设备维护及事故处理难，铸坯断面和定长及拉速受限，并且铸坯因钢水静压力大，板坯股肚变形较突出。 B、立弯式连铸机：铸机的中间包，结晶器，导辊，引锭杆沿垂线分布。拉矫机切割机沿水平布置，浇注和冷却凝固在垂直方向上完成，完全凝固后被顶弯90°，进入弯曲段，在水平方向出坯，它的铸机高度比立式下降，运输方便，可适合较长定尺的要求，但由于增加了一次弯曲和矫直，一造成裂纹。 C、弧形连铸机：分为单点矫直弧形连铸机，多点矫直弧形连铸机，直结晶器弧形连铸机。a）单点矫直弧形连铸机：优点：高度比立式、立弯式低，故设备重量轻，投资费用低，安装和维修方便，钢水对铸坯的静压力小，可减少因股肚造成的内列和偏析，有利于提高拉速改善铸坯质量。缺点：钢水凝固过程中，非金属夹杂物有向弧内聚焦的倾向，一造成铸坯内部杂物分布不均匀。b）多点矫直弧形连铸机：优点：固液界面变形率降低铸坯带液芯矫直时，不产生内部裂纹，有利于提高拉速。 c）直结晶器弧形连铸机优点：具有立式的优点，有利于大型夹杂物的上浮及钢中夹杂物的平均分布，比立弯式高度更高，建设费用低。缺点：铸坯外弧侧坯壳受拉伸，两相区易造成裂纹缺陷，设备结构复杂，检修，维修难度大。 D、椭圆形连铸机：其优点是高度较弧形大大减小，钢水静压力低，铸坯股肚量小，内部裂纹中心偏析得到改善，投资节约20%----30%（比弧形）。但结晶器内钢水中的夹杂物几乎无上浮机会，故对钢水要求严格。 E、水平连铸机：其优点是设备高度最低，钢水物二次氧化，铸坯质量得到改善，不受弯曲及矫直作用，有利于防止裂纹，设备维护简单，事故处理方便，但中间包和结晶器连接处的分离较贵，结晶器和铸坯间润滑困难，拉坯时结晶器不振动，适合小坯量，多种浇注，200mm以下方坯，圆坯，特殊钢。 3、连铸连轧的定义：由连铸机生产出来的高温无缺陷坯，不需要清理和再加热（但需经过短时均热和保温处理）而直接轧制成材，这样把“铸”“轧”直接连成一条生产线的工艺流程就称为连铸连轧。 4、连铸和连轧紧凑联结的方法：连铸坯热装、直接轧制。连铸坯热装工艺是指连铸机生产的钢坯不经过冷却，在热状态下卷入加热炉加热，然后进行轧制的方法。连铸坯直接轧制工艺是指铸机出来的高温铸坯不再经过加热或只对边棱进行轻度的补充加热就直接送往轧机轧制成材。 5、连铸连轧的优点：1）简化生产工艺流程，生产周期短； 2）占地面积少； 3）固定资产投资少； 4）金属的收得率高； 5）钢材性能好； 6）能耗少； 7）工厂定员大幅降低； 8）劳动条件好，易于实现自动化。 6、提高拉坯速度的限制因素：1）拉坯力的限制； 2）铸坯断面影响； 3）铸坯厚度影响； 4）结晶器导热能力的限制； 5）速度对铸质的影响； 6）钢水过热度的影响；7）钢种的影响。 7、二冷区包括：足辊段、支撑导向段和扇形段。 二冷区冷却方式：1）干式冷却；2)水喷雾冷却；3）水—气喷雾冷却（效果最好）。 8、倒锥度：为了减少气隙，加速钢水的传热和坯壳生长，通常结晶器的下口断面比上口断面小。倒锥度过小会导致坯壳过早脱离铜壁产生气隙，降低冷却效果，或使结晶器的坯壳厚度不够产生拉漏事故；倒锥度过大容易导致坯壳与结晶器铜壁之间的挤压力过大从而加速铜壁的磨损。 9、结晶器满足要求：1）结构简单重量轻；2）良好的导热性和水冷条件； 3）应做上下往复运动并加润滑剂； 4）结晶器有足够的刚度，以免影响铸坯质量。 10、结晶器震动方式：同步式、负滑脱式、正弦振动式 11、结晶器调宽方法：1）停机变宽； 2）平移变宽； 3）转动加平移变宽（最具代表性）。
薄板坯连铸连轧 薄板坯连铸连轧技术是 20 世纪 80 年代末世界钢铁工业发展的一项重大技术 , 它的开发成功是近终形浇铸技术的重大突破。按类型可分为CSP、ISP、FTSR、和CONROLL技术，但就不同类型的生产线来看，以CSP建设得最多[3]。 CSP(Compact Strip Production)即紧凑式板带生产工艺，是由德国施罗曼.西马克（SMS）公司研究开发的薄板坯连铸连扎技术，世界上第一条CSP生产线，于1989年在美国NUCOR公司的CRAWFORDSVILLE厂建成，投产后，取得满意的生产效果和良好的经济效益，因而得到广泛应用。目前，有38台CSP连铸机在内的24条CSP生产线广泛分布在北美、南美、欧洲、亚洲、非洲等世界各地，生产能力达到3900万吨/年[4，5]。 图1.1为CSP生产线示意图，工艺流程为：电炉（AD或DC）→钢包精炼炉→薄板坯连铸机→均热保温→热连轧机→层流冷却→地下卷取。该工艺设备结构简单，操作稳定，产量高。具有流程短、生产简便且稳定，产品质量好、成本低、有很强的市场竞争力等一系列突出优点。 图1.1 CSP工艺生产线 1-中间包；2-结晶器；3-切断剪；4-均热炉；5-事故剪；6-除鳞机；7-精轧机； 8-1号层流却；9-飞剪；10-生产薄规格的旋转式卷取机；11-2号层流冷却； 12-生产厚规格的常规卷取机 薄板坯连铸连轧工艺流程特点： (1) 整个工艺流程是由炼钢(电炉或转炉) -炉外精炼- 薄板坯连铸- 物流的时间节奏与温度衔接- 热连轧5 个单元工序组成, 将原来的炼钢厂和热轧厂紧凑地压缩, 有机地组合在一起。 (2) 在整个工序流程中, 炼钢炉、薄板坯连铸机和热连轧机都是刚性较强的工艺装置, 为了稳定地连续浇铸和轧制, 需匹配好各段物流。例如, 对于宽度1350～1600 mm的薄板坯, 若平均拉速为415 m/ min , 则转炉容量应在100 t以上。
1、连铸流运行轨迹将连铸机分为哪几种？简述每种机型的特点？ 1）立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机、椭圆形连铸机和水平连铸机。 2）A、立式连铸机：优点：铸机坯壳冷却均匀，且不受弯曲矫直作用，故不宜产生内部和表面裂纹，有利于夹杂物上浮；缺点：其设备高度大，操作不方便，投资费用高，设备维护及事故处理难，铸坯断面和定长及拉速受限，并且铸坯因钢水静压力大，板坯股肚变形较突出。 B、椭圆形连铸机：优点：是高度较弧形大大减小，钢水静压力低，铸坯股肚量小，内部裂纹中心偏析得到改善，投资节约20%----30%（比弧形）。缺点：结晶器内钢水中的夹杂物几乎无上浮机会，故对钢水要求严格。 C、水平连铸机：优点:是设备高度最低，钢水物二次氧化，铸坯质量得到改善，不受弯曲及矫直作用，有利于防止裂纹，设备维护简单，事故处理方便；缺点：中间包和结晶器连接处的分离较贵，结晶器和铸坯间润滑困难，拉坯时结晶器不振动，适合小坯量，多种浇注，200mm 以下方坯，圆坯，特殊钢。 D、弧形连铸机：分为单点矫直弧形连铸机，多点矫直弧形连铸机，直结晶器弧形连铸机。a）单点矫直弧形连铸机：优点：高度比立式、立弯式低，故设备重量轻，投资费用低，安装和维修方便，钢水对铸坯的静压力小，可减少因股肚造成的内列和偏析，有利于提高拉速改善铸坯质量。缺点：钢水凝固过程中，非金属夹杂物有向弧内聚焦的倾向，一造成铸坯内部杂物分布不均匀。 b）多点矫直弧形连铸机：优点：固液界面变形率降低铸坯带液芯矫直时，不产生内部裂纹，有利于提高拉速。 c）直结晶器弧形连铸机优点：具有立式的优点，有利于大型夹杂物的上浮及钢中夹杂物的平均分布，比立弯式高度更高，建设费用低。缺点：铸坯外弧侧坯壳受拉伸，两相区易造成裂纹缺陷，设备结构复杂，检修，维修难度大。 2、连铸生产工艺对连铸设备的要求： 1）必须适合高温钢水由液态变成液固态，又变成固态的全过程； 2）必须具有高度的抗高温，抗疲劳强度的性能和足够的强度； 3）必须具有较高的制造和安装精度，易于维修和快速更换，充分冷却和良好的润滑等。 3、连铸连轧的定义：由连铸机生产出来的高温无缺陷坯，不需要清理和再加热（但需进过短时均热和保温处理）而直接轧制成材，这样把“铸”“轧”直接连成一条生产线的工艺流程就称为连铸连轧。 4、连铸和连轧紧凑联结的方法：连铸坯热装、连铸坯直接轧制。 连铸坯热装工艺是指连铸机生产的钢坯不经过冷却，在热状态下卷入加热炉加热，然后进行轧制的方法。 连铸坯直接轧制工艺是指铸机出来的高温铸坯不再经过加热或只对边棱进行轻度的补充加热就直接送往轧机轧制成材。 5、连铸连轧的优点：1）简化生产工艺流程，生产周期短；2）占地面积少； 3）固定资产投资少；4）金属的收得率高；5）钢材性能好；6）能耗少； 7）工厂定员大幅降低；8）劳动条件好，易于实现自动化。 6、提高拉坯速度的限制因素：1）拉坯力的限制；2）铸坯断面影响；3）铸坯厚度影响；4）结晶器导热能力的限制；5）速度对铸质的影响；6）钢水过热度的影响；7）钢种的影响。 7、二次区包括：足辊段、支撑导向段和扇形段。 二冷区冷却方式：1）干式冷却；2)水喷雾冷却；3）水—气喷雾冷却（效果最好）。 二冷区作用：1）带液心的铸坯从结晶器中拉出后，需喷水或喷气水直接冷却，使铸坯快速凝固，以进入拉铸区； 2）对未完成凝固的铸坯起支撑、导向作用，防止铸坯的变形； 3）在上引锭杆时对锭杆起支撑、导向作用； 4）直弧形连铸机，二冷区第一段把直坯弯成弧形坯。 8、结晶器的主要参数：⑴长度；⑵倒锥度（最重要）；⑶结晶器断面。 倒锥度：为了减少气隙，加速钢水的传热和坯壳生长，通常结晶器的下口断面比上口断面
连铸连轧
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1、连铸流运行轨迹将连铸机分为哪几种？简述每种机型的特点? 1）立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机、椭圆形连铸机和水平连铸机。 2）A、立式连铸机：优点：铸机坯壳冷却均匀，且不受弯曲矫直作用,故不宜产生内部和表面裂纹,有利于夹杂物上浮;缺点:其设备高度大,操作不方便,投资费用高，设备维护及事故处理难，铸坯断面和定长及拉速受限,并且铸坯因钢水静压力大，板坯股肚变形较突出。 B、椭圆形连铸机:优点:是高度较弧形大大减小,钢水静压力低，铸坯股肚量小，内部裂纹中心偏析得到改善,投资节约20％－--－30%（比弧形）。缺点:结晶器内钢水中的夹杂物几乎无上浮机会，故对钢水要求严格。 C、水平连铸机：优点：是设备高度最低,钢水物二次氧化,铸坯质量得到改善，不受弯曲及矫直作用,有利于防止裂纹,设备维护简单,事故处理方便；缺点:中间包和结晶器连接处的分离较贵,结晶器和铸坯间润滑困难,拉坯时结晶器不振动,适合小坯量，多种浇注,20０ｍｍ以下方坯,圆坯，特殊钢。 Ｄ、弧形连铸机:分为单点矫直弧形连铸机,多点矫直弧形连铸机，直结晶器弧形连铸机。 a）单点矫直弧形连铸机:优点：高度比立式、立弯式低,故设备重量轻,投资费用低,安装和维修方便,钢水对铸坯的静压力小,可减少因股肚造成的内列和偏析，有利于提高拉速改善铸坯质量。缺点:钢水凝固过程中，非金属夹杂物有向弧内聚焦的倾向，一造成铸坯内部杂物分布不均匀。 b）多点矫直弧形连铸机：优点：固液界面变形率降低铸坯带液芯矫直时，不产生内部裂纹，有利于提高拉速。 c)直结晶器弧形连铸机优点:具有立式的优点,有利于大型夹杂物的上浮及钢中夹杂物的平均分布，比立弯式高度更高，建设费用低。缺点：铸坯外弧侧坯壳受拉伸,两相区易造成裂纹缺陷,设备结构复杂，检修,维修难度大。 2、连铸生产工艺对连铸设备的要求: 1)必须适合高温钢水由液态变成液固态，又变成固态的全过程； 2)必须具有高度的抗高温,抗疲劳强度的性能和足够的强度; 3）必须具有较高的制造和安装精度，易于维修和快速更换,充分冷却和良好的润滑等。 3、连铸连轧的定义：由连铸机生产出来的高温无缺陷坯,不需要清理和再加热（但需进过短时均热和保温处理）而直接轧制成材，这样把“铸”“轧”直接连成一条生产线的工艺流程就称为连铸连轧。 4、连铸和连轧紧凑联结的方法:连铸坯热装、连铸坯直接轧制。 连铸坯热装工艺是指连铸机生产的钢坯不经过冷却，在热状态下卷入加热炉加热，然后进行轧制的方法。 连铸坯直接轧制工艺是指铸机出来的高温铸坯不再经过加热或只对边棱进行轻度的补充加热就直接送往轧机轧制成材。 5、连铸连轧的优点：1）简化生产工艺流程,生产周期短; ２）占地面积少; ３)固定资产投资少;4）金属的收得率高; ５）钢材性能好;6)能耗少; 7)工厂定员大幅降低；8)劳动条件好，易于实现自动化。 6、提高拉坯速度的限制因素:1）拉坯力的限制；２)铸坯断面影响; 3）铸坯厚度影响; 4)结晶器导热能力的限制；5）速度对铸质的影响;6）钢水过热度的影响；7)钢种的影响。７、二次区包括:足辊段、支撑导向段和扇形段。 二冷区冷却方式:1)干式冷却;2)水喷雾冷却；３)水—气喷雾冷却(效果最好)。 二冷区作用：1）带液心的铸坯从结晶器中拉出后，需喷水或喷气水直接冷却,使铸坯快速凝固,以进入拉铸区; 2)对未完成凝固的铸坯起支撑、导向作用，防止铸坯的变形； 3）在上引锭杆时对锭杆起支撑、导向作用; 4)直弧形连铸机，二冷区第一段把直坯弯成弧形坯。 8、结晶器的主要参数:⑴长度；⑵倒锥度(最重要)；⑶结晶器断面。 倒锥度：为了减少气隙,加速钢水的传热和坯壳生长，通常结晶器的下口断面比上口断面小。倒锥度过小会导致坯壳过早脱离铜壁产生气隙，降低冷却效果，或使结晶器的坯壳厚度不够产生拉漏事故；倒锥度过大容易导致坯壳与结晶器铜壁之间的挤压力过大从而加速
薄板坯连铸连轧综述 1.前言 连铸连轧技术作为钢铁生产工业近年来最重要的技术进步之一，具有节约能源、流程短、设备少、成材率高、生产成本低、产品质量好、品种开发潜力大等突出优点[1~5]。而在薄板坯在生产过程中应用该技术时获得的组织晶粒细小、二次枝晶间距小、偏析程度低，应用该技术进行生产优势更加明显[6]。因此，全世界各大钢铁生产企业纷纷引进投建薄板坯连铸连轧生产线。近些年来，随着薄板坯连铸连轧技术日益成熟和广泛，使人们认识到原来的薄板坯连铸连轧技术仍有许多不足之处，开始进行技术的再开发和提高，使技术更臻于成熟和完善。2.薄板坯连铸连轧技术简介 2.1连铸连轧技术 连铸连轧全称连续铸造连续轧制，是将液态金属连续通过水冷结晶器凝固后直接进入轧机进行塑性变形的工艺方法。传统生产工艺是用熔炼炉将炼好的钢液铸成铸锭，经过保温、锻造制成锻坯，之后再通过均热炉加热到高温并保温一段时间后才进行热轧。这一过程需要多次加热保温，既浪费了能源，也使生产周期过长。而连铸连轧技术则是把熔炼好的液态钢倒入连铸机中轧制出钢坯（称为连铸坯），然后不经冷却，在均热炉中保温一定时间后直接进入热连轧机组中轧制成型的钢铁轧制工艺。这种工艺巧妙地把铸造和轧制两种工艺结合起来，相比于传统的先铸造出钢坯后经加热炉加热再进行轧制的工艺具有简化工艺、改善劳动条件、增加金属收得率、节约能源、提高连铸坯质量、便于实现机械化和自动化的优点[1~5]。 2.2薄板坯连铸连轧 连铸坯在轧制之前依据板坯厚度可以分为厚板坯连铸、中厚板坯连铸和薄板坯连铸。随着连铸坯厚度的减小，板坯中部的冷却速度增大。冷却速度增大之后，铸坯中部的晶粒变得细小、缺陷减少、偏析减轻、二次枝晶的间距也随之减小。
薄板坯连铸连轧是生产热轧板卷的一项结构紧凑的短流程工艺，是继氧气转炉炼钢及连续铸钢之后，又一重大的钢铁产业的技术革命。薄板坯连铸连轧是将传统的炼钢厂和热轧厂紧凑地压缩并流畅地结合在一起。随着在大产业生产中的不断完善、不断发展，该工艺的节能和高效的特点突现出来，充分显示出该工艺的先进性、公道性和科学性，也给企业带来了巨大的经济效益。 薄板坯连铸连轧技术因众多的单位参与研究开发，已形成了各具特色的薄板坯连铸连轧生产工艺，如CSP、ISP、FTSR、CONROLL、TSP、QSP等。其中推广应用最多的是CSP工艺。各种薄板坯连铸连轧技术各具特色，同时又相互影响、相互渗透，并在不断地发展和完善。 一、三种薄板坯连铸连轧技术的各自现状: 1.1 CSP CSP是由德国西马克公司开发的世界上最早投入工业化生产的薄板坯连铸连轧技术，自1989年在纽柯公司建成第一条生产线以来，随着技术的不断改进，该生产线不断发展完善，现已进入成熟阶段。 CSP技术的主要特点是：（1）采用立弯式铸机，漏斗型直结晶器，刚性引锭杆，浸入式水口，连铸用保护渣，电磁制动闸，液芯压下技术，结晶器液压振动，衔接段采用辊底式均热炉，高压水除鳞，第一架前加立辊轧机，轧辊轴向移动，轧辊热凸度控制，板形和平整度控制，平移二辊轧机等。（2）可生产0.8mm或更薄的碳钢、超低碳钢。（3）生产钢种包括：低碳钢、高碳钢、高强度钢、高合金钢及超低碳钢。 1.2 ISP ISP是由德马克公司最早开发的，1992年1月在意大利阿尔维迪公司克雷莫纳厂建成投产，设计能力为50万吨/a。它是目前最短的薄板坯连铸连轧生产线，主要技术特点是：（1）采用直弧型铸机，小漏斗型结晶器，薄片状浸入式水口，连铸用保护渣，液芯压下和固相铸轧技术，感应加热后接克雷莫纳炉（也可用辊底式炉），电磁制动闸，大压下量初轧机+带卷开卷+精轧机，轧辊轴向移动，轧辊热凸度控制，板形和平整度控制，平移式二辊轧机。（2）生产线布置紧凑，不使用长的均热炉，总长度180m左右。从钢水至成卷仅需30min，充分显示其高效性。（3）二次冷却采用气雾或空冷，有助于生产较薄断面且表面质量要求高的产品。（4）整个工艺流程热量损失较小，能耗少。（5）可生产1.0mm或更薄的产品。1.3 FTSR FTSR是由意大利达涅利公司开发出的一种薄板坯连铸连轧工艺，有的也称FTSC。该技术具有相当的灵活性，能浇铸范围较宽的钢种。可提供表面和内部质量、力学性能、化学成分均匀的汽车工业用板。主要技术特点是：（1）采用直弧型铸机， H2结晶器，结晶器液压振动，三点除鳞，浸入式水口，连铸用保护渣，动态软压下（分多段，每段可单独），熔池自动控制，独立的冷却系统，辊底式均热炉，全液压宽度自动控制轧机，精轧机全液压的AGC，机架间强力控制系统，热凸度控
各种连铸连轧生产线的比较 一、基本概述 裸电线是电线电缆不可缺少的部分，除了光缆以外，几乎所有的电线电缆都需要导体、需要裸线，而且相当数量的一部分产品就以裸电线的形式出现，例如钢芯铝绞线。粗略概算，包括导体部分在内的裸电线的总产值，约占电线电缆总产值的三分之一，它有着举足轻重的作用。 裸电线、电线电缆导体，其材料主要是铜、铜合金、铝、铝合金，以及其它有色和稀有金属材料。 在工农业总的用铜量中，电线电缆行业用铜量占有很高的比重。九十年代初期，全国电线电缆行业的用铜量约近30万吨，而今年估计用铜量为80余万吨，约增加近二倍的用铜量，价格却从最高每吨3万元至现在每吨1.5万元，下跌约50％，因此一些在缺铜时采用铝作代用品的电线电缆产品又恢复采用铜，如布电线、电车线等，使铜的用量日增。铜作为电线电缆最主要的导电材料，又逐步向不同的用途延伸，如用作电车线的高强度、高耐磨的铜合金线应运而生；使用高纯度、高精度的铜线为通信电缆等提供优质导电材料；特细铜线、超细铜线更为新型的电子仪器设备、通信设备、办公自动化设备等提供更为优良的产品，用铜量的增加便是理所当然的。 每年几十万吨铜需要加工，从电解铜板、加工成杆、线或异型材，需要约万台套以上的杆材、线材和异型材的生产设备，这是十分庞大的设备群体。 铜杆生产中最主要四种方法的设备，我国都应有尽有。拥有2台套浸涂法设备和至少700余台套的上引法机组用于生产无氧铜杆，保守估计，设备年生产能力在180万吨至200万吨；从德国、美国、意大利引进的铜铸轧机组超过10
台套，加上国产的连铸连轧机组，光亮铜杆的生产能力至少为50万吨至60万吨；至于原有常用的横列式轧机轧制黑铜杆，加上用水平连铸法制作型材的坯料，其年生产能力不低于30万吨至50万吨。也就是说，我国拥有的生产设备中，无氧、低氧铜杆的年生产能力在220万吨至250万吨左右。加上黑铜杆生产能力，将超过300万吨。由于乡镇企业的大量出现，一些简易的生产铜杆的方法，也就无法在此估计之中。80万吨的需要量和250万吨无氧、低氧铜装机能力之间，存在着很大的距离，因此相当大的部分设备就不得不处于减产或停产状态，以700 余台套上引法机组为例，估计约1/3至1/4的机组由于各种原因而处于停产状态，而1/2的机组的产量尚未达到原设计的生产能力，但即使如此，由上引法机组生产的铜材，仍占有我国铜杆用量的半璧江山，起着重要的作用。 我国铜线拉线机约在万台左右，至少有一半是由电工机械厂制造的，少量由国外引进，这二部分设备的性能都较优，特别至九十年代中后期，国产大、中、小拉采用连续退火的水平，已与国外设备逐步靠近，差距大大缩小了。然而在乡镇企业中仍有土拉线机，这些机器能耗高、劳动强度高、效率低、粗糙，难以加工质优的产品，这部分设备数量估计约为总数的一半，需要给予彻底改造或弃之不用。 裸电线中大量采用铝，例如：铝绞线及钢芯铝绞线。九十年代初期，用铝量每年尚不超过20万吨，以后随着经济的增长逐年增加，由于以前国家在电力系统的政策上是重发电轻送电，使送电的增长赶不上发电的增长速度。近年来开始的城市电网和农村电网改造，使送电的增长速度急剧加快，兼之九十年代开始建设的大型电站，像二滩电站、黄河小浪底电站和长江三峡电站，将相继逐步建成，送电便成为电站建设以后的重中之重，送电工程建设步入本世纪以来最辉煌、
山东平阴铝厂企业标准 QJ/PL03.4-2001 连铸连轧杆工艺技术 操作规程 2001—10—01发布2001—11—01实施 山东平阴铝厂
说明: 1.本规程由山东平阴铝厂科技处提出,由科技处组织起草. 2. 编制：邹永华、叶俊 审核：黄建芳 批准：谷吉存 参加讨论人员:：黄建芳、沈其民、杨飞侠、王显锋、边红、 邹永华、赵凯
目录 一生产工艺流程图 (1) 二熔炼工艺技术操作规程 (1) 三浇铸工艺技术操作规程 (3) 四轧制工艺技术操作规程 (4) 五收杆工艺技术操作规程 (5) 六清炉工艺技术操作规程 (6) 七烘炉工艺制度 (6) 八检查、包装 (6) 附：连铸连轧杆生产工艺卡片
一、生产工艺流程图 铝杆 二熔炼工艺技术操作规程 1 新保温炉的使用 ①保温炉投入使用前，按烘炉工艺制度进行烘炉，待炉膛温度升到800℃以上时进行洗炉。 ②洗炉应用A199.70以上品位铝水，灌铝水占炉子容积的1/2，用大耙伸进熔体中充分搅拌，然后将铝水放出，如此再清洗一次。
按连铸连轧杆生产工艺技术要求进行配料。 3 装炉 ①一般固体炉料要在灌炉前加入。若为调整铝液温度或化学成份，需要加入固体炉料。固体炉料在加入之前，要在炉门预热，待干燥后再用大耙或钎子推入炉内。禁止向炉内扔甩固体炉料以免铝水溅到电热体上或者溅出伤人。 ②灌炉前要扒干净敞口包表面的浮渣，小心倒入炉内，要倒干净敞口包内的铝水。 ③装炉前要停电，加完炉料后，根据情况确定是否送电与关闭炉门。 ④将装入的铝水、固体炉料重量记入连铸连轧杆生产工艺卡片。 4 取样 ①取样温度720～740℃，当铝水温度高出这个温度时，要通过添加固体炉料来调整铝水温度，取样前铝水温度夏天720～730℃，冬天730～740℃。 ②取样部位：熔体中间部位。 ③取样前，必须充分搅拌，搅拌时间不少于5分钟。搅拌时，作到铝液“起波不起浪”。 ④搅拌后，立即取样进行分析，鉴定化学成分是否符合要求，取样前，取样勺要预热。 ⑤当成分不符合要求时，应采用加中间合金或稀释的方法重新配料，再进行二次取样分析。 ⑥将加入的中间合金的重量计入连铸连轧杆生产工艺卡片。 5 精炼 ①精炼之前温度720～740℃。 ②精炼所用保温砖必须预热，并且在四氯化碳中浸泡30分钟以上。 ③精炼器装入保温砖之前，先在炉门口予热。 ④精炼时，精炼器应在整个熔池内缓慢移动，沿整个熔池均匀精炼，时间不少于15分钟。 ⑤精炼剂用量0.5千克/吨铝。 ⑥将精剂量的用量计入卡片。
第一章 模铸与连铸的比较 ?模铸：钢水→整模→浇铸→脱模→均热→初轧→成品轧制 ?连铸：钢水→连铸→成品轧制 ?液态铸轧：钢水→铸轧成品 模铸铸锭的凝固 ?将炼成的钢水浇注到铸铁或砂型制成的钢锭模内，凝固后形成的锭子称为钢锭。钢锭经轧制或锻压成为钢 材后方能使用，所以钢锭是半成品。 ?根据浇注方法的分为上注钢锭和下注钢锭。下注锭的表面质量优于上注锭。 ?根据脱氧程度的不同又有沸腾钢钢锭、半镇静钢钢锭和镇静钢钢锭三种。沸腾钢是脱氧不完全的钢，镇静 钢是脱氧完全的钢，半镇静钢的脱氧程度介于前两者之间，接近于镇静钢。 钢锭的应用现状 ?模铸锭与连铸坯相比，所占比例逐年减少，最终将减少到约占10％，其中合金钢和不锈钢将减少到20％， 工具钢和特殊钢将减少到40％。这是由于连铸坯可以多炉连浇、收得率高、不需初轧或开坯、能耗低，质量甚至优于模铸锭。 ?但模铸镇静钢不可能完全被淘汰，因为锻造用钢、一些小批量生产的高级合金钢及VAR(真空电弧重熔)和 ESR(电渣精炼)用的坯料仍需用模铸镇静钢来生产。 钢锭的质量 ?钢锭的质量有表面质量和内部质量之分。 ?表面质量：结疤、裂纹、表皮的纯净度和致密度。 ?内部质量：钢锭内部的纯净度、致密度、低倍非金属夹杂物数量和宏观偏析的程度。 ?沸腾钢的表面质量好，但由于锭心偏析大，内部质量不如镇静钢。 连铸：使金属液由中间包经浸入式水口不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料的一种铸造工艺。 连铸的设备以弧形连铸机为例，主要有钢包支承装置、盛钢桶(钢包)、中间罐、结晶器(一次冷却装置)、结晶器振动装置、铸坯导向和二次冷却装置、引锭杆、拉坯矫直装置(拉矫机)、切割设备和铸坯运出装置(见辊道和横向移送设备)等 连铸的优点 变间断生产为连续生产，产量↑（连铸比，连浇炉数） 冷却强度大，铸造组织比较细密，偏析小 切头切尾率少，成才过程烧损和切损少，成材率提高8～12％ 工艺过程缩短，生产周期短，能耗、运输成本降低，能耗降低30～60％（视是否热装、热送、直接轧制而定） 环保条件好，无整、脱模时的污染 便于自动化，提高技术水平 连铸的好处在于节能和提高金属收得率。 连铸的发展史 1、现代炼钢技术的发展（连铸技术的作用） （1） 1947年－1974年： 技术特点：转炉、高炉的大型化；以模铸－初轧为核心，生产外延扩大。 （2） 1974年－1989年： 技术特点：全连铸工艺，以连铸机为核心。 （3） 1989年－现在：
薄板坯连铸连轧技术 薄板坯连铸连轧是20世纪80年代末开发成功的新技术。自1989年美国纽柯克拉兹维莱钢厂世界第一套薄板坯连铸连轧CSP生产线投产以来，该项技术发展很快，至今已建成和在建的薄板坯连铸连轧生产线（含中厚板坯连铸连轧）已近30条，生产能力达4000万吨以上，占热轧带钢总产量的11%。薄板坯连铸连轧技术除SMS开发的CSP外还有DEMAG的QSP、DANIELI的FTSR和V AI的CONROL 等5种类型。 实践证明，它们具有三高（装备水平高、自动化水平高、劳动生产效率高）、三少（流程短工序少、布置紧凑占地少、环保好污染少）和三低（能耗低、投资低、成本低）等优点。和传统工艺相比，薄板坯连铸连轧工艺还具有如下特点： ⑴由于板坯厚度较薄，它在结晶器内冷却强度大，柱状晶短，铸态组织晶粒细化。 ⑵直接轧制，取消了α—δ相变温度区的中间冷却，热轧变形在粗大奥氏体组织上直接进行，避免合金元素在板坯冷却过程中析出，而使成品组织得到弥散硬化和获得更精细、更均匀的金相组织。 ⑶均热工艺、辊底炉式均热炉保证了板坯在轧制过程中头尾温度的均匀和稳定，而使带钢全长的力学性能和厚度公差均匀一致。 ⑷强力高压水除鳞，保证带钢的表面质量。 ⑸高精度动态液压压下厚度自动控制（HAGC）、板形和平直度自动控制（PCFC）、精确的宽度和温度自动控制使带钢的几何尺寸
精度达到最高水平。 ⑹较高的轧制温度、进精轧机的开轧温度一般控制在1100～1150℃，比常规轧机进精轧高100～150℃。因此，即使精轧机架数少，也能更易轧制超薄热轧带钢。 ⑺由于薄板坯连铸连轧机生产线的小时产量主要取决于连铸机的拉速和板坯宽度，因此轧制薄规格带钢不会像传统轧机那样受到很大影响。 薄板坯连铸连轧机的上述特点使其在产品质量和薄规格轧制上具有较大优势。
报告提纲 1薄带铸轧研发历程薄带铸轧技术产业化现状及宝钢发展水平23薄带铸轧技术特征 4宝钢薄带铸轧产品拓展及市场应用5 薄带铸轧产业化存在问题及未来发展方向
薄带铸轧，钢铁人一直的梦想 160年前，英国冶金学 家 H.Bessemer提出设 想：直接把钢水浇铸成 带钢。 直接浇铸1.4-2.5mm 一道次轧制0.7-2.0mm 薄带连铸连轧工艺示意图
薄带铸轧，前赴后继，不断成长 D S C H i k a r i N S C J A P A N Henry Bessmer C H I N A E u r o p e A m e r i c a M H I W a s e d a u n i v e r s i t y N K K H i t a c h i Z o s e n N M S H i t a c h i P a c i f i c m e t a l N i s h i n s t e e l N i p p o n s t a i n l e s s s t e e l N i p p o n m e t a l s N i p p o n y a k i n S M I G e n e r a l e l e c t r i c w e s t i n g h o u s e A l l e g h e n y B a t e l l e i n l a n d M I T A r m c o W e i r t o n s t e e l B e h t l e h e m s t e e l I n l a n d s t e e l P r o j e c t B e s s e m e r C a s t r i p B H P I H I K o r e a MEFOS British steel Danieli MDH D a v y CLECIM RUSSIE VNIMETMAC H IRSID USINOR THYSSEN CSM VAI Krupp INNSE S H S R I R A L C Q U B a o s t e e l B a o s t r i p E 2 s t r i p P O S C O P o s t r i p MPI IRSID Aachen Myosotis TKS Eurostrip KTN N U C O R P r o j e c t M MAIN SMS 1856-2016 40-50 TEAMS ＄4000-5000M
UL+Z-1800/10+255/12型铝杆连铸连轧生产线机械说明一、机组用途及组成 本设备采用连铸连轧法工艺生产电工铝杆，生产的杆径为￠10mm。原材料为普铝锭或废铝线。 本生产线由溶化炉（竖炉）、五轮式整体连铸机、油剪机、喂料装置、连轧机、润滑系统、冷却系统、滑动无油收杆装置等组成。 （其中炉子为外购配套或用户自备） 二、技术规范 （一）主要技术参数 导电铝杆直径：￠10mm 生产能力： 2.5-4.8t/h 设备总尺寸：36.05×7.2×4.2m 设备总重量：55t （二）各组成部分技术参数： 1、五轮式连铸机（四面冷却） 1）、结晶轮直径￠1800mm 2）、结晶轮截面积 1800mm2 3)、铸锭面积 1800mm2 4）、浇铸速度 8-15m/min（电动机转速 500-1000rpm） 5）、结晶轮转速 1.66-3.3r/min 6）、电动机型号 Z4-112/4-2 5.5K 1000r/min 7）、冷却水压 0.35-0.6Mpa 8）、冷却水量 100t/h (内冷 40t/h；外冷 40t/h；侧冷 20t/h) 9）、浇堡升降电机 Y901-2 1.1KW 2840r/min 10）、钢带压紧气缸 10A-2CDD125B100-Y 11)、钢带张紧气缸 10A-2CDD250B100-Y 2、油剪 3、连轧机 1）、形式 2+10(2架两辊；10架三辊Y型) 2）、出杆直径￠10 3）、机架数 12架 4）、轧辊名义尺寸￠255mm 5）、相邻机架传动比 1：1.25 6）、终轧速度 V＝7.2m/s 7）、产量 2.5-4.8t/h 8）、轧制中心高 900mm 9）、主电机型号功率 Z4-315-22 225kw 680r/min 10）、齿轮箱润滑油箱 3m3 11）、乳化液 65m3 4、喂料装置
薄板坯连铸连轧(8)—唐钢FTSR 2006-12-19 唐钢的薄板坯连铸连轧(ＦＴＳＲ)生产线，工程分2期建设，一期工程年产150万ｔ热轧钢卷，带钢厚度～4ｍｍ，宽度850～1680ｍｍ，最大卷重30ｔ；二期工程完工后，年产250万ｔ热轧钢卷，带钢厚度～ｍｍ。产品钢种为碳素结构钢、优质碳素结构钢和低合金结构钢。 该生产线采用意大利达涅利的ＦＴＳＲ(ＦｌｅｘｉｂｌｅＴｈｉｎＳｌａｂＲｏｌｌｉｎｇ)工艺技术，是国内第一条采用此项技术的薄板坯连铸连轧生产线，也是继加拿大的阿尔戈马(Ａｌｇｏｍａ)钢铁公司，美国的北极星厂(ＮｏｒｔｈＳｔａｒＢＨＰ)之后，购买此项技术的第三条生产线。该工艺采用凸透镜型结晶器，带辊型的液芯压下，辊底式隧道炉，2架粗轧机，5架ＰＣ精轧机，配备了先进的自动化检测仪表，实现计算机系统的顺序控制、逻辑控制、过程优化控制、生产质量控制等多层次全方位高智能化的自动控制。可实现3点除鳞、半无头轧制、铁素体轧制。 生产钢种 生产钢种：超低碳和低碳钢占55%(其中含6%包晶钢)；中碳钢占25%；低合金钢占20%。产品尺寸：厚度0 8～4 0ｍｍ(一期工程)，0 8～12 7ｍｍ(二期工程)；宽度850～1680ｍｍ；钢卷内/外径Φ762/Φ1200～Φ2025ｍｍ；最大卷重30ｔ；最大卷单重18ｋｇ/ｍｍ。 连铸工艺概况 钢水经150ｔ精炼炉、150ｔ脱气炉处理后，运往钢包回转台，注入工作容量38ｔ、溢流容量42ｔ的中间包，进入结晶器，铸成厚度90ｍｍ的连铸坯。经铸坯的弯曲、矫直及薄板坯液芯轻压下系统，使连铸坯厚度减薄到70ｍｍ。再经除鳞，进入辊底式加热炉。
图唐钢薄板坯连铸连轧生产线工艺布置简图 1-钢包；2-中间包；3-直弧形连铸机；4-除鳞箱；5-辊底式加热炉；6-立辊轧机；7-粗轧机；8-中间温度控制系统；9-飞剪；10-精轧机；11-层流冷却装置；12-高速飞剪；13-地下卷取机 1 工艺特点 (1)凸透镜型结晶器 达涅利公司为解决连铸坯易出现表面裂纹和疤痕等缺陷，开发了凸透镜结晶器。其鼓肚形状贯穿整个铜板，并一直延续到扇形0段中部。在结晶器出口处，有一套带形状的辊子，对铸坯鼓肚矫平。这种结晶器的内部容积比较大，有较好的钢水自然减速的效应。坯壳在结晶器内变形小，所受的应力大大降低，不易产生裂纹和疤痕。同时结晶器弯月面处钢液面积大，有利于保护渣的熔化，可使坯壳传热的热流密度相对减小，有利于浇注有裂纹敏感性的钢种。 (2)浸入式水口 达涅利公司采用优化的四孔圆柱形水口，使结晶器液面平稳，可实现理想的流场分布。钢液不冲刷坯壳，可提高连浇炉数和金属收得率。在水口壁与结晶器铜板间不产生搭桥。 (3)采用液压振动 液压振动频率高，振幅小，可根据铸坯拉速调节。唐钢采用的频率为0～600次ｍｍ，行程0～20ｍｍ，波形为正弦波或非正弦波。 (4)漏钢预报和热像图 漏钢预报系统由一套热电偶和耐热电缆组成。实时检测结晶器铜板的温度，通过一个专门的软件程序可以显示结晶器的热像图，并检测结晶器内的临界热流状况(粘结、漏钢等)。热像图可以全面地反映结晶器内坯壳的凝固过程，实时检测各种临界状态。使结晶器透明，实时调整操作，减少事故。 (5)液芯轻压下技术
第一章钢铁冶金基本知识 第二章连铸机构造及各部分功能 第三章连铸坯质量及其控制 第四章连铸坯的热装、热送、能量的衔接 第五章薄板坯连铸连轧 第六章连铸大方坯液芯轧制 第七章近终型连铸及铸轧的配合 第一章钢铁冶金基本知识 一．钢铁冶金系统工程 二．对合格钢水的要求 三．炉外精炼 连铸与冶炼能力、节奏的匹配 一、钢铁冶金系统工程 1.工艺过程：矿石→选矿（磁选、浮选）→烧结（球团）→炼铁（高炉、非高炉）→炼钢（平炉、转炉和电炉； 炉外精炼）→铸造（模铸、连铸）→轧制（热轧、冷轧）→成品（板、管、型、线）。 2.最终产品的组织性能要满足用户的各种需要。（强度、塑性、韧性、加工性能、特殊物理化学性能）。 3.最终性能取决于成份控制、各工序的组织性能控制、具有遗传性、要求系列优化 二、对合格钢水的要求 1.温度合格 2.成份合格 3.纯净度合格 二、对合格钢水的要求 1. 温度合格：控制出钢温度、浇铸温度（考虑各中间过程温降）。 温度过高：钢中气体夹杂物↑，铸坯易裂，钢质变差，各项耐火材料消耗增加，枝晶粗大，偏析增加。 温度过低：浇铸困难，结晶器液面结壳，钢水粘度增加，气体夹杂物上浮困难。 . 温度合格：控制出钢温度、浇铸温度（考虑各中间过程温降）。 过热度：钢的浇铸温度与该钢种的液相线温度之差。 △T＝Tm－Tl，一般15~35℃ Tl＝1537℃－[88C％＋8Si％＋5Mn％＋30P％ ＋25S％＋5Ca%＋4Ni%＋2Mo％＋2V％＋ ＋1.5Cr%] 2.成份合格 基本成分： C 来自铁水、增碳剂、高碳铁合金、保护渣 Si 来自铁水、脱氧剂、铁合金 Mn 来自铁水、脱氧剂、铁合金 P 来自铁水中的矿石 S 来自铁水中的焦炭、石灰 P 、S为有害元素，S引起热脆，P引起冷脆，要通过炉外精炼将S脱至0.01%以下，P脱至0.015%以下（高级钢S和P脱至0.005%以下）。 2.成份合格 合金成分：特殊加入，视钢种而定。 Cr、Ni、Mo、Mn、Si 等 微合金元素：特殊加入或铁矿石残留，少量加入（如0.003%）就可获得优异性能。Nb、V、Ti、Re、B 有害成份：S%、P%、Cu%、As%、Pb%、Sn%等来自废钢和炼钢辅料，要求控制在要求范围以下 调整成份时要考虑合金元素的收得率，应在脱氧后加入，并有成分微调功能。 3.纯净度合格 气体[H] 来自原材料、耐火材料、空气中的水分，易引起白点。目前控制水平在2ppm 以下。 [O] 来自空气及吹炼中的氧，引起皮下气泡、氧化物夹杂，故炼钢后期要脱氧（加入MnFe、SiFe、Al）。