连铸新技术

2026/4/23 11:14:25

为什么高效连铸特别强调要保证浇注钢水温度?

适宜的钢水温度(不同的钢种有不同的温度要求)可使高效连铸生产获得高质量的铸坯;而钢水过热度提高,钢坯坯壳减薄,钢水易于二次氧化,夹杂物增多,耐材严重冲蚀,易出现较肚、漏钢、柱状晶发达、中心偏析严重、缩孔严重等一系列问题。高效连铸的生产实践和理论都得出了相同结论,即低温浇铸是提高拉速及改善铸坯质量的重要手段之一。当然,温度低要有界限,温度过低会出现钢水流动性差、水口冻结、夹杂物难以上浮等问题。所以高效连铸特别强调要保证浇注钢水温度;即钢水浇注温度均匀稳定地保证在规定的范围内。

高效连铸机的钢包支撑装置有何特点?

高效连铸机的钢包支撑无论是回转台还是三包位行走小车,都应该做到换包快捷,易于上水口,易于阻挡下渣,最好能配有耐用的动态称重装置,以适合多炉连浇、保护浇铸等高效连铸的基本要求。

高效连铸机对中间包的要求是什么?

高效连铸机对中间包的要求是:

(1)中间包容量大,钢水液面深度要保证足够的夹杂物上浮时间。目前,年产6Q万吨的4机4流高效方坯连铸机中间包容量可达25吨、液面溢流标高900mm。

(2)中间包要有最佳温度场及热流分布(通过内腔形状,坝、挡墙等方法获取),以达到各水口之间的温度尽可能的均匀,即外侧水口与内侧水口温度差在±3℃为好。

(3)高效连铸由于连浇炉数高,要求中间包外壳体及底部不变形;炉衬经久耐用,最好是整体喷涂。耐材不易腐蚀脱落污染钢水,尤其水口要经久耐用,最好配置水口快速更换装置。

高效连铸机对中间包车的要求是什么?

高效连铸机作业率高,因此要求中间包车的事故率要低。中间包车的升降系统要可靠耐用,升降平稳,以适应保护浇铸的要求。称重装置尤其应可靠,使用寿命长,保证监控中间包液面高度,使中间包液面稳定,波动小,满足高效连铸的需要。

中间包车的横向移动要平稳精确,保证水口与结晶器的准确对位。目前小方坯上多采用高低腿门式中间包车,这种中间包车易于操作,采用液压驱动,更快捷、平稳。

什么是中间包冶金?中间包冶金对高效连铸有何影响?

中间包冶金的概念包括: (1)净化、洁净钢水的功能。 (2)调节钢水温度,均匀钢水温度。

(3)中间包内可以进行吹氩、喂丝、加热,起到微调成分,调节温度等冶金功能。

中间包冶金对高效连铸是极其重要的过程。在高拉速条件下,中间包冶金在保证钢水的洁净度,钢水温度的均匀性和稳定性,提供最佳成分及其稳定性方面起到了重要作用。中间包冶金是生产高质量铸坯的重要保障。

为什么要采用中间包加热技术?常用的有哪些加热技术?

采用中间包加热可保持最佳过热度浇铸、补充合金微调所需热量。常用的加热技术有:等离子体加热,电感应加热,电渣加热,陶瓷电阻加热。

高效连铸机结晶器设计的主要特点是什么?

高效连铸机结晶器设计的原则是:

(1)保证高效率的热传导功能,即冷却强度大,冷却效率高,使铸坯在结晶器内结壳达到足够的厚度。

(2)结晶器的热流强度均匀。热流强度均匀使铸坯坯壳均匀。 (3)拉坯阻力小。

(4)结晶器,特别是铜管寿命长。

目前方坯结晶器主要采用抛物线铜管、精致铜水套技术。结晶器铜管的内腔形状应尽可能与坯壳的凝固特性曲线相吻合,水套应保证足够的尺寸精度,以保证水缝的均匀性。高效连铸机结晶器一般都配有电磁搅拌和液面检测装置。

什么是压力水膜结晶器?

压力水膜结晶器是比利时冶金研究中心(CRM)和阿贝德厂(Arbed)联合开发的一种高效结晶器技术。具体做法如下:在结晶器下口固定有四块钢板,水从每块钢板上加工的狭缝喷射出来,钢板与结晶器面成直线放置,并与铸坯表面间留有小间隙,间隙使高速流动着的水充满并形成一层水膜。钢板上的狭缝向下倾斜,使得从中流出来的水能朝下流动。水膜既起强冷作用,又起支撑铸坯作用,这就是压力水膜结晶器。

什么是曲面结晶器?

曲面结晶器是中冶连铸开发的一种高效方坯结晶器技术。该技术是从传热角度,根据气隙产生的主要原因,通过对结晶器热变形和小方坯收缩的分析开发出来的。其基本特征如下:该结晶器从轴向看由三部分组成。上口部分轴向和横向具有变化的锥度,且横向中间往外凸;中间部分轴向具有变化锥度,横向为正方形;出口部分轴向和横向具有变化的锥度,横向中间往内凹,以补偿由结晶器热变形和小方坯收缩产生的气隙,并降低出口部角部区域摩擦力,使坯壳在结晶器内均匀、快速生长,从而获得高拉速,改善铸坯质量。

高效方坯连铸机结晶器铜管内腔形状是根据什么原则设计的?

高效方坯连铸机结晶器铜管内腔形状是根据连铸方坯的凝固特征设计的。主要考虑了两个方面:

一是在弯月面附近,由于热流密度大,热量集中,结晶器铜管受热变形量。 二是铸坯在凝固过程中的坯壳收缩。设计的原则是结晶器铜管内腔形状与凝固坯壳收缩规律相一致,减少气隙热阻。研究发现方坯连铸结晶器铜管外壁四周的冷却水流速不均匀,会导致结晶器铜管上的一个或多个壁面比其它壁面温度高,引起结晶器铜管热变形,严重影响铸坯质量和连铸生产。因此,水套与结晶器铜管之间的间隙均匀性非常重要,生产中要绝对保证结晶器铜管的外部尺寸和水套的内部尺寸之间保持精密公差。如水缝为4.8mm,当间隙相差仅lmm就会导致冷却水速变化20%,因此采用窄水缝技术的结晶器,就要配有精度要求非常高的水套。否则还不如采用宽水缝技术的结晶器。另外,通过对水套的研究还发现:在水套与法兰焊接处,由于焊接变形,水套发生鼓肚,使此处冷却水流速局部降低,导致与此对应处的结晶器铜管表面温度显著提高,也影响铸坯质量和连铸生产。目前,国内使用的水套绝大部分为先数控铣后,再拼装焊接在一起,或经简单分块冲压后再焊接在一起。因此,这类水套并不能保证真正意义上的高效连铸生产。

综上所述,要从真正意义上解决高效连铸核心问题,其中之一就是要很好地解决水套内腔形状和尺寸精度控制问题。目前钢厂大量使用的结晶器铜管几乎都是挤压成型技术生产的,铜管内、外形及其尺寸控制已达到很高精度。如果能采用铜管生产技术来生产水套,这个问题就好办了,但前提要解决好用铜管生产技术生产出来的铜水套与水会法兰连接装配问题。因为水套法兰一般为钢件,如果钢与铜焊接在一起又会引起铜水套变形,而且铜与钢的焊接技术也不好掌握。中冶连铸科研人员巧妙地解决了这道难题。他们不用焊接,而是用简单纯机械加工和一般机械装配方法,就能完成法兰与铜水套之间的连接难题,这就是精制铜水套技术,是我国的自主知识产权。该项技术已成功应用在宣钢、浦钢、承钢、酒钢等钢厂的连铸生产中,也是中冶连铸公司的国家专利技术。

什么是精制铜水套技术

研究发现方坯连铸结晶器铜管外壁四周的冷却水流速不均匀,会导致结晶器铜管上的一个或多个壁面比其它壁面温度高,引起结晶器铜管热变形,严重影响铸坯质量和连铸生产。因此,水套与结晶器铜管之间的间隙均匀性非常重要,生产中要绝对保证结晶器铜管的外部尺寸和水套的内部尺寸之间保持精密公差。如水缝为4.8mm,当间隙相差仅lmm就会导致冷却水速变化20%,因此采用窄水缝技术的结晶器,就要配有精度要求非常高的水套。否则还不如采用宽水缝技术的结晶器。另外,通过对水套的研究还发现:在水套与法兰焊接处,由于焊接变形,水套发生鼓肚,使此处冷却水流速局部降低,导致与此对应处的结晶器铜管表面温度显著提高,也影响铸坯质量和连铸生产。目前,国内使用的水套绝大部分为先数控铣后,再拼装焊接在一起,或经简单分块冲压后再焊接在一起。因此,这类水套并不能保证真正意义上的高效连铸生产。

综上所述,要从真正意义上解决高效连铸核心问题,其中之一就是要很好地解决水套内腔形状和尺寸精度控制问题。目前钢厂大量使用的结晶器铜管几乎都是挤压成型技术生产的,铜管内、外形及其尺寸控制已达到很高精度。如果能采用铜管生产技术来生产水套,这个问题就好办了,但前提要解决好用铜管生产技术生产出来的铜水套与水会法兰连接装配问题。因为水套法兰一般为钢件,如果钢与铜焊接在一起又会引起铜水套变形,而且铜与钢的焊接技术也不好掌握。中冶连铸科研人员巧妙地解决了这道难题。他们不用焊接,而是用简单纯机械加工和一般机械装配方法,就能完成法兰与铜水套之间的连接难题,这就是精制铜水套技术,是我国的自主知识产权。该项技术已成功应用在宣钢、浦钢、承钢、酒钢等钢厂的连铸生产中,也是中冶连铸公司的国家专利技术。

高效连铸结晶器铜管材质的主要特征是什么?

高效连铸结晶器材质的要求是导热性好,再结晶温度高,抗热疲劳,强度高,耐磨性好,使用寿命长,高效连铸结晶器铜管材质的主要特征是铜管材质上述性能的综合性能最优。

什么是人工附加气隙结晶器?有什么优点?

人工附加气隙结晶器是新日本制铁株式会社开发的一种高效方坯结晶嚣技术,又称X-MOLD。传统结晶器中热流量沿结晶器轴向分布极不均匀,在弯月面处最大,在结晶器下部热流量显著下降,这也是传统结晶器难以大幅提高连铸造拉速的障碍。新日本株式会社认为:不能找到弯月面处的大量热流量,并使其向结晶器中下部转移的方法,实现结晶器内热流量沿结晶器轴向分布近似恒定,是解决结晶器高拉速的关键所在。新日本制铁株式会社采取二条措施解决上述问题。首先在弯月面附近人为培养人工气隙,使该区域热流。另外,铜管锥度采用

抛物线锥度,以提高结晶器中下部热流。培养人工气隙的具体措施是在弯月面区域采取机械加工方法来实现。控制热流的传递。实践证明该种结晶器非常适合品种钢生产。

什么是热顶结晶器?

铸坯表面质量很大程度上取决于弯月面处初生坯壳的均匀性,而初生坯壳的均匀性决定于弯月面处的热流密度和传热的均匀性。热流密度大,初生坯壳增长太快,会增加振痕深度,同时使坯壳提前收缩,增强了坯壳厚度的不均匀性。局部产生凹陷,组织粗化,产生明显的裂纹敏感性。为此,在结晶器弯月面区域镶嵌导热材料,以减少热流密度,延缓坯壳收缩,即热顶结晶器。

试验表明,浇注低碳钢时拉速为1.3m/min,弯月面处的热流密度;普通结晶器2MMW/m2,热顶结晶器0.5MMW/m2。采用热顶结晶热流减少了75%,振痕减少了30%,表面质量得到明显改善。

爆炸成型的结晶器铜管有何特点?

带锥度的结晶器铜管可以采用仿型加工或带内芯和外模的压力成型方法制造,仿型加工会破坏铜的组织结构,影响使用寿命,加工复杂锥度需要特殊的加工设备,提高了制造成本。压力成型会产生较大的切头切尾,铜的收得率低。爆炸成型的结晶器铜管可以制成多锥度及内腔的小园角,尤其有利于报废的旧结晶器得到恢复。

爆炸成型的结晶器水套有何特点?

随着高效连铸造的发展,高效窄缝水套式结昌器在国内外得到了广泛的应用。窄缝水套

式结晶器对导流水套的精度和形式提出了很高的要求。结晶器四侧水逢的偏差会对水流速带来很大的影响,造成四侧冷却不均匀。加工结晶器水套采用机加工后焊接以及整体挤压后焊接的方法都难以完全消除焊缝的影响。爆炸成型的结晶器水套具有无焊缝加工,制造精度高等特点,国外的不锈钢水套多采用爆炸成型工艺制作。

什么是喷淋式结晶器?有何特点?

喷淋式结晶器是将管式结晶器隔离水缝改为喷淋水冷却,即由喷嘴喷出的喷淋水直接喷到结晶器铜管上实现冷却。冷却效率高,有较显著的节水效果。喷淋式结晶器结构简单,对密封要求低,避免了水缝结晶器铜管角部冷却强度不可调、冷却强度相对较弱、温度分布不均匀等问题。喷淋式结晶器在小方坯连铸机上得到了广泛的应用。理论上讲,喷淋式结晶器可使用一般的冷却水,但在生产实际中出现的结垢、喷嘴堵塞等问题导致的事故影响了喷淋式结晶器的使用。


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