冶金企业中连铸设备的概况与发展

1071 编辑：中冶有色技术网来源：朴宏伟张青辉李秀红

2024-03-06 13:53:34

摘要：连铸是实现我国钢铁工业现代化的重点项目之一。因此大力宣传和普及连铸技术知识是十分必要的。本文简要介绍了我国现有的连铸设备，并着重叙述了国内连铸设备制造情况，以及对今后连铸设备制造的设想。

关键词：连铸设备;连铸机生产;连铸技术

随着钢铁冶金技术的不断发展，就目前钢铁形势而言，我国大多数国有大型钢铁企业落后的炼钢工艺都得到了有效改善，连铸等生产工序也随之有了突飞猛进的发展，这就要求我们进一步统筹全局，做好设备的管理和维护。在炼钢的整个工艺过程中，连铸生产是轧钢生产的前道工序，也是炼钢生产中的重要环节。

1 连铸技术概况

连铸工艺，即将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。连铸自动化控制主要有连铸机拉坯辊速度控制、结晶器振动频率的控制、定长切割控制等控制技术。

铸铁水平连铸课题为国家“七五攻关项目，铸铁经过水平连铸方法生产的型材，无砂型铸造经常出现的夹渣、缩松等缺陷，其表面平整，铸坯尺寸精度高，无需表面粗加工，即可用于加工各种零件。特别是铸铁型材组织致密，灰铸铁型材石墨细小强度高，球铁型材石墨球细小园整，机械性能兼有高强度与高韧性结合的优点。国际上铸铁型材已广泛运用到制造液压阀体，高耐压零件，齿轮、轴、柱塞、印刷机辊轴及纺织机零部件。在汽车、内燃机、液压、机床、纺织、印刷、制冷等行业有广泛用途。

2 连铸技术的优点

2.1 连铸工艺的优点

连铸的生产过程是个连续动态的过程，钢液将潜热和显热释放出来，凝固成有规则的铸坯形式。钢在这种过程中完成由液态向固态的转变过程，这一过程较为复杂，钢内部的热量、动量和质量，在传输过程中发生了一定的相变过程，通过应力和外力作用产生形变过程，这一过程相互影响，往耦合进行。同传统的模铸―初轧开坯的工艺相比，连铸工艺有其自身的工艺特点：

首先是连铸的生产极其简化了生产工艺流程，原有的模铸工艺从脱模、整模、钢锭均热到开坯，极大的增加了生产投资，据有关报道，采用连铸工艺进行生产，可减少30%占地面积，可节省40%操作费用，可节省40%基建投资，可减少15%耐火材料的消耗。在很多程度上提高了金属的收得率，一方面，连铸生产中使得钢坯的切头切尾损失大幅度降低;另一方面，通过连铸生产其产品更容易接近最终产品，不再使用原有模铸工艺中的加热开坯环节，将金属损失进一步减少，有效地提高了金属的收得率。其次，有效地使生产过程中的能耗降低，避免了钢锭开坯加热过程中的燃料消耗，总体减少消耗接近一半。第三，提高了生产过程中的自动化控制及机械化控制水平，提高了劳动生产率，为现代化企业升级改造创造条件。

2.2 主要工艺参数

连铸机的主要工艺参数决定了产品规格和设备性能，同时也是机械设计和设备选型的重要依据，现将主要工艺参数介绍如下：

铸坯断面，是确定连铸机功能要求与机型选擇的重要参考数据，我们不但要结合炼钢炉的容量大小和连铸机的生产能力，同时要兼顾到轧钢机的规格同连铸坯断面之间的联系，以保证生产出合格质量产品的同时保证其断面最小最经济。拉速：在连铸机生产过程中，拉速（m/mim）或注速（kg/min·流）是衡量连铸机生产能力的重要标志，也是生产过程中，操作人员的主要控制参数，其速度受到铸坯质量（内裂、偏析）、安全浇注（防止漏钢）、设备条件（冶金长度等多重因素影响。冶金长度，就是我们日常所说的铸坯的液心长度。通常在最大拉速并且浇注最厚连铸坯过程中，钢液从结晶器液面位置到全部凝固完全的距离。它是影响弧形连铸机半径和二次冷却区长度最为重要的工艺参数。

2.3 薄带连续铸轧

薄板坯连续铸轧是将热轧同薄板坯铸造联系在一起进行，也就是金属凝体在连铸机生产过程中通过结晶器使金属凝体凝固成薄板坯，之后的工序为通过连轧机最终轧成板材，实际上轧钢和铸造是两种独立的工序。薄板坯连续铸轧工艺从本质上将传统的钢材生产方法进行改变，避免了热轧、粗轧、连铸及相关的加热切头等相关工序，直接将金属液体凝固成型，将轧制和铸造过程结合在一起，极大的缩短了工艺流程，有效地减少了能源消耗，降低了生产成本。

3 对发展我国高效连铸技术的看法

第一，要保证炼钢生产的稳定性和节奏性。为实现高效快节奏的连铸生产，炼钢部门不但要供应稳定，而且要保证供应钢水温度合适、成分稳定。原因主要在于钢铁与溶解氧反应也可能产生碳化物。由于金属是液态，这种碳化反应是非常的快，同时产生大量高温气体，如果是在中间包或者结晶器中发生碳化反应，氧元素还会反应生成氧化硅或氧化铝，如果产生过多的氧化硅或氧化铝将有可能堵塞中间包与结晶器中间的连接管，进而导致破坏生产。第二，对炉机配合给予高度重视。对于新建项目，要充分考虑到炼钢与连铸车间的炉机配合情况。而对于旧连铸机改造来说，炉机配合更为重要，将原有的连铸机台数多，小容量炼钢炉多的情况，改造为高效连铸机，要求加强钢水分配与调度，适当取舍部分连铸机，已达到合理生产的目的，取得切切实实的经济利益。

参考文献：

[1]郝晓华.铸造高级轧制用板坯的新型连铸设备[J].世界有色金属，2005（10）.

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