连铸考试复习总结

1、连铸机规格的表示： a- 组成1台连铸机的几数若为1时忽略；R-机型为弧形或椭圆形连铸机；b-连铸机的圆弧半径m，（可浇铸坯的最大厚度）c-铸机拉辊辊身长度mm，（可容纳铸坯最大宽度）拉坯速度是指每分钟拉出铸坯的长度，单位是m/min，简称拉速。浇注速度q是指每分钟每流浇注的钢水量，单位为是t/(min 流)，简称注速。方坯板坯宽厚比小于3大于3坯壳安全厚度(mm)81015 凝固定律： 实际拉速是最大理论拉速的90%95%。铸机的圆弧半径R指铸坯外弧曲率半径，单位是m。液相深度： D不换单位 冶金长度： 钢包作用：用于盛装、运载钢液并进行浇注的设备，也是钢液炉外精炼的容器。钢包的容量：应与炼

2、钢炉的最大出钢量匹配。留有10%的余量和一定的炉渣量；大型钢包的炉渣量应该是金属的3%5%，小型钢包的渣量为5%10%；钢包上口还应留有200mm以上的净空。钢包的形状与尺寸：耳轴的位置应比满载重心高200400mm；为便于清除残钢残渣，钢包桶壁应有10%15%的倒锥度；大型钢包桶底应向水口方向倾斜3%5%。钢包由外壳、内衬（一般有保温层、永久层和工作层组成）、注流控制机构和底部供气装置等部位组成。长水口又称保护套管用于钢包与中间包之间保护注流不被二次氧化，同时也避免了注流的吸气、飞溅以及敞开浇注的卷渣问题。 常用的长水口有熔融石英质和铝碳质两种。钢包回转台主要有直臂式和双臂式两类。中间包的作

3、用：减压、稳流、去渣、贮钢、分流和中间包冶金。（即减少钢液静压力，稳定注流；有利于夹杂物上浮，净化钢液；将钢液分配给结晶器；贮存一定量的钢液，更换钢包时不会停浇；可以将部分炉外精炼手段移到中间包内实施。）中间包的容量是钢包容量的20%40%，在通常浇注条件下，钢液在中间包内应停留810min，才能起到夹杂物上浮和稳定注流的作用。中间包刚水量：中间包内型尺寸：在液面以上留有约200mm的净空；水口距离包壁端部200mm以上；倾角913度为宜；钢液注入位置与水口的距离应有利于刚也分配，钢液在中间包内不致形成死角；注流的冲击点到最近水口中心距离应大于500mm；水口中心距端墙应在400600mm以免

4、卷渣和对端墙过分的冲蚀。中间包内衬由绝热层、永久层和工作层组成。绝热层一般用石棉板、保温砖或轻质浇注料浇注。永久层用黏土砖砌筑或整体浇注成形。工作层可用高铝砖、镁质砖砌筑还可以喷涂1030mm的一层涂料还有中间包干式料。中间包车的作用：用来支承、运输、更换中间包的设备；结构要有利于浇注、捞渣和烧氧等操作；还应具有横移、升降调节和称量作用。中间包车的类型：悬吊式（水口伸出车体外，位于结晶器的外侧，结构一根轨道在高架梁上，另一根轨道在地面上。适用于小断面铸坯的连铸机生产。）；门式（轨道布置在结晶器两侧，重心处于车框中，适用于大型连铸机。）。结晶器是一个水冷的钢锭模，是连铸机的核心部件，称之为连铸设

5、备的心脏。结晶器的作用：钢液在结晶器内冷却、初步凝固成型，且均匀形成具有一定厚度的铸坯的坯壳。结晶器采用冷却水冷却，通常称为一次冷却。结晶器的要求：凝固过程是在坯壳与结晶器壁连续、相对运动下进行的。因此结晶器应具有良好的导热性和刚性，不易变形；重量要轻以减少震动时的惯性力；内表面耐磨性要好，以提高寿命；结构简单，便于维护。结晶器的类型：按外形分为直结晶器和弧形结晶器；按结构分为管式结晶器（小方坯、圆坯和矩形坯）和组合式结晶器（大方坯、大矩形坯和板坯）。管式结晶器其内管为冷拔异形无缝铜管，外面套有钢质外壳，铜管与钢套之间留有约7mm的缝隙通冷却水，即冷却水缝。结晶器铜管壁厚为1015mm，磨损后

6、可加工修复，但最薄不能小于56mm。组合式结晶器由四块复合壁板组合而成，每块都是由铜质内壁和铜质外壳组成。在复合壁板内壁结合的角部，垫上35mm并带45度倒角的铜片，以防止铸坯角裂。多级结晶器即在结晶器下口安装足辊、铜板或冷却格栅。结晶器过长 会使铸坯表面产生裂纹、拉裂结晶器太短 形成的坏壳太薄，出结晶器后也容易漏钢。结晶器振动的目的：上下往复振动以防止坯壳与结晶器粘结而被拉裂，且有利于保护渣在结晶器壁的渗透，保证结晶器充分润滑和顺利脱模。结晶器振动机构：短臂四连杆式振动机构，四偏心轮振动机构和差动液压振动机构。振动方式：正弦振动过渡比较平稳，冲击较小。有利于提高振动频率、减小振痕，改善铸坯质

7、量。 非正弦振动（高速）有利于断裂坯壳的压合，有利于铸坯脱模，负滑时间短，铸坯表面振动痕浅，结晶器振动速度与拉速之差减小。行程（冲程）结晶器从最高位置下降到最低位置，或从最低位置上升到最高位置振幅冲程的一半，即从最高点到平衡点或从平衡点到最低点。频率 1min内振动的次数即为频率。负滑脱时间：结晶器下振速度大于拉坯速度的时间。结晶器超前量：结晶器下振行程超过拉坯行程的差值。控制结晶器上振最大速度有利于减少坯壳粘结的概率。振痕间距仅取决与拉皮速度和振动频率。二次冷却的作用：使铸坯快速凝固，以进入拉娇区；对未完全凝固的铸坯起支撑、导向作用，防止铸坯的变形；在上引锭杆时对引锭杆起支撑、导向作用；若是

8、直结晶器还要把直坯弯成弧形坯；若采用多辊娇机时起到拉坯作用；对于椭圆形连铸机，二冷区又是分段矫直区。喷嘴的布置：应以铸坯受到均匀冷却为原则，喷嘴的数量沿铸坯长度方向由多到少。拉坯矫直机的作用：拉坯、矫直、送引锭杆、处理事故以及配合板坯连铸机由辊缝测量仪检测二冷段的装配工作状态。对拉坯矫直的要求：1、应具有足够的拉坯力，将铸坯顺利拉出；2、能够在较大范围内调节拉速；3、应具有足够矫直力；4、结构简单，安装调整方便。小方坯和小矩形坯的铸坯厚度较薄，凝固较快，液相深度也较短，当铸坯进入矫直去已完全凝固，通常采用一点矫直。而对大方坯、大板坯来说，铸坯较厚，等铸坯完全凝固后再矫直，就会增加连铸机的高度和

9、长度，因而采用带液心多点矫直。矫直方式：多点矫直，连续矫直，渐近矫直。引锭装置的作用：开浇前堵住结晶器下口，浇注开始后，结晶器内的钢液与引锭杆凝结在一起，通过拉矫机的牵引，铸坯随引锭杆连续地从结晶器下口拉出，直到铸坯通过拉矫机，与引锭杆脱钩为止。引锭装置的组成：由引锭头及引锭杆本体两部分组成。引锭杆装入结晶器的方式分为上装式和下装式。铸坯切割装置的类型：火焰切割和机械剪切火焰切割装置：是用氧气和燃气产生的火焰来切割铸坯。燃气有乙炔、丙烷、天然气和焦炉煤气等。火焰切割小车由割炬，同步机构，返回机构，电、水、燃气、氧气等管线组成。切割枪又称为割炬，具有铸坯热清理效率高切缝小，切割枪寿命长等优点。当

10、铸坯宽度小于600mm时，用单枪切割；当宽度大于600mm时用双枪切割。但要求双抢切割时枪在同一直线上移动，以防止切缝不齐。当宽度大于300mm时，切割枪可以平移，当宽度小于300时切割枪可以平移或扇形运动。电磁搅拌器安装位置：结晶器电磁搅拌（结晶器铜壁与外壳之间）、二冷区电磁搅拌（二冷区铸坯柱状晶“塔桥”之前）和凝固末端电磁搅拌（连铸坯凝固末端）。结晶必须在过冷条件下进行，其过程分为形核均质形核（自发形核）和非均质形核（异质形核或非自发形核）和晶核长大钢液的结晶条件：1一定的过冷度，（热力学条件）；2必要的晶核,(动力学条件)。钢液的晶体长大机理：定向生长、等轴生长。结晶的动力学条件：分为形

11、核过程和晶核长大。钢液结晶的特点：结晶温度范围用表示：；其意义在于（1）T1是确定浇注温度乃至出钢温度的基础；（2）结晶温度范围的大小对结晶组织有至关重要的影响。选分过冷：又称选择结晶（液析）已凝固钢的合金成分与原始钢液浓度不同的现象。成分过冷：由于成分偏析凝固前沿固、液相界面过冷度减少的现象。过冷度很小时晶粒均匀长大。很大时形成枝晶。显微偏析：形成狼人晶粒内部溶质浓度的不均匀性，中心晶轴处浓度低，边缘晶界面处浓度高。这种呈树枝状分布偏析称为显微偏析或树枝偏析。影响因素：冷却速度；溶质元素的偏析倾向；溶质元素在固体金属中的扩散速度（碳是强偏析元素）；固态想变；钢液流动。宏观偏析：也称低倍偏析，

12、可通过化学分析或酸浸显示铸坯的宏观偏析。组织应力：又称相变应力。在连铸阶段，钢从液态冷却到室温的过程中会发生一系列的组织转变内外部产生不均匀的变形，从而产生拉伸或压缩应力，热应力：加热或冷却时，材料不同部位出现温差而导致热胀或冷缩不均所产生的应力。机械应力：物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力。控制偏析的措施：增加钢液的冷凝速度；合适的铸坯断面；采用各种方法控制钢液的流动；电磁搅拌；工艺因素；降低钢液中硫、磷含量。杂质物破坏钢基体的连续性，控制杂质物：1使杂质物尽量上浮；2控制夹杂物的形态。钢液的收缩随温降和想变可分为：液态收缩(收缩量1%)；凝固收缩

13、（收缩量4%）；固态收缩(收缩量7%8%)。连铸坯的凝固结构：结晶器内形成初生坯壳；二冷区坯壳稳定生长；液相穴末端的加速凝固。连铸坯从边缘到中心是有激冷层（铸坯表皮由细小等轴晶组成）、柱状晶带（铸坯激冷层形成过程中的收缩，使结晶器弯月面一下约100150mm的器壁处产生了气隙，降低了传热速度）和锭心带组成，与钢锭本质无区别。影响结晶器传热的因素：1钢的化学成分；2结晶器的锥度；3结晶器的长度；4结晶器壁厚；5结晶器材质；6结晶器内表面形状；7结晶器壁变形；8操作因素；9浇注速度；10结晶器电磁搅拌；11钢水过热度。连铸钢液成分的控制：1碳成分的控制（多炉连铸时要求各炉、包次之间的钢水碳含量的差

14、别小于0.02%）；2硅、锰成分的控制（多炉连浇首先要求钢水硅、锰含量相对稳定，并能控制在较窄的范围内。）；3硫、磷成分的控制（要求硫、磷的含量应往下限控制，尽量提高锰硫比，一般大于25）；4残留元素的控制（用较高纯度的料）。对钢中可能引起裂纹的元素要严加控制，或者避开成分裂纹敏感区，或者加入第三元素消除危害。钢液的可浇性：指的是钢液的流动性。对连铸钢液温度的要求：高温、均匀、稳定。保护渣的作用：1绝热保温；2隔绝空气，防止钢液的二次氧化；3吸收非金属夹杂物，净化钢液；4在铸坯凝固坯壳与结晶器内壁形成润滑渣膜；5改善了结晶器与坯壳间的传热。保护渣的分类：1粉状型；2颗粒型；3预熔型；4发热型。

15、保护渣的结构：（保护渣的熔点是10501150）1液渣层：1530覆盖层约1015mm，及保护了钢液不被氧化，又减缓了沿保护渣厚度方向的传热；2烧结层：1000，呈软化半熔状态；3原渣层：400500，保护渣粒度细小，与烧结层共同起到隔热保温作用。连铸坯纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。连铸坯的表面质量：连铸坯的表面质量与钢液在结晶器中的凝固密切相关。类型：1表面裂纹(表面纵裂，横裂、角部纵裂，横裂、星状裂纹)；2深振痕；3表面夹渣；4皮下气泡与气孔；5表面凹坑和重皮。 纵裂是冷却不均匀引起的，横裂是结晶器振动引起的。连铸坯的内部质量：连铸坯的内部质量，主要取决于铸坯中心致密度。类

16、型：各种内部裂纹、中心偏析和中心疏松，以及铸坯内部的宏观非金属夹杂物等。连铸坯的形状缺陷：有鼓肚、菱变、椭圆变形等变化。必考结晶器有效长度 倒锥度方坯 板坯 坯壳形成过程：在弯月面根部附近，冷却速度很快，初生坯壳很快形成。随着冷却不断进行，坯壳逐步加厚。已凝固的坯壳开始收缩，企图离开结晶器的内壁，但这时坯壳尚薄，在钢水的静压力作用下仍紧贴于内壁。由于冷却不断地进行，坯壳进一步加厚，刚度增大，到其强度、刚度能承受钢水静压力时，坯壳开始脱离结晶器内壁，铜壁与坯壳之间形成气隙。随着坯壳下降，形成气隙区的坯壳在热流作用下温度回升，强度和刚度减小，钢水静压力使坯壳变形，形成皱纹或凹陷。同时，由于存在气隙

17、，传热减慢，凝固速度减小，坯壳减薄，局部组织粗化，此处裂纹敏感性较大。上述过程反复进行，直到坯壳出结晶器。（一般为3-5次。）高温作用使坯壳变软。在弯月面以下约200250mm处时，坯壳厚度达到能抵抗钢水静压力的程度，坯壳开始收缩与铜板脱离，气隙形成，热阻增加，热流明显减小。小钢坯的凝固结构：出结晶器的铸坯，其液相穴很长。进入二次冷却区后，由于冷却的不均匀，致使铸坯在传热快的局部区域，柱状晶优先发展，当两边的柱状晶相接，或由于等轴晶下落被柱状晶捕捉，就会出现“搭桥”现象。这时液相穴的钢水被“凝固桥”隔开，桥下因凝固产生收缩得不到桥上部钢水的补充，形成疏松和缩孔，并伴随有严重的偏析。从铸坯纵剖面

18、来看，这种“搭桥”是有规律的，每隔510CM就会出现一个“凝固桥”及伴随的疏松和缩孔，很想小钢锭的凝固结构。对小方坯而言，“凝固桥”加剧了铸坯中心溶质元素的偏析。在热加工过程中易发生脆断，所以，二冷区的均匀冷却输送绝对主要的。画出连铸工艺设备并简要说明转炉炼好的钢水倒入钢包中，通过钢包运载装置将钢包运送到钢包回转台上，再由回转台将钢包转至连铸机上方，钢水经钢包底部的水口把钢水注入到中间包内。打开中间包塞棒后，钢水流入到下口用引锭杆头堵塞并能上下震动的水冷结晶器内。钢液沿结晶器周边冷凝成坯壳。当结晶器下端出口处的坯壳有一定厚度时，启动拉坯机和结晶器振动装置，使带有液心的铸坯进入由多组支承辊组成弧

19、形导向段（二冷区），铸坯在此一边下行，一边经受按一定规律布置的喷嘴喷出的雾化水的强制冷却，继续凝固，当引锭杆出拉坯矫直机后与铸坯脱开，铸坯在全部凝固或带有液心状态下被矫直。待铸坯矫直且完全凝固后，由切割机在水平位置将铸坯切割成定尺长度，由输送辊运走。1.连铸机的分类及特点：立式：铸坯做垂直直线运动，不受强制性变性力作用；铸坯冷却均匀，非金属夹杂物上浮条件良好，钢的成分和夹杂物偏析较少；小断面铸坯中心容易产生二次缩孔；机身高2030m以上，厂房高度大，一次性投资较多。立弯式：铸坯有拉坯机拉出结晶器后，被顶弯装置弯成弧形，然后在水平位置上加以矫直；保持的立式连铸机在垂直方向上进行浇注和冷凝的特点；

20、设备总高度有所降低。弧形：采用弧形结晶器，在结晶器内形成弧形铸坯；使用弧形二次冷却装置，在水平切点处矫直铸坯；铸机高度大大降低，但是铸机的弧形部件加工、制造、安装、调试、维修困难；铸坯在弧形不对称的状态下冷却不均匀。椭圆形：弧形结晶器可倾斜安装，用逐渐增大圆弧半径的方法进行矫直，铸坯可延水平方向拉出；铸坯不需要进行大量的弯曲或矫直，钢液的静压小，铸坯的鼓肚缺陷减少；夹杂物上浮机会减少，铸机机身高度大大降低。水平式：结晶器水平安装，铸坯无弯曲矫直变形，夹杂分离困难；以间歇式拉坯代替结晶器振动，铸坯容易产生深的裂纹；不需要修建特殊的厂房，设备费用便宜，维修方便。2.连铸机的主要设备：钢包运载装置，

21、中间包，中间包车，结晶器，结晶器振动装置，二次冷却装置，拉坯矫直装置，切割设备和铸坯运出装置3.铸坯断面尺寸：根据轧材需要的压缩比确定，根据炼钢炉容量和铸机生产能力及轧材规格来考虑，要适合连铸工艺的要求。4.拉坯速度：指每分钟拉出铸坯的长度，单位是m/min5.液相深度：铸坯从结晶器液面开始到铸坯中心液相凝固终了的长度，也称为液相长度。6.冶金长度：根据最大铸坯厚度、最大拉速确定的液相深度7.铸机长度：结晶器液面到最后一对拉矫辊之间的实际长度8.中间包的作用：可减少钢液静压力，稳定注流。中间包有利于夹杂物上浮，净化钢液在多流连铸机上，中间包讲钢液分配给每个结晶器。在多炉连浇时，中间包贮存一定量

22、的的钢液，更换钢包时不会停浇。根据连着队钢质量要求，也可将部分炉外精炼手段转移到中间包内实施，及中间包冶金9、结晶器的重要参数：结晶器的断面尺寸：冷态铸坯的断面尺寸为公称尺寸，结晶器断面尺寸应根据铸坯的公称尺寸来确定。结晶器长度：主要依据是结晶器下口时德尔坯壳最小厚度。10.倒锥度：钢液在结晶器内冷却凝固生成坯壳，进而收缩脱离结晶器逼，产生气隙。因而导热性大大降低，有此铸坯的冷却不均匀：为了减小气隙，加速坯壳生长，结晶器的下口要比上口断面略小，称谓结晶器倒锥度。11.结晶器的要求：应具有良好的导热性和刚性，不易变形；重量要轻，以减少振动时的惯性力，内表面耐磨性要好，以提高寿命；结构要简单，便于

23、制造和维护。12结晶器作用：钢液在结晶器内冷却，初步凝固成型，且均匀形成具有一定厚度的坯壳。采用冷却水冷却，通常称为一次冷却。13.结晶器振动的目的：结晶器的振动装置用于支撑结晶器；并使其上下往复振动以防止坯壳与结晶器粘结而被拉裂，且有利于保护渣在结晶器内壁的渗透，保证结晶器充分润滑和顺利脱模。14.二次冷却的作用：带液心的铸坯从结晶器拉出后，需喷水或喷气水直接冷却，使铸坯快速凝固，以进入拉矫区；对未完全凝固的铸坯起支撑、导向作用，防止铸坯的变形；在上引锭杆时，队引锭杆七支撑、导向作用；倘若是采用直结晶器的弧形连铸机，二冷区的第一段还要把直坯弯成弧形坯；如果采用多辊矫机时，二冷区的部分夹辊本身

24、又是驱动辊，起到拉坯作；对于椭圆形连铸机，二冷区本身又是分段矫直区。15.压缩浇注：连铸生产中为了提高拉速，防止铸坯内部固液两项区界面上的凝固层产生内裂，采用压缩浇注技术。16:引锭杆：由引锭头及引锭杆本体两部分组成，有刚性和挠性两种结构。挠性引锭杆一般制成链式结构，链式引锭杆又有长节距和短节距之分。17铸坯切割方式：火焰切割和机械剪切两种。后者分为机械飞剪和液压飞剪18电磁搅拌作用：可以降低温度梯度，降低柱状晶生长所需的过大的过冷条件；使柱状晶端部折断，碎片为发展等轴核心，可达到西化晶粒，消除偏析，防孔缩，改善铸坯内部质量，促进气体和夹杂的上浮，使处于表层区域的夹杂和气泡被去除，改善铸坯表面

25、质量。19钢液结晶满足的2个条件：一定的过冷度，此为热力学条件；必要的晶核，此为动力学条件。20均质形核：在一定的过冷度下，液态金属中结构相似，体积很小，近程有序排列并稳定下来的的“原子集团”，在足够过冷度条件下转变成规则排列并稳定下来而成为晶核。21异质形核：在合金液相中已存在的固相质点和表面不光滑的器壁均可作为形成核心的“依托”而发展成初始晶核。22.成分过冷：凝固前沿过冷度减少的现象23.连铸坯的典型凝固组织：激冷层，柱状晶区，中心等轴晶区。24.控制措施：电磁搅拌技术，控制二冷区冷却水量，加入形核剂，结晶器加入微型冷却剂。25 P的危害：冷脆，抗点腐蚀能力差，对钢冲太韧性影响大。S：热

26、脆，降低钢的塑性和抗冲压性能。N：含N量高的钢长时间放置，性能将变脆，及时效硬化。H：时钢产生白点，疏松和气泡使钢变脆。26脱氧：硅和锰脱氧，铝脱氧，钙脱氧，27钢液温度控制：注意出钢过程中温度的变化，钢包的保温，钢包吹氩保温。加废钢调温，钢包钢水加热技术。28中间包冶金：净化功能。防止钢水的二次氧化，改善钢水流动形态，延长钢水在中间包内停留的时间从而促进钢水中夹杂物的上浮分离。采用附加的冶金工艺完成中间包精炼功能，如夹杂物形态控制，钢水成分微调，钢水温度的精确控制等。29：结晶器冶金：促进夹杂物上浮与排除；保证凝固坯壳均匀生长；控制凝固组织；结晶器微合金化。30漏钢的原因：结晶器内坯壳薄且生

27、长不均匀，当铸坯出结晶器下口后，承受不住钢液静压力及其他应力的综合作用，坯壳的薄弱处被撕裂，钢液流出，造成漏钢31.保护渣的作用：绝热保温；隔绝空气，防止钢液的二次氧化；吸收非金属夹杂物，净化钢液；在组批凝固坯壳与结晶器内壁间形成润滑渣膜。32保护渣的成分：液渣层，烧结层，原渣层33连铸坯的纯净度：钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。34.夹杂物的类型：Al2O3单体；以SiO2为主并含有Al2O3、MnO和CaO的硅酸盐；以Al2O3为主并含有SiO2、CaO和CaO等铝酸盐；硫化物如MnS、FeS等。35提高纯净度的措施：挡渣出钢或无渣出钢；炉外精炼净化处理；无氧化保护浇注；中间包冶金；结

28、晶器冶金；连铸系统选用优质耐火材料，以减少钢中外来夹杂物。36连铸坯表面质量：表面裂纹；深振痕；表面夹渣；皮下气泡与气孔；表面凹坑和重皮。提高措施：结晶器液面的稳定性；结晶器振动；初生坯壳的均匀性；结晶器的钢液流动。保护渣性能。37连铸坯内部质量：内部裂纹；中心偏析；中心疏松。提高措施：控制铸坯结构。合理的二次冷却制度；控制二次冷却区铸坯受力和变形，控制液相穴钢水流动38鼓肚变形：带液心的铸坯在运行过程中，于两支撑辊之间，高温坯壳在钢液静压力作用下，发生鼓涨成凸面的现象。产生原因：铸坯液相穴高度过高，钢水静压力过大；结晶器倒锥度过小或结晶器下口磨损严重，铸坯过早脱离结晶器壁；保护渣流动性过好，

29、冷却强度过低；二冷夹辊间距过大，或刚度不够，或辊径中心调节不准；拉速过快，二冷控制不当。措施：降低连铸机高度，也就是降低了液相穴高度，减小了钢液队坯壳的静压力；二冷区采用小辊距密排列；铸机从上到下辊距应由密到疏布置；支承辊要严格对中；加大二冷区冷却强度，以增加坯壳厚度和坯壳的高温强度；防止支承辊的变形，板坯的支承辊最好选用多节辊。39.二冷区的特点：冷却效率要高，以加速热量的传递；喷水量合适，使铸坯表面温度分布均匀；铸坯在矫直前尽可能完全凝固；矫直时铸坯表面温度应大于900；有良好的铸坯表面和内部质量。40机数：具有独立的传动装置和工作系统，当其他机组出事故时任可以照常工作的一组设备。台数：凡

30、是共用一个钢包同时浇注一流或多流铸坯的一套设备41流速：每台连铸机所能同时浇注坯的总根数42连铸：把液态钢用连铸机浇注、冷凝、切割直接得到铸坯的工艺。连铸的优越性：简化生产工序，缩短工艺流程。提高材料综合成材率降低能耗。易于实现机械化和现代化扩大钢种，提高产品质量。结晶器类型：管式结晶器，组合式结晶器，多级结晶器43.近终形连铸：接近最终成品的形状，尺寸的连铸寄售44.高效连铸：直接把高温无缺陷的铸坯稍经补偿加热直接轧制的工艺，连铸连轧优点：利用铸坯物理热降低能耗；提高成材率，节约金属消耗；简化生产工艺流程；减少生产工序，缩短生产周期，提高产品质量，节约厂房面积和劳动力五、简答题1、结晶器应有

31、哪些性能？（1）、良好的导热性能，能使钢液快速凝固。（2）、结构刚性要好。（3）、拆装和调整方便。（4）、工作寿命长。（5）、振动时惯性力要小。2、结晶器为什么要振动？为了防止铸坯在凝固过程中与铜板粘接而发生粘挂拉裂或拉漏事故，以保证拉坯顺利进行。3、火焰切割的原理是什么？ 预热氧与燃气混合燃烧的火焰切割缝处的金属熔化，然后利用高压切割氧的能量把熔化的金属吹掉，形成割缝，割断铸坯。4、中间包覆盖剂的作用是什么？（1）、绝热保温防止散热。（2）、吸收上浮的夹杂物。（3）、隔绝空气，防止空气中的氧气进入钢水，杜绝二次氧化。6、结晶器保护渣的作用是什么？（1）、绝热保温防止散热。（2）、隔绝空气防止

32、钢水二次氧化。（3）、吸附钢中夹杂物净化钢水。（4）减小拉坯阻力起润滑作用。（5）改善结晶器传热效果。8、中包浇注温度的高与低对连铸机的产量和质量有什么影响？ 中包浇注温度的高易造成漏钢事故,导致废品产生,增加生产成本,严重时造成连铸生产中断,降低连铸机的产量，同时铸坯柱状晶发达，铸坯中易出现疏松和偏析等缺陷。中包浇注温度低易造成连铸坯表面重叠现象,影响连铸坯表面质量,还会造成结流事故, 造成连铸生产中断,降低连铸机的产量。9、钢水为什么要脱氧？钢水不进行脱氧，连铸坯就得不到正确的凝固组织结构。钢中氧含量高还会产生皮下气泡、疏松等缺陷，并加剧硫的危害作用。生成的氧化物夹杂残留于钢中，会降低钢的

33、塑性、冲击韧性等力学性能，因此，都必须脱除钢中过剩的氧。11、连铸中间包的作用有哪些？连铸中间包的作用有：(1)降低钢水静压力，保持中间包稳定的液面平稳的把钢水注入结晶器；(2)促进钢水中夹杂物上浮；(3)分流钢水；(4)贮存钢水，实现多炉连浇。13、连铸浇注过程中为什么不允许中间包过低液面浇注？ 1）液面过低，钢水在中间包内停留时间短，均匀成份和温度的作用不能很好发挥，夹杂物上浮困难。2）液面过低，易造成卷渣。3）液面过低，中间包浸蚀加快。14、钢水二次氧化来源？1）钢包注流和中间包注流与空气的相互作用。 2）中间包钢水表面和结晶器表面与空气的相互作用。3）钢水与中间包衬耐火材料的相互作用。

34、4）钢水与浸入式水口的相互作用。5）钢水与中间包、结晶器保护渣相互作用。15、降低钢中氧化物夹杂物的途径有哪些？要降低钢中氧化物夹杂应最大限度地减少外来夹杂物。提高原材料的纯净度；根据钢种的要求采用合理冶炼工艺、脱氧制度和钢水的精炼工艺；提高转炉及浇注系统所用耐火材料的质量与性能；减少和防止钢水二次氧化，保持正常的浇注温度，全程保护浇注，选择性能良好的保护渣；以及合理的钢材热加工和热处理工艺，从而改善夹杂物的性质，提高钢质量。16、简述连铸坯的基本结构。答：铸坯的组织结构由三个带组成：（1）表皮为细小等轴晶层也叫激冷层，厚度25mm；（2）柱状晶区；（3）中心等轴晶区，树枝晶较粗大且呈不规则排

35、列，中心有可见的不致密的疏松和缩小孔，并随有元素的偏析。18、铸坯缺陷包括哪些？（1）内部缺陷：包括中间裂纹、皮下裂纹、夹杂、中心裂纹和偏析等；（2）外部缺陷：包括表面纵裂纹、横裂纹、网状裂纹、皮下夹渣、表面凹陷等。（3）形状缺陷：包括菱变（脱方），鼓肚和扭曲。19、铸坯皮下气泡产生的原因是什么？答：钢水脱氧不足是产生气泡的主要原因，另外钢水中的气体含量（尤其是氢）也是生成气泡的一个重要原因，因此，加入钢水中的一切材料应干燥，钢包、中间包应烘烤干燥，润滑油用量要适当，采用保护浇注，对减少气泡的效果是十分明显。20、钢水结晶需要什么条件？ （1）一定的过冷度，此为热力学条件；（2）必要的核心，此

36、为动力学条件。连续铸钢复习资料11冶金（2）班 曹义东1.1.连铸机分为：立式、立弯式、弧形、椭圆式、水平式。弧形连铸机特点：（1）采用弧形结晶器，在结晶器内形成弧形铸坯；（2）使用弧形二次冷却装置，在水平切点处矫直铸坯；（3）铸机高度大大降低，但是铸机的弧形部件加工、制造、安装、调试、维修困难；（4）铸坯在弧形不对称状态下冷却不均匀。椭圆式连铸机特点（1）弧形结晶器可倾斜安装，用逐渐增大圆弧半径的方法进行矫直，铸坯可沿水平方向拉出；（2）铸坯不需要进行大量地弯曲或矫直，钢液的静压小，铸坯的鼓肚缺陷减少；（3）夹杂上浮的机会减少，铸机机身高度大大降低。1.2（填空、问答）弧形连铸机主体设备：钢

37、包回转台，中间包及中间包车，结晶器，振动装置，浇注平台，二冷装置，拉矫装置，切割装置，定尺装置，引锭杆存放装置，冷床，推钢机。工艺流程：浇钢时把装有钢液的钢包，通过钢包运载装置，运送到连铸机上方，经钢包底部的水口把钢水注入到中间包内。打开中间包塞棒后，钢水流入到下口用引锭杆头堵塞并能上下振动的水冷结晶器中。钢液沿结晶器周边冷凝成坯壳。当结晶器下端坯壳有一定厚度时，同时启动拉坯机和结晶器振动装置，使带有液心的铸坯进入由若干夹辊组成的弧形导向段。铸坯在此一直下行，一边经受二次冷却区中许多按一定规律布置的喷嘴喷出雾化水的强制冷却，继续凝固。当引锭杆出拉坯矫直机后将其与铸坯脱开，铸坯在全部凝固或带有液

38、心状态下被矫直。待铸坯被矫直且完全凝固后，由切割装置在水平位置将铸坯切割成定尺长度，由输送辊道运走。2.1弧形连铸机规格表示：aRbc a:组成一台连铸机的机数；R：机型为弧形或椭圆形连铸机；b：圆弧半径；c：拉坯辊辊身长度。 台数：凡是共用一个钢包同时浇注一流或多流铸坯的一套连铸设备，称为一台连铸机；机数：具有独立的传动系统和工作系统，当其他机组出事故时仍可照常工作的一组设备称为一个机组。流数：每台连铸机可同时浇铸铸坯的总根数称为连铸机流数。2.2弧形连铸机圆弧半径是指铸坯外弧曲率半径R R>=cD c:系数 D铸坯厚度，根据最大铸坯厚度、最大拉速确定的液相深度为冶金长度。L液=D2/

39、4K2凝 *VC 液相深度：铸坯从结晶器液面开始到铸坯中心液相凝固终了的长度。2.3中间包作用：（1）中间包可减少钢液静压力，稳定驻流；（2）有利于夹杂物上浮，净化钢液；（3）在多流连铸机上，中间包将钢液分配给每个结晶器；（4）在多炉浇注时，中间包贮存一定量的钢液，更换钢包时不会停浇；（5）根据连铸对钢质量要求，也可将部分炉外精炼手段移到中间包内实施，即中间包冶金。 (减压、稳流、去渣、贮钢、分流和中间包冶金) 类型： 尺寸确定：（1）高度：取决于钢水在包内的深度要求；（2）长度：主要取决于中间包的水口位置距离；（3）内壁倾角：内壁上大下小；（4）宽度：与中间包容量、高度、长度有关。2.4结晶

40、器内腔为什么要用倒锥度 以及大小如何确定 钢液在结晶器内冷却凝固生成坯壳，进而收缩脱离结晶器壁，产生气隙。因而导热性能大大降低，由此造成铸坯的冷却不均匀；为了减少气隙，加速坯壳生长，结晶器的下口要比上口断面略小，称结晶器倒锥度。 结晶器倒锥度e1=(S上-S下/S上Lm)*100% S为上下段面积 单位：%/m =(B上-B下/B上Lm )*100% B为上下口宽边长度 2.5结晶器振动装置作用：支撑结晶器；并使其上下往复振动以防止坯壳与结晶器粘结而被拉裂；且有利于保护渣在结晶器壁的渗透，保证结晶器充分润滑和顺利脱模。方式：正弦振动和非正弦振动。 特点：正弦振动：上下振动时间相等，最大速度也相

41、同，过渡平稳，冲击小；非正弦振动：结晶器向上振动的时间大于向下振动的时间，缩小铸坯与结晶器向上振动之间的相对运动速度。 高速连铸对结晶器振动的要求：正弦振动方式采用高频率、小振幅、较大的负滑脱量；大多数采用非正弦振动方式。2.6拉矫机作用：拉坯、矫直、送引锭杆、处理事故以及配合板坯连铸机由辊缝测量仪检测二冷段的装配工作状态。 一点矫直：通过一次矫直铸坯； 多点矫直：通过两次以上的矫直； 连续矫直：应变率不变且应变连续的多点矫直。?2.7电磁搅拌的类型、特点 1）按感应方式分：旋转搅拌、直线搅拌 （2）安装位置分： 结晶器电磁搅拌：均匀钢水温度，减少钢水过热，促进气体和夹杂物的上浮，增加等轴晶晶

42、核，促进保护渣吸附上浮夹杂物。 二冷区电磁搅拌：消除铸坯中心疏松和缩孔；使晶粒细化，减少中心偏析，使夹杂物在横断面上分布均匀，从而使铸坯内部质量得到改善。 凝固末端电磁搅拌：使液相穴末端区域的富集溶质分散在周围区域，可使铸坯获得中心宽大的等轴晶带，消除或减少中心疏松和中心偏析。?2.8结晶器电磁制动和软接触技术：（1）电磁制动：在水口区域设置与水口出流垂直的稳恒磁场，当液态金属切割磁力线运动时，液态金属中将产生感生电流，感生电流与稳恒磁场的交互作用又在液态金属中产生与流速方向相反的洛仑兹力，从而使液态金属的流动受到抑制；（2）软接触：在连铸时仍使用传统结晶器，但在结晶器的外面弯月面区域施加高频

43、电磁场，弯月面附近钢液的侧面在电磁力的作用下向中心收缩，与结晶器内壁的缝隙加大，而初生的坯壳会产生远离结晶器壁的位移。（3）压缩浇铸 ：在矫直点前有一组驱动辊给铸坯一定推力，矫直点后有一组制动辊给铸坯反推力，铸坯在处于受压状态下矫直。 （4）浇铸温度：中间包内的钢水温度； （5）结晶器倒角：为了减少气隙，加速坯壳生长，结晶器下口比上口断面略小 （6）负滑脱：结晶器在向下运动时其速度超过拉速时的位移。 vm=K1fA/(1-) 正弦振动K1=2，=0，vm=2fA, 负滑脱率NS=(vm-vc)/vc*100%（7）结晶器内容：是一个水冷的钢锭模，是连铸机的核心部件，称之为连铸机的心脏；作用：钢

44、液在其中冷却并初步成型，具有一定的坯壳厚度； 要求：良好的导热性和刚性，不易变形；重量轻；内表面耐磨性好；要简单。?3.1钢液结晶理论、钢液凝固理论研究的内容有何不同？ 钢液的结晶理论主要是从热力学的观点出发，研究晶体成核长大形状变化规律以及金属组织与质量的关系。 钢液的凝固理论主要是从传热学的观点出发，研究凝固区的大小、凝固时间、凝固特性与质量的关系。3.2选分结晶：在钢的结晶过程中，于结晶前沿会有溶质大量析出并积聚，固相中溶质浓度就低于原始浓度。 成分过冷：凝固前沿过冷度减少的现象。3.3显微偏析：中心晶轴处溶质浓度低，边缘晶界面处溶质浓度高，呈树枝状分布的偏析。、 影响显微偏析的因素：（

45、1）冷却速度 （）溶质元素的偏析倾向（）溶质元素在固体金属中的扩散速度?3,4影响结晶器传热的因素：浇注速度（最主要）、结晶器冷却强度、结晶器设计参数、结晶器材质、热顶结晶器、结晶器的形状及类型、结晶器润滑、钢水过热度、钢成分。4.1连铸对钢水的质量要求包括哪几个方面（工艺参数）：（1）钢液成分的控制（2）钢液纯净度及脱氧的控制（3）钢液温度的控制。?4.2连铸浇注温度如何表示、确定，浇铸温度如何控制?浇铸温度 t=t1+t t浇铸温度 t1液相线温度 t钢水过热度控制：（1）注意出钢过程中温度的变化（2）钢包的保温（3）钢包吹氩调温（4）加废钢调温（5）钢包钢水加热技术。4.3（中间包冶金包

46、括哪些方面：净化、调温、成分微调、精炼、加热。 净化功能：防止钢水二次氧化，改善钢水流动形态，延长钢水在中间包内停留时间，促进夹杂上浮分离； 附加冶金工艺：夹杂物形态控制，钢水成分微调、温度精确控制。 中间包过滤技术，用多孔的耐材作过滤器，去夹杂； 中间包流动特征控制，增加停留时间，减小死区； 中间包内吹惰性气体，改变流动状况，促进夹杂上浮； 中间包加热技术，补偿钢水的自然降温； 中间包加钢水覆盖剂，保温，吸收夹杂。4.4结晶器主要冶金功能：促进夹杂物上浮与排除；保证凝固坯壳均匀生长；控制凝固组织；结晶器微合金化。4.5连铸浇注速度如何表示和确定，拉速如何控制表示：连铸机每一流单位时间拉出铸坯

47、的长度（）确定：（1保证出结晶器下口不漏钢（2）液心长度小于冶金长度（3）浇注周期与炼钢、精炼生产能力相匹配；（4）保证铸坯质量。控制：和中间包向结晶器中浇注钢水的速度相适应，和中间包钢流控制装置有关。4.6结晶器一次冷却控制包括哪些方面：冷却水流量、冷却水压力、冷却水温度。4.7比给水量：每生产单位钢坯所使用的冷却水量。确定二冷冷却强度的原则：（1）自上而下、冷却强度由强到弱的原则；（2）铸坯表面横向及纵向都能均匀降温；（3）二冷配水应使得矫直时铸坯表面温度避开脆性“口袋区”，控制在钢延性最高的温度区；（4）根据不同钢种的需要。冷却方式及特点：气水雾化冷却：采用一种特殊的气水混合喷嘴，即将压

48、缩空气引入喷嘴与水混合，从而是这种混合介质在喷嘴后形成高速气雾，而这气雾中包含大量的颗粒小速度快动能大的水滴水喷雾（喷淋冷却）：采用专门的喷嘴，将冷却水雾化后喷向铸坯表面，对铸坯进行冷却，水的雾化仅依靠所施加的压力和喷嘴的特征。干式冷却：在水冷方式中，导辊对铸坯的冷却作用很小，冷却水从辊身与辊套之间流过，间接冷却铸坯。4.8中间包水口堵塞原因及预防处理措施原因：（）钢水温度过低或中间包预热不良，造成水口附近刚液温度低，水口内有冷钢被堵；（）钢液铝或夹杂物含量高，使夹杂物沉积于水口内壁，随浇注进程水口内壁聚集物越来越多。措施：（1）选择合理的脱氧制度，加强钢水精炼，提高钢水纯净度，对于铝镇静钢，

49、需控制钢中的铝含量，并进行相应的钙处理；（2采用吹氩塞棒；（3采用中间包过滤技术；（4）控制钢水有合适的过热度。4.9（）粘结漏钢以及怎样避免粘结漏钢：使用不适当的保护渣或结晶器液面控制不好，造成液面波动，使结晶器润滑不良，凝固坯壳与结晶器铜板粘结，拉坯摩擦阻力增大，粘结处被拉裂。预防：（1）保证润滑，选用性能良好的保护渣，并保持足够的液渣层厚度；（2）定期检测振动参数，确保合适的负滑脱率；（3）保持结晶器液面平稳，安装液面自动控制装置：（4）安装漏钢监测预报设施，及时预报。5.1全程无氧化保护浇注包括哪些方面浇注时钢包和中间包加盖；钢包和中间包使用钢水覆盖剂，结晶器使用保护渣；钢包使用长水口

50、保护套管、中间包使用浸入式水口及对驻流气体保护浇注。5.2保护渣的结构如何，浇注过程为何要及时挑出渣圈结构：四层 液渣层、半熔融层、烧结层、原渣层 三层 液渣层 烧结层 原渣层 原因：保持渣流入通道的通畅，确保铸坯的正常润滑和传热。5.3保护渣的基本成分，熔化温度和粘度要求如何成分：CaO-SiO2-Al2O3系组成熔化温度要求：低于1200 一般在10501150粘度要求：1300时，粘度小于0.14Pa.s；国内粘度在12501400时，多在0.11Pa.s。6.1连铸坯表面缺陷：表面裂纹、深振痕、表面夹渣、皮下气泡与气孔、表面凹坑和重皮。提高表面质量措施：（1）选用灵敏可靠的液面控制系统保证液面波动在允许