连铸连轧工艺

1、连铸连轧工艺连铸连轧工艺一、连铸准备二、开浇与脱锭三、中间包钢水温度控制四、拉坯速度的确定五、铸坯冷却的控制六、切割操作七、多炉连浇连铸连轧工艺连铸连轧工艺八、结晶器振动九、连铸连轧的调宽十、连铸过程自动检测 成分、温度、脱氧程度及纯净度成分、温度、脱氧程度及纯净度都合格的钢水都合格的钢水是使得连铸生产稳定高效进行且保证铸坯质量是使得连铸生产稳定高效进行且保证铸坯质量的前提条件的前提条件。1.1 1.1 连铸钢水的准备连铸钢水的准备 1.1.1 1.1.1 钢水的成分钢水的成分 钢水中元素的分类：钢水中元素的分类： 合金元素合金元素有意加入钢中，使其达到规定有意加入钢中，使其达到规定 的成分范

2、围，保证钢的机械性能。的成分范围，保证钢的机械性能。 杂质元素杂质元素非有意加入钢中，不被希望存在于钢非有意加入钢中，不被希望存在于钢 中，对钢的性能有害。中，对钢的性能有害。 残余元素残余元素砷砷AsAs、锑、锑SbSb、铜、铜CuCu等，对钢的热脆性等，对钢的热脆性 和腐蚀性有不良影响。由原材料或耐和腐蚀性有不良影响。由原材料或耐 火材料带入。火材料带入。 微量元素微量元素硼硼B B、钛、钛TiTi等，含量小于等，含量小于0.1%0.1%，为改变，为改变 某种性能而有意加入。某种性能而有意加入。 连铸对钢水成分的要求：连铸对钢水成分的要求： 碳含量碳含量，钢水中含碳量必须精确控制。多炉连浇

3、，钢水中含碳量必须精确控制。多炉连浇时，各炉、包次间的差别小于时，各炉、包次间的差别小于0.02%0.02%。0.17-0.17-0.22%C0.22%C的碳素钢对热裂纹的敏感性最大，故含碳的碳素钢对热裂纹的敏感性最大，故含碳量控制在量控制在0.12-0.17%0.12-0.17%，锰含量在，锰含量在0.7-0.8%0.7-0.8%。 硅锰含量硅锰含量，首先将其含量控制在较窄的范围内，首先将其含量控制在较窄的范围内，以保证连浇炉次二者含量的相对稳定，其次尽量以保证连浇炉次二者含量的相对稳定，其次尽量提高提高Mn/SiMn/Si比，以改善钢水流动性。比，以改善钢水流动性。 合金元素、脱氧元素、残

4、存元素等合金元素、脱氧元素、残存元素等其他元素含量其他元素含量也应适当控制。也应适当控制。硫磷含量硫磷含量过大时，铸坯在拉力作用下易产生裂纹，磷过大时，铸坯在拉力作用下易产生裂纹，磷含量小于某一限度对浇注性能没有影响，硫对铸坯内含量小于某一限度对浇注性能没有影响，硫对铸坯内部裂纹有直接的影响。临界值为部裂纹有直接的影响。临界值为0.03%S0.03%S，Mn/SMn/S2525。日本一些工厂通过铁水预处理和炉外精炼将其含量控日本一些工厂通过铁水预处理和炉外精炼将其含量控制在制在0.005%0.005%以下。以下。延伸率与延伸率与S S含量的关系含量的关系延伸率与延伸率与Mn/SMn/S比的关系

5、比的关系1.1.2 1.1.2 浇铸温度浇铸温度 定义：指中间包内的钢水温度，也可指钢水定义：指中间包内的钢水温度，也可指钢水进入进入 结晶器时的温度。结晶器时的温度。 通常一炉钢水需在中间包内测温通常一炉钢水需在中间包内测温3 3次，即次，即开浇后开浇后5min5min、浇铸中期和浇铸结束前、浇铸中期和浇铸结束前5min,5min,而这而这3 3次温度的平均值被视为平均浇铸温度。次温度的平均值被视为平均浇铸温度。 要求：要求： 在尽可能高的拉速下，保证铸坯出结晶器时形成在尽可能高的拉速下，保证铸坯出结晶器时形成 足够厚度的足够厚度的坯壳，从而保证连铸过程安全进行；坯壳，从而保证连铸过程安全进

6、行； 在结晶器内在结晶器内, ,钢水将热量平稳的传导给铜板，使钢水将热量平稳的传导给铜板，使 周边坯壳厚度能均匀的生长，保证铸坯表面质量。周边坯壳厚度能均匀的生长，保证铸坯表面质量。 出结晶器坯壳薄，容易漏钢；出结晶器坯壳薄，容易漏钢； 耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性；耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性； 增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；增加非金属夹杂，影响板坯内在质量； 铸坯柱状晶发达；铸坯柱状晶发达； 中心偏析加重，易产生中心线裂纹。中心偏析加重，易产生中心线裂纹。 容易发生水口堵塞，浇铸中断；容易发生水口堵塞，浇铸中断； 连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹

7、等缺陷；连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷； 非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。 结晶器：内腔工作面，进出水压力，振动装置，结晶器：内腔工作面，进出水压力，振动装置，润滑油的分布，足辊及喷嘴，盖板。润滑油的分布，足辊及喷嘴，盖板。 铸坯导向及二冷区：二冷供水系统，喷嘴畅通性。铸坯导向及二冷区：二冷供水系统，喷嘴畅通性。 拉矫机及切割设备：气压液压，切割机运转。拉矫机及切割设备：气压液压，切割机运转。 堵引锭头：断面规格与浇注断面是否相同，清洗堵引锭头：断面规格与浇注断面是否相同，清洗杂物，用石棉板及适量废钢屑铁屑堵好引锭头与杂物，用石棉板及适量废钢

8、屑铁屑堵好引锭头与结晶器四周的缝隙。结晶器四周的缝隙。1.2 1.2 连铸机检查连铸机检查 上引锭杆：通过引锭杆小车将其运输到浇注位上引锭杆：通过引锭杆小车将其运输到浇注位置，完全装入结晶器内。置，完全装入结晶器内。 中间包烘烤：中间包温度太低会导致钢水降温中间包烘烤：中间包温度太低会导致钢水降温过大，易造成中间包不能正常开浇，应预热到过大，易造成中间包不能正常开浇，应预热到11001100左右。左右。 三种预热时间三种预热时间180min180min，120min120min，90min90min。2.1 2.1 开开 浇浇 2.2 2.2 脱脱 锭锭 3.1 3.1 浇铸温度的确定浇铸温度

9、的确定 （浇铸温度也称目标浇铸温度）（浇铸温度也称目标浇铸温度）： T浇浇=TL+T 式中式中： TL 液相线温度液相线温度 T 钢水过热度钢水过热度3 3 中间包钢水温度的控制中间包钢水温度的控制1 1）液相线温度）液相线温度T TL L 液相线温度，即开始凝固的温度，是确定浇铸温度的液相线温度，即开始凝固的温度，是确定浇铸温度的 基础。基础。2 2）钢水过热度）钢水过热度T T的确定的确定 钢水过热度主要是根据铸坯的质量要求和浇铸性能来钢水过热度主要是根据铸坯的质量要求和浇铸性能来确定。确定。钢种类别钢种类别 过热度过热度非合金结构钢非合金结构钢 10-2010-20铝镇静深冲钢铝镇静深冲

10、钢 15-2515-25高碳、低合金钢高碳、低合金钢 5-155-153.2 3.2 出钢温度的确定出钢温度的确定 1 1） 钢水过程温降分析钢水过程温降分析 钢水从出钢到进入中间包经历钢水从出钢到进入中间包经历5 5个温降过程：个温降过程：T T总总= =T T1 1+ +T T2 2+ +T T3 3+ +T T4 4+ +T T5 5 T T1 1 出钢过程的温降出钢过程的温降 T T2 2 出完钢钢水在运输和静置期间的温降（出完钢钢水在运输和静置期间的温降（1.01.5 /min 1.01.5 /min ） T T3 3 钢包精炼过程的温降（钢包精炼过程的温降（610 /min610

11、/min） T T4 4 精炼后钢水在静置和运往连铸平台的温降（精炼后钢水在静置和运往连铸平台的温降（0.51.2 /min 0.51.2 /min ） T T5 5 钢水从钢包注入中间包的温降钢水从钢包注入中间包的温降 T T1 1：钢水从炼钢炉的出钢口流入钢包这个过程的温降：钢水从炼钢炉的出钢口流入钢包这个过程的温降 分析：分析： 热量损失形式：热量损失形式：钢流辐射热损失、对流热损失、钢包吸热。钢流辐射热损失、对流热损失、钢包吸热。 影响因素：影响因素：出钢时间及钢包的使用状况。出钢时间及钢包的使用状况。 降低热量损失的措施：降低热量损失的措施： 减少出钢时间减少出钢时间 维护好出钢口，

12、使出钢过程中最大程度保持钢流的完整性维护好出钢口，使出钢过程中最大程度保持钢流的完整性 钢包预热钢包预热 保持包底干净保持包底干净 T T2 2：出完钢钢包内钢水到精炼开始前经过的运输和静置：出完钢钢包内钢水到精炼开始前经过的运输和静置 过程中产生的温降。过程中产生的温降。 分析：分析： 热量损失形式：热量损失形式：钢水上表面通过渣层的热损失、钢包包衬钢水上表面通过渣层的热损失、钢包包衬吸热。吸热。 影响因素：影响因素：钢包的容量、包衬材质及温度，钢包的运输钢包的容量、包衬材质及温度，钢包的运输距离。距离。 降低热量损失的措施：降低热量损失的措施： 钢包烘烤、充分预热；钢包烘烤、充分预热； 减

13、少留置时间；减少留置时间； 在钢包内加入合适的保温剂。在钢包内加入合适的保温剂。 T T3 3 ：钢包精炼过程的温降钢包精炼过程的温降 分析：分析：热量损失取决于二次精炼的时间和方法。热量损失取决于二次精炼的时间和方法。 例如例如: :向钢包中吹向钢包中吹ArAr气，由于气，由于ArAr气的搅拌强化气的搅拌强化了对流传热，同时了对流传热，同时ArAr气本身还吸热，所以随着吹气本身还吸热，所以随着吹ArAr时间的延长及时间的延长及ArAr气量的增加，热量损失会增大。气量的增加，热量损失会增大。 T T4 4：钢包精炼结束钢水在静置和运往连铸钢包精炼结束钢水在静置和运往连铸平台的温降平台的温降 分

14、析：分析： 热量损失形式：热量损失形式：钢水上表面通过渣层的热损失、钢水上表面通过渣层的热损失、 钢包包衬吸热。钢包包衬吸热。 热量损失大小：热量损失大小：钢包内衬吸热降低，加了保温钢包内衬吸热降低，加了保温 剂，温降减小低。剂，温降减小低。 T T5 5：钢水从钢包注入中间包过程中产生的温降：钢水从钢包注入中间包过程中产生的温降 分析：分析： 热量损失形式：热量损失形式：辐射热损失、对流热损失、钢包吸热。辐射热损失、对流热损失、钢包吸热。 影响因素：影响因素：钢流保护状况；中间包的容量、材质、钢流保护状况；中间包的容量、材质、 烘烤温度及保温措施烘烤温度及保温措施 降低热量损失的措施：降低热

15、量损失的措施： 钢流需保护，采用长水口；钢流需保护，采用长水口； 减少浇铸时间；减少浇铸时间； 充分预热中间包内衬；充分预热中间包内衬； 中间包钢液面添加保温剂；中间包钢液面添加保温剂； 提高连浇炉数。提高连浇炉数。2 2） 出钢温度确定出钢温度确定T出钢出钢 = T浇浇+T总总 控制好出钢温度是保证目标浇铸温度的首要控制好出钢温度是保证目标浇铸温度的首要前提。具体的出钢温度要根据每个钢厂在自身温前提。具体的出钢温度要根据每个钢厂在自身温降规律调查的基础上，根据每个钢种所要经过的降规律调查的基础上，根据每个钢种所要经过的工艺路线来确定。工艺路线来确定。3 3） 钢水温度控制要点钢水温度控制要点

16、1 1、出钢温度控制：、出钢温度控制： 提高终点温度命中率；提高终点温度命中率； 确保从出钢到二次精炼站，钢包钢水温度处确保从出钢到二次精炼站，钢包钢水温度处 于目标范围之内。于目标范围之内。2 2、充分发挥钢包精炼的温度与时间的协调作用、充分发挥钢包精炼的温度与时间的协调作用3 3、控制和减少从钢包到中间包的温度损失，采用、控制和减少从钢包到中间包的温度损失，采用 长水口保护浇铸，钢包、中间包加保温剂。长水口保护浇铸，钢包、中间包加保温剂。3.3 3.3 钢水在钢包中的温度控制钢水在钢包中的温度控制 根据冶炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄的范围内根据冶炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄的范

17、围内变化；其次，要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运变化；其次，要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运送途中及进入中间包的整个过程中的温降。送途中及进入中间包的整个过程中的温降。 实际生产中需采取在钢包内调整钢水温度的措施：实际生产中需采取在钢包内调整钢水温度的措施： 钢包吹氩调温。钢包吹氩调温。 加废钢调温。加废钢调温。 在钢包中加热钢水技术。在钢包中加热钢水技术。 钢水包的保温。钢水包的保温。 4.1 4.1、拉速定义、拉速定义: :拉坯速度是以每分钟从结晶器拉出的铸坯长拉坯速度是以每分钟从结晶器拉出的铸坯长度来表示。拉坯速度应和钢液的浇注速度相一致。度来表示。拉坯速度应和钢液的浇注速度

18、相一致。 4.24.2、拉速控制的意义：拉速控制合理、拉速控制的意义：拉速控制合理, ,不但可以保证连铸生不但可以保证连铸生产的顺利进行产的顺利进行, ,而且可以提高连铸生产能力而且可以提高连铸生产能力, ,改善铸坯的质改善铸坯的质量。现代连铸追求高拉速。量。现代连铸追求高拉速。 4.34.3、拉速确定：、拉速确定： 1 1）确定原则）确定原则: : 确保铸坯出结晶器时的厚度能承受钢水的静确保铸坯出结晶器时的厚度能承受钢水的静压力而不破裂，对于参数一定的结晶器，拉速高时，坯壳压力而不破裂，对于参数一定的结晶器，拉速高时，坯壳薄；反之拉速低时则形成的坯壳厚。薄；反之拉速低时则形成的坯壳厚。 一般

19、认为，拉速应确保出结晶器的坯壳厚度为一般认为，拉速应确保出结晶器的坯壳厚度为12-14mm12-14mm。4 4、拉速的确定和控制、拉速的确定和控制 2 2）影响因素）影响因素 A A、拉坯力的限制、拉坯力的限制 拉速提高，铸坯中的未凝固长度变长，各相应位置上拉速提高，铸坯中的未凝固长度变长，各相应位置上 凝固壳厚度变薄，铸坯表面温度升高，铸坯在辊间的凝固壳厚度变薄，铸坯表面温度升高，铸坯在辊间的 鼓肚量增多。拉坯时负荷增加。超过拉拔转矩就不能鼓肚量增多。拉坯时负荷增加。超过拉拔转矩就不能 拉坯，所以限制了拉速的提高。拉坯，所以限制了拉速的提高。 B B、铸坯断面的影响：随着铸坯断面增大，拉速

20、减小。、铸坯断面的影响：随着铸坯断面增大，拉速减小。 C C、铸坯厚度的影响：厚度增加，拉速明显降低。、铸坯厚度的影响：厚度增加，拉速明显降低。D D、结晶器导热能力的限制、结晶器导热能力的限制 根据结晶器散热量计算出，最高浇注速度根据结晶器散热量计算出，最高浇注速度 板坯为板坯为2.52.5米米/ /分分 方坯为方坯为3-43-4米米/ /分分E E、拉坯速度对铸坯质量的影响、拉坯速度对铸坯质量的影响 （1 1）降低拉速可以阻止或减少铸坯内部裂纹和中心偏析；）降低拉速可以阻止或减少铸坯内部裂纹和中心偏析； （2 2）提高拉速可以防止铸坯表面产生纵裂和横裂；）提高拉速可以防止铸坯表面产生纵裂和

21、横裂； （3 3）为防止矫直裂纹，拉速应使铸坯通过矫直点时表面温度）为防止矫直裂纹，拉速应使铸坯通过矫直点时表面温度 避开钢的热脆区。避开钢的热脆区。 F F、钢水过热度的影响、钢水过热度的影响 一般连铸规定允许最大的钢水过热度，在允许过热度下一般连铸规定允许最大的钢水过热度，在允许过热度下拉速随着过热度的降低而提高。拉速随着过热度的降低而提高。 G G、钢种影响、钢种影响 就含碳量而言，拉坯速度按低碳钢、中碳钢、高碳钢的就含碳量而言，拉坯速度按低碳钢、中碳钢、高碳钢的顺序由高到低；顺序由高到低； 就钢中合金含量而言，拉坯速度按普碳钢、优质碳素钢、就钢中合金含量而言，拉坯速度按普碳钢、优质碳素

22、钢、合金钢顺序降低。合金钢顺序降低。 定义：钢水在结晶器内的冷却即一冷确定，其冷却效果定义：钢水在结晶器内的冷却即一冷确定，其冷却效果可以由通过结晶器壁传出的热流的大小来度量。可以由通过结晶器壁传出的热流的大小来度量。 作用：确保铸坯在结晶器内形成一定的初生坯壳。作用：确保铸坯在结晶器内形成一定的初生坯壳。 确定原则：一冷通水是根据经验确定，以在一定工艺条确定原则：一冷通水是根据经验确定，以在一定工艺条件下钢水在结晶器内能够形成足够的坯壳厚度和确保结件下钢水在结晶器内能够形成足够的坯壳厚度和确保结晶器安全运行为前提。晶器安全运行为前提。 通常结晶器周边供水通常结晶器周边供水2L/mm.min2

23、L/mm.min。进出水温差不超过。进出水温差不超过10 10 ，出水温度控制在，出水温度控制在45-50045-500为宜，水压控制在为宜，水压控制在0.4-0.4-0.7Mpa0.7Mpa。5 5 铸坯冷却的控制铸坯冷却的控制5.1 5.1 一冷确定一冷确定5.2 5.2 二冷确定二冷确定 作用作用: :二次冷却是指出结晶器的铸坯在连铸机二冷段二次冷却是指出结晶器的铸坯在连铸机二冷段进行的冷却过程进行的冷却过程. .其目的是对带有液芯的铸坯实施喷其目的是对带有液芯的铸坯实施喷水冷却水冷却, ,使其完全凝固使其完全凝固, ,以达到在拉坯过程中均匀冷却。以达到在拉坯过程中均匀冷却。 二冷强度确

24、定原则二冷强度确定原则: :二冷通常结合铸坯传热与铸坯冶二冷通常结合铸坯传热与铸坯冶金质量两个方面来考虑。铸坯刚离开结晶器金质量两个方面来考虑。铸坯刚离开结晶器, ,要采用要采用大量水冷却以迅速增加坯壳厚度大量水冷却以迅速增加坯壳厚度, ,随着铸坯在二冷区随着铸坯在二冷区移动移动, ,坯壳厚度增加坯壳厚度增加, ,喷水量逐渐降低。因此喷水量逐渐降低。因此, ,二冷区二冷区可分若干冷却段可分若干冷却段, ,每个冷却段单独进行水量控制。同每个冷却段单独进行水量控制。同时考虑钢种对裂纹敏感性而有针对性的调整二冷喷水时考虑钢种对裂纹敏感性而有针对性的调整二冷喷水量。量。 二冷水量与水压二冷水量与水压:

25、 : 对普碳钢低合金钢，对普碳钢低合金钢，冷却强度冷却强度为：为：1.0-1.2L/Kg1.0-1.2L/Kg钢钢 对低碳钢、高碳钢，对低碳钢、高碳钢，冷却强度冷却强度为：为：0.6-0.8L/Kg0.6-0.8L/Kg钢钢 对热裂纹敏感性强的钢种，对热裂纹敏感性强的钢种，冷却强度冷却强度为为:0.4-0.6L/Kg:0.4-0.6L/Kg钢钢 水压水压为为0.1-0.5MPa0.1-0.5MPa6 6 切割操作切割操作7 7 多炉连浇多炉连浇8 结晶器振动 目的：目的：为了防止铸坯在凝固过程中与铜板为了防止铸坯在凝固过程中与铜板粘结而发生拉漏事故。粘结而发生拉漏事故。 振动方式：振动方式：

26、同同 步步 式：结晶器下振动速度式：结晶器下振动速度= =拉速，上拉速，上 振动速度振动速度=3=3拉速。拉速。 负滑脱式：下振动速度负滑脱式：下振动速度拉速。拉速。 正弦振动：振动速度按正弦规律变化。正弦振动：振动速度按正弦规律变化。 要求：要求： a a、振动方式能有效防止因坯壳的粘结而、振动方式能有效防止因坯壳的粘结而造成的拉漏事故；造成的拉漏事故； b b、振动参数有利于改善铸坯表面质量，、振动参数有利于改善铸坯表面质量，形成表面光滑的铸坯；形成表面光滑的铸坯； c c、振动机构能准确实现圆弧轨迹，不产、振动机构能准确实现圆弧轨迹，不产生过大的加速度引起的冲击和摆动生过大的加速度引起的

27、冲击和摆动 d d、设备的制造、安装和维护方便，便于、设备的制造、安装和维护方便，便于事故处理，传动系统有足够的安全储备。事故处理，传动系统有足够的安全储备。9 连铸连轧的调宽 轧制宽度调整概述轧制宽度调整概述 连铸板坯在线变宽方式连铸板坯在线变宽方式 轧制过程宽度控制轧制过程宽度控制 压力机压缩调宽方法压力机压缩调宽方法 调宽过程轧件的稳定性调宽过程轧件的稳定性 调宽工艺优化调宽工艺优化9.1 概 述 非热装或非连铸连轧生产中板带轧制的调非热装或非连铸连轧生产中板带轧制的调宽宽 热装或连铸连轧生产中板带轧制的调宽热装或连铸连轧生产中板带轧制的调宽热装或连铸连轧生产中，轧件与铸坯的热装或连铸连轧生产中