浅谈连铸生产工艺的发展毕业论文

1、2010届学生毕业设计(论文)材料学号学 生 毕 业 设 计（论 文）课题名称浅谈连铸生产工艺的发展专业班级姓 名系 部实习单位指导教师 摘要简要评述了我国连铸技术的发展概况，传统连铸技术的发展，薄板坯连铸技术发展以及薄带坯连铸技术发展。对提高连铸机生产率和连铸坯质量的技术措施进行了讨论。 主要对连铸生产的工艺流程、车间组成和工艺布置进行设计，并对连铸机的几个主要工艺设备：钢包及其运载设备、中间包及其运载设备、结晶器及振动装置、拉矫和引锭装置、切割装置进行了设计计算。除此之外对连铸车间的一些主要附属设施进行了选择并给出了其技术性能参数。另外对薄板坯连铸连轧技术工艺特点和非正弦振动在板坯连铸机上

2、的应用进行专题论述。非正弦振动方面介绍了安钢引进的 VAI板坯连铸机液压振动的振动特点 ,讨论了非正弦反向振动的各项振动参数 ,降低结晶器摩擦阻力、提高保护渣耗量 ,而且可以在低拉速下保证较低的振痕深度 ,又能在高拉速下保证操作的安全性。并结合生产实践 ,指出该振动形式对防止粘结漏钢和改善铸坯表面质量有明显作用。关键字：连铸；薄板坯；连铸车间目 录摘要 2目录 3前言 41我国连铸技术发展 5 5 5 51.4薄板坯连铸连轧流程应用（TSCR） 62传统连铸技术的发展 72.1提高连铸机生产率的途径 7坯质量技术 103薄板坯连铸技术的发展 12坯连铸工艺的发展 12坯连铸的发展与应用 13坯

3、连铸凝固特点 15坯连铸工艺设备特点 16坯连铸生产中的几个问题 164中等厚度板坯连铸技术发展 195薄带连铸技术发展 21 21 22 226结语 247参考文献 268感谢 27 前 言近年来，我国经济的快速增长，特别是工业和基本建设的加速，促进了钢铁工业的发展。我国已成为世界上钢铁消费和钢铁生产大国，粗钢产量和消费量占世界总量的比例分别由1992年的11.2%和11.9%跃升到2002年的20.1%和25.8%，2002年钢产量达到1.82亿t。由于连铸技术具有显著的高生产效率、高成材率、高质量和低成本的优点，近二三十年已得到了迅速发展，目前世界上大多数产钢国家的连铸比超过90%。连铸

4、技术对钢铁工业生产流程的变革、产品质量的提高和结构优化等方面起了革命性的作用。我国自1996年成为世界第一产钢大国以来，连铸比逐年增加，2003年上半年连铸比已经达到了94.65%。连铸即为连续铸钢（英文，Continuous Steel Casting）的简称。在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中，使用钢水凝固成型有两种方法：传统的模铸法和连续铸钢法。而在二十世纪五十年代在欧美国家出现的连铸技术是一项把钢水直接浇注成形的先进技术。与传统方法相比，连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量，节约能源等显著优势。从上世纪八十年代，连铸技术作为主导技术逐步完善，并在世界各地主要产钢国得到大幅应用，到了上世

5、纪九十年代初，世界各主要产钢国已经实现了90以上的连铸比。中国则在改革开放后才真正开始了对国外连铸技术的消化和移植；到九十年代初中国的连铸比仅为30。连续铸钢的具体流程为：钢水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铸造工艺过程。1我国连铸技术发展1.1连铸比迅速增长统计数字显示，2002年我国连铸比为93.7%，2003年上半年全国连铸比达到94.65%，已超过了世界8970%平均连铸比的水平；我国连铸比已达到发达国家的水平，连铸比将要达到饱和状态。1.2连铸机数量增长较快我国连铸机的数量如表1所示（统计到2002年12月）。由表1可知：与工

6、业发达国家相比，我国连铸机的台数最多；现有连铸机年生产能力可达29亿t，实际连铸机产能还大有潜力。表1 国内连铸机统计机型 台数/台 流数/流 年产能/万t 说明 小方坯 211 783 8983.50 150mm150mm 方、矩坯 218 781 9902 150mm150mm 板坯 91 120 8383 板方兼用者按板坯计 薄板坯 10 10 1262 薄板坯连铸连轧 圆坯 20 52 511.25 以生产圆坯为主者按圆坯 异型坯 1 3 63 合计 551 1749 29204.75 有几家方案未确定者（如广东、福建等）尚未计入 1.3高效连铸技术普遍应用采用了高拉速、高作业率、高连

7、铸炉数、高质量的连铸技术，40%50%小方坯连铸机进行了高效化改造，流产量达到1520万t/a，710天连浇生产，铸坯无清理率达95%以上，做到了产量与质量的统一和炉机匹配统一。1.4薄板坯连铸连轧流程应用（TSCR）全球已建成54流连铸连轧生产线，年生产能力为5500万t；我国已建和在建13流生产线，年生产能力达到1400万t（见表2），占全球总产量的1/4；中国CSP钢产量（1050万t）与美国CSP产量（1000万t）相当。表2 我国薄板坯连铸连轧生产装备一览企业 炼钢炉 连铸机 板坯尺寸/mm 年设计能力/万t 轧机 最终产品尺寸/mm 均热炉 投产日期 珠钢 150t电炉 1流立弯型

8、CSP 509501350 80 6机架CSP 1.27 辊底炉191.8m 1998.11 邯钢 100t转炉 1流立弯型CSP 50709801560 123 16机架CSP 1.2 辊底炉191.8m 1999.12 包钢 210t转炉 2流立弯型CSP 709001680 200 6机架CSP 1.2 辊底炉2，摆动联接 2001.4 唐钢 150t转炉 1流直弧型TSR 9070、658501680 120 25机架达涅利/三菱 0.86 辊底炉187.8m 2002.12 马钢 100t转炉 2流立弯型CSP 9070、659001600 220 7机架CSP 0.88 辊底炉27

9、0m2，摆动联接 2003.12 涟源 90t转炉 1流立弯型CSP 70、659001600 130 7机架CSP 0.812.7 辊底炉291.8m 2004.4 本钢 1流直弧型FTSR 90858501750 150 2005.5 2传统连铸技术的发展2.1提高连铸机生产率的途径提高连铸机产量，主要是从提高连铸机拉速和提高连铸机作业率两方面着手。2.1.1提高连铸机拉速 连铸机拉速的提高受出结晶器坯壳厚度、液相穴长度（冶金长度）、二次冷却强度等因素的限制。要针对连铸机的不同情况，对连铸机进行高效化改造。小方坯连铸机高效化改造的核心就是提高拉速。拉速提高后，为了保证出结晶器坯壳不漏钢，其

10、核心技术就是优化结晶器锥度，开发新型结晶器，包括：Concast的凸模结晶器（CONVEX MOLD）；Danieli自适应结晶器（DANAM）；VAI的钻石结晶器（DIAMOLD）；Paul Wurth的多锥度结晶器。虽然结晶器名称不相同，但其实质就是使结晶器锥度与坯壳收缩相一致，不致于产生气隙而减慢传热，影响坯壳均匀性生长。目前，国际上小方坯铸机拉速达到的水平见图1和表3。图1 方坯尺寸与拉速关系表3 小方坯铸机拉速名 称 断面/mmmm 拉速-1 结晶器型式 德马克 130130 4.0-4.3 抛物线 康卡斯特 150150 3.5 凸型 丹尼立 130130 自适应 VAI 1151

11、15 5.1 钻石 155155 2.9 钻石 小方坯铸机拉速的提高，表现为单流产量的提高。从世界连铸发展的历程来看，20世纪70、80、90年代连铸机的单流年产量分别为56、810、1516万t。我国钢材生产结构是长型材较多，板材比较低（约40%），反映在连铸机建设上是中小型钢厂建设小方坯连铸机较多。据统计，我国共建小方坯连铸机280台978流，年产量近6000万t，平均单流年产量约为6万t。与国外比较，连铸机生产率还较低。为提高连铸机生产率，从20世纪90年代以来，我国对旧有小方坯连铸机进行了高效化改造，如120mm120mm方坯拉速由2.0m/min提高到3.04.0m/min，150m

12、m150mm方坯拉速由1.5m/min提高到2.53.0m/min。目前，我国不少钢厂的小方坯连铸机经过高效化改造后，单流年产量已达到1520万t的国际水平。板坯连铸机拉速的水平如表4所示。目前板坯厚度为200250mm的拉速在1.62.0m/min左右，单流年产量达到200万t。如果说提高拉速是小方坯连铸机高效化的核心，那么板坯连铸机高效化的核心就是提高连铸机作业率。这是因为板坯连铸机的拉速受炉机匹配条件及铸机本身冶金长度的限制不可能有较大的变化，以及由于过高拉速所造成的漏钢危害，对板坯连铸机的影响远远高于小方坯连铸机。从原则上讲，连铸机提高拉速措施有：结晶器优化技术；结晶器液面波动检测控制

13、技术；结晶器振动技术；结晶器保护渣技术；铸坯出结晶器后的支掌技术；二冷强化冷却技术；铸坯矫直技术；过程自动化控制技术。拉速提高了，铸坯内部疏松、偏析缺陷加重，夹杂物增加。高拉速与高质量是相互矛盾的，因此应根据钢种和产品用途，采取相应的技术措施，把高拉速和高质量的矛盾统一起来，以获得最佳经济效益。2.1.2提高连铸机作业率 表5为20世纪连铸机世界平均水平指标。由表5可知，连铸机的作业率和浇注率逐年提高。但是我国连铸机作业率行业内差距较大。据统计，我国连铸机平均作业率2000年为63%，2001年为64.8%，2002年为63.8%，与世界平均水平差距较大。国外有不少钢厂板坯连铸机拉速不高，而单

14、流产量却很高，如美国A.K.Ashland钢厂的板坯铸机，浇240mm11601750mm板坯，工作拉速为1.78m/min，单流年产量达到220万t，连铸机有钢作业率为98%。这说明对板坯连铸机高效化改造核心不是提高拉速，而是要设法提高铸机作业率以提高连铸机的生产率。表4 高效板坯连铸技术经济指标厂家 板坯尺寸/mmmm 拉速-1 作业率/% 漏钢率/% 年产量/万t 日本住友公司鹿岛厂3号板坯连铸机 2701450 2.0 90 300 日本钢管公司福山厂5号连铸机 2207001650 2.5 93 300 美国阿姆科公司阿什兰厂连铸机 2409651727 2.0 90 0.05 20

15、0 美国国家钢铁公司格拉尼特厂连铸机 2209002040 1.65 90 85 200 中国上海宝山钢铁公司1号、2号连铸机 2102509001930 1.4 80 230 美国钢铁公司蒙瓦利厂连铸机 2102507001050 2.0 90 90 23 0.4 0.60 提高连铸机作业率的技术有：（1）长时间浇注多炉连浇技术：异钢种多炉连浇；快速更换长水口；在线调宽；结晶器在线快速调厚度（只需2530min）；在线更换结晶器（小方坯）；中间包热循环使用技术；防止浸入式水口堵塞技术。（2）长时间浇注连铸机设备长寿命技术：长寿命结晶器，每次镀层的浇钢量为2030万t；长寿命的扇形段,上部扇形

16、段每次维修的浇钢量100万t,下部扇形段每次维修的浇钢量300400万t。（3）防漏钢的稳定化操作技术：结晶器防漏钢预报系统；结晶器漏钢报警系统；结晶器热状态运行检测系统。（4）缩短非浇注时间维护操作技术：上装引锭杆；扇形段自动调宽和调厚技术；铸机设备的快速更换技术；采用各种自动检测装置；连铸机设备自动控制水平。提高板坯连铸机设备坚固性、可靠性和自动化水平，达到长时间的无故障在线作业，是提高板坯连铸机作业率水平的关键。2.2提高连铸坯质量技术连铸坯的质量概念包括：铸坯洁净度（钢中非金属夹杂物数量，类型，尺寸，分布，形态）；铸坯表面缺陷（纵裂纹，横裂纹，星形裂纹，夹渣）；铸坯内部缺陷（中间裂纹，

17、角部裂纹，中心线裂纹，疏松，缩孔，偏析）。连铸坯质量控制战略是：铸坯洁净度决定于钢水进入结晶器之前的各工序；铸坯表面质量决定于钢水在结晶器的凝固过程；铸坯内部质量决定于钢水在二冷区的凝固过程。提高连铸坯洁净度技术（1）连铸坯洁净度评价包括：钢总氧量TO；钢中微观夹杂物（50m）；钢中大颗粒夹杂物量（50m）。不同产品对钢中洁净度要求如表6所示。 （2）连铸坯洁净度是一个系统工程。就连铸过程而言，要得到洁净的连铸坯，其任务是： 炉外精炼获得的“干净”钢水，在连铸过程中不再污染；连铸过程中应创造条件在中间包和结晶器中使夹杂物进一步上浮去除。连铸过程钢水再污染，主要决定于钢水二次氧化、钢水与环境（空

18、气、渣、包衬）相互作用、钢水流动的稳定性、钢渣乳化卷渣。表6 高级钢材对洁净度的要求产品分类 钢种 代表规格 产品材质特性要求 清洁度要求 薄板 DI罐 低碳铝镇静钢 0.20.3mm 飞边裂纹 TO2010-6,D20m 深冲钢 超低碳铝镇静钢 0.20.6mm 超深冲，非时效性表面线状缺陷 C2010-6，N2010-6,TO2010-6，D100m 荫罩钢 低碳铝镇静钢 0.10.2mm 防止图像侵蚀 D100m,低硫化 导架结构材 13%Cr 0.150.25mm 打眼加工时的裂纹 D100m 42Ni D5m， N5010-6 中厚板 管线钢 X5270级低合金钢 1040mm 氢引

19、起的裂纹 夹杂物形态控制 低硫化，S1010-6 低温用钢 9%Ni 1040mm 低温脆化 P0.003%,S0.001% 抗层状撕裂钢 结构高强钢 1040mm 层状撕裂 低磷化、低硫化 无缝管 座圈材 轴承钢 50300mm 转动疲劳寿命 TO1010-6, Ti2010-6 净化管 不锈钢 10 mm 电解浸蚀时的 表面光洁度 TO2010-6, N5010-6， D5m 棒材 轴承 轴承钢 3065 mm 转动疲劳特性 TO1010-6, Ti1510-6 D15m 渗碳钢 SCM432、420 疲劳特性、加工性 TO1510-6，P0.005% 线材 轮胎钢丝 SWRH72、82B

20、 0.10.4 mm 冷拔断裂 非塑性夹杂D20m 弹簧钢 SWRS Si-Cr钢 1.610 mm 0.10.15 mm 疲劳特性、 残余应变性 非塑性夹杂D 2天 产品覆盖面/% 5070 100 3.3薄板坯连铸凝固特点凝固速度快，液芯长度短厚板坯、薄板坯、薄带坯的凝固特点如表10所示。传统厚板坯完全凝固需10min以上，而薄板坯仅需1min左右，因此厚板坯液芯长度一般为2025m，而薄板坯液芯长度仅为56m。液芯长度短，减轻了设备重量，铸机结构简化，这是一个很重要的优点。薄板坯散热面积增加约4倍，拉速快约5倍，使铸坯表面温度更高进入精轧机组，有利于减小轧制变形抗力。薄板坯纵向温度均恒，

21、铸坯横向表面温度高且中心和边部温差小，不会产生质点（如AlN）沉淀，不需再加热到高温溶解AlN，仅需均热就可直接轧制有利节能。这是薄板坯快速凝固的一个很大优点。表10 不同类型连铸凝固特点项 目 厚板坯 薄板坯 薄带坯 尺度/mm 150300 2070 24 拉速-1 2.5 46 3090 完全凝固时间t/s 600 60 10 5 0.5 铸坯热履程平稳，铸坯表面温度高且分布均匀 铸坯凝固冷却参数比较见表11。表11 铸坯冷却参数比较铸坯尺寸/mmmm 比表面/m2.t-1 冷却速度/.s-1 凝固终点温度/ 2501500 1.5 0.15 9001000 501500 5.3 2.0

22、 11501200 铸坯内部结构致密，偏析小250mm1500mm铸坯，晶粒尺寸60m；50mm1500mm铸坯，晶粒尺寸40m。3.3.41.06、1015。表面积/体积比增加，在相同钢水洁净度条件下，夹杂物易集中在铸坯皮下，影响冷轧板的表面质量。因此，对薄板坯连铸来说，提高钢水洁净度更为重要。 铸坯比表面积大，温度高，FeO皮严重，高压水除鳞不干净，影响薄板表面质量。为此，在薄板坯连铸/连轧生产线上设置2或3处高压水除鳞装置。结晶器空间小，拉速高，流动强度大，容易卷渣。为此定义：流动强度浇注速度/铸坯厚度（相同浇注速率）计算得，厚板坯：0.014t/min.mm； 薄板坯：0.055t/m

23、in.mm。由此可知，在相同浇注速率条件下，薄板坯结晶器内流动强度比厚板坯要大4倍，容易把保护渣卷入凝固壳。为此，在结晶器内采用电磁制动技术（EMBR）以提高铸坯内部质量对薄板坯连铸来说尤为重要。3.4薄板坯连铸工艺设备特点除继承厚板坯连铸的成熟技术外，还开发了适合于薄板坯连铸的新技术：漏斗状结晶器（核心技术）；薄壁式浸入式水口；带液芯铸轧技术；高拉速保护渣；结晶器非正弦液压振动。不同薄板坯连铸工艺技术特点如表12所示。3.5 薄板坯连铸生产中的几个问题目前与薄板坯连铸/连轧生产线配置的炼钢炉有转炉流程和电炉流程两种，而我国是以转炉流程为主。表12 不同薄板坯连铸工艺技术基本特征 CSP IS

24、P FSTR CONROLL QSP 坯厚/mm 5070 607590(100)/70 4080 90/70 7080 75125 100/80 90/70 机型 立弯式 直弧 直弧 直弧 直弧 结晶器 漏斗结晶器 上口170mm 长1100mm 漏斗700mm 平板式直结晶器全弧直弧小漏斗 H2结晶器 上口180mm 长1200mm 全长漏斗 平板式直结晶器 长900mm 平板式直结晶器（多锥度）长950mm 铸坯支撑 结晶器下采用格栅，24个垂直扇形段进入弧形弯曲段 多点弯曲矫直密排分节辊扇形段，无拉矫机，大压下轧机 结晶器下78对带凸度密排分节辊，多点弯曲矫直扇形段密排分布辊 渐进弯曲

25、矫直密排分节辊扇形段 多点弯曲矫直密排分节辊扇形段 冷却 水冷，气水 气水 气水 气水 气水 弧形半径/m 3.5 56 5 5 3.5 冶金长度/m 9.7 15.1 15 5 、15.7 是否液芯 压下 未采用 采用 采用 动态软压下 无 采用 未采用 拉坯速度-1 46 Max.6 6.0 6.0 3.5 5.5 注：表中铸坯厚度系指结晶器出口处的厚度，采用液芯压下后连铸机的厚度将减薄1020mm钢中残余元素控制 对于电炉薄板坯连铸连轧流程来说，主要是控制钢中残余元素的含量。不同薄板产品所允许的最大残余元素值（Emax=Cu+Ni+Cr+Mo+Sn)：饮料罐板材为0.18%；深冲板材为0

26、.26%；低碳板材为0.30%；普通板材为0.315%。残余元素对超低碳钢（ULC）产品质量的影响如表13所示。表13 残余元素对超低碳钢质量的影响 %品级 Cu Ni Cr Sn 总量 板坯 半成品 热轧卷 A 0.09 0.04 0.05 0.008 0.188 0 0 0 B 0.11 0.04 0.05 0.028 0.228 2 4 3 C 0.18 0.08 0.17 0.030 0.460 2 4 4 注：0无缺陷；2轻微缺陷；3较重缺陷；4严重缺陷。可见，对以废钢为主炉料的电炉钢厂，采用薄板坯连铸/连轧生产优质薄板，必须在原料条件上下功夫：废钢分类管理，选用优质废钢；废钢加海绵

27、铁；废钢加铁水（30%50%）。转炉薄板坯连铸/连轧流程，以铁水为主要原料，但使用品质不良的社会废钢也应有所限制，不应超过13%。精炼工艺优化控制 包括：无渣或少渣出钢；钢水中Ca/Als和Ca/S比控制；钙处理后的软搅拌。铸机拉速 5070mm厚板坯的理论拉速可达8m/min，但Nucor Berkeleg厂认为拉速大于6m/min会导致热轧板卷质量恶化。工作拉速以45m/min为宜。但有的工厂(如美国Gallatin厂)逐步提高低碳钢拉速，由设计速度5.5m/min提高到6.7m/min。连铸薄板坯厚度 薄板坯连铸发展有四个重要变化：不再追求愈薄愈好，对于年产250万t双流CSP工厂一般以

28、70mm厚度为宜，也可以选择90mm厚度；铸机垂直段加长到8mm以上；板坯宽度1560mm以上；初轧加精轧机组。连铸坯温度 动态二冷控制获得恒定的薄板坯表面温度；薄板坯进入加热炉时的温度尽可能高一些，有的厂可达到1075；铸坯入炉温度高，轧制板形质量愈好，轧制规格愈薄，也能有效降低加热炉能耗。结晶器电磁制动技术EMBR应用 薄板坯拉速比厚板坯高，在结晶器弯月面区钢水流动强度则大34倍，极易造成凝固坯壳卷渣。结晶器使用EMBR效果：板坯表面纵裂减少；弯月面平稳，波动小，热轧板卷卷渣缺陷减少了90%，冷轧板表面缺陷减少；造成的废品损失由2.5美元/t减少到0.5美分/t；结晶器铜板使用寿命率提高了

29、1倍。液芯软压下（LCR）和动态软压下（DSR）技术应用出结晶器带液芯软压下是在铸机上部还是延伸到整个液芯长度上，根据冶金质量和钢种而定。有的厂不采用LCR技术。采用LCR可减轻中心疏松和中心偏析，有利于细化枝晶，可适当增加坯厚，有利于改善铸坯表面质量，还可供给较薄板坯，轧制薄规格产品，节省后续轧制，增加生产灵活性。生产钢种不断扩大 包括：低中高碳钢（C0.10%, Mn0.45%; C0.20%, Mn1.0%；C0.60%, Mn0.45%）、包晶钢、不锈钢（C0.10%，Cr13%；Cr17%,Ni8%）、硅钢(C0.22% Si1.2%)、管线钢 (HSLAC0.22% Mn1.8%

30、Nb/V/Ti)、合金结构钢、微合金钢。生产产品规格不断扩大 从薄板坯连铸/连轧问世以来，热轧板坯产品的开发紧跟市场需求。产品开发主要分为三类：（1）对表面质量要求不高的B级产品。如焊管、建筑用材等。这类产品生产成本较低，原材料要求不严，需求量大，利润可观。（2）对表面质量要求较高的A级中档产品。这类产品主要为经酸洗交货的热轧卷，深加工用料或供冷轧用料。（3）对于表面质量要求很高的AA级高档冷轧薄板（0.230.25mm），主要为DQ级别，用于家电、仪表、汽车内板等，但生产DDQ、EDDQ级别冷轧深冲板（如汽车外面板），其难度是：电炉流程钢中Cu高、N高；无真空处理设备，不能生产超低碳钢；拉速

31、快，结晶器钢水搅动大，易产生卷渣，影响冷轧板表面质量。薄板坯连铸/连轧为生产板材小于1.5mm甚至小于1.0mm热轧带钢取代冷轧产品提供了潜力。如：墨西哥的希尔萨厂已生产0.91mm超薄材，涟钢CSP专门生产0.8mm薄板材。成材率 成材率是反映企业技术与管理水平的综合指标，主要有：平均钢水成材率（钢水连铸坯）98.5%；平均铸坯成材率（铸坯热轧卷）97.4%；综合钢水成材率（钢水热轧卷）95.84%。4中等厚度板坯连铸技术发展与厚板坯比较，中等厚度板坯足够“薄”，可省去粗轧机，与薄板坯比较也足够“厚”，有利于改善产品表面质量。中厚板坯连铸保持了传统厚板坯（200250mm）与薄板坯（5070

32、mm）连铸的优点，又克服了薄板坯表面质量不良的缺点。中厚板连铸连轧既可生产热轧板卷，也可生产中厚板材。中等厚度连铸机生产线统计见表14。表14 中等厚度板坯生产线统计供应商/连铸机/轧机 公司/工厂 投产 时间 铸坯规格（mm） 生产线 设计年能力 /万t 套 连铸机 炉卷轧机 SMS /Tippins 英钢联 /塔斯克鲁萨 1996.10 130（12202590） 卷：（525）（9142591） 板：（564）（12192590） 1 1 1 90 DEMAG/DEMAG IPSCO /Montpelier 1997.11 （127152）（12703050） 卷：（2.319）（122

33、02348） 板：（4.850.8）（12203048） 1 1 1 125 VAI /Danieli IPSCO/Mobil 2000末 152（15243125） 卷：（2.319）（15242525） 板：（4.850.8）（15243124） 1 1 1 125 Danieli /Danieli NUCOR /Hertford 2000末 100、125、150（18003200） 板：（9.550.8）18293124） 卷：预留 1 1 1 100 ASP /conroll 中国鞍钢 2000.7 135（100150）9001620 1 1 100 Danieli 韶钢 1501

34、6503250 2.52015002500 1 1 1 107 SMS 中国安钢 2005.44.55016003250 1 1 1 110 （1）特宽中厚板坯连铸机。Nucor steel的Hert ford钢厂生产流程： Consteel电炉LF超宽中厚板坯连铸机（127150mm17783124mm）加热炉四辊可逆式轧机中厚板（9.550mm18303125mm，长2.425.4m）该流程特点：特宽中厚板坯（最大板坯宽度近3.2m）；在线可调的液压振动；漏斗状结晶器；扇行段多节辊；漏钢预报系统；自动加保护渣；二冷动态控制（气水冷却）；动态软压下（Soft Red

35、uction）和液芯控制系统（Liquid Pool Control System）；在线装备电解低倍检验机（Electrolytic Macroetch Machine），评价薄坯内部质量；连铸连轧生产厚板，150mm厚板坯轧成50mm厚板材，压缩比为3，钢板性能合格；生产线上有水淬箱防止铸坯裂纹。（2）生产热轧板卷中厚板坯连铸机。BHP公司的North Star厂生产流程：AC电炉LF连铸机（90mm9141524mm）切割除鳞加热炉除鳞2粗轧机（90mm30mm）隧道窑除鳞6机架精轧机（1.49.5mm9141524mm）层流冷却卷取 该生产线的热轧板表面质量改进措施：结晶器厚度增大到9

36、0mm，卷渣减轻；结晶器采用EMBR；三次去鳞。已生产汽车内板、家电、仪器面板、汽车部件等。但目前尚不能生产汽车外面板。5薄带连铸技术发展5.1薄带连铸技术开发把钢水直接铸成带坯（10mm），不经热轧或稍经热轧作为成品或作为冷轧坯料生产薄带产品，这是连铸技术上的又一次革新。其优点是：简化工序；减少投资；节约能源；成品质量好；环保好。20世纪70年代开始，世界各国冶金工作者致力于研究薄带连铸技术，机型趋于多样化。但目前还是以双辊法为主要机型。5.2薄带连铸技术工艺特点双辊法就是把钢水直接浇铸到由两个密封水冷旋转辊轮所围成的空间内，冷却辊带走钢水热量，随着辊子旋转而拉出凝固的薄带。其工艺特点：辊轮

37、（结晶器）与凝固钢带之间无相对运动，无摩擦力；冷却速度快（102/s），凝固时间短（0.6s）；拉速快，3090m/min；冶金长度短，0.5m；不需保护渣；可生产25mm薄带。解决的技术关键：钢水液面稳定性；钢水保护浇注；辊轮缝隙的自动控制；溶池侧封技术（侧封密封性，材质）；带钢厚度的均匀性；带钢表面质量（毛刺、夹渣）。5.3薄带连铸技术进展薄带连铸技术已由中间试验进入工业性阶段。目前进行工业性应用试验有三家：欧洲带钢工程（Eurostrip）；日本新日铁薄带连铸机；美国纽柯薄带连铸机。设在克虏伯、蒂森不锈钢公司克雷弗尔德厂的欧洲第一套工业生产性薄带坯连铸生产线（Eurostrip）是由德国

38、蒂森公司、法国尤齐诺钢铁公司、意大利特而尼特钢厂和奥钢联设备制造公司联合建立的，它是在过去Terni厂和Isbergues厂中间试验所取得经验和知识的基础上建立的，于1999年2月25日奠基并于1999年12月10日进行第一炉热试。此薄带生产线主要是为了生产奥氏体不锈钢。表15列出了Eurostrip克雷弗尔德厂薄带坯连铸设备。Eurostrip生产线自1999年12月10日进行第一次热试后，每月浇注78炉，工艺流程是：双辊拉出来的3mm厚的连铸带钢，紧接着进行20%30%热轧，然后冷却卷成带卷。整个流程长约70m。设计拉速为150m/min，也可根据带钢厚度而改变拉速。计划年产带钢40万t，

39、产品规格为1.54.5mm厚、8001450mm宽。据称，薄带坯表面质量良好，连铸过程运行顺利。存在问题：表面质量比常规热轧加冷轧工艺生产的板材略差，成品冷轧板表面质量为一般水平；连铸薄带坯中存在显微疏松，经冷轧不能焊合；用连铸薄带坯经冷轧生产的板材，其延伸率偏低，为常规工艺生产板材波动范围的下限。据报导，带钢表面质量问题有望很快解决，Krefeld厂的不锈钢带钢连铸将在2003年末全面实行商业化生产，产品为奥氏体不锈钢。表15 薄带坯连铸设备参数项 目 参 数 铸辊直径/mm 1500 铸速-1 30100最高150 铸带厚度/mm 4.0 在线变形量/% 1030 带宽/mm 110014

40、50 卷重/t 30 钢水重/t 90 中间包钢水重/t 18 额定年产量/万t 40 澳大利亚BHP和日本的IHI在澳大利亚的Wollongong进行了实验室和中间工厂双辊薄带连铸试验。2000年Nucor和BHP、IHI组成了CastripLLC公司（Castrip Limited Liability Company）,决定在Crawfordsville建立世界上第一个双辊薄带连铸机。2002年2月开始建立双辊薄带连铸机，钢水来自电炉车间并配有LF。该工艺流程中，钢水供应钢包、中间包和热轧部分与传统流程相同，中间包和双辊溶池之间附加带水口过渡容器，薄带从双辊出口到pinch rolls（夹持辊）之间为气氛可控制室以防止薄带氧化。Castrip装置性能见表16。表16 Crawfordsville Castrip装置性能项 目 参 数 厂房尺寸 155m135m 钢包容量/t 110 铸机 双辊直径500mm 铸速-1 80，最大150 薄带尺寸/mm 0.72.013402000 卷重/t 25 在线轧机 单机架-4辊带AGC 工作辊/mm 4752050 Back-up辊/mm 15502050 轧制力/ MN 30 (最大) 功率/kW 3500 年产量/万t 约50 2002年5月热试，生产第一个热带卷（20t）。2002年7月，第一个商业带卷供给用户，进行酸洗、冷轧和