小方坯连铸机工艺培训课件样本

方坯连铸工艺培训课件

一、方坯连铸工艺流程简图

二、方坯连铸基本参数

铸坯断面：150X150mm

定尺长度:6、12m（实际最短生产过9.25的，拉速2.lm/min）

主要生产钢种：碳素结构钢、低合金结构钢。

55Q（轻轨钢）Q195（碳素结构钢，建筑，结构，摩托车架）

热轧带肋钢筋IIRB335/335E（二级）I1RB400/400E（三级）

HRB500/500E（四级）Q235（普碳钢，建筑、化工）

三、主要经济技术指标

序号项目指标

1铸机流数6机6流

2基本弧形半径R8/16m刚性引锭杆

3流间距1250mm

4结晶器长度900mm

5冶金长度12.5m（矫直）;〜25m（切割）

6铸坯断面尺寸150X150mm

7定尺长度6〜12m

8拉坯速度2.0〜3.Om/min

9与转炉配合需要拉速〜2.3m/min

10浇铸准备时间25min

11平均连浇炉数15炉/次

12平均金属收得率97%

13铸机年作业率（天）87%（318天）

14铸机配合生产能力IX100万t/a

15铸机设备生产能力1X120万t/a

连铸机主要设备性能

4.1钢包汇总台

一1一钢水爆;2-传动装置;3一支座;4一承裁胃一

4.1钢包回转台

功能支承钢包并将满包从受包位旋转到中间罐上方的浇

铸位。

结构型式直臂式。主要由回转臂、回转支承系统、回转台

底座、基础框架、传动装置及钢包加盖装置等部

分组成。

主要技术参数双臂最大承重2X125t

回转半径4.9m

回转速度0~l.Or/min

回转范围360度

事故回转180度

4.2中间罐

功能保证连浇；均匀分配钢流到结晶器；促使夹杂物上

浮。

结构型式中间罐为梯形带盖式,

主耍技术参数中间罐最大容量20t

钢水液面高度工作液面：800mm

溢流液面：900mm

4.3中间罐车

悬挂型中间包车

1钢包;2悬挂型中间包车;3轨迤梁及支架,

4一中间包；5-结晶器

功能支承中间罐，并运载中间罐在烘烤位和浇铸位之间

移动。

结构型式半悬挂（高低腿）式。主要由车架、走行机构、横

移机构、摆槽、液压升降机构及驱动系统等

主要技术参数最大承载重量60t

走行速度0〜20m/min

横移行程±50mm

升降行程500mm

4.4中间罐烘烤（干燥）装置

功能加热（预热）中间罐，降低第一包钢水的温降。

结构型式中间罐烘烤（干燥）装置由支座、风机、电液推杆、

管件、阀门、烧嘴等组成。

主要技术参数烘烤时间180min

烘烤温度iooor

4.5结晶器

功能将钢水凝结成型，使浇入其中的钢水快速冷却。在引

锭头拉出结晶器铜管后，凝结的钢水坯壳能承受内

部还未凝固的钢水静压力。

结构型式结晶器为套管式，主要由内壁镀铭的三维立体锥度

铜管、精密加工成型的整体铜水套、钢结构外壳、

上下法兰、卡板及密封件等部分组成。铜管材质为

磷脱氧铜。

主要技术参数铜管长度900mm

水缝4mm

水压1.0-1.3MPa

水量〜22001/min

4.6结晶器振动装置

功能支承结晶器并使其沿弧线方向上下振动，防止

钢水凝固时与结晶器铜管内壁粘结。

结构型式采用板簧导向刚性支撑式。主要由固定座、振

动架、连杆、传动装置及润滑系统等部分组

成。

主要技术参数振幅±3〜4mm

振动频率35〜333次/min

振动负荷25kN

4.7喷淋集管组

功能对出结晶器的初生铸坯进行二次冷却。

结构型式主要由不锈钢喷淋管、活接头、不锈钢喷嘴

及托架等组成，喷淋管沿弧线纵向布置。

主耍技术参数冷却段数3（含喷淋环）

喷淋管长度〜4.5m

喷嘴型号3/8PZ17080QZ5*12

PZ8065QZ5*28

PZ8047QZ5*28

4.8导向段

功能开浇时引导引锭杆进入结晶器并在浇铸时支

承铸坯。

结构型式导向段位于喷淋集管组与拉矫机之间，主要

由导向辐、支座、侧导辑、压辐及侧导板

等组成。

主要技术参数导向车昆数3

导向辐直径（|）200mm

4.9拉矫机（自同步连续矫直拉矫机）

功能开浇时送引锭杆进入结晶器、拉坯并对铸坯

进行矫直。

结构型式主要由拉坯辐、脱坯矫直辐、机架、底座、

传动系统及液压系统等组成。辐子为合金锻

钢。上卜拉坯辐开口度大小及脱坯动作的完成

由液压系统实现。电动机经过长轴和减速机传

动，远离热源。机架及辐子内部通水冷却。

主要技术参数最大拉坯速度4.3m/min（送引锭）

驱动辐数量3

4.10引锭杆及引锭杆存放装置

功能开浇时引锭头堵住结晶器下口，把初步凝固的

铸坯拉出结晶器，引入拉矫机。

结构型式主要由自适应型引锭头、刚性杆身、链条及

联接件、传动系统、导向轮及安全装置所组

成。铸机开浇前，启动存放装置电动机使引锭

杆下降至拉矫机内。引锭结束后，引锭杆运行

至存放位置。

主要技术参数引锭杆外弧半径R8m

引锭杆长度（弧度）〜87°

送引锭杆速度1~4.Om/min

4.11切前/输送/出坯相道

4.12自动火焰切割机

功能按需要的定尺长度切割铸坯(6〜12.5m)o

结构型式主耍由切割摆动装置、同步夹紧装置、框架、

切割枪、凸轮机构、无动力返回系统和前后

支架等组成。

主要技术参数切割速度〜300mm/min

切割同步行程〜1700mm

主要介质氧气、焦炉煤气

4.13双向移钢机

功能将铸坯移至冷床或热送辐道。

结构型式主要由桥架、拨钢装置、运行轨道、车轮

装置、缓冲装置、电动机、制动器及减速

器等组成。驱动装置经过桥架上的齿轮和轨道

梁上的齿条带动桥架行走，桥架上的拨钢装置

移送铸坯。

主要技术参数行程〜0mm（工作行程）

轨距〜13000mm

轮距/轮径~2100nim/D300mni

4.13翻转冷床

功能翻转冷却铸坯，防止铸坯变形

结构型式冷床为液压传动、步进翻转式。主要由横梁、

纵梁、传动梁、前V形齿条、前U型齿条、

床体盖板、液压缸、摇架、拉杆等组成。

出坯装置主要由轨道梁、纵梁、同步梁摇臂、

拉杆、立柱、推头小车、滑轨、偏心轴等

组成。

主要技术参数铸坯长度8〜12m

冷床大小12X15m

特点液压驱动；由翻传冷床的传动装置经过拉杆、

摇臂驱动推头小车进行推钢，将翻转冷床上

的铸坯推放在出坯装置上，存放到一定数量

后由出坯吊具吊走。

五、连铸坯质量

连铸方坯的缺陷一般可分为表面缺陷、内部缺陷和形状缺陷。

表面缺陷包括：表面横裂纹、纵裂纹、星形裂纹、划伤、弯曲、

切面不齐、缩孔、气孔等

5.1表面纵裂纹

定义与外观

沿拉坯方向，铸坯表面中心位置附近产生的裂纹，裂纹长10〜

1500mm,宽0.深＜5mm。在结晶器弯月面区（钢液面下

170mm）左右，钢液凝固在固相线以下发生3-丫转变，导致凝固

厚度生产的不均匀性，由于热收缩使坯壳产生应力梯度，在薄弱

处产生应力集中，坯壳在表面形成纵向凹陷，从而形成纵向裂纹

原因：导致表面纵裂纹指数增加的因素有:

（1）钢水成分SP含量高；

（2）Mn/S降低;

（3）[C]=0.12〜0.17%;包晶反应钢8-丫转变，收缩大，气隙形

成，坯壳折皱，结晶器热流不稳定，坯壳厚度生产不均匀性加重；

（4）拉速增加；

（5）保护渣熔化性能不良、液渣层过厚或过薄导致渣膜厚薄不均,

使局部凝固壳过薄。液渣层厚度＜10mm;

（6）结晶器液面波动25mm;

（7）结晶器热流和冷却

（8）结晶器锥度不合适；（7）结晶器钢液流动

（9）水口不对中；

（10）水口插入深度不合适。

（11）结晶器振动振痕深；

5.2表面横向裂纹

定义与外观

生成于铸坯面部的横向裂纹，简称为表面横裂纹。与振痕共生,

深度2〜7mm,长度较短，一般在5~50nmi之间，裂纹处常常被FeO

覆盖。产生于结晶器初生坯壳形成振痕的波谷处，振痕越深，则横

裂纹越严重

原因：

（1）钢水成分♦[C]=0.08-0.15%,坯壳厚度生长不均匀性强，

振痕深，表面易产生凹陷或横裂纹♦"]含量高；

（2）结晶器振动♦振痕深度增加♦负滑脱时间增加；

（3）结晶器液面波动增加；

（4）保护渣消耗量低，坯壳易与铜壁发生粘结；

（5）二冷强度不合理，铸坯在脆性区矫直；

（6）铸坯横向温差大，特别是角部温度。

5.3星形裂纹

裂纹位于铸坯表面常被EeO覆盖，经酸洗后才能被发现，表面裂

纹分布无方向性，形貌呈网状，深度可达1〜4mm,有的甚至达

20mmo

因及危害

(1)铜渗漏：在结晶器下部，铜板渣层破裂，发生固/固摩擦接

触，Cu局部粘附在坯壳上，Cu的熔点为1040C,Cu熔化沿奥

氏体晶界渗透，晶界被破坏而失去塑性，产生热脆。

(2)奥氏体晶界玷污：由于结晶器弯月面初生坯壳在张力和静压

力的作用下奥氏体晶界裂开，固/液界面富集溶质的液体进入裂纹,

加上晶界析出物，污染了晶界成为晶界薄弱点，是产生星状裂纹

的起点。

(3)铸坯在运行过程中进一步受到张力作用(鼓肚、不对中、冷

却不均匀等)，裂纹进一步扩展。

(4)乩过饱和析出：当钢水中[H]>5.5ppm会出现网状裂纹废品，

(5)晶间硫化物脆性：奥氏体晶界富集(Fe、Mn)S,熔点980〜

1000℃,晶界形成硫化物液体薄膜，在外力作用下形成网状裂纹。

5.4表面夹渣

定义与外观

镶嵌于铸坯表面或皮下的渣疤称为夹渣。形状不规则，深浅不

一，嵌入较浅的夹渣可能被二冷水冲刷掉，在铸坯表面形成凹坑。

原因：(1)结晶器液面急剧波动，造成保护渣卷入并镶嵌于坯壳

处。

(2)保护渣性能不良，渣条多，渣条未捞净，卷入并镶嵌于坯

壳处。

(3)钢水夹杂物多：流动性不好，中包水口壁上高熔点的大块

附着物突然脱落进入结晶器钢水。夹渣部位坯壳薄，容易破裂导致

漏钢；夹渣铸坯轧制后，钢材表面遗传为结疤。

5.5划伤

定义与外观

沿浇铸方向，在铸坯表面出现连续或断续的沟槽状机械损伤，

特别在铸坯外弧、侧弧出现居多。

原因：(1)铸坯高温强度低。

(2)足轻、二冷段*昆子、支座上粘有冷钢(特别是漏钢造

成的冷钢)，造成铸坯被冷钢划伤。

(3)二冷段根子、切前辐、切后辐不能正常运转，造成铸

坯被帽子划伤。

(4)铸坯跑偏，被导槽划伤。

(5)拉矫幅表面有异物或不光滑。

5.6脱方

定义与外观

当方坯横截面上两个对角线长度不相等时称为脱方。

成因及危害

原因：(1)结晶器四面水缝厚度不均匀，坯壳冷却不均匀。

(2)结晶器水缝被异物堵塞，坯壳冷却不均匀。

(3)喷嘴堵塞，二冷区铸坯四个面冷却不均匀。

(4)钢水S高

5.7鼓肚

定义与外观

铸坯的凝固壳鼓胀成凸面，主要发生在铸坯的两个侧弧面,

凸出最大可'达15mm。

成因及危害

(1)高温、高拉速C

(2)二冷强度不够，回温太快，凝固壳薄，受到内部钢水静压力

的作用，产生鼓肚变形。

(3)拉矫机压下量过大。

5.8弯曲

定义与外观

铸坯纵向不平直现象称为弯曲。

原因：（1）连铸事故造成卧坯，铸坯在二冷室停留时间过长，温

低无法矫直。

（2）浇铸过程中铸坯冷却不均匀。

5.9切面不齐

定义与外观

铸坯端面切割不平整、切斜严重或表面出现明显的切割沟槽

称为切割不良。

成因及危害

(1)割枪烧嘴角度安装不当。

(2)割枪的夹紧装置松动或脱落。

(3)燃气压力波动过大。

5.10重接

定义与外观

铸流经短暂停浇后，中包水口再次开浇造成的铸坯重新连接。

铸坯重接部位渣钢混浇，常有钢筋连接，颜色异常，有明显的结

痕。

成因及危害

(1)连铸带杆操作。

(2)换浸入式水口。

(3)处理漏钢事故。

(4)结晶器液面波动过大。

5.11缩孔

定义与外观

在连铸坯横断面中心位置附近出现直径大于3mm的孔洞，称

为缩孔。

成因及危害

(1)浇注温度高，钢液过热度大。

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