板坯连铸

以板坯为主要产品的连续铸钢炼铁技术

板坯连铸是以板坯为主要产品的连续铸钢炼铁技术。铸坯宽厚比大于3的即称板坯，连铸轧钢板坯主要用于轧制扁平板(厚板、中板、薄板、带卷)材。通常连铸机浇铸的板坯尺寸为：厚度150～250mm，宽度1000～1800mm；小板坯宽度可为600mm，厚度120mm。板坯厚度小于100mm的称薄板坯。

简史

板坯连铸机是在20世纪60年代出现的，1964年中国重庆三钢厂和联邦德国迪林根(Dillinger)厂的大型板坯弧型连铸机几乎同时投入生产。重钢三厂浇铸断面为180mm×1500mm的板坯。至今中国已建有板坯连铸机100多台。由于板坯宽厚比大、板坯连铸不仅在连铸机构造方面，而且在生产工艺上都有其独特之处。板坯连铸机结构上的特点主要表现在二次冷却区和拉矫机。由于板坯宽度大，从结晶器出来进入二冷区的铸坯尚未完全凝固，在钢水静压力作用下，铸坯易出现鼓肚现象，引起拉坯阻力增大或拉不出来，所以铸坯导向及二冷装置必需布置密集的导向辊，以控制铸坯的鼓肚问题。拉矫机同样需要多排拉矫辊将铸坯拉出。现代连铸的拉速高，进拉矫机的铸坯尚未完全凝固，为防止坯鼓肚和减少矫直时铸坯内部的变形应力，拉矫机由20多对拉矫辊组成，并设计成多点矫直或连续矫直。由于板坯宽度大，由中间罐注入的钢流在结晶器内的热流分布不均，会使板坯出现表面纵裂，导致板坯成为废品，为此采用浸入式水口和保护浇注工艺加以解决。进入80年代，为提高铸机效率和铸坯质量，实现直接装炉轧制，提出提高拉速和生产无缺陷坯的要求，因此板坯连铸技术有了新的发展，新技术大量涌现，并形成系统配套的工艺技术。

结构及工艺技术

板坯连铸机的结构（如图1：板坯连铸机示意图所示）。

保护浇注

(1)采用大容量高罐体的中间罐，一方面有利于夹杂上浮，另一方面在换钢包连浇时保持一定的钢液面高度，防止渣子卷入结晶器形成内部缺陷，同时也可不降低拉速;(2)在钢包与中间罐及中间罐与结晶器之间，用耐火材料制品使钢流与空气隔绝，防止钢水二次氧化;(3)连续均匀地向结晶器内自动加入保护渣。

结晶器

(1)采用含有银、铬、锆等元素的铜合金板制作，这种材料既有良好的导热性，又提高了再结晶温度，在高温条件下可保持足够的强度和硬度;铜板内表面还可镀镍铬层，提高耐磨性，延长结晶器使用寿命;(2)结晶器漏钢预报。在四面铜板上装有多个热电偶测定温度变化，可在漏钢发生前根据温度变化作出预报，防止漏钢事故的发生;(3)液面自动控制。使结晶器内钢液面检测与中间罐水口开闭机械连锁，以控制稳定钢液面;(4)在板坯热送、热装或直接轧制的情况下，为满足一个轧制单元对钢坯宽度组合的要求，调整结晶器宽度，在满足铸坯宽度变化的同时，减少停机以提高作业率;(5)结晶器振动装置采用高频小振幅，可提高铸坯表面质量，振频一般为180～300次/min，振幅±2～8mm。

铸坯导向和二冷区

(1)采用小辊密辊距导向装置，适应高拉速，减少铸坯鼓肚变形及内部缺陷;(2)二冷区采用电磁搅拌设施，以增加铸坯等轴晶区，减少和避免偏析和中心疏松等缺陷;(3)二冷区采用汽-水喷雾冷却，使铸坯的冷却缓和、均匀，以利于生产无缺陷铸坯。

引锭和拉矫

(1)在引锭杆上装有辊缝测量元件，定期对二冷区内、外弧的辊间距进行测量，及时发现并纠正不合格开口度，以确保铸坯质量;(2)采用多点矫直和连续矫直，使铸坯保持在较小的允许变形率范围内，防止内部缺陷;(3)利用压缩铸造技术，通过传动辊对矫直区铸坯施加纵向压力，以抵消铸坯矫直变形时因延伸拉应力形成裂纹的倾向。

计算机控制系统及其他装置

提高整机自动控制水平，对二次冷却和板坯切割长度等实行自动监控，同时监控连铸机各部件的运转情况并及时予以调整。此外，(1)采用机内外保温措施。机内对铸坯边角部进行保温，机外对运送铸坯保温，尽量使之保持高温，提高节能效果;(2)配装去毛刺装置，清除铸坯下部的切割毛刺，防止其对后部辊子造成损伤;(3)采用变频变压交流马达，实现无级调速，以减少维修工作，提高连铸机寿命。

优点

（1）提高了钢铁的综合成材率，使材料损耗比例减小；（2）降低能源消耗量；（3）生产出的产品质量高，均匀；（4）更容易实现机械自动化；（5）占地面积小，生产周期快，吨坯成本低。这些优越性，成功地在钢铁工业中应用，使整个钢铁工业发生了极大的变化。

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