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2.连铸的工艺流程与设备连铸的工艺流程与设备安徽工业大学材料学院安徽工业大学材料学院2012.3.81/372.1连铸的工艺流程连铸的工艺流程v由炼钢炉炼出的合格钢水经由炼钢炉炼出的合格钢水经炉外精炼炉外精炼处理后，用钢处理后，用钢包运送到浇铸位置注入中间包，通过中间包注入强包运送到浇铸位置注入中间包，通过中间包注入强制水冷的制水冷的铜模铜模结晶器结晶器内。

内。

v结晶器是无底的，在注入钢水之前必须先装上一个结晶器是无底的，在注入钢水之前必须先装上一个“活底活底”引锭杆引锭杆，同时也起到引出铸坯的作用，同时也起到引出铸坯的作用，注入结晶器的钢水在迅速冷却凝固成形的同时，其注入结晶器的钢水在迅速冷却凝固成形的同时，其前部与伸入结晶器底部的引锭杆头部凝结在一起。

前部与伸入结晶器底部的引锭杆头部凝结在一起。

引锭杆的尾部则夹持在拉坯机的拉辊中，当结晶器引锭杆的尾部则夹持在拉坯机的拉辊中，当结晶器内钢水升到要求的高度后，开动拉坯机，以一定速内钢水升到要求的高度后，开动拉坯机，以一定速度把引锭杆度把引锭杆（牵着铸坯牵着铸坯）从结晶器中拉出。

从结晶器中拉出。

2v为防止铸坯壳被为防止铸坯壳被拉断漏钢拉断漏钢和减少结晶器中的和减少结晶器中的拉坯阻力拉坯阻力，在浇铸过程中要对结晶器内壁润滑又要它做上下往复在浇铸过程中要对结晶器内壁润滑又要它做上下往复振动。

振动。

v铸坯被拉出结晶器后，为使其更快地散热，需进行喷铸坯被拉出结晶器后，为使其更快地散热，需进行喷水二次冷却，通过二次冷却支导装置的铸坯逐渐凝固。

水二次冷却，通过二次冷却支导装置的铸坯逐渐凝固。

铸坯不断地被拉出，钢水连续地从上面注入结晶器，铸坯不断地被拉出，钢水连续地从上面注入结晶器，形成了连续铸坯的过程。

形成了连续铸坯的过程。

v当铸坯通过拉坯机、矫直机当铸坯通过拉坯机、矫直机（立式和水平式连铸不需立式和水平式连铸不需矫直矫直）后脱去引锭杆。

完全凝固的直铸坯由切割设备后脱去引锭杆。

完全凝固的直铸坯由切割设备切成定尺，经运输辊道进入后步工序。

切成定尺，经运输辊道进入后步工序。

3图图1-1弧形连铸工弧形连铸工艺流程和设备艺流程和设备1-钢包；钢包；2-中间包；中间包；3-结晶器及振动装结晶器及振动装置；置；4-电磁搅拌器；电磁搅拌器；5-二冷区支导装置；二冷区支导装置；6-拉矫机；拉矫机；7-切割切割装置；装置；8-辊道；辊道；9-坯料坯料42.2连铸设备组成简介连铸设备组成简介v主体设备主体设备主要有：

主要有：

浇铸设备浇铸设备钢包运载设备、钢包钢包运载设备、钢包回转台、中间包及中间包小车或旋转台、结晶器及回转台、中间包及中间包小车或旋转台、结晶器及振动装置、二次冷却装置、拉矫装置、引锭杆、脱振动装置、二次冷却装置、拉矫装置、引锭杆、脱锭与引锭杆存放装置；锭与引锭杆存放装置；切割设备切割设备火焰切割机与机火焰切割机与机械剪切机械剪切机（摆式剪切机、步进式剪切机等摆式剪切机、步进式剪切机等）。

v辅助设备辅助设备主要有：

主要有：

出坯及精整设备出坯及精整设备辊道、拉辊道、拉（推推）钢机、翻钢机、火焰清理机等；钢机、翻钢机、火焰清理机等；工艺性设备工艺性设备中间中间包烘烤装置、保护渣供给与结晶润滑装置等；包烘烤装置、保护渣供给与结晶润滑装置等；自动自动控制与测量仪表控制与测量仪表结晶器被面测量与显示系统、过结晶器被面测量与显示系统、过程控制计算机、测温、测重、测长、测速、测压等程控制计算机、测温、测重、测长、测速、测压等仪表系统。

仪表系统。

5n连续铸钢设备必须适应高温钢水由液态变成液连续铸钢设备必须适应高温钢水由液态变成液-固固态，又变成固态的全过程。

其间进行着一系列比较态，又变成固态的全过程。

其间进行着一系列比较复杂的物理化学变化。

连续铸钢具有连续性强、工复杂的物理化学变化。

连续铸钢具有连续性强、工艺难度大和工作条件差等特点。

艺难度大和工作条件差等特点。

v连铸生产对机械设备提出了较高的要求，主要有：

连铸生产对机械设备提出了较高的要求，主要有：

应具有抗高温、抗疲劳强度的性能和足够的刚度，应具有抗高温、抗疲劳强度的性能和足够的刚度，制造和安装精度要高，易于维修和快速更换，要有制造和安装精度要高，易于维修和快速更换，要有充分的冷却和良好的润滑等。

充分的冷却和良好的润滑等。

67v钢包回转台：

在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包钢包回转台：

在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包过跨和支承钢包进行浇铸，由过跨和支承钢包进行浇铸，由回转部分、固定部分、回转部分、固定部分、润滑系统和电控系统润滑系统和电控系统组成。

组成。

n钢包回转台是连铸机的关键设备之一，起着连接上钢包回转台是连铸机的关键设备之一，起着连接上下两道工序的重要作用。

钢包回转台的回转情况基本下两道工序的重要作用。

钢包回转台的回转情况基本上包括两侧无钢包、单侧有钢包、两侧有钢包三种情上包括两侧无钢包、单侧有钢包、两侧有钢包三种情况，单个钢包重量已超过况，单个钢包重量已超过140吨。

无论在何种情况下，吨。

无论在何种情况下，都要保证钢包回转台旋转平稳，定位准确，起停时要都要保证钢包回转台旋转平稳，定位准确，起停时要尽可能减小对机械部分的冲击，为减少中间包液面波尽可能减小对机械部分的冲击，为减少中间包液面波动和温降，要缩短旋转时间。

动和温降，要缩短旋转时间。

2.2.1钢包回转台钢包回转台8钢包回转台钢包回转台ladleturret9v中间包是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，中间包是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。

口分配到各个结晶器中去。

n中间包是连铸机钢水包和结晶器之间钢水过渡的装中间包是连铸机钢水包和结晶器之间钢水过渡的装置，用来稳定钢流，减小钢流对坯壳的冲刷，以利置，用来稳定钢流，减小钢流对坯壳的冲刷，以利于非金属夹杂物上浮，从而提高铸坯质量。

于非金属夹杂物上浮，从而提高铸坯质量。

2.2.2中间包中间包10v中间包是由钢板焊结的壳体，中间包是由钢板焊结的壳体，其内衬有隔热层；其内衬有隔热层；永久层和工作层永久层和工作层，近年来为提高中间包使用寿命，近年来为提高中间包使用寿命，在工作层上喷涂一层在工作层上喷涂一层1030mm厚的厚的碱性耐火材料涂碱性耐火材料涂层层。

为了钢水保温，在上部设置有中间包盖。

为了钢水保温，在上部设置有中间包盖。

u中间包容量一般取钢包容量的中间包容量一般取钢包容量的20%40%，为了多，为了多炉连浇，中间包容量还必须大于更换钢包期间浇注炉连浇，中间包容量还必须大于更换钢包期间浇注的钢水量。

中间包钢水深度为的钢水量。

中间包钢水深度为6001000mm。

n中间包形状有长方形中间包形状有长方形、三角形等三角形等。

2.2.2中间包的结构特点中间包的结构特点11n滑动水口安装在钢包和中间包底部以滑动水口安装在钢包和中间包底部以实现调节钢水流实现调节钢水流量量的装置。

滑动水口安装在中间包底部，通过液压缸的装置。

滑动水口安装在中间包底部，通过液压缸8带动中间活动滑板带动中间活动滑板2移动，使之与上下固定滑板移动，使之与上下固定滑板1、3进进行相对错位来实现调节钢流。

行相对错位来实现调节钢流。

2.2.3滑动水口滑动水口中间包滑动水口示意图中间包滑动水口示意图l上固定滑板；上固定滑板；2活动滑板；活动滑板；3下固定滑板；下固定滑板；4SEN；5滑滑动水口箱体；动水口箱体；6结晶器；结晶器；7连连杆；杆；8液压缸；液压缸；9中间包中间包12n滑动水口的主要特点是减少了工作件与钢水的接滑动水口的主要特点是减少了工作件与钢水的接触面，极大地改善了用以控制钢流的耐火材料的使触面，极大地改善了用以控制钢流的耐火材料的使用条件，因此工作安全可靠，使用寿命长，能精确用条件，因此工作安全可靠，使用寿命长，能精确控制钢流，有利于实现远距离操作和自动控制。

控制钢流，有利于实现远距离操作和自动控制。

u滑动水口实现了封闭浇注，防止钢水二次氧化，滑动水口实现了封闭浇注，防止钢水二次氧化，改善铸坯质量。

改善铸坯质量。

2.2.3滑动水口滑动水口13v功能：

浇铸过程中能自动或手动控制钢液的流量。

功能：

浇铸过程中能自动或手动控制钢液的流量。

v位置：

在中间包上。

位置：

在中间包上。

2.2.4中间包塞棒机构中间包塞棒机构塞棒机构塞棒机构l一拨杆，一拨杆，2一升降杆，一升降杆，3横梁；横梁；4一塞棒砖支承杆；一塞棒砖支承杆；5一扇形齿轮一扇形齿轮16一调整机构一调整机构u通过塞棒控制机构通过塞棒控制机构控制塞棒上下运动，控制塞棒上下运动，以达到开闭水口调节以达到开闭水口调节钢水流量为目的，塞钢水流量为目的，塞棒机构如左图所示。

棒机构如左图所示。

14n功能功能在钢包和中间包在钢包和中间包之间将长水口氩之间将长水口氩封环装在钢包滑封环装在钢包滑动水口下，防止动水口下，防止钢水氧化。

钢水氧化。

n位置位置放置在放置在中间包车上。

中间包车上。

2.2.5钢包长水口机械手钢包长水口机械手LadleShroudManipulator15n在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中，在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中，使铸件成形并迅速凝固结晶的特种金属铸型。

结晶使铸件成形并迅速凝固结晶的特种金属铸型。

结晶器是连铸机的核心设备之一，直接关系到连铸坯的器是连铸机的核心设备之一，直接关系到连铸坯的质量。

质量。

2.2.6结晶器结晶器16n二冷室设置在浇铸平台下。

二冷室用做收集铸坯冷二冷室设置在浇铸平台下。

二冷室用做收集铸坯冷却过程中产生的蒸汽以便于蒸汽的排出。

二冷室上有却过程中产生的蒸汽以便于蒸汽的排出。

二冷室上有多个开孔连接蒸汽排出系统。

多个开孔连接蒸汽排出系统。

2.2.7二冷室二冷室2.2.8结晶器和足辊结晶器和足辊u1）功能功能结晶器使钢水生成带液芯的坯壳。

足辊起托住坯壳，结晶器使钢水生成带液芯的坯壳。

足辊起托住坯壳，并按规定的半径导向坯壳。

并按规定的半径导向坯壳。

u2）位置位置插在振动台上结晶器的支承壳座中。

插在振动台上结晶器的支承壳座中。

17n功能功能支撑和导向结晶器与拉矫机之间的铸坯和开浇时的引支撑和导向结晶器与拉矫机之间的铸坯和开浇时的引锭杆。

锭杆。

n位置位置结晶器与拉矫机之间。

结晶器与拉矫机之间。

n结构结构二冷固定扇形段由支撑框架，热保护装置，外弧支撑二冷固定扇形段由支撑框架，热保护装置，外弧支撑辊，内弧压辊确保各种铸坯的冷却控制。

此扇形段为辊，内弧压辊确保各种铸坯的冷却控制。

此扇形段为固定段。

固定段。

2.2.9二冷固定扇形段二冷固定扇形段18v在连铸工艺中，连铸机拉坯辊速度控制是连铸机的在连铸工艺中，连铸机拉坯辊速度控制是连铸机的三大关键技术之一三大关键技术之一，拉坯速度控制水平直接影响连铸，拉坯速度控制水平直接影响连铸坯的产量和质量，而拉坯辊电机驱动装置的性能又在坯的产量和质量，而拉坯辊电机驱动装置的性能又在其中发挥着重要作用。

其中发挥着重要作用。

n交流电机变频调速技术日益成熟，交流变频驱动调交流电机变频调速技术日益成熟，交流变频驱动调速平稳，调速范围宽，对机械冲击低，交流电机维护速平稳，调速范围宽，对机械冲击低，交流电机维护量低，交流变频调速已取代直流调速，完全能够满足量低，交流变频调速已取代直流调速，完全能够满足拉坯辊速度控制的需要。

拉坯辊速度控制的需要。

2.2.10拉矫机拉矫机19拉矫机拉矫机20n在各种连铸机中，必须要有拉坯机或拉矫机。

它是在各种连铸机中，必须要有拉坯机或拉矫机。

它是布置在二次冷却区导向装置的尾部，承担布置在二次冷却区导向装置的尾部，承担拉坯、矫直拉坯、矫直和送引锭杆和送引锭杆的作用。

的作用。

n通常要求铸坯在进入拉矫机前应完全凝固，以防止通常要求铸坯在进入拉矫机前应完全凝固，以防止铸坯产生内裂。

一般是拉坯和矫直这两道操作常在同铸坯产生内裂。

一般是拉坯和矫直这两道操作常在同一机组里完成，故统称一机组里完成，故统称拉矫机拉矫机。

v对拉矫机要求是：

足够的拉坯能力，能克服铸坯各对拉矫机要求是：

足够的拉坯能力