連鑄連軋理論與工藝-近終形連鑄

近終形連鑄主講教師：閔義2007.11連鑄理論及工藝1編輯ppt1概述近終形連鑄：在保證成品鋼材質(zhì)量的前提下，盡量縮小鑄坯斷面來取代壓力加工。近終形連鑄技術(shù)的出現(xiàn)和高速發(fā)展基于近代冶金學(xué)的研究成果，其中，金屬凝固理論的深入研究、鋼水爐外精煉機(jī)理、功能及各種精煉裝置的問世和純凈鋼生產(chǎn)技術(shù)、壓力加工的進(jìn)步等是推動近終形連鑄技術(shù)加速開發(fā)、完善的根本，而能源危機(jī)的沖擊、市場需求的擴(kuò)大則是企業(yè)普遍看好它的外因。近終形連鑄技術(shù)的前景是非常廣闊的。2編輯ppt模鑄熱軋開坯冷軋加熱熱軋連鑄冷軋加熱熱軋冷軋薄板坯連鑄冷軋薄帶連鑄技術(shù)進(jìn)步3編輯ppt近終形連鑄的種類薄板坯連鑄薄帶連鑄異型坯連鑄其它：空心圓管坯連鑄，噴射沉積成形等。4編輯ppt2薄板坯連鑄

2.1薄板坯連鑄連軋工藝特點(diǎn)整個(gè)工藝流程是由煉鋼爐(電爐或轉(zhuǎn)爐)→爐外精煉→薄板坯連鑄機(jī)→物流的時(shí)間節(jié)奏與溫度銜接裝置→熱連軋機(jī)組等五個(gè)單元工序組成、將原來意義上的煉鋼廠和熱軋廠緊湊地壓縮，有效地結(jié)合在一起。在薄板坯連鑄連軋工藝中，熱連軋機(jī)是決定規(guī)模和投資的主要因素。就薄板坯連鑄機(jī)與熱連軋機(jī)組而言，兩者占投資的比例約為30％：70％．所以充分發(fā)揮熱連軋機(jī)組的能力應(yīng)是整個(gè)工程建設(shè)的重要因素。5編輯ppt2.2薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線配置連鑄連軋生產(chǎn)線的設(shè)備配置，主要取決于工藝技術(shù)觀點(diǎn)。西馬克公司和達(dá)涅利公司基于近終形連鑄的觀點(diǎn)選擇較小供坯厚度，并考慮軋機(jī)數(shù)量和液芯壓下工藝的協(xié)調(diào)條件。而奧鋼聯(lián)則主張選用中等厚度坯料供給連軋機(jī)。近年來，這兩種觀點(diǎn)逐漸相互靠攏，確保連鑄連軋這一生產(chǎn)方式具有更加顯著的節(jié)能、低投入、低成本和高質(zhì)量效果。6編輯ppt1）薄板坯連鑄工藝流程鋼水中間包結(jié)晶器二冷區(qū)飛剪機(jī)均熱爐高壓水除鱗保溫爐高壓水除鱗精軋機(jī)組近距離卷取機(jī)層流冷卻遠(yuǎn)距離卷取機(jī)打包入庫7編輯ppt2）只有精軋機(jī)的薄板坯連鑄生產(chǎn)線

這種生產(chǎn)線鑄坯厚度約為50～70mm，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量多在150萬t。產(chǎn)品最小厚度1.0mm。8編輯ppt3）單流鑄機(jī)與粗精軋機(jī)組配置這種生產(chǎn)線連鑄坯厚度大多數(shù)為70～90mm，設(shè)計(jì)產(chǎn)量多在150萬噸，產(chǎn)品厚度最小0.8～1.2mm。在此類生產(chǎn)線中，替代輥底式隧道加熱爐的是感應(yīng)加熱設(shè)備，加熱溫度控制在±5℃，受單流連鑄機(jī)供坯能力的限制，坯料規(guī)格厚度可達(dá)90～110mm，因此，要求軋機(jī)的需用軋制壓力和軋機(jī)剛度要相對大一些。9編輯ppt4）雙流連鑄機(jī)與粗、精軋機(jī)組的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線配置此類配置受到廣大用戶的歡迎，已經(jīng)成為薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線的主流配置。這是由于此類軋鋼設(shè)備具有較大的軋制壓力，允許采用厚度較大的鑄坯，或者可用于軋制難變形的產(chǎn)品，由于生產(chǎn)線采用雙流連鑄機(jī)配置，其產(chǎn)量可以高達(dá)250萬噸。10編輯ppt5）步進(jìn)式加熱爐布置的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線此類布置的主要優(yōu)點(diǎn)是利用加熱爐大的鋼坯存貯量，來增大連鑄與連軋之間的緩沖時(shí)間。緩沖時(shí)間的大小取決于步進(jìn)爐內(nèi)鋼坯的存儲量，一般設(shè)計(jì)上可以考慮緩沖時(shí)間取1.5～2.0h為宜。11編輯ppt2.3國內(nèi)外開發(fā)的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線狀況目前，國內(nèi)外開發(fā)的薄板坯連鑄連軋技術(shù)有多種形式，如CSP、ISP、FTSC、CONROLL、TSP、CPR、ECCO-MILL等，而實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的主要為前四種，且各具特色，但也存在自身不足。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)全世界建成投產(chǎn)的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線總數(shù)已經(jīng)超過40套。我國目前已經(jīng)投產(chǎn)的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線有7～8套。12編輯ppt5.4薄板坯連鑄連軋技術(shù)的開發(fā)與研究自薄板壞連鑄連軋技術(shù)間世至今．已有多種不同連鑄薄板坯的方法，眾多生產(chǎn)線均采用了薄板坯連鑄連軋工藝流程，顯示出不同特色?？v觀當(dāng)今世界各國對該項(xiàng)技術(shù)的研究，可以分為以下幾個(gè)階段：尋找合理的鑄坯厚度，使整個(gè)生產(chǎn)線發(fā)揮出最大生產(chǎn)率和最佳經(jīng)濟(jì)效益；不斷改進(jìn)、完善結(jié)晶器形狀、液芯壓下、固相軋制、二冷冷卻制度等一系列工藝特性技術(shù)，確保了工藝的先進(jìn)性和可靠性；除主體技術(shù)外，研究并發(fā)許多相關(guān)技術(shù)，如結(jié)晶器材質(zhì)、浸入式水口、結(jié)晶器振動裝置、連鑄保護(hù)渣、高壓水除鱗、軋輥在線磨輥等；成功實(shí)現(xiàn)了薄板外連鑄機(jī)與熱連軋機(jī)組間的有效連接和協(xié)調(diào)匹配技術(shù)。13編輯ppt薄板壞連鑄機(jī)平均拉速一般在4.5～6m/min間，最低拉速不能小于2.5m/min。為了穩(wěn)定地連鑄，對寬度為1350～1600mm的薄板坯連鑄機(jī)而言，每小時(shí)鋼水流量應(yīng)不少于150t。據(jù)此計(jì)算，采用電爐應(yīng)為150t的超高功率電爐；轉(zhuǎn)爐容量則應(yīng)不小于80t，以100t以上為宜。生產(chǎn)鋼種可包括各類碳鋼、低合金板帶、不銹鋼板帶、熱軋板帶等。14編輯ppt2.4.1連鑄坯厚度選擇薄、中、厚板坯厚度分別界定為40～60mm、90～150mm、200～300mm。鑄坯厚度是一個(gè)區(qū)別各類連鑄工藝的特征參數(shù)，也是影響鑄坯質(zhì)量的重要參數(shù)。三種連鑄工藝的比較見表5.1所示。究竟薄板坯厚度多少最適合，一直是爭論的焦點(diǎn)，不同的技術(shù)有不同的結(jié)晶器出口坯厚度，如CSP結(jié)晶器下口處厚度為40～70mm．而奧鋼聯(lián)卻認(rèn)為鑄坯厚度不必過薄，70～125mm即可。薄板坯的厚度選擇不僅要和軋制產(chǎn)品的尺寸相適應(yīng)，還和整個(gè)工藝流程中采用哪些相關(guān)技術(shù)有關(guān)。此外，還應(yīng)分析市場情況，確保能提供質(zhì)量上乘、銷路好的產(chǎn)品。15編輯ppt連鑄工藝薄板坯連鑄中板坯連鑄厚板坯連鑄鑄坯厚度/mm40～7090～150200～300結(jié)晶器形狀漏斗形平行板形平行板形拉速m/min最大6.0最大5.0最大2.5軋制設(shè)備精軋（4～6架）粗軋（1～2架）＋卷取＋精軋（4～6架）粗軋（1～架）＋精軋（7架）品種低碳為主傳統(tǒng)工藝相當(dāng)幾乎不受限制質(zhì)量表面質(zhì)量較差傳統(tǒng)工藝相當(dāng)質(zhì)量較高投資少中大表1三種連鑄工藝特點(diǎn)比較16編輯ppt2.4.2薄板坯連鑄對鋼水的要求薄板坯連鑄要求鋼水質(zhì)量高，主要指鋼水溫度(特別是中間罐內(nèi)鋼水溫度)合適、鋼水純凈度高(尤其是非金屬夾雜物含量少)和鋼水成分準(zhǔn)確。對薄板坯連鑄而言，結(jié)晶器內(nèi)容積較小，鋼水溫度對保護(hù)渣的熔化影響很大，一旦溫度控制不當(dāng)，水口和銅板間鋼渣搭橋，往往促成鑄坯粘結(jié)而漏鋼；對薄板坯連鑄合適的鋼水溫度應(yīng)控制在中間罐內(nèi)鋼水的過熱度為30～45℃，波動值為15℃。17編輯ppt鋼水成分要求18編輯ppt鋼水潔凈度要求

薄板坯連鑄連軋的最終產(chǎn)品是生產(chǎn)供深沖用的冷軋板(如汽車板、食品包裝DI罐等)，它要求鋼材具有較高的冷彎性能。為此，薄板坯必須均勻且無表面缺陷．鋼中最大夾雜物尺寸限制在50μm以下，這就要求煉鋼工作者必須把薄板坯中的夾雜物控制在0.001％～0.002％，因而要求煉鋼廠提供純凈的鋼水。19編輯ppt鋼水潔凈度要求

鋼水純凈度取決于脫氧操作、精煉效果和二次氧化的程度。從冶煉入手，精心完成脫氧、脫硫任務(wù)；減少固體夾雜物的形成，如可采用堿性耐火材料，以減少爐襯和鋼中鋁反應(yīng)產(chǎn)生新的氧化鋁夾雜，也可以采用保護(hù)澆鑄，大大減少鋼水二次氧化的幾率；在鋼包和中間罐內(nèi)加強(qiáng)夾雜物上浮的措施，如加強(qiáng)攪拌操作，中間罐內(nèi)設(shè)置合理的擋壩、墻等。非金屬夾雜物的降低可緩解其在較小的浸入式水口中的聚集，有利于控制液面、降低拉漏率和防止表面卷渣；而有效的夾雜物形態(tài)控制也能帶來鋼質(zhì)量的改善。20編輯ppt2.4.3結(jié)晶器結(jié)構(gòu)的選擇薄板坯連鑄機(jī)的出現(xiàn)并順利實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，結(jié)晶器的設(shè)計(jì)是其中關(guān)鍵技術(shù)?？v觀當(dāng)今各種薄板坯連鑄連軋工藝，結(jié)晶器形狀出現(xiàn)了相同趨勢，即上口面積加大，目的的是利于浸入式水口的插入及保護(hù)渣的熔化，以改善鑄坯表面質(zhì)量。21編輯ppt（1）平行板式薄板坯結(jié)晶器這是德馬克公司ISP工藝的第一代結(jié)晶器，立彎式，上部垂直段，下部弧形段，側(cè)板可調(diào)．上口斷面矩形，尺寸為(60～80)mmx(650～1330)mm。這種結(jié)晶器只能使用薄片形浸入式水口，水口很薄，其與器壁只能保持10~15mm間隙，造成水口插入處寬面?zhèn)缺Ｗo(hù)渣熔化不好，影響了鑄坯表面質(zhì)量。為此，德馬克重新設(shè)計(jì)了上口斷面形狀，由原平行板型改為小漏斗型，其形狀一直保持到結(jié)晶器下口仍有(1.5-2)mm的小鼓肚。近年來，其結(jié)晶器的小鼓肚越改越加大。22編輯ppt（2）漏斗形結(jié)晶器西馬克公司CSP工藝所用的漏斗型結(jié)晶器，上口寬邊兩側(cè)均有一段平行段。然后和一圓弧相連接，上口斷面較大。上口的漏斗形狀有利于浸入式水口的伸入，在結(jié)晶器的兩寬面板間形成了一個(gè)垂直方向帶錐度的空間。這種結(jié)晶器在形狀上滿足了長水口插入、保護(hù)渣熔化和薄板鑄坯厚度的要求，經(jīng)在多條生產(chǎn)線上使用，均收到較好的效果。此結(jié)晶器在鋼液注入后凝固時(shí)要產(chǎn)生變形，于是設(shè)計(jì)這種漏斗的形狀以及從漏斗向平行段過渡區(qū)的形狀是很關(guān)鍵的技術(shù)。23編輯ppt(3)透鏡形結(jié)晶器這是達(dá)涅利公司FTSRQ工藝開發(fā)出的全鼓肚型(又稱凸透鏡型)結(jié)晶器，又稱雙高（H2)結(jié)晶器Highreliabilityandhighflexibilitymold)。該公司認(rèn)為平行板型和漏斗型結(jié)晶器有浸入式水口插入不便和鑄坯易出現(xiàn)表面裂紋、疤痕等缺陷的不足，而這種全鼓肚型結(jié)晶器的主要特點(diǎn)是其鼓肚形狀貫穿整個(gè)銅板自上至下，并一直延續(xù)到扇形段中部。結(jié)晶器出口處為將鑄坯鼓肚形狀輾平而特別設(shè)計(jì)了一組帶孔型輥?zhàn)?，在這段矯直輥區(qū)內(nèi)，鑄坯經(jīng)過液芯壓下加工后，離開結(jié)晶器時(shí)的板坯厚度減至35～70mm.24編輯ppt(4)平行板形中厚板結(jié)晶器這是奧鋼聯(lián)CONROLL工藝中的平行板型結(jié)晶器，浸入式水口也是扁平狀，鋼水從兩側(cè)壁孔流出。結(jié)晶器斷面尺寸是1500x(70~130)mm。實(shí)際上，這類板坯應(yīng)劃在中板坯之列。奧鋼聯(lián)認(rèn)為，70～90mm厚的鑄坯生產(chǎn)能耗最省、加工成本也較低，所以不必追求鑄坯厚度太薄。從結(jié)晶器形狀來看，奧鋼聯(lián)強(qiáng)調(diào)只有鋼水在結(jié)晶器內(nèi)凝固時(shí)不變形，且保持液面平穩(wěn)，才有利于消除鑄坯表面裂紋．促使結(jié)晶器內(nèi)鋼水中夾雜物上浮和防止卷渣，所以主張使用平行板型結(jié)晶器。25編輯ppt薄板坯結(jié)晶器形狀的設(shè)計(jì)原則

薄板坯連鑄結(jié)晶器的以下特點(diǎn)決定了結(jié)晶器形狀的設(shè)計(jì)：水口的外壁與結(jié)晶器內(nèi)壁距離小，對對中要準(zhǔn)(誤差小于1.0mm)。液面以下維持穩(wěn)定熔池的鋼水量不多、液面波動大，需控制在1.0～1.5mm。形狀上：易于容納浸入式水口，且保證浸入式水口具有較長的壽命；保證有足夠的化渣面積；器壁不對凝固坯殼產(chǎn)生過大壓力，減少坯殼裂紋缺陷；流場上：能容納較大量鋼液，減少湍流，使窄邊側(cè)附近的渦旋不太強(qiáng)烈，減少卷渣；有一定的上回流，有助于均勻化渣均勻覆蓋鋼液，潤滑坯殼；減少對坯殼的沖刷，以利于形成均勻坯殼厚度，減少拉漏和裂紋。26編輯ppt2.4.4、薄板坯浸入式水口結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動狀況對生產(chǎn)高質(zhì)量鑄坯影響很大，選擇合理的浸入式水口具有重要意義。為適應(yīng)坯寬和拉速的變化，可通過控制浸入式水口浸入深度或塞棒來控制結(jié)晶器內(nèi)鋼水流動。浸入式水口形式取決于結(jié)晶器的形狀。27編輯ppt（1）CSP浸入式水口圖示出了CSP工藝漏斗型結(jié)晶器使用的浸入式水口形狀及其在結(jié)晶器內(nèi)的位置。浸入式水口和結(jié)晶器是一整體，漏斗型結(jié)晶器的上口開口度保證了水口有足夠的伸入空間，為使用厚壁長水口提供了有利條件。水口外形決定了鋼水在結(jié)晶器內(nèi)上部流動通道；而內(nèi)部形狀，特別是出口形狀則決定了鋼水流態(tài)和注入時(shí)的動能分布。這種大十字狀出口可增加鋼水流量，穩(wěn)定拉速，對拉速高的情況更能顯示優(yōu)越性，其壽命可達(dá)11～12爐。28編輯ppt（2）FTSC浸入式水口這是意大利達(dá)涅利公司開發(fā)成功的FTSC薄板坯連鑄浸入式水口，由于出口面積大，約為5700mm2，故鋼液從水口流出的速度低，加之水口與結(jié)晶器距離較大，從而可以防止鋼流對坯殼的沖刷，最大限度地減少拉漏事故。29編輯ppt（3）ISP浸入式水口德國德馬克和意大利阿爾維迪集團(tuán)合作開發(fā)的一種適合薄板坯連鑄用的浸入式水口。此種水口為扁平形水口，水口的厚度為30mm，壁厚10mm，寬250mm。由于斷面呈扁形，為了保證一定的注速，出口面積要相應(yīng)增加；此種水口在使用前要均勻預(yù)熱，避免熱應(yīng)力產(chǎn)生裂紋。30編輯ppt2.4.5薄板坯連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣由于薄板坯拉速快，結(jié)晶器內(nèi)鋼液更新速度快，決定了其所用的保護(hù)渣的性質(zhì)頗為重要．再加上結(jié)晶器上口空間的限制，在結(jié)晶器內(nèi)保持良好的保護(hù)渣層是很難做到的。為此．一般連鑄機(jī)上常用的混合型和預(yù)熔型顆粒渣己不合適，必須改用熔點(diǎn)、粘度更低及流動性更好的渣系。薄板坯連鑄機(jī)所用的保護(hù)渣是中空顆粒狀，加入后可在結(jié)晶器器壁與鑄坯坯殼間迅速地形成穩(wěn)定可控的渣膜，起到良好的潤滑和吸附作用。31編輯ppt達(dá)涅利公司FTSC工藝使用的保護(hù)渣性能鋼種超低碳與低碳包晶鋼中碳鋼超高碳與高碳鋼澆注速度m/min5.54.35.54.5粘度Pa.s0.120.120.130.125熔點(diǎn)/℃1050109010501050堿度0.91.30.95～1.01.0～1.132編輯ppt2.4.6薄板坯連鑄的二次冷卻系統(tǒng)

薄板坯連鑄的拉速一般為4.5～5.5m/min，最大拉速可達(dá)7～8m/min，而其鑄坯凝固時(shí)間不足2min，也即出結(jié)晶器下口后，鑄坯必須在極短的時(shí)間內(nèi)完全凝固。為此，薄板坯連鑄機(jī)的二冷強(qiáng)度比傳統(tǒng)板坯連鑄機(jī)要大得多。下表示出了四種薄板坯連鑄機(jī)的二次冷卻系統(tǒng)中的冷卻介質(zhì)和二冷控制方式。33編輯ppt2.4.7薄板坯電磁制動和電磁攪拌高速連鑄的結(jié)果必然伴隨凝固坯殼的強(qiáng)烈沖刷，同時(shí)造成卷渣及液面波動；電磁制動(Electro-magneticBrake)可在結(jié)晶器上部產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)度可變的磁場，鋼水穿過磁場產(chǎn)生電位差，在鋼水中形成一個(gè)小回路電流，會對鋼水的流動產(chǎn)生一個(gè)運(yùn)動阻力，鋼水的流速變低，流動速率更均勻，從而達(dá)到穩(wěn)定液面以及保證保護(hù)渣的均勻分布。電磁制動34編輯ppt薄板坯連鑄電磁攪拌設(shè)置在結(jié)晶器中的電磁攪拌(ElectromagneticAgitation)裝置能顯著提高鑄坯質(zhì)量。主要功能是改善凝固晶體機(jī)構(gòu)，增強(qiáng)等軸晶率40％以上，中心碳偏析明顯減少。左圖是德國IspatRuhrort鋼廠的電磁攪拌裝置。35編輯ppt2.4.8鑄坯的液芯壓下技術(shù)所謂液芯壓下(LiquidCoreReduction)是在鑄坯出結(jié)晶器下口后，對其坯殼施加擠壓，液芯仍保留在其中，經(jīng)二冷扇形段，液芯不斷收縮直至薄板坯全部凝固。提出此技術(shù)的目的是為了節(jié)能和提高生產(chǎn)率。實(shí)踐證明，軟壓下不僅可以將鑄坯厚度減薄，表面質(zhì)量和平整度均好，而且可以明顯減輕鑄坯的中心偏析。液芯壓下技術(shù)是薄板坯采用最多的一種技術(shù)，其另外一個(gè)初衷是為了盡可能提高結(jié)晶器內(nèi)容納的鋼水量。36編輯ppt2.4.9高壓水除鱗技術(shù)

薄板坯表面積大．易出現(xiàn)二次氧化，生成氧化鐵皮，如不及時(shí)清除，會與軋輥在高溫下接觸，不僅損壞軋輥，也常因軋制速度遠(yuǎn)高于澆鑄速度而將氧化鐵皮軋入。為此，各種薄板坯連鑄機(jī)的設(shè)計(jì)方案都對除鱗給予了相當(dāng)重視，新的結(jié)構(gòu)都將除鱗機(jī)布置在粗軋機(jī)前．進(jìn)而在進(jìn)入加熱爐前、精軋前再次除鱗。除鱗裝置有高壓水、旋轉(zhuǎn)高壓水多種類型，其水壓從10～20MPa提高至40MPa。奧鋼聯(lián)還開發(fā)了圓環(huán)形和網(wǎng)狀旋轉(zhuǎn)式高壓水除鱗裝置，均是想利用高壓水以一定角度打到鑄坯上更有效地清除氧化鐵皮。37編輯ppt2.4.10薄板坯連鑄連軋加熱方式

薄板坯連鑄連軋工藝中除ISP工藝外．其他工藝均沿襲均熱爐的加熱方式，也稱隧道式輥底加熱爐，均熱爐一般長160～200m，爐內(nèi)布置的輥?zhàn)酉的蜔岵馁|(zhì)，內(nèi)芯冷卻，均熱爐由天然氣加熱，保溫效果好。如薄板鑄坯溫度入爐前達(dá)1100℃，就不需加熱，僅在拉速較慢時(shí)，才通過設(shè)置在均熱爐上部的燒嘴加熱：均熱爐內(nèi)各段溫差很小，通過多個(gè)測量點(diǎn)由計(jì)算機(jī)來控制爐內(nèi)溫度的均衡。38編輯ppt薄板坯隧道式輥底加熱爐39編輯ppt2.4.11薄板坯精軋機(jī)組薄板壞連鑄連軋生產(chǎn)線由連鑄機(jī)和連軋機(jī)兩部分組成，薄板坯連鑄機(jī)給軋機(jī)提供的坯料溫度高且分布均勻，一般厚度為15～20mm，這就為精軋機(jī)軋制較薄的熱軋帶卷創(chuàng)造了良好的條什。根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格不同和鑄坯生產(chǎn)過程中有無鑄軋(軟壓下)配置數(shù)目不等的精軋機(jī)架。設(shè)置軟壓下的生產(chǎn)線，精軋機(jī)架可為4架，無軟壓下的生產(chǎn)線需要6～7架。精軋機(jī)組數(shù)量與要求的軋材厚度有關(guān)，薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線生產(chǎn)厚度為1.0mm的熱軋帶卷已成為現(xiàn)實(shí)，而未來的方向是如何生產(chǎn)出0.8mm的熱軋帶卷，以逐步部分取代等厚度的冷軋板。40編輯ppt1）軋制速度考慮到板坯與軋機(jī)的銜接關(guān)系，薄板坯軋制速度在12m/s應(yīng)該說是比較合理的。在此條件下，軋件的自然溫降與軋制溫升剛好相抵，而尾部又在爐內(nèi)，正好滿足恒溫軋制的要求；盡管達(dá)涅利聲稱已經(jīng)可以將薄板坯連鑄連軋速度提高至20m/s，但各廠還是根據(jù)軋制過程中保持軋件的恒溫軋制來制定合理的軋制速度。41編輯ppt2）半無頭軋制半無頭軋制工藝是將幾塊中間坯焊接在一起，然后通過精軋機(jī)軋制，在進(jìn)入卷取機(jī)前，用一臺高速飛剪將其分切到要求的卷重；半無頭軋制被認(rèn)為克服了成批軋制或單卷軋制的通病，尤其是當(dāng)軋制超薄帶材時(shí)可以獲得下列目標(biāo)：（1）穩(wěn)定軋制條件以利于產(chǎn)品質(zhì)量；（2）消除了穿帶和甩尾有關(guān)的麻煩；（3）顯著提高了軋機(jī)的作業(yè)率和金屬收得率42編輯ppt3、鐵素體軋制鐵素體軋制，是粗軋仍在全奧氏體狀態(tài)下完成，然后通過精軋機(jī)和粗軋機(jī)之間的超快速冷卻系統(tǒng)，使帶鋼溫度在進(jìn)入第一架精軋機(jī)前降低到A3線以下，完成γ→α轉(zhuǎn)變，即變成完全鐵素體系統(tǒng)；鐵素體軋制的優(yōu)點(diǎn)：減少了氧化鐵皮的產(chǎn)生和工作輥的磨損，提高了帶鋼的表面質(zhì)量，降低了冷卻水的消耗；鐵素體軋制生產(chǎn)的熱軋薄帶鋼或超薄帶鋼可替代傳統(tǒng)的冷軋退火板。43編輯ppt2.5薄板坯連鑄連軋分類國內(nèi)外開發(fā)常用的薄板坯連鑄連軋技術(shù)形式有CSP、ISP、FTSC、CONROLL，下面將分別介紹上述各工藝特點(diǎn)。44編輯ppt2.5.1CSP工藝CSP(CompactStripProduction)工藝是德國西馬克公司成功開發(fā)的，也稱緊湊式熱帶生產(chǎn)工藝。先后在美國的約柯公司的克拉福茲維萊廠、黑可曼廠、戈拉廷廠、韓國的韓寶廠、墨西哥的希爾沙廠、西班牙的比斯卡亞廠建成工業(yè)化的生產(chǎn)線，取得了很大成功。我國珠江鋼廠、邯鄲鋼廠、包鋼的薄板坯生產(chǎn)線均屬CSP工藝。45編輯ppt1）工藝特點(diǎn)CSP工藝具有流程短、生產(chǎn)穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)最好、成本低，等一系列突出持點(diǎn)。其工藝生產(chǎn)流程一般均為：電爐→鋼包精煉爐→薄板坯連鑄機(jī)→均熱(保溫)→熱連軋機(jī)→層流冷卻→地下卷取。薄板坯從鑄機(jī)拉出，厚50mm，使用用天然氣的均熱爐加熱保溫，薄板坯經(jīng)由高壓水除鱗后，通過4～6架精軋機(jī)軋成1～2.5mm熱軋帶卷，冷卻后成卷，卷重約20噸。46編輯pptCBF－EAF－CSP配置流程圖從鋼水到軋制成板卷的時(shí)間不到30min。47編輯ppt2）CSP技術(shù)改進(jìn)和完善

CSP工藝采用了許多關(guān)鍵技術(shù)，從而保證了自身特點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)，具體為：使用漏斗型結(jié)晶器，它有較厚的上口尺寸(70~130mm)，便于浸入式長水口的插入，水口和器壁間的間距不少于25mm，有利于保護(hù)渣的熔化。

嚴(yán)格控制鋼水質(zhì)量，提高純凈度。對CSP工藝而言，采用優(yōu)質(zhì)原材料、控制廢鋼雜質(zhì)、配加直接還原鐵等都是必要的，鋼水100％經(jīng)鈣處理，加鋁僅為脫氧，這些措施保證了鋼板的高質(zhì)量和生產(chǎn)線的順行。針對熱連軋機(jī)在板形控制方而開發(fā)應(yīng)用了一系列新技術(shù)，如軋輻可軸向移動、軋輻熱凸度軋制、板厚及平整度的在線控制等措施，保證了生產(chǎn)1.0mm厚度的熱軋帶卷。48編輯ppt3）CSP生產(chǎn)線舉例－德國蒂森鋼廠項(xiàng)目鋼包容量/噸結(jié)晶器出口厚度/mm鑄坯厚度/mm鑄坯寬度/mm拉速m/min鑄坯出爐溫度/℃產(chǎn)品厚度/mm板卷單重kg/min年產(chǎn)量參數(shù)380～4006448～63900～16005.5～6.011501.0～6.2518～21240萬主要工藝參數(shù)49編輯ppt2.5.2ISP工藝ISP工藝(InlineStripProduction)，即德馬克公司開發(fā)的在線熱帶工藝。該技術(shù)已于1992午1月在意大利阿維迪鋼廠建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力為50萬t／a。ISP生產(chǎn)線的工藝流程可簡述為：

鋼包車→中間罐→薄片狀浸入式水門→結(jié)晶器→鑄軋區(qū)段→大壓下量初軋機(jī)→剪切→感應(yīng)加熱爐→克日莫納爐→精軋機(jī)架→層流冷卻→地下卷取50編輯ppt1）ISP工藝特點(diǎn)生產(chǎn)線布置緊湊，不使用長的均熱爐，總長度僅180m，從鋼水變成熱軋帶卷僅需20～30min；采用了液芯壓下和固相鑄軋技術(shù)，可生產(chǎn)厚度為15～25mm、寬度為650～1330mm的薄板坯，如不進(jìn)入精軋機(jī)，可作為中板直接外售；二次冷卻采用氣霧冷卻，有助于生產(chǎn)較薄且表面質(zhì)量高的鑄坯；克日莫納爐實(shí)際是一雙卷取機(jī)，通過氣體加熱鑄坯，同時(shí)將鑄坯卷取，送至精軋機(jī)；結(jié)晶器已經(jīng)由過去的平行板式改為帶有小鼓肚的橄欖球狀，水口壁厚也隨之增加；為配合不銹鋼生產(chǎn)，該生產(chǎn)線上需配置AOD爐，完成去碳保鉻的任務(wù)。51編輯ppt2）ISP生產(chǎn)線舉例—意大利阿維迪廠長度最短的薄板坯流程52編輯ppt項(xiàng)目參數(shù)煉鋼廠一臺100t電爐＋LF精煉爐ISP鑄機(jī)生產(chǎn)能力70萬t/a熱軋帶鋼寬度650～1300mm厚度薄板坯43mm條鋼15～25mm熱軋帶鋼1.0～12.0鋼種低碳、高碳、不銹鋼ISP鑄機(jī)單流、立彎式、多輥矯直、冶金長度6.5m結(jié)晶器類型弧形結(jié)晶器，變弧度意大利阿維迪廠ISP生產(chǎn)線技術(shù)參數(shù)53編輯ppt3）ISP生產(chǎn)線舉例—韓國浦項(xiàng)54編輯ppt2.5.3FTSR工藝

FTSR工藝(FlexibleThinSlabRollingforQuality)，稱之為生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的靈活性薄板坯軋制，是由意大利達(dá)涅利公司開發(fā)出的又一種薄板坯連鑄連軋工藝，工藝參數(shù)見下表。達(dá)涅利公司認(rèn)為PTSR技術(shù)可提供表面和內(nèi)部質(zhì)量、力學(xué)性能、化學(xué)成分均優(yōu)的汽車工業(yè)用的熱軋帶卷。該技術(shù)具有相當(dāng)?shù)撵`活性，澆鑄鋼種范圍較寬，包括包晶鋼；板坯厚度、寬度變化范圍也較大；直接軋制過程中操作靈活，出現(xiàn)故障時(shí)調(diào)整速度容易。55編輯ppt56編輯ppt1）FTSR工藝流程煉鋼爐→爐外精煉爐→薄板坯連鑄機(jī)→旋轉(zhuǎn)式除鱗機(jī)→隧道式加熱爐→二次除鱗機(jī)→立輥軋機(jī)→粗軋機(jī)→保溫輥道→三次除鱗裝置→精軋機(jī)→輸出輥道和帶鋼冷卻段→地下卷取機(jī)。57編輯ppt2）FTSC技術(shù)特點(diǎn)使用H2結(jié)晶器達(dá)涅利公司于1990年設(shè)計(jì)制造了用于薄板坯連鑄工藝的H2高速高質(zhì)量長漏斗型結(jié)晶器，目的在于減小凝固殼的應(yīng)力。此外，結(jié)晶器內(nèi)較大的容量和輕壓下技術(shù)的運(yùn)用增大了結(jié)晶器內(nèi)彎月面的面積，會對鋼水流動產(chǎn)生制動作用．從而改善保護(hù)渣的工作條件，為提高拉速和鑄坯表面質(zhì)量創(chuàng)造了條件。同時(shí)，H2結(jié)晶器長漏斗型的內(nèi)部空間較大．可使用厚壁浸入式水口，延長了其使用壽命。58編輯pptFTSR附加特性

—結(jié)晶器液面和保護(hù)渣厚度自動控制59編輯ppt使用新型浸入式水口達(dá)涅利技術(shù)采用的厚壁浸入式水口，有較大的鋼水通過速度(1.0～5.1t/min)，能防止鋼水散流，使其緩慢流入彎月面，從而使結(jié)晶器內(nèi)液面波動最小。浸入式水口的特殊形狀可保證在任何拉速條件下都能提供與之相適應(yīng)的潤滑作用，基本消除了坯殼再熔化和搭橋的可能，夾渣現(xiàn)象也可避免；該水口可適應(yīng)各種各樣的工作位置，加之最優(yōu)化的磨損分布，延長了使用壽命；與H2結(jié)晶器配合，使得澆鑄時(shí)間可連續(xù)12h．極大地節(jié)省了投資和生產(chǎn)成本。60編輯ppt3）常規(guī)熱帶鋼連軋技術(shù)與FTSR比較61編輯ppt4）FTSR生產(chǎn)率達(dá)涅利由于浸入式水口尺寸進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，可澆注8～10h，按結(jié)晶器出口坯厚80~90mm計(jì)算，每流年產(chǎn)量為140～160萬噸，關(guān)于拉坯速度與年產(chǎn)量的關(guān)系如上圖所示。62編輯ppt2.5.4CONROLL技術(shù)奧鋼聯(lián)工程技術(shù)公司(VAl)開發(fā)出的CONROLL工藝，用以生產(chǎn)不同鋼種的高質(zhì)量熱軋帶卷。它具有高的生產(chǎn)率，且產(chǎn)品價(jià)格便宜。美國的阿姆科·曼斯菲爾德鋼廠于1995年4月正式建成投產(chǎn)一條CONROLL生產(chǎn)線，其流程圖所示。63編輯ppt中厚板連鑄的技術(shù)優(yōu)勢由于中厚板連鑄工藝起源于多年經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)板坯連鑄，所以操作起來具有非常高的靈活性。與薄板坯連鑄比較起來中厚板的生產(chǎn)不受任何限制，并且允許使用的浸入式水口和澆注的鋼種范圍更寬。VAI的中厚板工藝使用的平行板結(jié)晶器，特點(diǎn)是在凝固過程中不會在坯殼上形成有害的應(yīng)力，應(yīng)用研究表明，在5m彎曲半徑的弧形連鑄機(jī)上連鑄100~150mm坯厚時(shí)，板坯內(nèi)部質(zhì)量是最佳的。中厚板煉制工藝集傳統(tǒng)連鑄（高的質(zhì)量和操作靈活性）和薄板坯連鑄（裝置少和軋制變形量?。┕に嚨膬?yōu)點(diǎn)于一身。64編輯ppt65編輯ppt常規(guī)板坯連鑄的優(yōu)勢質(zhì)量好生產(chǎn)能力大高的靈活性薄板坯連鑄的優(yōu)勢投資成本低操作成本低生產(chǎn)周期短熱帶鋼產(chǎn)品厚度小中厚板坯連鑄的優(yōu)勢質(zhì)量好生產(chǎn)能力大高的靈活性投資成本低操作成本低熱軋帶卷產(chǎn)品厚度小66編輯ppt2）CONROLL的技術(shù)特點(diǎn)采用平行板型結(jié)晶器，不會對初生坯殼產(chǎn)生應(yīng)力，避免了任何變形。高壓除鱗可清除氧化鐵皮，為避免溫降損失過大，采用了旋轉(zhuǎn)除鱗機(jī)，供水量僅是原有的1／4。超低頭弧形連鑄機(jī)，半徑為5m，比立彎式高度小，可降低廠房高度，尤其是提高拉速后和澆鑄高強(qiáng)度鋼時(shí)優(yōu)勢更加明顯。二次冷卻系統(tǒng)應(yīng)用動態(tài)冷卻模型，計(jì)算鑄坯澆鑄過程的溫度變化，由此來決定冷卻方式．可減輕鼓肚、控制坯殼生成厚度和提高表面質(zhì)量。鑄機(jī)備有液態(tài)軟壓下(DR)系統(tǒng)；可以生產(chǎn)包晶鋼的熱軋帶卷。67編輯ppt3）CONROLL生產(chǎn)線范例—鞍鋼薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線68編輯ppt3我國薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線介紹

3.1薄板坯生產(chǎn)線建設(shè)情況目前世界已建成的薄板坯連鑄連軋機(jī)已達(dá)39套，其中CSP22套，ISP5套，F(xiàn)TSC6套，QSP3套，CONROLL3套，總產(chǎn)能約6650萬噸。上述軋機(jī)按寬度劃分：1350mm級7套，1560mm級12套，1600~1750mm級20套。軋機(jī)生產(chǎn)厚度范圍：0.8~12.7(20)mm；鋼卷最大單重18~23kg/mm2。我國目前已建成投產(chǎn)的薄板坯連鑄連軋機(jī)9套。其中：CSP6套、FTSC2套、ASP（鞍鋼中薄板坯1700mm）1套，設(shè)計(jì)能力約1800萬噸（占全世界產(chǎn)能22％）。正在建設(shè)的還有通鋼和酒鋼2套。建成后，將增加產(chǎn)能500萬噸，屆時(shí)我國薄板坯連鑄連軋產(chǎn)能將達(dá)2300萬噸左右。69編輯ppt70編輯ppt3.2我國薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線開發(fā)近況目前國內(nèi)的幾條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線在品種開發(fā)上都取得代巨大進(jìn)展，也已能生產(chǎn)各種規(guī)格的熱軋帶卷，諸如碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度鋼等，代表的鋼號有Q195、Q235、Q345、SS330、SS400、SS490、SPHC、SPHD、SAPH370等，同時(shí)還研制出一系列新品種，如管線用鋼X42、X52、X60等，DQ級深沖鋼510L，集裝箱用板和高耐候性鋼等。71編輯ppt3.3.1邯鋼CSP生產(chǎn)線邯鄲鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線于1999年12月10日一次性試軋成功。2000年8月以月產(chǎn)10萬t的成績創(chuàng)造了世界CSP生產(chǎn)線達(dá)產(chǎn)速度第1名。主要品種為112~20mm厚,900~1680mm寬的碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼板卷。單流設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為123萬t。72編輯ppt邯鋼CSP工藝流程鋼水罐→鋼水罐回轉(zhuǎn)臺→中間罐→結(jié)晶器→扇形段→鑄坯頂彎裝置→弧形導(dǎo)向裝置→拉坯矯直機(jī)→擺式剪分段(開澆時(shí)切頭)→1#輥底式爐加熱、均熱→高壓水除鱗→粗軋機(jī)軋制(1道)→2#輥底式爐保溫→高壓水除鱗→精軋機(jī)組軋制→層流冷卻→地下卷取機(jī)卷取→檢查、取樣→稱重、打捆、打印→入庫堆放冷卻、待發(fā)。73編輯ppt主要設(shè)備連鑄機(jī)連鑄機(jī)為立彎式結(jié)構(gòu)，其弧形半徑為3250mm，結(jié)晶器長度為1100mm，中間罐最大容量為36t，薄板坯厚度為60~80mm，寬度為900~1680mm，連鑄機(jī)冶金長度為9325mm，拉坯速度2.8~4.8m/min。74編輯ppt主要設(shè)備輥底式加熱爐爐長178.8m，由加熱段、輸送段、擺動段、保溫(加速)段組成。爐子同時(shí)具有加熱、均熱、儲存(緩沖)的功能，可同時(shí)容納4塊38m長的板坯。單流連鑄生產(chǎn)時(shí)，緩沖時(shí)間為20～30min；2流連鑄生產(chǎn)時(shí)，緩沖時(shí)間為5min。板坯入爐溫度為870～1030℃,出爐溫度為1100～1150℃,最高爐溫為1200℃。加熱爐使用燃料為混合煤氣，燒嘴型式為熱風(fēng)燒嘴。75編輯ppt主要設(shè)備粗軋機(jī)粗軋機(jī)為單機(jī)架不可逆式四輥軋機(jī)，具有液壓彎輥、自動快速換輥裝置。其作用是將板坯(厚80、70、60mm)經(jīng)1道軋成所需坯厚(30.0~52.5mm)。最大軋制力為42000kN，工作輥尺寸為Φ880/Φ790mm*1900mm,支撐輥尺寸為Φ1500/Φ1350mm*1900mm，電機(jī)功率為8300kW。76編輯ppt主要設(shè)備精軋機(jī)組為5架四輥連軋機(jī)組(F1~F5)，預(yù)留了第6機(jī)架F6。具有液壓輥縫控制，自動厚度控制，自動活套控制，工作輥彎輥，工作輥橫移，板形、凸度、平直度控制和自動快速換輥裝置。最大軋制力為42000kN，工作輥尺寸：F1~F3為Φ800/Φ720mm*2100mm，F(xiàn)4~F5為Φ600/Φ540mm*2100mm；支撐輥尺寸為Φ1500/Φ1350mm*1900mm；電機(jī)功率F1~F5為7700kW；機(jī)架間距為5500mm，F(xiàn)5最大出口速度為1216m/s，終軋溫度為860~950℃。77編輯ppt主要設(shè)備層流冷卻系統(tǒng)層流冷卻區(qū)長43.2m，上部有1個(gè)噴淋區(qū)，26個(gè)微調(diào)區(qū)、8個(gè)精調(diào)區(qū)，下部有27個(gè)微調(diào)區(qū)和8個(gè)精調(diào)區(qū)。最大水量約5240m3/h，水壓為0.07MPa(噴淋區(qū)1MPa)。帶鋼通過層流冷卻后由終軋溫度860~950℃，冷卻到卷取溫度550~650℃。78編輯ppt主要設(shè)備地下卷取機(jī)卷取機(jī)為液壓三助卷輥式，帶跳躍(踏步)控制功能。其最高卷取溫度為750℃，最大卷取速度為15m/s，芯軸驅(qū)動電機(jī)功率為800kW。79編輯ppt80編輯ppt3.3.2唐鋼FTSC生產(chǎn)線唐鋼超薄熱帶工程融合了DANIELI公司的FTSC工藝的薄板坯連鑄技術(shù)(FlexibleThinSlabCasting)和日本三菱公司的熱帶鋼軋機(jī)的設(shè)備理念。81編輯ppt主要工藝和設(shè)備參數(shù)情況82編輯ppt唐鋼FTSC工藝流程唐鋼超薄熱帶生產(chǎn)線總體布局為，轉(zhuǎn)爐煉鋼車間與熱軋帶鋼生產(chǎn)線緊湊式布置，生產(chǎn)線總長度(薄板坯連鑄機(jī)鋼包回轉(zhuǎn)臺中心線至熱連軋機(jī)2#卷取機(jī)中心線)為405m。整個(gè)工藝流程由六個(gè)單元工序:

150t轉(zhuǎn)爐冶煉→LF爐升溫精煉、喂線成分微調(diào)(或VD爐真空脫氣)→薄板坯連鑄機(jī)→均熱爐→軋機(jī)熱連軋→卷取精整設(shè)備。83編輯ppt唐鋼FTSC工藝流程圖84編輯ppt生產(chǎn)鋼種范圍唐鋼FTSC超薄熱帶生產(chǎn)線設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為130~150萬t合格鑄坯，生產(chǎn)的薄板坯尺寸為:寬度(860~1730)mm(熱態(tài)寬度)，厚度90mm/70mm/65mm。產(chǎn)品包括超低碳鋼(0.010<%[C]<0.034)、低碳鋼(0.034<%[C]<0.075)、中碳鋼(0.15<%[C]<0.28)、包晶鋼(0.075<%[C]<0.15)、高碳鋼(0.28<%[C]<0.40)、低合金鋼(0.15<%[C]<0.28)等6大類鋼種。85編輯ppt工藝特點(diǎn)凸透鏡型結(jié)晶器達(dá)涅利公司為解決連鑄坯易出現(xiàn)表面裂紋和疤痕等缺陷，開發(fā)了凸透鏡結(jié)晶器。其鼓肚形狀貫穿整個(gè)銅板，并一直延續(xù)到零段中部。在結(jié)晶器出口處,有一套帶形狀的輥?zhàn)樱瑢﹁T坯鼓肚矯平。這種結(jié)晶器的內(nèi)部容積比較大，有較好的鋼水自然減速的效應(yīng)。結(jié)晶器彎月面處鋼液面積大，有利于保護(hù)渣的熔化，可使坯殼傳熱的熱流密度相對減小，有利于澆注有裂紋敏感性的鋼種。86編輯ppt工藝特點(diǎn)浸入式水口達(dá)涅利公司采用優(yōu)化的四孔圓柱形水口，使結(jié)晶器液面平穩(wěn)，可實(shí)現(xiàn)理想的流場分布。鋼液不沖刷坯殼，可提高連澆爐數(shù)和金屬收得率，在水口壁與結(jié)晶器銅板間不產(chǎn)生搭橋。87編輯ppt工藝特點(diǎn)漏鋼預(yù)報(bào)和熱像圖漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)由一套熱電偶和耐熱電纜組成。實(shí)時(shí)檢測結(jié)晶器銅板的溫度,通過一個(gè)專門的軟件程序可以顯示結(jié)晶器的熱像圖，并檢測結(jié)晶器內(nèi)的臨界熱流狀況(粘結(jié)、漏鋼等)。熱像圖可以全面地反映結(jié)晶器內(nèi)坯殼的凝固過程，實(shí)時(shí)檢測各種臨界狀態(tài)。使結(jié)晶器透明，實(shí)時(shí)調(diào)整操作，減少事故。88編輯ppt工藝特點(diǎn)液芯輕壓下技術(shù)達(dá)涅利液芯輕壓下技術(shù)特點(diǎn)，主要是減少鑄坯的中心偏析和疏松；破碎粗大的柱狀晶組織，細(xì)化晶粒；具有大的靈活性，自動調(diào)整扇形段楔形度，使鑄機(jī)以最合理的方式進(jìn)行生產(chǎn)，對生產(chǎn)薄規(guī)格的板材有利；提高鑄坯質(zhì)量，降低熱軋成本。89編輯ppt工藝特點(diǎn)旋轉(zhuǎn)式除鱗機(jī)該系統(tǒng)主要由兩對旋轉(zhuǎn)的臂組成，一對用于薄板坯表面，一對用于薄板坯下表面。每個(gè)臂的端頭裝有一個(gè)扁除鱗噴嘴，噴淋水的寬度與臂的旋轉(zhuǎn)速度配合，形成連續(xù)不斷的環(huán)行噴淋路徑，使整個(gè)板坯表面被蓋住，從而徹底清除原始氧化鐵皮和殘留的保護(hù)渣。90編輯ppt3.3.3鞍鋼ASP生產(chǎn)線鞍鋼1700中薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(AngangStripProduction，簡稱ASP)，是我國第一條板坯厚度為135mm的連鑄連軋短流程生產(chǎn)線，其生產(chǎn)線其主體設(shè)備連鑄機(jī)由奧鋼聯(lián)(VAI)公司提供的，經(jīng)國內(nèi)消化、吸收后形成的一條具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的連鑄連軋短流程生產(chǎn)線。91編輯ppt鞍鋼ASP生產(chǎn)線流程92編輯ppt生產(chǎn)品種該生產(chǎn)線品種有：低碳鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼、管線鋼、深沖鋼、耐候鋼等。成品帶鋼厚1.8~25.4mm、寬1000~2000mm、鋼卷內(nèi)徑為Φ762mm、外徑為Φ1100~Φ2100mm、最大卷重37.3t。連鑄坯厚135、170、200mm，標(biāo)準(zhǔn)坯厚135mm，寬1000~2000mm,長15~18m，最大坯重37.9t。93編輯ppt4薄帶連鑄概念：用連鑄機(jī)直接澆鑄厚度為1～10mm的近終形帶鋼的生產(chǎn)工藝稱為帶鋼連鑄或直接帶鋼連鑄。這種帶鋼這鑄技術(shù)的想法始于140多年前，即1856年由英國的貝賽麥(Bessmer)提出。帶鋼連鑄的研制高潮在20世紀(jì)80年代，日本、美國、德國、意大利、法國、英國、韓國、中國的40多個(gè)研究機(jī)構(gòu)和鋼鐵企業(yè)經(jīng)過10多年的研究開發(fā)，在帶鋼連鑄技術(shù)方面取得了突破性的進(jìn)展，共研制了20多臺不向類型的連鑄機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)研究和半工業(yè)性規(guī)模生產(chǎn)試驗(yàn)。94編輯ppt主要商業(yè)化生產(chǎn)廠：1998年2月，日本新日鐵公司率先將該技水應(yīng)用于月產(chǎn)3.5萬噸鎳系不銹鋼的生產(chǎn)線上。德國蒂森·克虜伯公司下屬的一家公司于1999年11月投產(chǎn)了年產(chǎn)能力為40萬噸的帶鋼連鑄設(shè)備。韓國浦項(xiàng)鋼鐵公司在1996年成功地完成穩(wěn)定生產(chǎn)寬1300mm、厚1.6～5mm、年產(chǎn)量達(dá)10萬噸的不銹鋼帶連鑄實(shí)驗(yàn)，經(jīng)不斷努力，目前已達(dá)到商業(yè)性運(yùn)行水平。95編輯ppt水平雙輥式單輥式傾斜雙輥式異徑雙輥式96編輯ppt薄帶連鑄技術(shù)要點(diǎn)：鋼水的注入：鋼水的流入對帶鋼的質(zhì)量影響很大，特別是鋼水必須均勻地分布在整個(gè)結(jié)晶器，以避免滯流區(qū)或熔池、擋板表面不需要的凝固發(fā)生。為了注流穩(wěn)定，水口要求耐熱沖擊性能好，熱膨脹率小的材料制造。中間包結(jié)構(gòu)改進(jìn)，促進(jìn)鋼水出中間包時(shí)平穩(wěn)，均勻。97編輯ppt中間包類型的變遷98編輯ppt5異型坯連鑄異形坯：是指除方壞、板坯、圓坯、矩形坯以外具有復(fù)雜斷回的連鑄坯，以工字形坯為主。異形坯連鑄發(fā)展概況20世紀(jì)60年代初期為異形坯連鑄實(shí)驗(yàn)階段。1968年5月建成第一臺異型坯連鑄機(jī)。1973年日本川崎鋼鐵建成一條大方壞和工字形坯兼用連鑄機(jī)。目前，全世界異形坯連鑄機(jī)有20余臺，技術(shù)已經(jīng)成熟。99編輯ppt異型坯的研究在20世紀(jì)70和80年代發(fā)展緩慢，主要原因是此時(shí)正是板坯和方坯連鑄大發(fā)展的時(shí)期，世界主要精力沒有集中在異型坯連鑄上，近年來研究較多，發(fā)展較快。近年來，橋梁、高層建筑、重型機(jī)械等對工字形鋼的大量需求和節(jié)約生產(chǎn)成本的要求，也促進(jìn)了異型坯連鑄的發(fā)展。異型坯連鑄機(jī)都為弧形連鑄機(jī)，斷面尺寸范圍如下：最小規(guī)格為230mm×100mm×(＜100mm)，最大規(guī)格為：1119mm×500mm×132mm，腹板厚度最小為50mm。異型坯連鑄機(jī)多與短流程即電爐煉鋼相配合。100編輯ppt異形坯連鑄的特點(diǎn)：異型坯連鑄機(jī)與矩形坯(方坯)連鑄機(jī)結(jié)構(gòu)形式基本相同，其土要區(qū)別在于結(jié)晶器的形狀和二冷支撐輥的排列方式不同。異形坯斷面形狀多為工字形，其特點(diǎn)如下：(1)異形坯表積大，散熱條件好，在一冷區(qū)內(nèi)就能完全凝固，冶金長度短，為固相矯直，矯直應(yīng)變大。(2)異形坯矯直后形狀變化大，主要影響因素是翼板尺寸。翼板尺寸確定后，斷面形狀主要與連鑄機(jī)半徑有關(guān)。(3)異形坯斷面形狀復(fù)雜，斷面上各點(diǎn)的散熱條件差別很大。101編輯ppt異型坯連鑄的關(guān)鍵技術(shù)鋼水注入技術(shù)：主要影響結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動狀態(tài)，從而影響壞殼的凝固及鑄坯內(nèi)部和表面質(zhì)量。由于翼板和腹板較薄，如果注流動能過大，易沖刷壞殼，造成漏鋼事故，要求注流出口處盡量靠近結(jié)晶器鋼液面，盡量減小中間包與結(jié)晶器間的距離。調(diào)整浸入式水口的出口數(shù)量與傾斜角度。102編輯ppt水口形狀對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動的影響103編輯ppt結(jié)晶器材料：異形坯結(jié)晶器銅板國外多采用鉻鋯合金，其高溫導(dǎo)熱性好，線膨脹系數(shù)低，軟化溫度高。由于異型坯結(jié)晶器銅板形狀復(fù)雜，加工費(fèi)用高，表面通常增鍍耐磨材料，以延長壽命。錐度：結(jié)晶器錐度主要是為了減小壞殼與銅板間的氣隙。影響因素復(fù)雜，一般采取近似曲線。通常采用雙錐，錐度值一般以經(jīng)驗(yàn)來確定。結(jié)晶器斷面四周各點(diǎn)按一定區(qū)域分別給定錐度值：兩窄邊(側(cè)翼)為從上到下內(nèi)傾斜的倒錐度，錐度最大取0.8-1.2%/m，其余各處的錐度較小，在0.8%/m以內(nèi)，腹板和翼板相交四角處幾乎沒有錐度。104編輯ppt為了提高連鑄機(jī)的作業(yè)率，目前已采用可調(diào)式結(jié)晶器，在不更換結(jié)晶器的條件下，可以澆鑄不同腹板厚度和高度、或不同冀板厚度的異形坯。提高了連鑄機(jī)的生產(chǎn)率。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，維修困難。結(jié)晶器105編輯ppt二冷段夾輥裝置設(shè)計(jì)及二次冷卻方式適宜的夾輥配置與夾輥間距可以防止鼓肚過大、避免鑄坯產(chǎn)生裂紋。結(jié)晶器下端開始，夾輥的布置方式不同。106編輯ppt二冷段異型坯冷卻條件好，冶金長度短，凝固必須控制在二冷段以內(nèi)。一般采用調(diào)節(jié)范圍寬的汽水噴霧冷卻，足輥處采用強(qiáng)冷，水量占總水量的20%。在內(nèi)弧側(cè)配備噴吹式或吸取式排水裝置，以防止異型坯內(nèi)側(cè)存有未蒸發(fā)的冷卻水，從而減少冷卻不均及順利進(jìn)行鑄坯切割。107編輯ppt6噴射沉積成形技術(shù)噴射沉積成形生產(chǎn)工藝噴射沉積是一種生產(chǎn)扁平產(chǎn)品(如薄板、帶)的一種持殊的生產(chǎn)下藝。該工藝是由英國Osprey金屬公司開發(fā)的，并由MDH改進(jìn)應(yīng)用于生產(chǎn)扁平產(chǎn)品。在該下藝中，從中間罐流出鋼水由噴嘴?；瘒姵?，在基板被激冷、凝固而形成沉積層。噴射沉積技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種介了鑄造與粉末冶金之間的工藝，同時(shí)兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)。它在保留粉末冶太快速凝固的同時(shí)，把粉術(shù)冶金的制粉、過篩、除氣、固結(jié)等簡化為一道工序。但到目前為止，該工藝主要還是用于生產(chǎn)扁平產(chǎn)品。108編輯ppt噴射沉積生產(chǎn)工藝有下述幾個(gè)特點(diǎn)：(1)生產(chǎn)的帶材偏析比采用鑄錠工藝生產(chǎn)時(shí)有明顯減少。(2)由于沉積層是被激冷的，產(chǎn)品具有非常細(xì)的組織晶粒度。(3)用熔融金屬生產(chǎn)薄帶可以在一步工序內(nèi)完成，因而提高了經(jīng)濟(jì)效益，持別是用于生產(chǎn)產(chǎn)量很小的特制管材效益較大。(4)能容易地生產(chǎn)多層的且層與層之間具有粘結(jié)性的帶鋼。(5)利用噴霧相互沉積作用，可將顆粒金屬與切碎的細(xì)纖維附著在金屬母體上，從而生產(chǎn)顆粒復(fù)合材料。109編輯ppt110編輯ppt局限性：噴射沉積過程中的冷卻速度受到一定限制；沉積坯大小受到設(shè)備和工藝的限制；沉積坯尺寸難以控制，工藝操作困難。111編輯ppt7空心圓管坯的連續(xù)澆鑄目前，無縫鋼管都是采用實(shí)心鋼錠、坯作為坯料進(jìn)行穿孔和軋管。需要專門的穿孔設(shè)備，金屬消耗大、工序多、占地大，成本高。如果能在效率很高的連鑄機(jī)上澆鑄出空心管坯并用以生產(chǎn)鋼管，其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。連續(xù)澆鑄空心圓坯是生產(chǎn)連鑄管坯的一個(gè)新方向。這樣不僅可以生產(chǎn)難穿鋼種的管坯，而且可以為生產(chǎn)大直徑鋼管創(chuàng)造條件。112編輯ppt采用的方法是在圓形結(jié)晶器中同心地放入一個(gè)水冷的