连铸工艺新版

连铸工艺（1）

发表日期：2023-5-25阅读次数：8101.如何决定浇注速度?浇注速度代表了连铸机的生产能力，可用吨/小时来表达。也可用拉速(米/分)来表达。从提高连铸机生产率来看，希望浇注速度(拉速)尽也许快。但是浇注速度是受以下因素限制的：第一是连铸机机身长度。从结晶器上口到最后一对矫直辊之间的距离叫机身长度。拉速必须使铸坯在机身长度范围内完全凝固，否则铸坯脱离了夹辊的支撑，内部未凝固的液体就会鼓肚。第二是出结晶器后的凝固壳厚度。坯壳太薄，抵抗不了钢水的静压力，会发生胀破漏钢。因此，最大拉速必须以保证出结晶器后坯壳有足够的厚度而不拉漏为原则。第三是拉坯力。拉速太高，铸坯壳厚度变薄，液相穴加长，铸坯在辊间距产生鼓肚的地方增多，使拉坯力增长。考虑到上述的限制因素，应选择合适的工作拉速，既能发挥铸机的生产能力，又可以保证良好的铸坯质量。2.什么叫多炉连浇?多炉连浇是指上一次引锭杆可连续浇多炉钢水。假如浇一炉钢需要一小时，上一次引锭杆及做好铸前准备工作需要一小时。那么，假如上一次引锭杆能连续浇5炉钢，而准备时间还是一小时。则铸机的作业率就可以大大提高。辅助时间大大减少。连浇炉数越多，说明铸机的运用率就越高,并且金属收得率高，辅助材料消耗减少。据记录，5炉连浇与单炉浇注相比，铸坯产量提高约50％，金属收得率提高约3％，操作费用减少约25％。因此，多炉连浇炉数代表了连铸机的生产水平。要达成多炉连浇，应当从改善生产设备，做好生产组织管理和防止事故等方面着手。要保证浇注不中断，应迅速更换钢包和中间包，更换钢包时间不应超过3min，更换中间包时间不应超过lmin。因此，要加强协作，使炼钢炉的出钢频率与连铸机的拉速相适应，使生产有节奏地进行。还要加强设备的维修，严格操作规程，防止设备和人为事故的发生。3.如何实现多炉连浇?多炉连浇是一项高难技术。它是连铸设备、工艺、管理水平的综合体现。为实现多炉连浇，已开发了一系列的技术。(1)采用钢包回转台，实现快速更换钢包，能在1～2min完毕。(2)采用大容量中间包，保证更换钢包时，不减少拉速而提供充足的时间。(3)结晶器在线调宽技术。过去由于变钢种或断面必须中断浇铸。采用结晶器在线调宽和异钢种浇注技术，可使连浇时间大大延长。据记录，结晶器采用在线调宽，平均连浇9.7炉，而不用调宽为5.5炉。(4)快速更换中间包和更换浸入式水口技术。(5)防止水口堵塞技术。如中间包塞杆或浸入式水口吹Ar、钢水钙解决等防止Al2O3在水口聚集。由于多炉连浇有明显的经济效益。各类连铸机多炉连浇的水平有明显提高。1985年记录，板坯、大方坯、小方坯的平均连浇炉数分别为8、11.2和6.8炉，比70年代有很大进步。多炉连浇能反映当代连铸机装备、工艺和管理的水平，多炉连浇的世界记录不断涌现。如1991年日本水岛厂板坯连铸机连浇927炉(300tLD)、34天，一次浇坯24.8万吨。4流方坯连铸机连浇1015炉、38天，一次浇坯15万多吨。4.提高连浇平均炉数的技术措施有哪些?提高中间包的连浇炉数是提高连铸机生产率、减少操作费用的重要措施。多炉连浇是个综合指标，受多种因素的影响，也代表生产管理的水平。我们追求的是要稳定地提高平均连浇炉数水平。根据工厂经验，实现多炉连浇的技术措施：(1)减少连铸机漏钢事故。要防止开浇漏钢、注中漏钢、换中间包、拉尾坯漏钢等。(2)加强钢包的烘烤保温和周转，使红包出钢率达95％以上。合适的引流砂使水口自开率达90％以上。(3)改善中间包耐火材料质量，中间包整体塞棒吹氩、防止浸入式水口堵塞，使用Mg—Al环引发剂提高开浇成功率等技术。(4)实现快速更换中间包技术。(5)异钢种多炉连浇技术。5.连铸时为什么要调节中间包钢水流量?进行连铸时，中间包操作是重要的一环。能否准确平稳地向结晶器供应钢水，对于防止漏钢事故以及铸坯表面和内部缺陷的产生关系很大。如钢水供应过多，就会发生从结晶器上口溢钢的事故，供应钢水太少，则结晶器内钢液面下降，给操作和铸坯质量带来不利影响。支配钢水从中间包流出的重要因素是中间包内钢液深度和中间包水口直径。钢液面深度一般为600～700mm。浇注过程中水口侵蚀使直径扩大，或水口堵塞使直径减小，都会对流量带来影响。中间包钢液面深度对铸坯中夹杂物有很大影响。钢液面太浅，会使中间包表面的渣子卷入结晶器，故深度必须保持在300mm以上。为了增长钢水在中间包内的停留时间，使夹杂物充足上浮，规定钢液深度更大些为好。6.什么叫“冷”中间包?连铸用的中间包一般是用耐火砖修砌，工作表面涂上一层耐火泥，然后用煤气烘烤到1100℃左右，用于浇钢。近年来，中间包内衬用一块块的隔热板镶砌，代替耐火砖，使用前不必烘烤，故叫“冷”中间包。生产实践证明，“冷”中间包有以下优点：省去了烤包，节省了煤气，相称于每吨坯节约5.7kg标准煤；保温性能好，如绝热板中间包浇注3h后，包外壳温度达70℃，而砌砖中间包浇lh，外壳温度达150℃。这样可使出钢温度减少5～10℃，有助于提高转炉寿命；减少了砖缝和耐火材料的侵蚀，有助于提高钢质量；改善劳动条件，减轻劳动强度，中间包绝热板修砌简朴，冷却后绝热板粉化，易使残钢和内衬分离，清理十分方便。7.对连铸中间包有什么规定?假如直接将钢水从钢包浇入到结晶器内，就会对浇注操作的控制和铸坯质量带来不利影响。因此，必须在钢包与结晶器之间设一个中间容器，接受来自钢包的钢水，然后再以稳定流速浇入结晶器。中间包的作用如下：钢水的储存器，控制注入结晶器的钢水量；钢水的分派器，中间包底装几个水口，实行多流浇铸；钢水的缓冲器，使钢水压力稳定，钢流平稳；钢水清洁器，使钢水在中间包内停留一段时间(如5～l0min)，有助于钢水中夹杂物和混入的渣滴上浮；可以实行多炉连浇，为更换钢包发明条件。中间包容量一般为钢包容量的20～40％。为提高钢的质量，目前中间包在向大容积深熔池方向发展。如有的板坯连铸中间包容量达90t，钢液深度达1300mm。连铸工艺（2）

发表日期：2023-5-25阅读次数：5988.中间包内钢水流出量是如何控制的?在浇注过程中，中间包内钢水深度规定稳定在500～700mm。钢水流量的控制方法有敞开式和塞棒式两种：敞开式在浇小方坯时，采用定径水口，钢水从水口流出不加控制。规定定径水口必须有良好的耐钢水侵蚀性能，以保持在浇铸过程中水口直径不扩大。定径水口材质为氧化锆。塞棒式采用操纵机构调节中间包塞棒与水口的配合来控制钢流。由于塞棒长时间在钢水中浸泡，容易软化变形，甚至断裂导致事故。为此，现在采用整体成形塞棒，在塞棒中通入压缩空气进行冷却等措施，以提高使用寿命。鉴于塞棒式水口存在的问题，近年来研制了中间包滑动水口装置。就是用3块滑板，上下两块滑板固定不动，中间加一块活动滑板以控制钢流。实践证明，滑动水口工作安全可靠，寿命较长，能精确控制钢流，有助于实现自动化。9.中间包的结构和形状有哪些规定?中间包结构应满足以下规定：力求散热面积小、保温性能好；外形简朴，便于砌砖、清包和浇注操作；水口的布置应符合铸坯断面、流数的规定；在长期高温作用下结构稳定可靠。常用的中间包有长方形、三角形和椭圆形等。中间包外壳一般用12～20mm的钢板焊成。内衬用耐火砖(如粘土砖、高铝砖)砌成。内壁有一定的锥度，以便于清渣和砌砖挤紧。外壳与砖衬之间要铺15mm厚的石棉板，以减少散热。包底部设有一个或多个水口。顶部设有包盖，一是为了保温，二是在浇铸时保护钢包包底，不致过度烘烤而变形。在浇注之前，应把中间包内清扫干净，内衬必须烘烤到1100℃左右，以避免开浇时水口冻结。10.什么叫浸人式水口?它的作用是什么?浸入式水口就是把中间包水口加长，插入到结晶器钢液面下一定的深度，这就把浇注流密封起来了。使用浸入式水口的好处是：隔绝了注流与空气的接触，防止注流冲击到钢液面上的飞溅，杜绝了二次氧化。通过水口形状的选择，可以调整钢水在结晶器内的流动状态，以促进夹杂物的分离，提高钢的质量。可以说结晶器使用浸入式水口保护渣浇注，为连铸技术的发展带来了划时代的进步。浸入式水口形状重要是指钢流出口角度而言，一般有直孔式、侧孔向上、侧孔向下和箱式等4种。究竟选用哪一种，要根据浇注速度和结晶器断面尺寸来定。一般认为，浸入式水口保护渣技术只合用于大方坯和板坯连铸，而小于150×150毫米的小方坯，由于断面小，浸入式水口尺寸受到限制，加上拉速快，液面波动大，易导致卷渣，故很难采用这种方法。11.浇注过程中水口为什么会堵塞?在连铸过程中，中间包水口和浸入式水口经常发生堵塞现象。轻者要烧氧，重者会使浇注中断停产。水口堵塞常是操作者头痛的问题。水口堵塞有两个方面的因素：一是水口冻死。这是钢水温度低、水口未烘烤好，钢水冷凝所致。适当提高钢水温度，加强中间包的烘烤就可解决。二是水口内壁有附着的沉积物导致水口狭窄乃至堵塞，浇铝镇静钢时更为严重。对水口堵塞物的分析发现，堵塞物的重要组成是以Al2O3为主体的带有玻璃相和金属铁的混合物。Al2O3熔点高达2050℃，在钢水中以固体质点存在。钢水中有大量的悬浮的Al2O3夹杂物，而水口内壁上又存在一层熔融的玻璃体，当钢水流经水口时，固体的Al2O3就逐渐沉积在水口壁上。钢水中的Al2O3夹杂来源有4个方面：一是钢水中铝与水口耐火材料发生反映后的产物；二是空气中的氧与钢中的铝发生反映后的产物；三是钢水的脱氧产物；四是钢水温度减少而生成的产物。可以说，水口堵塞是上述4种现象综合作用的结果。12.防止水口堵塞有哪些措施?在连铸生产中，为防止中间包水口堵塞，采用以下方法：(1)选择合适的水口材质，如碳钢、低合金钢用石英水口或锆质水口，含铝钢种用铝碳质水口。(2)气洗水口：在浸入式水口周边镶入多孔材料，向水口内壁吹入氩气，在钢水与水口壁之间形成一层氩气膜，阻止Al2O3沉积。氩气压力为0.2～0.35kg/cm2，流量为2～12L/min。(3)中间包塞棒吹氩：在塞棒中心管吹入氩气，把水口内壁的堵塞物冲走。但吹气压力和流量要合适，如流量太大，氩气泡会使结晶器钢水面翻腾，把保护渣卷入到钢水中而使夹杂物增长。(4)钙解决：Al2O3夹杂在钢水中呈固态、串簇状，是水口堵塞的根源。用变性解决把串簇状的固体Al2O3转变成球形呈液态的铝酸钙就可防止堵水口。为此向钢包内喷吹Si—Ca粉、喂钙丝，或加Si—Ca合金。尚有水口加热，用CaO质水口和改变水口形状等方法，均对防止水口堵塞有一定效果。但目前广泛使用的是中间包塞棒吹氩和钙解决法。13.对中间包支承装置有何规定?在连铸发展初期，中间包是放在固定支座上。为了适应多炉连浇、快速更换中间包，现在一般采用中间包小车。小车放在浇铸平台上。在浇注前，小车载着烘烤好的中间包开到结晶器的上方，使中间包水口对准结晶器中心。当浇注结束或发生事故时，小车能迅速离开浇注位置。中间包小车的重要性能是：能在浇注平台上行走，运营速度每分钟15～20m；为保证水口与结晶器的对中，可以纵向和横向微调；中间包可以升降，以便装卸浸入式水口；可以迅速更换中间包，换包时间不超过2～3min。中间包小车是用液压马达驱动行走机构，用液压缸使中间包升降。连铸工艺（3）

发表日期：2023-5-25阅读次数：59914.钢水在结晶器内是如何凝固的?当高温钢水浇入结晶器，钢水与水冷的铜壁接触，就会迅速凝固形成很薄的初生坯壳。由于钢水静压力的作用，生成的坯壳与铜壁紧贴在一起的，此时钢水热量能迅速传给铜壁，被冷却水带走。随着凝固的继续进行，坯壳逐渐增厚，坯壳企图收缩离开铜壁，而钢水静压力又把坯壳挤靠到铜壁，这个收缩一挤靠过程反复进行。当坯壳厚度达成能抵抗钢水静压力时，坯壳就脱离铜壁，这样在铜壁与坯壳之间形成了空气缝隙(叫气隙)，增长了传热的阻力，延缓了坯壳厚度的增长。气隙一般是在结晶器下部形成。所以结晶器内钢水凝固放出的热量是通过凝固壳一气隙一铜壁一冷却水导出的。冷却水带走的热量占结晶器总散热量96％左右。15.结晶器的振动参数有哪些?结晶器的重要振动参数是振幅和频率。结晶器振动波形、频率和振幅要根据铸坯断面尺寸和浇注速度来合理选择。结晶器上下振动一次的时间叫振动周期，单位为秒。结晶器每分钟振动次数叫频率，单位是次/分。一般采用30～60次/分。结晶器从最高位置下降到最低位置或从最低位置上升到最高位置所移动的距离，称为行程或振幅，单位为毫米。一般采用10～15mm。一般情况下，频率越高，则振幅越小，可使铸坯表面上的振动波纹较浅，振痕变短，有助于提高铸坯表面质量。因此结晶器采用高频率小振幅是一个发展方向。16.对结晶器倒锥度的规定是什么?钢水浇入结晶器，冷却凝固生成坯壳，进而收缩脱离铜壁．形成气隙，使传热减慢，延缓了坯壳生长。为了减少气隙，加速钢水的传热和坯壳生长，通常将结晶器做成下口断面比上口断面小，这称为结晶器的倒锥度。依钢种不同，倒锥度是不同样的。小方坯结晶器倒锥度取每米0.4～0.9％；对板坯结晶器一般使宽面互相平行，使窄面有每米0.9～1.3％的倒锥度。倒锥度是十分重要的参数。倒锥度过小。可使坯壳过早脱离铜壁产气愤隙，减少冷却效果，或使出结晶器的坯壳厚度不够，产生拉漏事故；倒锥度过大，容易导致坯壳与结晶器铜壁之间的挤压力过大，加速了铜壁的磨损。17.结晶器冷却水的作用是什么?钢水在结晶器内凝固形成的坯壳所放出的热量重要是冷却水带走的。从结晶器下部进水管进入的水，以高速流过结晶器周边，把热量带走，从上部水管流出。进出水温度差一般为4～8℃，进水压力一般为0.3～0.6MPa。冷却水量一般按结晶器每米周边长每小时耗水100～160m3来拟定。结晶器冷却水量重要是考虑防止漏钢和减少铸坯表面缺陷。水量过大，铸坯会产生裂纹；水量过小，冷却能力不够，会使坯壳太薄导致拉漏。结晶器内水流速(一般认为6～10m/s)必须保证把铜壁的热量带走，避免热积累而使铜壁温度升高。假如铜壁温度超过100℃，就会有水的沸腾，铜板表面覆盖水气泡，并有水垢沉积，恶化结晶器传热。结晶器必须使用软水，对水质规定是：总盐含量不大于400mg/L，硫酸盐不大于150mg/L，氯化物不大于50mg/L，硅酸盐不大于40mg/L，悬浮质点不大于50mg/L，碳酸盐硬度不大于1～2°dH，pH值7～8。18.结晶器内钢水液面为什么要控制?钢水浇入到结晶器里，为了防止钢水溢出，钢水面必须低于结晶器上口约70～100mm。在浇注过程中，钢水面波动太大，会卷入渣子，在铸坯表面形成皮下夹渣，影响铸坯质量。经验指出，钢液面波动在±10mm时，就可避免产生皮下夹渣。结晶器内钢液面的稳定性决定于中间包浇入到结晶器内的钢水量，和从结晶器内拉出的铸坯量的平衡。假如拉速一定期。结晶器钢液面升高，中间包水口可关小些；钢液面太低，中间包水口就可开大一些。假如中间包水口流量一定，结晶器钢液面升高，拉速就应快一些；液面太低，拉速就应慢一些。连铸生产上，除人工用目测控制钢液面外，尚有用同位素钴60、电磁、和红外线光学等自动控制方法。19.结晶器钢水液面自动控制有哪几种方法?连铸机结晶器钢水液面自动控制是实现连铸设备自动化的关键环节，测量中间包内或结晶器内钢水的液面高度，通过液面调节系统输出随液面高度线性变化的电压及电流模拟量，来自动控制拉坯速度或控制塞棒的进程，使结晶器内的钢水表面稳定地保持在预定的高度上，达成提高连铸机作业率的目的。实现结晶器钢水液面的自动控制极大地减少了工人的劳动强度、提高生产效率、提高钢坯的质量和产量、减少溢钢和漏钢事故，提高炼钢公司的管理水平。结晶器钢水液面自动控制重要有磁浮法、热电偶法、同位素法、红外线法等4种方法，其中磁浮法和热电偶法重要用于板坯连铸，其优点是成本低廉。法国SERT公司推出的红外线方法是对液面的热红外光摄像、再经微计算机作图象解决和分析，并配有直观的图像显示，这是一种新的方法．但在解决油雾遮挡、保护渣影响及捞渣干扰等方面还需不断完善。同位素法是一种传统的方法，德国Berthold公司及美国KAY—RAY公司生产的钴60同位素液面计是较著名的。80年代初美国研制了新的放射性方法，用同位素铯137替代钴60，使放射水平减少了20多倍，更加保证了使用的安全性。铯同位素和射线探测器放在结晶器的两边，直接测量钢水的高度值，不存在换算误差和干扰误测的现象，减少了数据分析和解决的时间。在这4种方法中，精确度最高、稳定性最佳的应属同位素方法，因而在国外应用最多。我国从60年代就已开始抓连铸机结晶器钢水液面自动控制的国产化，但因种种因素，一直未能投入使用。由衡阳市镭目科技开发公司研制、生产的铯137液面计是我国唯一一种获得冶金部组织在安阳召开现场会推广，并成功地投入长期使用的产品，在许多钢厂替代了初期引进的德国及美国产品。从现状看，铯137方法占据重要市场，如窍阳、莱芜、成都、重庆、天津、济南、石家庄、通化、长治等钢厂的连铸机均采用这种方法。它对于改变我国大型钢铁公司的生产结构，提高连铸机的技术和自动化水平，实现全连铸有积极的实际意义。20.连铸结晶器的作用是什么?结晶器是连铸机的关键部件。它的作用是：(1)在尽也许高的拉速下，保证出结晶器坯壳厚度，防止拉漏。(2)铸坯周边厚度要均匀。钢水在结晶器中的凝固行为对铸坯表面质量和铸机的正常生产有重大影响。故对结晶器有以下规定：(1)为使钢水迅速凝固，结晶器壁应有良好的导热性和水冷条件。(2)为使凝固的初生坯壳与结晶器内壁不粘结，摩擦力小，在浇注过程中结晶器应作上下往复运动并加润滑剂。(3)为使钢坯形状对的，避免因结晶器变形而影响拉坯，结晶器应有足够的刚性。(4)结晶器的结构要简朴，重量要轻。结晶器是由导热性非常好的铜和铜合金做内衬，外面套有夹套通水冷却。它自身结构分为铜内壁、外套和水槽3部分。连铸工艺（4）

发表日期：2023-5-25阅读次数：59721.对结晶器材质有何规定?对制作结晶器材质规定是：导热性好、强度高、高温下膨胀小、易于切削加工和表面解决。在连铸发展的历史上，曾实验过黄铜、低碳钢、铝、不锈钢做结晶器，但均不抱负而未推广。而铜具有很好的导热性，结晶器内壁直接与钢水接触，而另一面与冷却水接触，这样在铜内壁中产生了很大的热应力。测定指出，热应力达成11.5kg/cm2，而铜的屈伏点为7.5～10kg/cm2，这说明纯铜做结晶器易发生永久变形。为提高结晶器使用寿命，减少铜消耗(0.03～0.05kg/t钢)，都使用铜合金做结晶器。一般纯铜含Cu99.9％；Cu—Ag合金，含Cu99.8％，含Ag0.1％；Cu—Cr合金含CrO.7％。尚有Cu—Zr—Cr合金。据估计70％结晶器是由Cu—Ag或Cu—Cr合金制造。重要优点是提高了铜再结晶温度(>300℃)，铜板在高温下工作，能保持很高的强度和硬度，提高其使用寿命。22.如何选择结晶器的基本参数?结晶器断面：结晶器断面也就是铸坯断面。一种结晶器浇注一个断面，当断面变更时，则要更换结晶器。结晶器断面形状有方形、矩形、长方形、圆形和异形(如工字型)等。结晶器长度决定于：1)导出的热流强度，以保证出结晶器坯壳厚度，2)拉坯阻力。选择长度的原则应保证出结晶器坯壳厚度的前提下，尽也许选用短结晶器，既可减少铜耗和造价，又可减少拉坯阻力，有助于提高铸坯质量。实验测定表白，沿结晶器高度从钢水面下约50mm处热流达成最大，然后逐渐减少(图5-1)。这说明凝固壳开始收缩，与铜壁之间产生了气隙，使热阻增长传热减慢，到结晶器高度的一半处，结晶器导出热流变化不大，说明坯壳与铜壁之间气隙已稳定形成。图5-1结晶器高度热流变化对于结晶器传热结识的差异，在连铸发展的进程中，人们对结晶器长度的选择有两种趋势，一是长结晶器如1200～1500mm，一是短结晶器，如400㎜。实践证明，结晶器太长太短都不好，现在人们已取得共识，结晶器长度以700mm为宜。为了提高拉速，目前也有把结晶器长度增长到900mm的趋势。结晶器铜壁厚度：铜壁厚度的选择重要决定结晶器安装使用过程中的刚度和抵抗冷却水压力而不变形，同时也要考虑结晶器修复次数和寿命。小方坯铜管结晶器壁厚一般为8～15㎜，板坯组合式结晶器铜板厚度涉及冷却水槽和有效厚度两部分。螺孔深为15～20mm，冷却水槽尺寸5×25㎜，铜板有效厚度约40mm，总厚度为65mm。23.改善结晶器传热效果应采用哪些措施?钢水浇注到结晶器，钢水放出的热量要通过凝固坯壳、坯壳一铜壁界面、铜壁，才干传给冷却水，使水温升高把热量带走。理论分析和实验测定指出，在热量传递过程中，坯壳与铜壁之间产生的气隙，是结晶器传热的限制性环节。气隙热阻占了70～90％，而其他热阻是相称小的。因此，改善结晶器传热，就是要减小气隙热阻。影响结晶器传热的因素：(1)把结晶器做成一定的倒锥度,人为的减少结晶器下部的气隙。但锥度太大，会使拉坯阻力增长，甚至把坯壳拉断。(2)结晶器使用润滑剂。敞开浇注用菜籽油，在高温下裂化分解为CH化合物，充满气隙，改善传热。结晶器钢水面加保护渣形成液渣层。液渣渗漏到坯壳与铜壁的气隙中，形成均匀渣衣，既起润滑作用又改善了传热。(3)结晶器冷却强度。冷却强度是指单位时间内通过结晶器水缝中的水量，结晶器冷却水量应保证足够快的带走钢水凝固放出的热量，而在铜壁冷面上无热积累，不使结晶器发生永久变形，起重要作用的是冷却水与铜壁界面的状态，即—强制对流区：水流速增长，带走热流增大。—核态沸腾区：铜壁温度接近或超过100℃，铜板表面覆盖水汽泡。—膜态沸腾区：水产生剧烈的沸腾，铜板温度忽然升高，结晶器发生变形。对结晶器来说，应力求得到强制对流传热，避免核沸腾传热，绝对严禁膜沸腾传热，为此：1)保证结晶器水缝中水流速在6m/s左右，水速过大，结晶器传热并不增大。2)水缝尺寸应保证水流速为原则，一般为4～6mm。为保证良好的均匀冷却，应保持水缝沿结晶器高度上周边的均匀性。3)进出水温升以小于10℃为宜。(4)钢水成分：系统研究表白，结晶器导出热流与钢中[C]存在一个特殊关系。钢中[C]=0.12％热量最小，结晶器壁温度波动大(100℃)，钢中[C]>0.25％，热流基本保持稳定。(5)拉速：拉速增长，结晶器导出热流增大，但并不意味着出结晶器坯壳厚度的增长。由于拉速增长，钢水在结晶器停留时间短了，单位重量钢水带走的潜热减少了，因而凝固壳厚度是减薄的。因此拉速增长使拉漏的危险性增大。(6)钢水过热度：钢水过热度增长，对结晶器热流影响甚微。但过热度增长，高温钢水的对流运动对凝固壳的冲刷加重，如过热度提高10℃，对流运动“吃掉”凝固壳约2mm。因此，浇注温度增大，拉漏的危险性增长。24.中间包塞杆或浸入式水口吹Ar应注意哪些问题?通过中间包塞杆或浸入式水口向结晶器吹Ar，其目的是防止Al2O3堵塞水口。但吹Ar时应注意以下几点：(1)氩气流量大小应以结晶器钢液面不出现较大的翻腾为原则。Ar流量的调节应从大到小到液面翻腾合乎规定为宜。(2)结晶器液面波动应以小波浪为佳，最佳Ar气量以气泡冒出处为由水口出口处到窄面铜板1/3处为宜。(3)有的工厂经验指出，Ar流量控制以3～4L/min为宜。对浇低碳铝镇静钢，吹Ar量大一些，而铝一硅镇静钢则吹Ar量小一些。25.向结晶器加保护渣操作应注意哪些问题?向结晶器加保护渣应注意：(1)正常渣的加入应在开浇渣基本消耗之后才加入。(2)保护渣加入应少、勤、匀。(3)液面波动时，保护渣加入应在液位上升过程中完毕。(4)保护渣不得加到结晶器角部处。26.浇注过程中如何监视保护渣熔融状况?(1)测定液渣层厚度。正常状况应使液渣层厚度保持在8～15mm范围内。假如液渣层太厚(>20㎜)或太薄(<5㎜)应及时调整。(2)取液渣样倒在铁板上观测其流动性、玻璃化限度和渣子均匀性。(3)结晶器面上保护渣结块或渣圈应及时掏出。(4)监视渣粉的消耗。27.结晶器液位控制应注意哪些问题?保持结晶器液位稳定是减少漏钢和铸坯获得良好表面质量的关键之一。液位波动大于土10㎜，应判明波动因素，及时采用措施。影响液面波动的因素有：(1)中间包塞杆或浸入式水口吹Ar量太大；(2)水口堵塞；(3)拉速变化太大，导致液面波动过大；(4)浸入式水口堵塞物严重，导致出水口钢液偏流而引起液面波动。一般是结晶器液面波动太大时，要适当减少拉速，待液面稳定后，再复原拉速。连铸工艺（5）

发表日期：2023-5-25阅读次数：49828.连铸二次冷却的作用是什么?在结晶器内仅凝固了20％左右钢水量，尚有约80％钢水尚未凝固。从结晶器拉出来的铸坯凝固成一个薄的外壳(8～15㎜)，而中心仍然是高温钢水，边运营边凝固，结果形成一个很长的液相穴。为使铸坯继续凝固，从结晶器出口到拉矫机长度内设立一个喷水冷却区。在二次冷却区设有喷水系统和按弧形排列的一系列夹辊，起支承铸坯和导向作用，使铸坯沿一定弧形轨道运营时，不致产生鼓胀变形。对二次冷却的规定是：将雾化的水直接喷射到高温铸坯的表面上，加速了热量的传递，使铸坯迅速凝固；铸坯表面纵向和横向温度的分布要尽也许均匀，防止温度忽然的变化；铸坯一边走，一边凝固，到达铸机最后一对夹辊之前应完全凝固。在连铸机下部由于钢水静压力大，在二次冷却区必须防止铸坯鼓肚变形。29.什么叫做二次冷却区的冷却强度?二次冷却区的冷却强度，一般用比水量来表达。比水量的定义是：在单位时间内消耗的冷却水量与通过二次冷却区的铸坯重量的比值，单位为升/公斤钢。此比值是因钢种、铸坯尺寸、铸机型式不同而变化的。二次冷却区各段水量分派原则：既要使铸坯散热快，又要防止铸坯内外有过大的温度差而引起热应力，使铸坯产生裂纹。因此，水量应从铸机上部到下部逐渐减少。对弧形铸机，二次冷却区圆弧上半段的内外弧基本上是对称喷水，而在圆弧下半段尤基是进入水平段前后，喷射到内弧表面的冷却水能在铸坯中滚动停留，而喷射到外弧表面上的水会迅速流失，故内外弧应采用不同的喷水量。一般是内弧侧约为外弧侧的一半到三分之一。30.对二次冷却区喷水系统的规定是什么?二次冷却区喷水装置是由总管、支管和喷嘴等组成。在二冷区采用喷嘴喷水能使水充足雾化，并具有较高的喷射速度，均匀地喷射到铸坯上。喷嘴虽小，但用量大，故规定结构简朴，加工制造容易，便于装卸，成本低。目前，连铸机上都使用压力喷嘴。喷嘴结构形式有扁喷嘴、圆锥形喷嘴、螺旋形喷嘴等。一般当喷水压力为400～600kpa时，每个喷嘴流量为每分钟3～6L。喷嘴的布置应以实现铸坯均匀冷却为原则。浇铸板坯时，视板坯宽度布置几个喷嘴(如8～10个)，由于铸坯角部比中间冷却快，故距铸坯侧面50mm左右处不宜直接喷水，相邻两喷嘴的喷水面有一定的重叠，以保证均匀冷却。对方坯连铸机，每个面都要安一个喷嘴。冷却水要净化，以防止喷嘴堵塞。31.连铸二次冷却区喷嘴有哪些规定?喷嘴是由铜做的。喷嘴结构有扁形和锥形之分。锥形喷嘴的喷水形貌有圆形、方形。扁平形(图5-2)，扁形喷嘴喷水流量大，用于出结晶器下部冷却。图5-2冷却水喷雾形状选择喷嘴时必须考虑以下几点：(1)能把水雾化成细的水滴，又有较高的喷射速度，打到高温铸坯上易于蒸发。(2)到达铸坯表面的水滴，覆盖面要大且均匀。(3)在铸坯内弧表面积累的水要少。32.什么叫喷嘴的冷态特性?所谓冷态特性是评价喷嘴是否符合连铸二次冷却区规定的指标，它涉及：(1)喷嘴流量特性，即不同供水压力下喷嘴的水流量。(2)喷嘴的水流密度分布，也就是水垂直喷射到铸坯表面，在单位时间单位面积上接受的水量。(3)喷射角：从喷嘴射出流股的夹角，此角大小代表了喷射水流的覆盖面积。(4)水雾直径：它是水滴雾化限度的标志。水滴尺寸越小，单位体积水滴个数就多，雾化就好，有助于铸坯冷却均匀和提高传热效率。(5)水滴速度：水滴速度增长，穿透蒸汽膜到达铸坯表面的水滴数目增长，提高了传热效率。因此，选择好的喷嘴后，要用专门的设备测定喷嘴冷态特性，作为评价喷嘴特性的依据。这对于保证二次冷却区冷却效果是非常重要的。33.什么叫喷嘴的热态特性?从喷嘴射出的水滴以一定速度打到高温铸坯表面，水滴与铸坯表面之间热互换，把铸坯热量带走。研究指出，当铸坯表面温度＜300℃,水滴润湿表面，冷却效率高(达80％)；当铸坯表面温度>300℃，水滴与表面不润湿，水滴破裂流失，冷却效率低(仅有20％)。喷雾水滴与高温铸坯之间热互换是与喷水流量、压力、雾化状况、安装距离、铸坯表面状况等因素有关的。它们之间传热可表达为：Φ=h(TS一TW)式中Φ—水滴带走的热流；h—传热系数；TS—铸坯表面温度；TW—冷却水温度。以传热系数h来表征二次冷却区喷水冷却效率，h值大，二次冷却效率就高。然而，二次冷却区铸坯表面温度达1100℃左右，水滴打到高温表面的冷却效率是很低的，为提高二次冷却效率，就必须提高水流密度，它们之间经验关系式：h=AWn式中W—水流密度，L/(cm2·min)：A—常数；n—常数。在工业连铸机上测定传热系数是很困难的，不少研究者在实验室内用热模拟装置测定不同喷嘴结构喷雾水滴与高温表面传热系数h值，得出了经验公式：h=1.57w0.55(1—0.0075Tw)h=0.875×5748(1—7.5×10—3Tw)×w0.451h=0.61w0.40这样，用实验方法求出了不同喷嘴喷水条件下的h与w关系式，为设计连铸二次冷却最佳配水制度提供了理论依据。连铸工艺（6）

发表日期：2023-5-25阅读次数：175334.什么叫气一水冷却?二次冷却区用压力水喷嘴喷淋冷却铸坯，优点是流量特性简朴，运营费用低。但缺陷是：喷嘴流量范围调节小，冷却不均匀，铸坯温度回升大，喷嘴易堵等。为克服水喷嘴的缺陷，提出了二次冷却区采用气一水冷却系统。所谓气一水喷嘴是高压空气和水从两个不同方向进入喷嘴内汇合，运用压缩空气把水滴雾化成极细的水滴，并从两旁吹射出来(图5-3)，这是最近发展起来的高效冷却喷嘴，它的优点是：图5-3气一水喷嘴在板坯连铸机的应用(1)水流量调节范围大，一般可达1:6.5。(2)水滴直径细小，大部分水滴小于100μm，有利提高冷却效率。(3)水的蒸发量可达20～30％。(4)铸坯表面冷却均匀。温度回升仅50～80℃/m，水喷嘴为150～200℃/m。(5)节约用水约50％。喷嘴用量减少，出口孔径大不易堵塞，减少了维修工作量。目前板坯、大方坯连铸机二次冷却区广泛采用气一水喷嘴冷却系统。3种喷嘴的性能比较如下：喷嘴型式锥形喷嘴广角扁平喷嘴气一水喷嘴板坯宽度，mm202320232023夹辊直径，mm380380380辊间距，mm420420420喷嘴至坯面距离,mm20060060喷嘴孔径，mm1-1.53.54.5喷嘴数1111两辊让喷射面积，％35-4010-1570-75雾化水滴直径，μm11611659水滴蒸发量，％101020-2535.什么叫“干式”冷却?所谓“干式”冷却就是二次冷却区不喷水，完全依靠铸坯的辐射和水冷支承辊的间接冷却方式。支承辊为水套式螺旋焊辊，通冷却水，辊子与铸坯接触，其总散热量可达总热量的40～60％。妒于式”冷却比喷水和气一水冷却能力要小。能获得高温铸坯，但铸坯鼓肚变形量增大。相应的拉速也要减少。该工艺的特点是铸坯表面温度均匀，铸坯质量好，适于浇铸裂纹敏感性钢种；铸坯表面温度高，有助于热送热装；二次冷却区管道系统简化。已成功应用于超低头板坯连铸机。36.连铸二次冷却制度制订的原则是什么?从传热观点看，要提高二次冷却区喷雾水滴与铸坯之间的传热，就是要增长水流密度，迅速把铸坯表面的热量带走；从冶金质量观点看，二次冷却区的水量和分布直接影响铸坯质量。因此，应从传热和冶金质量两方面综合考虑来选择合适的二次冷却制度。根据二次冷却区铸坯凝固传热原理可导出：式中W—二次冷却区冷却水量，L/min；H一液相穴长度，m；V—拉速，m/min。上式说明，当拉速一定期，二次冷却区向铸坯表面的喷水量，沿铸机高度从上向下是逐渐递减的，这是水量分布的基本原则。要使水量从上到下连续递减，这在控制上是难以实现的，但又要尽也许保持在二次冷却区铸坯表面温度不要波动太大，因此，把连铸机二次冷却区提成若干个冷却段，如板坯5～7个冷却段，而在一个冷却段内保持相同的冷却水量，铸坯表面温度变化不大。37.如何提高连铸坯在二次冷却区的冷却效率?从结晶器拉出来的带液芯的铸坯，在二次冷却区接受喷水冷却继续凝固。以板坯连铸机为例，二次冷却区铸坯热量被带走的方式是：喷雾水滴的蒸发占33％，冷却水加热占25％，表面辐射占25％，铸坯与支承辊接触占17％。对连铸机来说，辐射和接触带走睁热量是一定的。因此提高二次冷却区冷却效率的唯一办法，就是改善喷雾水滴与高温铸坯之间的传热效果。提高传热效果的办法是：增长单位时间内喷射到高温铸坯表面的水量，增长水滴喷射到铸坯表面的速度，喷出的水滴雾化要好，喷嘴安装的位置和距离要合适，并要防止喷嘴堵塞，及时检修更换喷嘴等。上述因素重要取决于喷嘴的结构和喷水条件(如水流量、压力、水质)，必须予以充足重视。38.连铸二次冷却控制方法有哪几种?所谓二次冷却控制就是根据钢种、断面和工艺参数对二次冷却总水量和各冷却段的水量分布进行适时控制调节，以得到连铸机高的生产率和良好的铸坯质量。目前二次冷却控制方式有以下几种：(1)手工控制：不考虑钢种和拉速，二次冷却区各冷却段按经验配水，人工管理阀门。(2)半控制：根据钢种规定配制二次冷却区各冷却段水量，但浇铸过程中水量不随拉速而变。(3)水表控制：对不同钢种、断面和拉速条件下，计算得到二次冷却区各段的配水量，即所谓水表。用智能仪表在线控制各冷却段的水量。(4)目的表面温度控制法：浇铸过程中，自动控制二次冷却区各冷却段水量，使铸坯表面温度始终保持较抱负的状态。这是属于动态控制的范畴。连铸工艺（7）

发表日期：2023-5-25阅读次数：56039.连铸漏钢有哪几种类型?连铸生产过程中所发生的事故，其中受损害最大的是漏钢。漏钢会导致设备损坏；连铸停机，生产被迫中断；钢水回炉，给生产带来混乱，影响了连铸机的产量，减少经济效益；增长了工人的劳动强度。因此，在组织生产中应千方百计来避免连铸漏钢事故的发生。所谓漏钢是凝固坯壳出结晶器后，抵抗不住钢水静压力的作用，在坯壳薄弱处断裂而使钢水流出。导致漏钢的因素是极其复杂的．但大体可分为以下几种情况：(1)开浇漏钢：开浇启步不好而导致漏钢。(2)悬挂漏钢：结晶器角缝大，角垫板凹陷或铜板划伤，致使在结晶器拉坯阻力增大，极易发生启步悬挂漏钢。(3)裂纹漏钢：在结晶器坯壳产生严重纵裂、角裂或脱方，出结晶器导致的漏钢。(4)夹渣漏钢：由于结晶器渣块或异物裹入凝固壳局部区域，使坯壳厚度太薄而导致的漏钢。(5)切断漏钢：当拉速过快，二次冷却水太弱，使液相穴过长,铸坯切割后，中心液体流出。如减少拉速，就可避免。(6)粘结漏钢：坯壳粘在结晶器壁而拉断导致的漏钢。某厂生产500万吨板坯的登记表白，各类漏钢所占比例：开浇9.1％，夹渣2.3％，粘结54.%，裂纹22.7％，鼓肚4.6％，水口凝钢2.3％，其他4.5％。40.防止开浇漏钢在操作上应注意哪些问题?连铸开浇前，应做好充足准备和检查，确认以下几点：1)检查结晶器铜板有无冷钢，角部间隙是否在规定范围，锥度是否合适，2)中间包水口及周边有无异物，3)浸入式水口与结晶器对中状态，水口吐出口与结晶器宽面是否平行，4)结晶器和足辊区或零段通水实验，上下喷水均匀，喷嘴无堵塞，5)了解钢水的流动性、钢水温度状态，6)中间包和水口的烘烤状态，7)开浇渣和保护渣的质量，8)结晶器引锭头密实和冷钢堆放状况。在开浇时，应注意：1)要根据铸坯断面决定注流大小和钢水在结晶器停留时间，如板坯一般为40土5s开始拉坯。2)起步拉速一般保持为0.4m/min，增速要慢(0.15m/min)，防止结晶器液面波动过大。41.浇注过程发生漏钢的因素有哪些?出结晶器坯壳发生漏钢，其主线因素在于局部凝固壳过薄，承受不住钢水静压力而破裂导致漏钢。引起漏钢的因素有以下几方面：(1)设备因素：结晶器磨损严重而失去锥度，铸坯脱方严重，结晶器与二次冷却段对弧不准，注流与结晶器不对中档。(2)工艺操作因素：如拉速过快，注温过高，水口不对中、注流偏斜，结晶器液面波动太大，注流下渣，保护渣结块卷入凝固壳，出结晶器冷却强度局限性等。(3)坯壳悬挂：结晶器铜板变形、内壁划伤严重，结晶器角部间隙太大，液膜润滑中断等，导致坯壳悬挂而撕裂。(4)异物或冷钢咬入凝固壳。如液面波动太大时，结晶器中未熔渣块卷入凝固壳，中间包水口内堵塞物随钢流落到结晶器液相穴，被凝固前沿捕获而导致漏钢。(5)保护渣性能不良。42.什么叫粘结漏钢，它是如何发生的?粘结漏钢是连铸生产过程的重要漏钢形式，据记录诸多漏钢中粘结漏钢占50％以上。所谓粘结的引起是由于结晶器液位波动，弯月面的凝固壳与铜板之间没有液渣，严重时发生粘结。当拉坯时摩擦阻力增大，粘结处被拉断，并向下和两边扩大，形成V型破裂线，到达出结晶器口就发生漏钢。粘结漏钢的发生有以下情况：内弧宽面漏钢发生率比外弧宽面高(大约3:1)；宽面中部附近(约在水口左右300mm)更易发生粘结漏钢；大断面板坯容易发生宽面中部漏钢；而小断面则发生在靠近窄面的区域；铝镇静钢比铝硅镇静钢发生漏钢几率高；结晶器铜板使用次数大于200炉，因铜板镀层粗糙，使液渣不能均匀流入，漏钢倾向增大；保护渣耗量在0.25kg/t钢以下，漏钢几率增长。发生粘结漏钢的因素是：1)结晶器保护渣Al203含量高、粘度大、液面结壳等，使渣子流动性差，不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜。2)异常情况下的高拉速。如液面波动时的高拉速，钢水温度较低时的高拉速。3)结晶器液面波动过大，如吹氩量过大，浸入式水口堵塞，水口偏流严重，更换钢包时水口凝结等会引起液面波动。43.防止粘结性漏钢有哪些对策?在浇注过程中防止粘结漏钢的对策有：(1)监视保护渣的使用状况，保证保护渣有良好性能。如测量结晶器液渣层厚度经常保持在10～15㎜，保护渣消耗量不小于0.4kg/t钢，及时捞出渣中的结块等。(2)提高操作水平，控制液位波动。(3)保证合适的拉速，拉速变化幅度要小。升降拉速幅度以0.15m/min为宜。(4)采用漏钢预报。一有漏钢预报，拉速一方面降到0.6m/min，根据指示点热电偶测的铜板温度，如已发生粘结，拉速降为零，修复拉断坯壳，几秒钟后拉速升高到0.4m/min，并保持到出结晶器下口，无异常时再以0.15m/min幅度升高到工作拉速。连铸工艺（8）

发表日期：2023-5-25阅读次数：57944.大方坯或小方坯高速连铸的技术措施有哪些?对于一台连铸机，浇注速度是限制生产率的最重要参数。为避免漏钢，就把拉速限制在某一值。同时，高碳钢中心偏析的有害作用，也限制了拉速。为