教学重点及处理方法：连铸工艺，安排较多的时间 教学难点及处理方法：连铸工艺，安排较多的时间 教学方法：以讲为主，讨论为辅。 教具：无 时间分配
1．讲授：50分钟。 2．讨论：30分钟。 3．其它：10分钟。 开头 引问? 什么叫连铸？ ?新课内容
2. 连续铸造及其与轧制的衔接 2.1连续铸钢技术
连续铸钢是将钢水连续注入水冷结晶器，待钢水凝成硬壳后从结晶器出口连续拉出或送出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料或直送轧制工序的铸造坯料，称为连续铸坯。与传统的铸锭法相比，连续铸坯具有增加金属收得率、节约能源、提高铸坯质量、简化工艺、改善劳动条件、便于实现机械化和自动化等优点。连续铸坯在冶金学方面的特点是：（1）钢水在结晶器内得到迅速而均匀的冷却凝固，形成较厚的细晶表面凝固层，无充分时间生成柱状晶区；（2）连续浇铸可避免形成缩孔或空洞，无铸锭之头尾剪切损失，使金属收得率大为提高；（3）整罐钢连铸坯纵向成分偏差可控制在10％以内，远比模铸锭好；（4）在塑性加工时为消除铸态组织所需的压缩比也可以相对减小，铸坯组织致密，有良好的机械性能。 连续铸坯的发展过程是悠久而曲折的。金属的连续铸坯技术，从发展上大体可归纳为铸坯与结晶器壁间有相对滑动（即采用固定振动式结晶器）和无相对滑动（即结晶器与铸坯同步移动）两种类型的连铸方法。前者多用于铸粗坯和厚坯，铸造速度较慢，应用于生产较早，后者多应用于铸造细品和薄坯，速度较快，现在虽然在有色金属生产中已得到推广应用，但在钢铁生产方面尚处于开发研究阶段。对钢的连铸而言，远在1857年英国贝塞麦曾提出用两个轧辊连续铸轧金属的方案，随后在前苏联和美国虽都曾作过详细的研究，但限于条件都未能获得成功。直至20世纪40年代德国密汉斯和美国罗西利用固定振动式结晶器在连续铸钢方面取得工业规模的成功，直到50年代连续铸钢才逐渐应用于生产。但由于连续铸钢工艺仍未完全过关，使其推广应用受到一定的影响。直至70年代由于炼钢技术和连铸技术的进步，使钢水质量和铸坯质量大幅度提高，连续铸钢才得到比较广泛的发展和应用。进人80年代以来，由于出现了世界能源危机，全世界连续铸钢技术得到飞快的发展和推广应用。全世界在1987～1997年连续铸钢产量由386×106ｔ增至643×106ｔ。钢的连铸比由55.2％上升到80.5％。世界主要产钢国家1994年连铸比超过90％的已有37个国家。我国连铸比由1987年的12.9％到2000年增至82％，接近世界平均水平。 2.1.1连铸机类型
连铸机可以按铸坯断面形状分为厚板坯、薄板坯、大方坯、小方坯、圆坯、异型钢坯及椭圆形钢坯连铸机等，也可按铸坯运行的轨迹分为立式、立弯式、垂直一多点弯曲形、垂直一弧形。多半径弧形（椭圆形）、水平式及旋转式连铸机（如图2-1）。立式连铸机出现最早，其优点是钢中夹杂易于上浮排除，凝壳冷却均匀对称，不受弯曲矫直应力，适用于裂纹较敏感钢种的连铸，但缺点是设备高度大，建设投资大，且钢水静压力大易使钢坯产生鼓肚变形，铸坯断面和长度都不能过大，拉速也不宜过高。立弯式连铸机为降低设备高度，将完全凝固的铸坯顶弯成900角，在水平方向出坯，消除了定尺长度的限制，降低了设备的投资，但缺点是铸坯受弯曲矫直应力，易产生裂纹。弧形连铸机大大降低了设备的高度，仅为立式的
1/2～1/3，投资少，操作方便，利于拉速的提高，但缺点是存在设备对弧较难，内外弧冷却欠均匀，弯曲矫直应力较大及夹杂物在内弧侧聚集的缺点，故对钢水纯净度要求更高。椭圆形连铸机为分段改变弯曲半径，故设备更低，称为超低头铸机。垂直一弧形和垂直一多点弯曲形连铸机采用直结晶器并在其下部保留2ｍ左右的直线段，使铸机的高度增加不多，而有利于克服内弧侧夹杂物富集的缺点。水平式铸机设备高度更低，更轻便且投资少，但尚不能制成大生产适用机型。目前世界各国弧形铸机占主导地位，达60％以上。其次为垂直一多点弯曲形。板坯和方坯多采用垂直弧形，而垂直一多点弯曲形则呈增加趋势。
2.1.2连铸机的组成
一般连铸机由钢水运载装置（钢水包、回转台）、中间包及其更换装置、结晶器及其振动装置、二冷区夹持辊及冷却水系统、拉引矫直机、切断设备、引锭装置等组成（图2-2）。中间包起缓冲与净化钢液的作用，容量一般为钢水包容量的20％～40％，铸机流数越多，其容量愈大。结晶器是连铸机的心脏，要求有良好的导热性、结构刚性、耐磨性及便于制造和维护等特点。一般由锻造紫铜或铸造黄铜制成。其外壁通水强制均匀冷却。结晶器振动装置的作用是使结晶器作周期性振动，以防止初生坯壳与结晶器壁产生粘结而被拉破。振动曲线一般按正弦规律变化，以减少冲击。其振幅和频率应与拉速紧密配合，以保证铸坯的质量和产量。二冷装置安装在紧接结晶器的出口处，其作用是借助喷水或雾化冷却以加速铸坯凝固并控制铸坯的温度，夹辊和导辊支撑着带液心的高温铸坯，以防止鼓肚变形或造成内裂。要求二冷装置水压、水量可调，以适应不同钢种和不同拉速的需要。拉矫机的作用是提供拉坯动力及对弯曲的铸坯进行矫直，并推动切割装置运动。拉坯速度对连铸产量、质量皆有很大的影响。引锭装置的作用是在连铸开始前，用引锭头堵住结晶器下口，待钢水凝固后将铸坯引拉出铸机，再脱开引锭头，将引锭杆收入存放装置。铸坯切割设备则将连续运动中的铸坯切割成定尺，常用的切割设备有火焰切割器或液压剪与摆动剪。 2.1.3连铸生产工艺
连铸工艺必须保证连铸坯的质量和产量。连铸坯常见的内部和表面缺陷如图2-3及图2-4所示。形状缺陷有鼓肚变形、菱形变形等。与模铸相比，连铸对钢水温度及钢的成分与纯净度有更严格的要求。浇注温度通常控制在钢的液相线温度以上30℃土10℃范围内。温度偏高会加剧其二次氧化和对钢包等耐火材料的侵蚀，使铸坯内非金属夹杂增多，并使坯壳变薄，易使菱变、鼓肚、内裂、中心偏析及疏松等缺陷产生。而钢水温度偏低又易使铸坯表面质量恶化，造成夹杂、重皮等缺陷。近来开发的中间包感应加热法和等离子加热法可保持铸温基本稳定。钢水成分控制对连铸坯的组织、性能有决定意义。w（C）=0.1％～0.20％钢的连铸易产生缺陷，故要严格控制含碳量，多炉连浇时要求各包次间合碳量差别小于0.02％。其他成分控制也较严，并尽可能提高Mn／Si比值（＞3.0）。硫含量过高会造成连铸坯热裂纹，故要求硫含量尽量低及Mn／S比值大于25。对高质量钢要求将Ｓ、Ｐ的质量含量控制在0.005％以下。为尽量减少钢中夹杂含量，可采用挡渣出钢技术、高质量耐火材料、钢水净
化处理及保护浇注、保护渣与浸入式水口等措施。保护渣除可对钢水起绝热保温和防止氧化作用以外，还可流入坯壳与结晶器壁之间起良好的润滑作用，对减少摩擦防止裂纹十分有利。适时地加入性能优异的保护渣是改善铸坯表面质量的重要措施。连铸的拉速快慢对铸坯质量和产量有很大影响。拉速高不仅生产率高，而且可改善表面质量，但拉速过高容易造成
拉裂甚至拉漏。二冷区冷却强度对裂纹、疏松、偏析等有直接影响，应根据不同钢种确定。一般普碳钢和低合金钢的冷却强度为每1kg钢1～1.2L水，中、高碳钢、合金钢为每1kg钢0.6～0.8Ｌ水，热敏感性强的钢种为每1ｋｇ钢0.4～0.6Ｌ水。采用汽水或雾化冷却等弱冷手段有利于提高出坯温度和实现铸坯热装直接轧制。电磁搅拌有利于均匀成分、细化晶粒，加速铸坯凝固，使气体和夹杂上浮，改善铸坯表面质量。为保证铸坯质量防止内外裂纹，近年来采用使铸坯曲率逐渐变化的多点矫直和压缩浇注的技术。后者是在矫直区前设一组驱动辊，给铸坯一定推力，而在矫直区后设一对制动辊（惰辊），给铸坯一定的反推力，使其在受压缩应力的条件下矫直，减少了易导致裂纹的拉应力，从而可改进了质量及提高了拉速和产量。
总之，通过改进连铸工艺和设备，即可生产出无缺陷的连铸坯，为连铸坯实现热装和直接轧制工艺创造了基础条件。
小结? 连铸坯比初轧坯优点多，连铸坯取代大部分初轧坯是大势所趋，但连铸技术要求高。 作业? 1. 什么叫连铸?? 2. 连铸坯生产流程?
课时授课计划 第6 次 课
教学课题：连铸与轧制的衔接工艺
教学目的：深刻认识连铸与轧制衔接的内容和形式 教学重点及处理方法：连铸坯热送热装。减速。 教学难点及处理方法：连铸坯热送热装。减速。 教学方法：讲论结合 教具：无 时间分配
1．复习，10分钟。 2．正课，60分钟。 3．其它，20分钟。
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开头 复习 连铸工艺 新课内容
2.2连铸与轧制的衔接工艺
钢铁生产工艺流程正在朝着连续化、紧凑化、自动化的方向发展。实现钢铁生产连续化的关键之一是实现钢水铸造凝固和变形过程的连续化，亦即实现连铸一连轧过程的连续化。连铸与轧制的连续衔接匹配问题包括产量的匹配、铸坯规格的匹配、生产节奏的匹配、温度与热能的衔接与控制以及钢坯表面质量与组织性能的传递与调控等多方面的技术，其中产量、规格和节奏匹配是基本条件，质量控制是基础，而温度与热能的衔接调控则是技术关键。 2.2.1钢坯断面规格及产量的匹配衔接
连铸坯的断面形状和规格受炼钢炉容量、轧机组成及轧材品种规格和质量要求等因素的制约。铸机的生产能力应与炼钢及轧钢的能力相匹配，铸坯的断面和规格应与轧机所需原料及产品规格相匹配（见表2-1及表2-2），并保证一定的压缩比（见表2-3）。
为实现连铸与轧制过程的连续化生产，应使连铸机生产能力略大于炼钢能力，而轧钢能力 又要略大于连铸能力（例如约大10％），才能保证产量的匹配关系。
2.2.2连铸与轧制衔接模式及连铸-连轧工艺