第1章 绪论
水平。
1.3 连铸机的发展趋势
1.3.1 连铸板坯热装热送和直接轧制
连铸板坯的热装热送和直接轧制技术在20世纪80年代就已引起人们的重视，到了90年代，在薄板坯连铸连轧生产中被广泛采用、并已取得了巨大成功。为了缩短连铸和轧钢之间的生产工艺流程，最大限度地降低能耗，提搞钢水收得率，缩短从钢水到成材的生产周期，达到理想的生产经济效益，这板坯热装热送和直接轧制是实现这一目标的—个重要发展力向。所谓热装、热送，是指将连铸出来的高温铸坯用保温车运送到轧钢厂装人加热炉，或者通过专用辊道输送别扎钢长的加热炉里；而直接轧制则是在连铸饥后间增加均热炉或局部加热设施，把铸坯加热到轧钢机要求的轧制温度，直接在连铸生产线上进行轧制。当今世界上的常规板坏连铸机已实现热装热送、直接轧制的连铸工厂日本占有很大比例。主要有:住友金属鹿岛3号机，新日铁八幡厂、室兰厂、界厂、君津厂，川崎制铁千叶厂、神户制钢加古厂等。而在加拿大、英国、欧洲、中国台湾、宝钢等国家和地区也有许多这类工厂。
1.3.2 凝固末端的轻压下
轻压下技术起始于20世纪70年代末、80年代初，它是在收缩棍=辊缝技术的机基础上发展而来的，是近年来推广较快的板坯连铸机技术之一。对常规板坯连铸机来讲，是指凝固末端的轻压下，而对中厚板坯和薄板坯连铸机来讲。有的几乎是凝固过程中的的全程轻压下。90年代处的概念认为，常规板坯连铸机轻压下目的在于消除板坯中心疏松和偏折．而个厚板坏和薄板坯连铸机轻压下目的在于减薄板坯厚度，从而提高连铸机的工艺操作性，并与后续轧机更好地匹配而取得最佳经济效益:目前的观点认为，中厚板坯和薄板坯的轻压下不仅具有上述效果，它也是减小中心疏松和偏析的手段之一。轻压厂技术20世纪90年代中期之前，尚无静态、动态之分．到了90年代中后期，才出现动动态轻压下。静态轻压下是在浇注前预先设定好辊缝，
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燕山大学本科生毕业设计(论文)
然后按照设定的拉速和工艺条件进行浇铸的一种方法，而动态轻压下是在浇铸过程当中随着凝固终点的位置变化调整辊缝及辊缝收缩程度的一种浇铸方法，动态轻压下技术是近几年发展最快的板坏连持机技术。
1.3.3人为鼓肚轻压下技术
日本钢管公司经过多年的研究后，将人为鼓肚轻压下(IBSR)技术成功地应用在该公司福山6号板坯连铸机上.连铸机小辊径密排分节辊可以改善辊子间的鼓肚，而IBSR可以有效地改善钢水的流动状态。促进板坯凝固朝着有利于提高板坯质量的方向发展，从而克服了板坯的中心疏松和中心偏析。一般的轻压下能够改善板坯中心线沿厚度方向的中心偏析．而IBSR除能够达到同样的目的外，还能够改善板坯宽度方向的中心偏析。测试表明，传统的板坯凝固终端凝固部分沿板坯宽度方向呈“W‖状，当板坯厚度为300mm而未采用IBSR时其突出面至低谷的距离最大可达2m。这种凝固状态对钢水的流动和板坯质量是不利的，也不利于凝固终端采用轻压下。人为鼓肚后，凝固终端凝固部分变成了平直状，从而促进了钢水的流动．便于在该区域采用轻压下，使轻历下的效果得以充分体现。因此，IBSR工艺无疑是轻压下效果最理想的工艺，它可以使一般的轻压下效果更加显著，因为沿板坯宽度方向上的凝固终点是惟一的。
1.3.4线快速调厚调宽的零号扇形段
在常规断面的板坯连铸机中，有很多连铸机都是为厚板轧饥提供厚板钢种的铸坯，厚板钢种的浇铸与热轧带钢钢种不同点之一就是前者批量较小。后者批量大，由于很多厚板钢种都是高级钢种，成分差异大，质量要求高，再加上批量较小，所以各钢种之间不能连浇(连浇后的交接坯会变成废坯)。常规板坯连铸机浇铸轧带钢钢种时，如果不改变厚度，结晶器可以在热状态下进行在线调宽，若要改变厚度，则须将结晶器和华零号扇形段更换富后，才能开始浇铸。浇铸厚板钢种时，若板坯厚度较薄，可停机在线调整结晶器
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的宽度；当板坯厚度较厚时，如果零号扇形段需调宽或者板坯需要厚整厚度时均需要将结品器和军号扇形段更换后才能够重新浇铸。为了改变这种状况，日本住友重机公司开发广在线快速调厚，调宽的结晶器，并已用在日本钢管福山6号高速板坯连铸机上，同时又开发了在线液压马达驱动的、快速调宽调厚的机械夹紧式零号扇形段。这样、浇铸不同厚度的板坯时．整个让铸饥的辊缝才能够快速得到调整，而不用整体更换任何设备，从而减少了重新对弧的工序，减少丁非作业时间，提高了厚板连铸机的作业率。
1.4连铸机新技术
1.4.1薄板坯连铸连轧技术的出现
针对短流程小钢厂开发的薄板坯连铸连轧技术成功以来，受到的不仅仅是关注而是青睐，在冶金界产生了巨大反响，短短几年来，兴建了大批生产线。西马克公司的紧凑式热带生产技术1989年在美国建立第一条生产线，之后又相继建成了黑克曼、希尔沙、第那米克斯等钢厂。中国也相继引进该技术，建立了珠钢、邯钢、包钢、马钢、涟钢等生产线。薄板坯连铸经历第一代技术，现在第二代技术已经趋于成熟。首先，液压芯下压技术的出现，可有效的在二冷区对铸钢进行轻压下。其次，二代技术实现了铁素体轧制和半无头轧制，并且最终产品厚度可达到超薄带尺寸(小于0.8mm)。
1.4.2 CSP紧凑型带钢生产工艺
1989年7月，第一台由德国SMS提供的CSP投产，从而开辟了一个生产宽带产品的新时代，从结晶器内钢水高卷曲成热带，前后不超过三十分钟，是无数参观者惊愕不已。该厂9个月后盈亏平衡，以后长期稳定。从而向世界表明这一技术是成产热宽带最经济的手段。CSP工艺的设计思想贯彻了连续生产的三大原则:
以最少的工序达到经济上的高效益。从钢水到带卷仅用5个不可缺少的工序。用CSP浇铸铸坯，在辊底式均热炉中是铸坯加热到轧制温度，用六机架四辊连轧机轧制成品厚度，在输出辊道上根据材料性能进行冷却，最后用卷曲机卷取；最少的能源消耗。铸坯在均热炉中不需要重新加热；使薄板坯
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维持绝对的恒定温度。经均热后板坯温度均匀。以后的轧制和冷却工艺可以恒速进行。最终产品显微组织和尺寸精度容易达到理想状态。
1.5 连铸机发展存在的主要问题
1.5.1板坯表面质量问题
在连铸过程中，由于钢水不纯净，二次氧化，夹杂上浮不充分；由于铸坯本身的凝固特性；由于高温铸坯要经过冷却、弯曲、拉矫等方面的热应力和机械应力，是铸坯表面存在一些缺陷。如夹杂、缩孔、偏析和裂纹。对于重要用途钢，如机器、桥梁、造船用钢，要求良好的抗拉强度、韧性和焊接性能。因此，板坯必须偏析最小，内部致密度高，不变形，夹杂含量低。板坯的表面缺陷主要包括板坯表面纵裂纹、板坯表面横裂纹、其他表面裂纹，皮下气孔和表面夹渣、表面凹陷。
1.5.2 板坯内部质量问题
板坯的内部缺陷主要包括板坯的内部纵列纹、内部横裂纹、中心疏松和中心偏析。这些缺陷是在板坯的鼓肚、带液芯弯曲和矫直、板坯表面温度回升出现热应力、不同程度的过剩富裕溶质充填支晶的间隙等因素的影响下形成的。这些缺陷对轧材的质量影响较大，但在后部工序的加工中，有不可能消除。因此，为了提高板坯的质量，我们在减少板坯内部质量问题上还有很多工作要做。
1.5.3漏钢问题
漏钢事故在水平连铸机生产中是不可避免的，它的发生将使钢水包中的钢水无法继续拉坯，降低钢水收得率和拉成率，以至造成全炉终费，甚至由于处理漏钢事故停止生产。漏钢事故的原因有以下几种:结晶器质量的影响、钢水质量的影响、二次冷却水的影响。
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1.6 本章小结
通过这一章的工作，了解了连铸生产线的组成和工作流程，掌握了连铸生产行业及其相关行业的知识，如轧钢行业，汽车行业，机械制造行业等。掌握了连铸机目前在国内国外的发展趋势和行业动向，知道了现阶段连铸生产所使用的主要技术和其中的不足。同时掌握了搜集信息和查阅资料的的的技能，为今后的工作做好了准备，为毕业设计的顺利完成奠定了基础。
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