电炉炼钢工艺概论-3

masterhu • 2022年2月10日 am10:09 • 资料文献

1.1.3 铸锭技术发展概论

铸锭是指钢水经由钢包注入钢锭模，冷凝成钢锭的过程，也称模铸，是炼钢的最后一道工序。炼钢炉炼出的合格钢水，必须铸成一定形状和重量的钢锭或铸坯，才能经塑性加工得到各种用途的钢材。铸锭包括从炼钢炉出钢（或炉外精炼结束）到钢锭脱模送至初轧厂均热炉的一系列工序，即浇注前准备、浇注、脱模、钢锭精整或热送等，见图1.3。

图1.3 典型铸锭工艺流程

（中国冶金百科全书，P725）

模铸工艺的一个突出特点是钢锭模、保温帽、底盘等设备都可以反复使用。按铸锭作业流程的特征可分为车铸法和坑铸法；按钢水注入钢锭模的方位分为下注法和上注法。钢锭则按钢水脱氧程度的不同分为沸腾钢钢锭、半沸腾钢钢锭和镇静钢钢锭。

铸锭源于古代的铸造技术。1740年，英国人亨茨曼（B.Huntsman）发明了坩埚炼钢法，首次炼出可以浇注的液体钢。1845年，菲舍尔（J.C.Fischer）用液体钢铸造马蹄铁在英国取得专利权，开创了铸造技术。近代铸锭工艺则以1856年贝塞麦（Bessemer）转炉炼钢法问世为起点。19世纪下半叶，转炉、平炉、电弧炉等主要炼钢方法先后出现，钢铁工业先是在欧洲，而后在美国得到迅速发展。其间，铸锭技术也得到同步发展。美国90%以上的钢锭生产采用上注法；而欧洲主要下注法。

至第二次世界大战结束的70年间，铸锭技术不断革新和不完善，保证了铸锭能力与冶炼能力的同步增长，同时钢锭质量也有明显提高。为适应大容量炼钢炉和大型、高速轧机的需要，钢包容量已达300~350吨，轧制板材的钢锭单重已增至40~50吨，型材用钢锭也达10吨以上。与之相配套的铸锭车、起重设备、脱模及精整设备也都相应增大。钢包内衬的砌筑与拆除、钢锭模的清扫与涂刷、水口及滑板的更换与启闭等各项操作，在许多工厂实现了机械化、自动化作业。车铸法逐渐取代了坑铸法，成为主导的铸锭方式，从而将脱模、整模等工序移至铸锭跨以外的专门跨间进行，形成平行流水线作业，使铸锭生产能力得以大幅度提高。

第二次世界大战结束后，随着钢需求量的进一步增加，特别是利用冷冻分离技术从空气中生产工业纯氧的工艺获得成功，开始了氧气炼钢的新时代。由于用氧炼钢，使得炼钢炉的生产能力成倍增加，而铸锭的生产能力却成为增产的限制性环节。从而一系列旨在提高铸锭生产能力的新技术应运而生，如大钢锭快速上注、用上小下大钢锭模挂绝热板浇注镇静钢、钢包采用滑动水口浇钢等。进入20世纪70年代，连续铸钢技术兴起并迅速发展，逐渐取代模铸。即使这一时期，模铸技术仍有突出发展，如开发成功合成渣保护浇注技术等。

我国采用由模铸生产的钢锭供轧钢使用的这一铸锭工艺始于1890年的汉阳铁厂，而模铸技术的真正发展始于20世纪的50年代。首先是鞍钢以车铸代替劳动条件恶劣的坑铸，加大锭模锥度、减小模重与锭重比；设计了新型镇静钢锭模，杜绝了钢坯内裂；发展了半镇静钢生产技术和沸腾钢生产技术；采用了钢锭热送技术；以及钢包滑动水口浇注技术、钢包内衬整体浇注技术、合成渣保护浇注技术、保温帽使用绝热板衬等。到20世纪90年代以前，我国钢锭的产量始终是随着钢产量的增加而逐年增加。进入90年代后，由于连铸技术的飞速发展，连铸逐渐取代模铸，钢锭的产量开始逐年下降。尽管连铸逐渐取代模铸是大势所趋，但目前在一些特殊钢的生产中，模铸仍然是无法替代的。

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1.1.3 铸锭技术发展概论

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