电炉炼钢工艺概论-4

1.1.4 连铸技术发展概论

连续铸钢，简称连铸，使钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料的一种铸造工艺。连铸是炼钢和轧钢之间的一道工序，连铸生产出来的钢坯是热轧厂生产各种产品的原料。连铸的主要设备有：钢包支撑装置、钢包、中间包、中间包车、结晶器、结晶器振动装置、铸坯导向和二次冷却装置、引锭杆、拉坯矫直装置（拉矫机）、切割设备、铸坯输送装置和铸坯冷却存储床。根据连铸机外形的不同，连铸可分为立式连铸、立弯式连铸、直弧形连铸、弧形连铸、超低头（椭圆形）连铸、水平连铸、轮（带）式连铸等；根据所浇铸的铸坯断面的不同，又有方坯连铸、板坯连铸、圆坯连铸、异型坯连铸以及薄板坯连铸和薄带连铸之分；等等。与模铸相比，连铸有以下优点：1）简化了生产工序；2）提高了金属收得率；3）降低了能耗；4）铸坯组质量好；5）易于实现自动化，改善劳动条件。

连续浇铸液体金属的设想是19世纪中叶由美国人塞勒斯（G.E.Sellers）(1840年)、莱恩（J.Laing）（1843年）和英国人贝塞麦（H.Bessemer）（1846年）提出的，由于当时技术条件的限制，只能用于低熔点有色金属（如铅）的浇铸。最早的类似现代连铸的建议是1887年由德国人德伦（R.M.Daelen）提出的，在其设备上已经包括上下敞口的水冷结晶器、二次冷却段、引锭杆、夹棍和铸坯切割设备等装置。1933年，现代连铸之父德国人容汉斯（S.Junghans）开发了结晶器振动系统，从而奠定了工业上大规模采用连铸的工艺基础。同年，容汉斯在德国建成一台使用振动结晶器的立式连铸设备并用其浇铸黄铜获得成功。1943年，容汉斯在德国建成第一台浇铸钢水的试验性连铸机，提出了振动的水冷结晶器、浸入式水口和结晶器钢水面加保护剂等技术。为现代连续铸钢奠定了基础。

从20世纪50年代起，连铸开始用于钢铁工业。世界上第一台工业生产性连铸机是1951年在前苏联红十月钢厂投产的立式半连续装置，但作为连续式浇铸的铸机是1952年英国巴路（Barrow）钢厂建立的双流立弯式连铸机。1963~1964年曼内斯曼公司相继建成了方坯和板坯弧形连铸机，这种机型较之立弯式连铸机高度低、操作方便，并能为工业上急需的热轧、冷轧带钢和厚板生产提供钢坯，很快就成为发展连铸的主要机型，对连铸的推广应用起了很大作用。此外，由于氧气转炉已经用于炼钢，原有的模铸铸锭工艺已不能满足炼钢的需要，这也促进了连铸的发展。

20世纪70年代，由于国际能源危机的出现和连铸本身固有的节能优势，使连续铸钢进入迅猛发展时期。一些连续铸钢新技术相继出现：结晶器在线调宽、带升降装置的钢包回转台、多点矫直、连续矫直、压缩矫直、气-水喷雾冷却、连铸电磁搅拌、保护浇注、中间包冶金、上装引锭杆、轻压下、多节辊、二冷动态控制、在线质量控制、共振结晶器、液面自动控制、漏钢预报等，有力地促进了连铸机生产率的提高，保证了连铸坯的质量。此外，转炉复吹技术、超高功率电弧炉和各种炉外精炼技术的发展与应用，以及钢铁工业朝着大型化、高速化、连续化方向发展，都为连铸的发展创造了条件。并逐渐出现了连铸坯热装轧制和连铸坯直接轧制。20世纪90年代，以高质量、高温无缺陷铸坯生产为基础，实现高连浇率、高作业率、高拉速、近终形的连铸技术又得到迅速发展。到1998年，世界连铸比达到了83.3%，连铸已取代模铸成为占统治地位的浇铸工艺，见图1.2。

图1.2 70年代以来世界钢产量、连铸比增长趋势

（中国冶金百科全书，P335）

我国早在20世纪50年代就已经开始应用连铸技术的探索性工作，。1957~1959年间先后建成三台立式连铸机。1964年在重钢三厂建成一台规格为180mm×1500mm的板坯弧形连铸机，这是世界上工业应用最早的弧形连铸机之一。

从20世纪70年代末一些企业引进了一批连铸技术装备，大大促进了我国连铸的发展。特别是进入21世纪，我国连铸技术紧跟世界的发展潮流进入了快速发展的时期。到2003年底，我国高效连铸机累计达到75%以上。到2004年初，我国在生产的连铸机累计超过550台，连铸比达到96%，大部分企业实现了全连铸。今后，随着连铸技术的设计、制造、工艺、和管理经验的积累，我国连铸技术必将有更大的发展。

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