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[摘要]：钢水直接铸成接近最终产品尺寸的钢坯。这一想法经过一百多年的努力探索，终于使该技术在本世纪70年代开始大规模用于实际，并逐步形成了今天的连铸技术。主要设备由钢包、中间包、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却和铸坯导向装置、拉坯矫直装置、切割装置、出坯装置等部分组成。
[关键词]：连铸 设备 常规操作 质量
中图分类号：TF777.1 文献标识码：TF 文章编号：1009-914X（2012）35- 0041 -01
前言：
连续铸钢技术经历了“从上世纪40年代的试验开发、50年代开始步入工业生产、60年代弧形铸机的出现、70年代由能源危机推动的大发展、到80年代日趋成熟的技术和90年代面临新的变革”的60年历史发展历程。 80年代连铸技术日趋成熟 连铸已不再是一种“保密的工艺”。开始普遍建立人员培训和教育制度以及预防性维护。同时也出现结晶器自动调宽、流式结晶器液面控制、漏钢预报、中间包等离子加热等。90年代以后连铸技术又面临一场新的革命。
1、钢包和钢包回转台
钢包的容量应与炼钢炉的最大出钢量相匹配。考虑到出钢量的波动，留有10%的余量和一定的炉渣量。大型钢包的炉渣量为金属量的3%-5%，小型钢包的渣量为5%-10%。另外，钢包上口还应留200mm以上的净空，作为精炼容器时要留出更大的净空。
2、中间包及其运载设备
中间包简称中包。中间包是位于钢包与结晶器之间用于钢液浇注的装置，起着减压、稳流、去渣、贮钢、分流及中间包冶金等重要作用。当前对钢产品质量的要求变得更加严格。中间包不仅仅只是生产中的一个容器，而且在纯净钢的生产中发挥着重要作用。在现代连铸的应用和发展过程中，中间包的作用显得越来越重要，其内涵在被不断扩大，从而形成一个独特的领域——中间包冶金。
中间包冶金的最新技术
◆ H型中间包
◆ 离心流中间包
◆中间包吹氩
◆去夹杂的陶瓷过滤器
◆电磁流控制
3、结晶器
结晶器是连铸机非常重要的部件，称之为连铸设备的“心脏”。钢液在结晶器内冷却初步凝固成一定坯壳厚度的铸坯外形，并被连续地从结晶器下口拉出，进入二冷区。结晶器应具有良好的导热性和刚性，不易变形和内表面耐磨等优点，而且结构要简单，便于制造和维护。
4、二次冷却系统装置
二次喷淋冷却的主要目的是连续排放热量，以及在结晶器未产生足以引发形状缺陷、表面裂纹或内部裂纹的拉伸应力之前开始凝固。因喷淋水的可靠性而产生的内部缺陷或表面缺陷有6种。在这6种与喷淋水有关的缺陷中，在由多法斯科公司的1号连铸机生产的连铸板坯上最常见的是横向边部裂纹。喷嘴堵塞已被确认为二冷系统可靠性的主要问题。喷嘴堵塞对冷却效率和均匀性都有不良影响，喷嘴堵塞或者喷水量小，或者不喷水。过量的水聚积在铸坯上并流向铸坯角部，造成角部过冷，从而导致板坯产生横向角部裂纹。冷却不均匀使裂纹敏感性钢产生板坯边部裂纹，并使浇铸后的板坯产生弯曲或翘曲。一些翘曲的板坯（高达18cm）特别难以卸料和送进加热炉，从而频繁引发装料延迟，有时还会造成长时间的装料延迟。除了引起延迟和损坏设备以外，这一问题还会造成大量的板坯报废。
二次冷却的作用是：（1）带液心的铸坯从结晶器中拉出后，需喷水或喷气水直接冷却，使铸坯快速凝固，以进入拉矫区（2）对未完全凝固的铸坯起支撑、导向作用，防止铸坯的变形（3）在上引锭杆时对引锭杆起支撑、导向作用（4）直结晶器的弧形连铸机，二冷区第一段把直坯弯成弧形坯（5）采用多辊拉矫机时，二冷区部分夹辊本身又是驱动辊，起到拉坯作用；
5、拉坯矫直装置
所有的连铸机都装有拉坯机。因为铸坯的运行需要外力将其拉出。拉坯机实际上是具有驱动力的辊子，也叫拉坯辊。弧形连铸机的铸坯需矫直后水平拉出，我厂采用多点连续矫直；即铸坯在矫直区的内连续变形，应变力和应变率分散变小，极大地改善了铸坯受力状况，有利于提高铸坯质量。因为早期的连铸机的拉坯辊与矫直辊装在一起，称为拉坯矫直机，也叫拉矫机。
6、引錠装置
引锭杆是结晶器的“活底”；开浇前用它堵住结晶器下口；浇铸开始后，结晶器内的钢液与引锭杆头凝结在一起；通过拉矫机的牵引，铸坯随引锭杆连续地从结晶器下口拉出，直到铸坯通过拉矫机，与引锭杆脱钩为止，引锭装置完成任务；铸机进入正常拉坯状态。引锭杆动致存放处，留待下次浇注时使用。
7、连铸坯质量
评价连铸坯质量是以连铸坯的纯净度.连铸坯的表面质量.连铸坯的内部质量.连铸坯的外观性质为标准。其缺陷主要表现为表面纵裂纹、表面横裂纹、星状裂纹、皮下气孔和夹杂、鼓肚、内部裂纹、中心偏析和中心疏松、非金属夹杂。
连铸机的机型不同，连铸坯内夹杂物的数量也有明显的差异。如按1Kg铸坯重计算铸坯夹杂物的数量：
立式铸机： 0.04mg/kg；
立弯式铸机：0.46mg/kg；
弧形铸机： 1.75mg/kg；
水平铸机： 1.35mg/kg。
根据示踪试验所测定的数据，铸坯中夹杂物来源比例为：
出钢过程钢液氧化产物占10%；
脱氧产物占15%；
熔渣卷入约占15%；
注流的二次氧化占40%左右；
耐火材料的冲刷约占20%；
中间罐渣占10%。
提高钢纯净度的措施
（1）防止二次氧化
①保护浇注（△[N]<（3～5）×10-6）；
②中间包密封充氩气。
（2）防止浇注过程下渣
示踪试验追踪铸坯中夹杂物来源是：外来夹杂占41%，二次氧化占39%，脱氧产物占20%。
可见，防止浇注过程的二次氧化和下渣卷渣是提高铸坯洁净度的有效措施。防止浇注过程下渣的措施有：①减少出钢下渣（钢包渣层<50mm）；②钢包下渣检测器；③中间包恒重操作。
（3）防止结晶器卷渣
①结晶器液面控制（3mm）；
②结晶器钢水流动的稳定性（SEN合理设计）；
③合适的保护渣。
（4）浇注过程中促进夹杂物进一步排除
①大容量的中间包，增加钢水平均停留时间；
②改变中间包内钢水流动轨迹，中间包挡墙+坝、阻流器；
③中间包吹氩技术；
④中间包电磁离心旋转；
⑤结晶器的电磁搅拌（EMS）；
⑥结晶器的电磁制动（EMBR）；
（5）提高非稳定浇注操作水平
稳态是指拉速正常的浇注操作。非稳态是指开浇、换钢包、浇注结束、拉速突然发生变化的浇注操作。生产试验指出，以稳态浇注铸坯中T[O]指数定为1，非稳态浇注的T[O]指数：头坯1.44～2.38，连浇坯1.10～1.17，尾坯1.02～1.22。大型夹杂物指数：正常坯为1，而头坯3.86～7.23，连浇坯1.87～8.61，尾坯1.49。
以上事实说明，非稳态浇注使铸坯洁净度明显恶化，如何提高非稳态浇注的操作水平，把铸坯洁净度提高到稳态浇注的水平是提高连铸坯整体质量水平的关键，应引起足够重视
◆ 采用无氧化浇注技术。在日常操作中，大包浇钢工要严格遵守操作规程。尽可能的减少钢水与空气接触的机会，及时的连接长水口.加入覆盖剂，保证中间包钢水不被氧化。
◆ 充分发挥中间罐冶金净化器的作用，禁止将物品（测温取样的残余物以及烧氧管等）投入包内。
◆ 选用优质耐火材料
◆ 充分发挥结晶器的作用，不允许出现“亮面”。
◆ 采用电磁搅拌技术，控制注流运动
[关键词]：连铸 设备 常规操作 质量
中图分类号：TF777.1 文献标识码：TF 文章编号：1009-914X（2012）35- 0041 -01
前言：
连续铸钢技术经历了“从上世纪40年代的试验开发、50年代开始步入工业生产、60年代弧形铸机的出现、70年代由能源危机推动的大发展、到80年代日趋成熟的技术和90年代面临新的变革”的60年历史发展历程。 80年代连铸技术日趋成熟 连铸已不再是一种“保密的工艺”。开始普遍建立人员培训和教育制度以及预防性维护。同时也出现结晶器自动调宽、流式结晶器液面控制、漏钢预报、中间包等离子加热等。90年代以后连铸技术又面临一场新的革命。
1、钢包和钢包回转台
钢包的容量应与炼钢炉的最大出钢量相匹配。考虑到出钢量的波动，留有10%的余量和一定的炉渣量。大型钢包的炉渣量为金属量的3%-5%，小型钢包的渣量为5%-10%。另外，钢包上口还应留200mm以上的净空，作为精炼容器时要留出更大的净空。
2、中间包及其运载设备
中间包简称中包。中间包是位于钢包与结晶器之间用于钢液浇注的装置，起着减压、稳流、去渣、贮钢、分流及中间包冶金等重要作用。当前对钢产品质量的要求变得更加严格。中间包不仅仅只是生产中的一个容器，而且在纯净钢的生产中发挥着重要作用。在现代连铸的应用和发展过程中，中间包的作用显得越来越重要，其内涵在被不断扩大，从而形成一个独特的领域——中间包冶金。
中间包冶金的最新技术
◆ H型中间包
◆ 离心流中间包
◆中间包吹氩
◆去夹杂的陶瓷过滤器
◆电磁流控制
3、结晶器
结晶器是连铸机非常重要的部件，称之为连铸设备的“心脏”。钢液在结晶器内冷却初步凝固成一定坯壳厚度的铸坯外形，并被连续地从结晶器下口拉出，进入二冷区。结晶器应具有良好的导热性和刚性，不易变形和内表面耐磨等优点，而且结构要简单，便于制造和维护。
4、二次冷却系统装置
二次喷淋冷却的主要目的是连续排放热量，以及在结晶器未产生足以引发形状缺陷、表面裂纹或内部裂纹的拉伸应力之前开始凝固。因喷淋水的可靠性而产生的内部缺陷或表面缺陷有6种。在这6种与喷淋水有关的缺陷中，在由多法斯科公司的1号连铸机生产的连铸板坯上最常见的是横向边部裂纹。喷嘴堵塞已被确认为二冷系统可靠性的主要问题。喷嘴堵塞对冷却效率和均匀性都有不良影响，喷嘴堵塞或者喷水量小，或者不喷水。过量的水聚积在铸坯上并流向铸坯角部，造成角部过冷，从而导致板坯产生横向角部裂纹。冷却不均匀使裂纹敏感性钢产生板坯边部裂纹，并使浇铸后的板坯产生弯曲或翘曲。一些翘曲的板坯（高达18cm）特别难以卸料和送进加热炉，从而频繁引发装料延迟，有时还会造成长时间的装料延迟。除了引起延迟和损坏设备以外，这一问题还会造成大量的板坯报废。
二次冷却的作用是：（1）带液心的铸坯从结晶器中拉出后，需喷水或喷气水直接冷却，使铸坯快速凝固，以进入拉矫区（2）对未完全凝固的铸坯起支撑、导向作用，防止铸坯的变形（3）在上引锭杆时对引锭杆起支撑、导向作用（4）直结晶器的弧形连铸机，二冷区第一段把直坯弯成弧形坯（5）采用多辊拉矫机时，二冷区部分夹辊本身又是驱动辊，起到拉坯作用；
5、拉坯矫直装置
所有的连铸机都装有拉坯机。因为铸坯的运行需要外力将其拉出。拉坯机实际上是具有驱动力的辊子，也叫拉坯辊。弧形连铸机的铸坯需矫直后水平拉出，我厂采用多点连续矫直；即铸坯在矫直区的内连续变形，应变力和应变率分散变小，极大地改善了铸坯受力状况，有利于提高铸坯质量。因为早期的连铸机的拉坯辊与矫直辊装在一起，称为拉坯矫直机，也叫拉矫机。
6、引錠装置
引锭杆是结晶器的“活底”；开浇前用它堵住结晶器下口；浇铸开始后，结晶器内的钢液与引锭杆头凝结在一起；通过拉矫机的牵引，铸坯随引锭杆连续地从结晶器下口拉出，直到铸坯通过拉矫机，与引锭杆脱钩为止，引锭装置完成任务；铸机进入正常拉坯状态。引锭杆动致存放处，留待下次浇注时使用。
7、连铸坯质量
评价连铸坯质量是以连铸坯的纯净度.连铸坯的表面质量.连铸坯的内部质量.连铸坯的外观性质为标准。其缺陷主要表现为表面纵裂纹、表面横裂纹、星状裂纹、皮下气孔和夹杂、鼓肚、内部裂纹、中心偏析和中心疏松、非金属夹杂。
连铸机的机型不同，连铸坯内夹杂物的数量也有明显的差异。如按1Kg铸坯重计算铸坯夹杂物的数量：
立式铸机： 0.04mg/kg；
立弯式铸机：0.46mg/kg；
弧形铸机： 1.75mg/kg；
水平铸机： 1.35mg/kg。
根据示踪试验所测定的数据，铸坯中夹杂物来源比例为：
出钢过程钢液氧化产物占10%；
脱氧产物占15%；
熔渣卷入约占15%；
注流的二次氧化占40%左右；
耐火材料的冲刷约占20%；
中间罐渣占10%。
提高钢纯净度的措施
（1）防止二次氧化
①保护浇注（△[N]<（3～5）×10-6）；
②中间包密封充氩气。
（2）防止浇注过程下渣
示踪试验追踪铸坯中夹杂物来源是：外来夹杂占41%，二次氧化占39%，脱氧产物占20%。
可见，防止浇注过程的二次氧化和下渣卷渣是提高铸坯洁净度的有效措施。防止浇注过程下渣的措施有：①减少出钢下渣（钢包渣层<50mm）；②钢包下渣检测器；③中间包恒重操作。
（3）防止结晶器卷渣
①结晶器液面控制（3mm）；
②结晶器钢水流动的稳定性（SEN合理设计）；
③合适的保护渣。
（4）浇注过程中促进夹杂物进一步排除
①大容量的中间包，增加钢水平均停留时间；
②改变中间包内钢水流动轨迹，中间包挡墙+坝、阻流器；
③中间包吹氩技术；
④中间包电磁离心旋转；
⑤结晶器的电磁搅拌（EMS）；
⑥结晶器的电磁制动（EMBR）；
（5）提高非稳定浇注操作水平
稳态是指拉速正常的浇注操作。非稳态是指开浇、换钢包、浇注结束、拉速突然发生变化的浇注操作。生产试验指出，以稳态浇注铸坯中T[O]指数定为1，非稳态浇注的T[O]指数：头坯1.44～2.38，连浇坯1.10～1.17，尾坯1.02～1.22。大型夹杂物指数：正常坯为1，而头坯3.86～7.23，连浇坯1.87～8.61，尾坯1.49。
以上事实说明，非稳态浇注使铸坯洁净度明显恶化，如何提高非稳态浇注的操作水平，把铸坯洁净度提高到稳态浇注的水平是提高连铸坯整体质量水平的关键，应引起足够重视
◆ 采用无氧化浇注技术。在日常操作中，大包浇钢工要严格遵守操作规程。尽可能的减少钢水与空气接触的机会，及时的连接长水口.加入覆盖剂，保证中间包钢水不被氧化。
◆ 充分发挥中间罐冶金净化器的作用，禁止将物品（测温取样的残余物以及烧氧管等）投入包内。
◆ 选用优质耐火材料
◆ 充分发挥结晶器的作用，不允许出现“亮面”。
◆ 采用电磁搅拌技术，控制注流运动