连铸过程钢液温度的控制
连铸热过程数学模型的建立
连铸热过程数学模型的建立 2.1连铸热过程数学模型的建立 连铸热过程为连铸坯的凝固冷却过程。连铸坯在凝固过程中，凝固传热量不仅影响铸机生产效率和设备寿命，而且对铸坯的表面质量和内部质量都有重要影响。因此薄板坯凝固传热规律的研究，对该工艺的生产和设计，都具有十分重要的意义。板坯凝固冷却过程可分为三个阶段:(1)结晶器冷却。钢液在近结晶器壁处快速冷却，形成薄的坯壳;(2)二冷区冷却。坯壳具有足够厚度时，铸坯从结晶器中拉出，在二冷区受到强烈的喷水冷却，液芯逐渐凝固;(3)空冷区冷却。铸坯在空气中较缓慢地冷却，铸坯断面上温度逐渐趋于均匀。根据板坯的凝固冷却过程，连铸热过程数学模型包括结晶器、二冷区和空冷区这三部分。 结晶器中热传递主要沿水平方向进行。传热过程包括: (1)钢水以对流和导热形式将热量传给坯壳; (2)凝固坯壳的导热; (3)凝固坯壳与结晶器壁的传热; (4)结晶器壁的导热; (5)喷淋水与结晶器壁的强制对流传热。 其中在传热过程(3)中，填充于铸坯壳与结晶器壁气隙中的渣膜控制铸坯壳向结晶器的传热量，在结晶器的传热过程中显得尤为重要。因此，应进一步分析气隙中渣膜特性对传热的影响，建立坯壳与结晶器气隙的传热模型。为全面分析结晶器的传热，将该模型于铸坯凝固和结晶器壁的传热祸合起来，建立统一的结晶器传热数学模型。带有液芯的铸坯进入二冷区达到完全凝固。 在二冷区铸坯向外传热方式主要有:(1)由喷射水滴蒸发带走的热量;(2)铸坯表面与周围环境的辐射换热;(3)铸坯与支撑辊、导辊的接触换热。喷淋水和支撑辊、导辊与铸坯的传热对铸坯内液芯长度的控制十分重要。铸坯进入拉矫机后进入空冷区，铸坯主要以辐射换热方式和自然对流的方式进行冷却。 2.1.1 基本假设 为建立连铸过程温度场数学模型，需对物理模型进行简化，作如下假设:
宝钢集团一钢公司不锈钢连铸工艺特点
宝钢集团一钢公司不锈钢连铸工艺特点 无锡不锈钢市场2007-1-15 21:51:11 1、前言 由于不锈钢所具有的不锈、耐腐蚀等特殊性能，它的应用越来越广泛。不锈钢的浇铸已普遍使用连铸工艺，目前用于浇铸不锈钢方坯、板坯的专用连铸机已达77台，不锈钢连铸比已超过95％。全球2001年生产不锈钢1600万吨，消费总量达1350万吨，我国2000年不锈钢粗钢产量虽已达55万吨，而2001年上半年的消费水平却已达到了140-150万吨，可见我国不锈钢的产量与消费量之间存在着较大缺口，我国作为一个钢铁大国发展不锈钢事业任重而道远。正是在这种形势下宝钢集团一钢公司(以下简称一钢)目前正在建设我国最大的不锈钢精品基地，预计2004年5月正式投产，届时将以每年70万吨的不锈钢产品投入市场，为缓解不锈钢产品的供需矛盾起到应有的作用。 由于在凝固过程中各类不锈钢容易产生裂纹、偏析、夹杂等缺陷，在连铸工艺、设备的配置，以及在精整工艺上不同于其它钢种。本文通过对一钢不锈钢连铸工艺特点的论述，较全面地介绍不锈钢连铸工艺及设备的特点。 2、大包下渣检测技术 由于不锈钢是高附加值产品，在保证钢水纯净度的条件下，应尽量提高钢水的收得率，其最有效的措施是采用大包下渣检测装置。经多方案比较，一钢采用了内装线圈式下渣检测装置。在钢包的出钢口处安装了线圈式的下渣检测装置，钢水和钢渣经过钢包水口时，对于线圈所产生的电磁波有不同的影响，下渣检测信号反馈装置，把不同的电磁波信号转变成显示信号，并传送至主控室PLC，PLC系统据此决定在浇铸后期关闭钢包滑动水口的准确时间。 3、中间包采用的铸流控制和测温技术
3．1采用塞棒控制铸流 中间包铸流的控制方式有塞棒和滑动水口两种，由于塞棒控制有以下优点： ●塞棒的工作条件好，便于更换； ●由塞棒控制铸流，结晶器内的钢水流动性好； ●浸入式水口可采用内装式，使钢水在浇铸过程中不易吸入空气； ●运行成本比滑动水口低。 因此一钢工程的中间包铸流采用了塞棒控制。 3．2中间包连续测温 中间包采用连续测温装置，以便动态地准确地跟踪中间包内钢水的温度，为制定合理拉速、铸坯质量的判定、铸坯温度场的计算提供依据。 4、结晶器液面自动控制 采用结晶器液面自动控制装置。通过检测结晶器内液面的高度，同时将信号反馈到主控室PLC，PLC系统以此作为调节中间包内塞棒开口度的依据。 5、连铸时的辊缝自动控制和动态轻压下 5．1辊缝自动控制技术 采用辊缝自动控制技术，可以使连铸机在不停机的情况下，自动调整各扇形段的辊缝及锥度，以生产不同断面的铸坯，提高连铸机作业率。一钢不锈钢产品大纲覆盖了奥氏体、铁素体和马氏体以及更高级别的钢种，产品的品种必然会随着市场的要求经常变换，而不锈钢不同钢种的收缩率相差较大，辊缝远程自动控制更显得必要。
连铸教材
8. 连铸机 8.1 CONCAST——SBQ连铸的领先者 Concast 提供的连续铸钢设备比业界中任何别的公司都多。50多年来，Concast公司通过致力于连续铸钢的钢凝固工艺，向用户提供服务。 今天，采用Conc ast公司的设备已经成为电弧炉、二次冶炼设备和连铸的工业性能基准。 Concast公司致力于炼钢过程的开发，不管这种炼钢过程是使用废钢还是用铁矿石。我们为长材产品部门的用户专门研究和开发冶炼、精炼和连铸工艺和技术，这是一个本公司竞争者都不能涉足的工作。 8.2 中间罐设计 CONCAST中间罐设计有助于清除杂质，保证钢水流量稳定，并能使铸流之间的温度场均匀化。 通过模拟钢水流，可以优化中间罐的大小与形状以及挡板和挡墙的设计。 中间罐设计成能提供足够长的钢水停留时间（平均10分钟），这有助于清除杂质，使杂质有时间漂浮在表面，并被覆盖的粉末所吸收。 设计中间罐时考虑到了挡板、挡墙或紊流抑制剂，以使钢水流动分配最佳化，在钢水到达中间罐水口前消除冲击流产生的紊流。这种设计有助于对结晶器钢水液面进行更好的控制，并使所有铸流中的钢水入口温度均匀化。 根据钢种、浇注时间和主要操作条件，针对各个工程项目选择分隔墙或紊流抑制剂的设计。 中间罐设计模型
8.3 浸没式浇铸技术 提供Conc ast 塞棒控制系统，用于浸没式浇铸。 Concast塞棒控制的特点： - 塞棒位置极其精确，控制迅速。 - 电机械系统可靠，维护需求低。 - 铸流启动顺序完成自动化。 使用Conc ast塞棒系统，使得对结晶器内钢水液面控制极佳，这对于有效润滑和实现良好表面质量极其重要。 用耐火材料管子进行浸没式浇铸，将钢水倒进结晶器中。耐火材料管子能防止钢水流与环境（氧气和氮气）接触，并防止重新氧化造成杂质的形成。 在进行浸没式浇铸时，使用两种类型的耐火材料罩： - 浸没式入口水口（SEN） - 浸没式入口长水口（SES） 采用SEN，防止钢流再次氧化的效果更好，因为喷嘴实际上布置做在中间罐的底部。 采用SES，能通过陶瓷密封防止空气渗透进水口和中间罐喷嘴之间的联轴器。总存在某种再氧化的危险，因为如果SES被移动，则密封可能损坏。 选择这些系统中的哪一个，取决于钢的清洁度要求以及现场操作条件。
薄板坯连铸连轧过程轧辊温度场及热凸度的研究_郭忠峰
国家自然科学基金仪器专项项目(50527402) 郭忠峰，博士生，zf_guo@https://www.360docs.net/doc/4010049232.html, 薄板坯连铸连轧过程轧辊温度场及热凸度的研究 郭忠峰1， 李长生1， 徐建忠1， 刘相华1， 王国栋1， 刘太斗2 （1. 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，东北大学； 2. 本钢热连轧厂，本溪） 摘 要：薄板坯连铸连轧生产中，轧辊的热变形是影响带钢板形的重要因素之一，因此研究薄板坯连铸连轧过程中的轧辊热变形对提高板形控制系统精度具有重要的意义。本文提出了一种简化分析轧辊温度及热凸度的方法，依据生产过程中轧辊实际的边界条件建立了轧辊温度场及热凸度模型，考虑了轧制过程瞬态热接触及复杂的边界条件，并借助有限元分析软件ANSYS 模拟了轧辊的瞬态温度场及热凸度，得到了轧辊表面各点的温度变化及轧辊热凸度变化规律。轧辊热凸度有限元模拟结果与实验测量结果吻合较好，表明了采用简化有限元法得到的结果是正确的。 关键词：温度场；热凸度；有限元；轧辊 Analysis of Roll Temperature Field and Thermal Crown in TSCR GUO Zhong-feng 1, LI Chang-sheng 1, XU Jian-zhong 1, LIU Xiang-hua 1, WANG Guo-dong 1, LIU Tai-dou 2 (1. The State Key Laboratory of Rolling and Automation, Northeastern University, China; 2. BenXi Hot Strip Mill, BenXi, China) Abstract: Roll thermal crown variation in thin slab continuous casting and rolling (TSCR) is an important factor which affects strip profile. Prediction of roll thermal crown variation in rolling is a difficulty and weakness for many kinds of heat transfer ways and many physical parameters could not be confirmed well and truly. Setting up roll temperature field model which consider different affection factors is the key to solve the difficult problem. A new simplification method of analyzing roll temperature field is presented. Transient roll temperature field and thermal crown in TSCR are simulated by ANSYS software. Transient thermal contact and complex boundary condition are considered. The prediction results of thermal crown are good agreement with measurement data. Key words: TSCR; roll; temperature field; thermal crown; FEM 1 引言 薄板坯连铸连轧现已在世界范围内取得了很大的发展[1,2]。 准确预报热轧工作辊在轧制过程中的热变形，对提高带材板形质量具有重要的实际意义。热轧生产中工作辊复杂的热交换条件，使得轧辊热凸度在线测量困难。目前对温度场和热凸度变化规律的研究取得了许多重要进展，如国外学者Stevens [3]采用实验方法获得了轧辊温度场的分布， 国内学者[4~7]等采用有限元法分析了轧辊温度场，李俊洪[8]等采用差分法进行了分析。对轧辊温度场进行三维有限元分析可获得任意时刻任意节点的温度分布，但需要耗费大量的时间。而在轧辊温度场的二维分析过程中做了大量简化，结果不甚理想。 采用新的简化方法，借助ANSYS 软件，全面考虑各影响因素对热带轧制过程中轧辊温度场进行了数值模拟，模拟结果与实测结果吻合较好。
钢铁生产工艺流程(连铸之前部分)
钢铁生产工艺流程简介 铁矿石从开采到最终轧制成各类钢材，需要经过采矿—选矿—烧结—炼铁—炼钢—精炼—各类轧制等若干道工序，另外还需要煤、焦、水、电、气等多种辅助材料，是一种综合的物理和化学变化过程。下面简要介绍各工序要点。 从铁矿石到各类成品材常规生产工艺流程见图1所示。 图1 钢铁生产常规工艺流程 一、铁矿石资源概况、开采与选矿 1.1铁矿石资源概况 铁矿石以各种复杂的伴（共）生形式广泛存在于地壳表、浅层中。据2005年的探明数据，世界铁矿石保有储量（可立即开发的工业品位的总量）为1600亿吨，基础储量（可开发的工业品位和一级边界品位储量）为3700亿吨。澳大利亚、巴西、中国、俄罗斯、乌克兰、加拿大、美国和印度等国家都是铁矿石资源大国。中国、巴西、澳大利亚、印度是世界上铁矿石产量最多的国家，其中巴西的淡水河谷公司（CVRD）、澳大利亚的力拓（Rio Tinto）
和必和必拓（BHP）是世界上铁矿石生产量和贸易量最大的三家公司，三家的贸易量占世界铁矿石贸易总量的70%左右。 我国是铁矿石储量大国，目前已探明的资源储量为600多亿吨，可利用资源250多亿吨，但铁矿石品位（含铁量）较低，平均品位只有30%-35%左右，贫矿（低品位矿）比例为97%。我国铁矿石分布广泛而又相对集中，储量较多的地区有辽宁、河北、四川、内蒙古、山东和安徽等。 按照铁存在的化合物形式，可将铁矿石分为赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、菱铁矿（FeCO3）和褐铁矿（Fe2O3·H2O）等。 1.2铁矿石的开采 主要开采形式有露天开采和地下开采。 1.3 铁矿石的选矿 我国铁矿由于贫矿多（占总储量的97.5％）和伴(共)生有其它组分的综合矿多（占总储量的1／3），所以在冶炼前绝大部分需要进行选矿处理。选矿的目的就是通过各种方法，将铁矿石中的铁氧化物以外的脉石等其它杂质尽可能地去除，提高最终产品中铁的含量。 主要流程：铁矿石破碎—磨粉—选矿—烘干—成品精矿粉。 选矿工艺流程示意图见图2。 图2 铁矿石选矿工艺流程示意图 为了提高选矿效果，首先必须将铁矿石破碎到相当的细度，然后再进行选矿处理。 主要的选矿方法有重力选、浮选、反浮选、磁选、水选、电选及化学选等，目前广泛采用的选矿技术有浮选工艺、反浮选和磁选工艺等。 磁选工艺：是一种物理选矿方法，适用于磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等的选矿，特别是磁铁矿，利用铁矿的磁性，将其与脉石分离。主要设备为电磁平环强磁选机等。 浮选工艺：是一种化学选矿方法，主要适用于赤铁矿和假象赤铁矿、菱铁矿及褐铁矿等弱磁性的铁矿石。浮选工艺利用的是不同矿物对水亲和力不同、可浮性不同而进行选矿的，矿物的沉浮几乎与矿物密度无关。与水亲和力大、容易被水润湿的矿物一般难于附着在气泡上，故难浮；而与水亲和力小，不易被水润湿的矿物，则容易上浮。因此可以说，浮选是以
炼钢连铸工艺流程介绍
连铸工艺流程介绍 将高温钢水浇注到一个个的钢锭模内，而是将高温钢水连续不断地浇到一个或几个用强制水冷带有“活底” （叫引锭头）的铜模内（叫结晶 器），钢水很快与“活底”凝结在一起，待钢水凝固成一定厚度的坯壳后，就从铜模的下端拉出“活底”，这样已凝固成一定厚度的铸坯就会连续地从水冷结晶器内被拉出来，在二次冷却区继续喷水冷却。带有液芯的铸坯，一边走一边凝固，直到完全凝固。待铸坯完全凝固后，用氧气切割机或剪切机把铸坯切成一定尺寸的钢坯。这种把高温钢水直接浇注成钢坯的新工艺，就叫连续铸钢。 【导读】：转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。 连铸的目的: 将钢水铸造成钢坯。 将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。 连铸钢水的准备 一、连铸钢水的温度要求： 钢水温度过高的危害：①出结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸坯柱状晶发达；⑤ 中心偏析加重，易产生中心线裂纹。
6.连铸主控工岗位作业制度
连铸主控工岗位作业制度 岗位职责 1 职责 1.1 负责连铸工艺生产与检修维护整个过程的上、下级协调和信息联系。 1.2 负责向作业长传达有关调度室的生产指令，以及向调度室汇报连铸生产过程、检修组织准备进度情况。 1.3 负责向作业长提供开浇准确数据和传达开浇准确信息。 1.4 负责浇钢过程中结晶器水、二冷水、设备水、事故水及结晶器水报警系统的全过程的监控，发现异常，立即通知当班机长及有关人员处理。 1.5 负责连铸结晶器水、二冷水、设备水系统的供水、停水的对外联系。 1.6 负责主控室内的各设备系统操作牌的领用登记与追回。检修时将脱坯辊全部压下。 1.7 负责作业区域环境的治理与维护和区域灭火器材的管理。 1.8 负责对外来人员进入主控室的管理、监督，并有权拒绝外来人员进入主控室。 2 权限 制止违章作业，维护环境卫生 质量、安全、环保作业指导书 1 目的 为确保作业人员正确操作，保证人员、设备安全有效运行，消除或减少对环境的影响，控制产品质量在控制环节造成的影响，保护环境卫生，特制定本岗位作业指导书。 2 适用范围 适用于炼钢厂连铸主控工岗位。 3 工作程序 3.1 作业前准备 3.1.1参加班前会，作业前了解危害、环境因素和控制措施，并做好《班组安全活动记录本》的签名。
3.1.2 严格执行交接班制度，查记录，向上班询问生产或检修过程情况。 3.1.3 核实操作牌是否在位，查记录，对不在位的操作牌要查清去向，做好记录。3.1.4 生产过程中，发现异常情况，将准确的信息及时地通知有关人员处理。 3.1.5 烟雾报警器正常，室内各操台电缆无老化，接头无裸露，开关无损坏。照明正常。 3.1.6 主控室内灭火器4瓶。由白班主控工负责（通知当班机长安排人员）更换，做好记录，确保灭火器完好，随时可用。 3.1.7 结晶器事故水手动阀、电动阀系统正常。 3.1.8 打开结晶器水，查看各工艺参数是否符合要求（标准参见技术规程之结晶器水参数标准）。检查结晶器水报警系统是否正常，否则通知有关人员处理。 3.1.9 送引锭杆时，一定要确认操作牌是否在主控室内，有无检修人员，液压是否正常；极限是否正常，正常方可送引锭杆。 3.1.10 检查各能源介质的情况。 3.1.11 填写在线结晶器跟踪记录。 3.1.12 加强与调度联系，了解所拉钢种、定尺要求，及时通知相应岗位人员，并按技术规程将二冷水配方改至下浇次开浇钢种配方，电搅调至相对应的参数。 3.1.13 准备好原始工艺记录纸和相应工具。 3.2．作业过程 3.2.1 确认浇铸条件是否具备。 3.2.1.1 旋流井电脑自动操作是否正常。 3.2.1.2 主机、出坯液压站运行是否正常。 3.2.1.3 各联锁点是否处于受控状态，电脑显示的各点信号是否到位。 3.2.1.4 AC2台电脑画面操作按钮打到送引锭杆位。 3.2.1.5 当班主控工操作送引锭杆。 3.2.1.6 监护主浇手把引锭杆送到位后，AC9打到就地。 3.2.1.7 监护主浇手把引锭送入结晶器，并监护主浇手将AC9的操作选择开关至于“就地位”。 3.2.1.8 大包开浇前必须确认三水（结晶器、设备水、二冷水）结晶器水流量不小于100t/h，压力不低于0.8Mpa，确认无误后才可通知机长开浇。 3.2.1.9 设备检修，严格履行操作牌领用手续。对不履行手续人员，拒绝发放操作牌。
连铸工艺
连铸： 转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。 连铸的工艺流程: 将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。 连铸自动化控制主要有连铸机拉坯辊速度控制、结晶器振动频率的控制、定长切割控制等控制技术。 连铸的主要工艺设备介绍:
钢包回转台 钢包回转台：设在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包过跨和支承钢包进行浇铸的设备。由底座、回转臂、驱动装置、回转支撑、事故驱动控制系统、润滑系统和锚固件6部分组成。 单臂钢包回转台：由底座、立柱、上转臂、上转臂驱动装置、下转臂、下转臂驱动装置组成。 蝶形钢包回转台：由底座、升降液压缸、回转架、钢包支座、回转臂、平行连杆、驱动装置、防护板组成。 钢包回转台是连铸机的关键设备之一，起着连接上下两道工序的重要作用。钢包回转台的回转情况基本上包括两侧无钢包、单侧有钢包、两侧有钢包三种情况，而单个钢包重量已超过140吨。三种情况下，钢包回转台受力有很大不同，但无论在何种情况下，都要保证钢包回转台的旋转平稳，定位准确，起停时要尽可能减小对机械部分的冲击，为减少中间包液面波动和温降，要缩短旋转时间。因此，我们在变频器的容量选择上，留有余地，即比电机功率加大一级。同时利用变频器的s曲线加速功能，通过调整s曲线保证加、减速曲线平滑快速，减少对减速机的冲击，再通过PLC判断变速限位、停止限位实现旋转过程中高、低速自动变换及到位停车，同时满足了对旋转时间和平稳运行的要求。 顺时针，逆时针，旋转
连铸的生产工艺流程
连铸的生产工艺流程：将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。 连铸钢水的准备 一、连铸钢水的温度要求： 钢水温度过高的危害：①出结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸坯柱状晶发达；⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹。钢水温度过低的危害：①容易发生水口堵塞，浇铸中断；②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷；③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。 二、钢水在钢包中的温度控制： 根据冶炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄的范围内变化；其次，要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运送途中及进入中间包的整个过程中的温降。 实际生产中需采取在钢包内调整钢水温度的措施：
1）钢包吹氩调温 2）加废钢调温 3）在钢包中加热钢水技术 4）钢水包的保温 中间包钢水温度的控制 一、浇铸温度的确定 浇铸温度是指中间包内的钢水温度，通常一炉钢水需在中间包内测温3次，即开浇后5min、浇铸中期和浇铸结束前5min,而这3次温度的平均值被视为平均浇铸温度。 浇铸温度的确定可由下式表示（也称目标浇铸温度）： T=TL+△T 。 二、液相线温度： 即开始凝固的温度，就是确定浇铸温度的基础。推荐一个计算公式：T=1536-{78[%C]+7.6[%Si]+4.9[%Mn]+34[%P]+30[%S]+5.0[%Cu]+3.1[% Ni]+1.3[%Cr]+3.6[%Al]+2.0[%Mo]+2.0[%V]+18[%Ti]} 三、钢水过热度的确定 钢水过热度主要是根据铸坯的质量要求和浇铸性能来确定。
连铸
立项背景： 连续铸钢对钢厂结构影响最大，连铸是钢厂炼钢生产主要方式。连铸已成为现代化钢铁企业炼钢生产的主要方式。目前连续铸钢技术已为全世界各产钢国普遍采用，不少发达国家连续铸钢的比例已达90％以上，不少炼钢厂已实现全连铸。实现全连铸钢厂，使钢铁企业结构发生了重大变化。由于连铸取代了模铸和初轧工序，替代了开坯工序，使联合企业的钢材产品向专业化方向发展；钢铁厂的车间布置、合理规模，甚至仓库设置、资金周转等，也随之发生了巨大变化。对钢厂结构而言，连续铸钢的影响非常之大。 在发展连续铸钢过程中，不断提高连铸坯的质量是一个重要课题。我国在发展连铸过程中，也对铸坯质量进行了大量的研究工作，全面提升连铸生产率和铸坯质量。 近年来，我国连铸工艺技术水平取得很大的进步，很多炼钢厂的连铸生产都积累了丰富的生产经验。科研单位和院校也不断有新的研究成果。在金融风暴对钢铁企业造成很大影响的形势下，炼钢-连铸企业更要以降低成本、提高质量、搞活品种、适应市场为宗旨。另外，连铸企业对工艺技术水平的提高和对技术改造将会有更高的要求。 连铸工艺是否合理最终体现在连铸质量和经济效益上。 连铸坯基本质量要求是铸坯的洁净度，铸坯的表面和内部质量（致密程度和偏析程度）。 主要内容为：1、连铸新工艺技术的发展和应用；2、提高钢水洁净度的关键技术和实践经验；3、连铸生产高效化及相关技术；4、拓宽连铸品种生产优质连铸坯的经验；5、新型连铸机设计特点、装备水平及生产经验；6、铸坯缺陷控制的有关措施及自动化检测技术；7、炼钢-连铸的节能环保技术及发展；8、有关保护材料和高温材料技术；9、生产过程管理及成本控制。 铸坯质量的提高主要依赖于连铸装备和工艺的优化，就我国目前现有装备而言，提高特殊钢铸坯质量的主要措施是采取低过热度浇铸与电磁搅拌相结合的办法来扩大等轴晶区，减轻偏析和疏松的集中度。同时根据不同钢种的特点选择合适的保护渣、结晶器设计与冷却、二冷和拉坯制度，以防止裂纹等缺陷的产生。 为进一步提高铸坯质量，近年出现了一些新的技术：1)浇铸过程液面自动控制；2)结晶器和凝固末段电磁搅拌工艺优化；3)大方坯轻压下技术；4)利用外场或形核剂细化铸态组织技术；5)复式结晶器控制凝固组织技术；6)结晶器钢液流动控制技术等 用计算机控制算法优化工业过程需要实时的过程参数。一个工艺过程被优化的程度取决于工艺过程信息的数量和质量，所以开发高级传感器可以改善工艺过程的控制水平。 钢铁冶炼过程中最重要的参数就是金属熔体的化学组成。钢水接触大气会使其中的氧、氮、氢等元素含量升高；有时某些元素与耐火材料或大气等作用会降低其在钢中的含量，这些都将影响钢的质量。 近年来，随着炼钢、连铸生产工艺技术的不断发展，以及企业内部管理的不断提高，炼钢、连铸称重系统的作用越来越重要了。 传感器漂移是由于浇铸时，辐射温度较高，传感器受热引起，引起故障。 渣检测的重要性，在钢水连铸生产过程中，浮于钢水上部的钢渣，在浇铸后期逐渐流入中间包，影响钢才品质，甚至使钢水连铸无法进行，为了改善钢材品质，提高钢铁企业的经济效益，目前国内外研制了多种下渣检测方法：如红外线检测技术、电磁感应检测法、超声波检测法等。其中电磁检测方法已在国内外的一些大型冶金企业投入运行，并取得了显著的
炼钢连铸工艺流程的介绍
连铸工艺流程介绍 将高温钢水浇注到一个个得钢锭模内，而就是将高温钢水连续不断地浇到一个或几个用强制水冷带有“活底”（叫引锭头）得铜模内（叫结晶器），钢水很快与“活底”凝结在一起，待钢水凝固成一定厚度得坯壳后，就从铜模得下端拉出“活底”，这样已凝固成一定厚度得铸坯就会连续地从水冷结晶器内被拉出来，在二次冷却区继续喷水冷却。带有液芯得铸坯，一边走一边凝固，直到完全凝固。待铸坯完全凝固后，用氧气切割机或剪切机把铸坯切成一定尺寸得钢坯。这种把高温钢水直接浇注成钢坯得新工艺，就叫连续铸钢。 【导读】：转炉生产出来得钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格得钢坯。连铸工段就就是將精炼后得钢水连续铸造成钢坯得生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产得工艺流程，主要工艺设备得工作原理以及控制要求等信息。由于时间得仓促与编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误得地方，欢迎大家补充指正。
连铸得目得：将钢水铸造成钢坯。 将装有精炼好钢水得钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口將钢水分配到冬个结晶器中去。结甜器就是连铸机得核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动裝置共同作用，将结晶器内得铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度得板坯。 连铸钢水得准备 一、连铸钢水得温度要求： 钢水温度过高得危害：①出结晶器坯壳薄，容易漏钢;②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性;③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量;④铸坯柱状晶发达;⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹。 钢水温度过低得危害：①容易发生水口堵塞，浇铸中斯;②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等抉陷；③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯內在质量。 二、钢水在钢包中得温度控制： 根据洽炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄得范围内变化；其次，要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运送途中及进入中间包得整个过程中得温降。 实际生产中需釆取在钢包内调整钢水温度得措施： 1）钢包吹氨调温 2）加废钢调温 3）在钢包中加热钢水技术 4）钢水包得保温 中间包钢水温度得控制—、浇铸温度得确定
转炉炼钢连铸精益生产实践
转炉炼钢连铸精益生产实践 随着炼钢工艺技术及信息化、智能化的不断发展，炼钢-连铸过程工艺流、时间流、物质流的系统协同优化，已成为炼钢企业生产过程管控的重点研究方向。为此，莱钢炼钢厂根据自身工艺装备水平和产品特点，围绕生产组织、质量控制、成本管控、设备点检、安全管理进行系统优化创新和管理升级，形成五位一体”的协同生产管控模式，并 通过实施各工序关键工艺精准控制，实现了优质、高效、低耗的精益冶炼模式，在产品质量、关键指标、成本控制等方面，取得了良好效果，精益生产水平不断提高。 1工艺装备 莱钢炼钢厂现有2座1880m3高炉、1座3200m3高炉，3座120t转炉、1座150t转炉，以及大H型钢生产线、1500mm热轧宽带生产线和4300mm宽厚板生产线，年产钢500万吨。炼钢工序主要工艺装备情况如表1所示。 炼钢厂主要工艺袈裔 主要生产品种包括：普通碳素结构钢、低合金高强度结构钢、优质碳素结构钢、船板钢、汽车大梁钢、耐磨钢、管线钢、压力容器钢等。 2工艺流程 莱钢炼钢厂冶炼钢种多，对应的产品规格与性能要求又存在较大差异，由图1可见, 现场工艺装备复杂，在生产组织过程中各工序间交叉作业频繁，行车作业率高，故工艺选择较为复杂，生产组织协同性差，造成生产成本高、能耗高，质量控制不稳定。
圈1嫌钢连铸生产流祁 3炼钢-连铸过程协同优化研究 针对炼钢-连铸生产过程控制，围绕生产组织、质量控制、成本管控、设备点检、安全管理进行系统优化创新和管理升级，形成五位一体”的协同生产管控模式，在产品 质量、关键指标、成本控制等方面取得了良好效果，精益生产水平不断提高。 3.1以生产时刻表”为主线，建立精益生产组织模型 按照不同钢种的工艺流程、各工序标准工艺时间以及炼钢-连铸协同配置要求，建 立专线化生产、生产时刻表和调度组织模型，实现了均衡、稳定、高效、低耗的精益生产组织模式。 1）炼钢生产时刻表运行系统 以炼钢、精炼、连铸各工序标准时间序为基准，建立像火车时刻表”一样的生产 时刻表”实现了生产过程的动态、精准控制。 2）专线化生产组织模型 根据合同订单计划，依托炼钢MES系统，运用当量周期、炉机匹配度等分析评价指标，对转炉、精炼及连铸产能、节奏、生产组织模式进行系统分析研究，建立专线化生产组织模型。 3.2以参数群控制为核心，建立质量识别系统 依托一级、二级控制系统，建立健全全流程工艺参数自动采集系统，对生产过程工艺参数进行自动采集识别。根据各工序工艺控制特点，制定各工序关键控制点控制标准及不合项扣分标准，根据每炉钢实际参数控制情况，对每炉铸坯质量进行综合打分判定。 通过建立从铁水到铸坯的全流程关键工艺参数标准模型，过程工艺参数自动采集，对工艺参数实时
连铸模拟原理
Pro-CASTTM用户培训手册（连铸）博骞仿真工程科技（广州）有限公司ZhongGuo ESI Co.LtdDate/Place:2007/北京Authors:马军贤Copyright ESI Group 2006. All rights reserved. 1 连铸本手册将一步一步的为您演示ProCAST中关于连铸的设置连铸模型通过两种方式模拟：稳态模拟（固定模型，固态金属以铸造速度穿过模型区域）非稳态模拟（瞬态模拟）（模型随铸造过程延伸，该区域延伸采用MiLE算法-Mixed lagrangian-Eulerian）注：DC casting（direct-chill casting）直接冷凝铸造，包含在连续铸造这个概念中。Copyright ESI Group 2006. All rights reserved. 2 基本原理稳态模拟可以模拟竖直、曲线、薄带铸造工艺，可以计算热、热流动耦合。两种模拟都要采用固体传输设置（其值等于铸造速度）只计算热的模拟，固态和液态的传输速度都等于铸造速度。为了达到稳态（温度不再随时间变化），根据初始温度进行虚拟非稳态计算。达到稳态之前的温度变化是没有任何意义的，所以不能使用稳态方法进行热-应力耦合计算，而必须采用MiLE算法。同理，使用稳态算法也不能模拟连铸的初始状态，但可以使用MiLE算法。Copyright ESI Group 2006. All rights reserved. 3 基本原理非稳态模拟首先，铸件被分为两个部分（1、2），连铸开始后，2向下移动（1保持不变），要保持连续必须在1、2之间加入3，在铸造过程中不断有新的单元层在1、3之间产生。如图所示，不同区域采用不同算法：Lagrangian、Eulerian Copyright ESI Group 2006. All rights reserved. 4 基本原理非稳态模拟在1、2之间设置多层厚度为0的网格，随着铸造过程逐渐展开。Copyright ESI Group 2006. All rights reserved. 5 基本原理非稳态模拟在折叠区，MiLE能够计算得到连续的温度、凝固率、速度、压力场。采用传输设置，折叠区及其下区域同时向下移动。MiLE算法只能模拟竖直连铸，不能模拟曲线、薄带。但可以完全耦合热-流动-应力。唯一的限制就是：固相不能穿过折叠面，可以通过设置非平面折叠面来避免该情况的发生。Copyright ESI Group 2006. All rights reserved. 6 -稳态设置稳态模拟设置首先建立足够长的模型。在连铸过程中有固体传输，要设置Solid translate来定义。如图所示红色区域为固态，它的传输速度等于铸造速度。如果激活流场，则自动计算流体区（黄色）的热交换，糊状区（桔黄色）采用混合的固态、液态传输。Copyright ESI Group 2006. All rights reserved. 7 稳态设置-温度场温度场计算。1、在入口设置固定的温度边界条件。2、在出口设置绝热（热流率为0）边界条件。3、在铸件和模具之间设置热交换系数（同其他铸造）。4、在铸件外表面设置散热条件（同其他铸造）。5、在Process-〉Assign V olume设置铸件的固态传输。6、定义初始温度，但这些并不影响最终稳态计算。铸件采用入口温度，模具采用冷却介质温度。Copyright ESI Group 2006. All rights reserved. 8 稳态设置-温度场如图所示，为铸件温度场的变化过程，最后为稳定态的温度场，这也是我们所关心的，其他中间过程都可以不必考虑。以初始温度场虚拟计算开始，直到达到稳定状态。如图所示，铸件和模具的温度曲线，大约150s时达到稳定，即温度不在变化。Copyright ESI Group 2006. All rights reserved. 9 稳态设置-流场耦合设置铸件外表面为Wall（速度为0）。如果铸件-模具为非连续网格界面，该面也需要设置为Wall。（注：大平面为对称面）在温度场的基础上添加入口、出口速度。如果入口处没有喷嘴，或入口面积等于铸件横截面。则速度等于铸造速度及固态传输速度。Copyright ESI Group 2006. All rights reserved. 10 稳态设置-流场耦合设置压力边界条件，选择入口处的一个节点，设置压力为1Bar。设置run parameter中的Flow1，LVSURF 1（例如1.1），PREF 等于前面设置的压力边界条件（1Bar）Copyright ESI Group 2006. All rights reserved. 11 稳态设置-流场耦合-nozzle设置浇口速度，等效铸造速度（铸造速度乘以面积比）上表面其他节点设置为Wall 在浇口上设置压力边界条件Copyright ESI Group 2006. All rights reserved. 12 稳态设置-流场耦合-曲线（薄带）在入口、出口、外表面设置速度边界条件，该速度是沿着曲线的，所以必须采用User function来定义。Copyright ESI Group 2006. All rights reserved. 13 稳态设置-流场耦合-曲线（薄带）Copy文件“prefix_vximposed.c”“prefix_vyimposed.c”到当前工作路径。如图所示分别编辑文件。
在连铸生产过程中
在连铸机产过程中，经常会出现因设备、耐材操作本身原因引起的各种生产事故和异常情况。宝基公司炼钢厂二零一一年投产的板坯连铸机具有自身的一些特点，所产生的故障也各异，本预案针对连铸机生产中常见的生产事故和异常情况，明确其发生的原因及应采取的预防对策，以及事故发生后的常见处理方法。 一、大包岗位生产事故预防及处理 （一）钢包滑动水口机构粘钢 1、发生原因 保护套管有冷钢或开浇过锰，造成钢包开烧时钢水返溢，形成钢包滑动水口机构粘钢。 保护套管内冷钢烧不干净是发生事故的主要原因； 开浇过猛、保护套管挂不正是发生此种事故的次要原因。 机械手手柄没有套牢，造成保护套与大包下水口间隙达大； 2、处理方法 粘钢较轻，不影响继续浇注时，浇注完本炉钢水后及时通知钢包工处理。 粘钢严重，滑动机构无法动作时： （1）如果钢包注流跟不上中包浇注速度，可降低拉速浇完本炉钢水，但拉速低于0.45m/min超过10分钟时或中包钢水过热度小于10度，下炉钢水到达必须更换下包钢水，下炉钢水没有到达必须停止浇注；同时要防止低速浇注出现钢水低温冻死事故。 （2）如果钢包注流超过中包浇注速度，待中包注满后转出钢包，将
其余钢水注入事故钢包，防止中包溢钢烧坏设备。或中包注满后不转出钢包，多余钢水通过溢流槽进入渣斗，边溢流边浇注。 3、防止措施 摘挂水口时要配合好，保证水口挂正； 水口内的冷钢必须彻底烧干净； 钢包开浇时不能过猛，宜半流开浇，待引流剂流出后，立即将水口插入钢水中，防止钢水二次氧化。 挂好保护套管后必须确认机械手手柄是否套牢。 （二）钢包滑板穿钢或失控 1、发生原因 液压站故障（停泵）、电器控制故障（停电）等造成滑板自动关闭。检修将进、出油管接反，转包时的自动连锁为关闭状态，成自动转包时滑板始终处于打开状态且无法关闭。 滑板装配不当（装配过紧、过松）、滑板有缺陷，造成滑板穿钢。 烧眼时没有打开滑板，将滑板烧穿。 油缸活塞杆没有装在卡槽内，导致油缸没有动作。大包滑板油缸如果安装不到位，容易在浇注过程中从滑道里掉出来。 钢水温度过高，烧穿滑板。 2、预防及处理方法 以的情况立即通知电工处理，故障消除后立即打开滑板烧眼继续浇注，当中间包钢水液面小于300mm后仍然没有恢复，必须终浇，防止结晶器下渣造成漏钢事故。
连铸生产工艺的发展
连铸生产工艺的发展 近年来，我国经济的快速增长，特别是工业和基本建设的加速，促进了钢铁工业的发展。我国已成为世界上钢铁消费和钢铁生产大国，粗钢产量和消费量占世界总量的比例分别由1992年的11.2%和11.9%跃升到2002年的20.1%和25.8%，2002年钢产量达到1.82亿t。由于连铸技术具有显著的高生产效率、高成材率、高质量和低成本的优点，近二三十年已得到了迅速发展，目前世界上大多数产钢国家的连铸比超过90%。 连铸技术对钢铁工业生产流程的变革、产品质量的提高和结构优化等方面起了革命性的作用。我国自1996年成为世界第一产钢大国以来，连铸比逐年增加，2003年上半年连铸比已经达到了94.65%。 连铸即为连续铸钢（英文，Continuous Steel Casting）的简称。在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中，使用钢水凝固成型有两种方法：传统的模铸法和连续铸钢法。而在二十世纪五十年代在欧美国家出现的连铸技术是一项把钢水直接浇注成形的先进技术。与传统方法相比，连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量，节约能源等显著优势。从上世纪八十年代，连铸技术作为主导技术逐步完善，并在世界各地主要产钢国得到大幅应用，到了上世纪九十年代初，世界各主要产钢国已经实现了90％以上的连铸比。中国则在改革开放后才真正开始了对国外连铸技术的消化和移植；到九十年代初中国的连铸比仅为30％。 连续铸钢的具体流程为：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铸造工艺过程。统计数字显示，2002年我国连铸比为93.7%，2003年上半年全国连铸比达到94.65%，已超过了世界8970%平均连铸比的水平；我国连铸比已达到发达国家的水平，连铸比将要达到饱和状态。全球已建成54流连铸－连轧生产线，年生产能力为5500万t；我国已建和在建13流生产线，年生产能力达到1400万t（见表2），占全球总产量的1/4；中国CSP钢产量（1050万t）与美国CSP产量（1000万t）相当。 提高连铸机拉速连铸机拉速的提高受出结晶器坯壳厚度、液相穴长度（冶金长度）、二次冷却强度等因素的限制。要针对连铸机的不同情况，对连铸机进行高效化改造。小方坯连铸机高效化改造的核心就是提高拉速。拉速提高后，
炼钢厂连铸工艺操作流程
炼钢厂连铸工艺技术操作规程（试行） １总则 1.1本规程规定了连铸生产准备、拉坯生产工艺、安全生产管理等工作。 1.2本规程适用于连铸各规格、钢种的连铸生产。 2 中间包准备 2.1 中间包修砌 2.1.1绝热层（保温层）砌筑 2.1.1.1在砌筑前应对中间包钢壳进行检查（探伤检查，耳轴、焊口），有无变形，确保钢壳的完好性，符合砌筑及使用要求。 2.1.1.2将中间包钢壳在换衬台上定位。 2.1.1.3清理钢壳内垃圾，钢壳内外残钢渣清理干净。 2.1.1.4在钢壳内涂抹高温泥，要求厚薄均匀。 2.1.1.5平铺一层耐火纤维毡，拚接缝要用胶泥粘好。 2.1.2浇注料的准备 2.1.2.1投入搅拌机的搅拌量不应超过搅拌机定量的50%。 2.1.2.2干料加入搅拌机内，应干混1～2分钟，按重量比加入8～10%的水，继续搅拌2～3分钟，混匀成水泥浆状即可出料。 2.1.2.3搅拌好的料应尽快使用，以在15分钟内用完为宜。 2.1.3中间包永久层浇注 2.1. 3.1在浇注永久层前，将残留在包底的杂物清理干净。 2.1. 3.2在浇注前根据中间包换衬台上的水口对中装置放准水口座砖，并根据设计要求放好上、下冲击板。 2.1. 3.3先浇注包底，浇注时，用插入式振动棒捣，振动以泥料充分泛浆无大的气泡冒出为宜，然后用泥刀将表面抹平。 2.1. 3.4从浇注料中取出振动棒时，不宜过快，防止造成空洞。 2.1. 3.5浇注完中间包底，待自然干燥2小时后方可支胎具，胎具与绝热层间距为150mm。安放前胎具四周先涂上防粘油，胎具安放要求中心定位，保证浇注后包墙厚度均匀。 2.1. 3.6一次性浇注包墙，并用插入式振动棒捣，同时要求表面泛浆。