高拉速连铸技术
连铸新技术
( 4) 结晶器保护渣技术 高效连铸结晶器保护渣应具有低粘度、低结晶温度、
低软化及熔融温度, 合适的碱度及较快的熔化速度。日本 学者提出, 不宜经常加CaF2 和Na2O 等助熔剂来降低其粘 度和熔融温度, 否则会引起尖晶石等高熔点物质析出, 破坏 (pòhuài)熔渣的玻璃性, 使润滑条件恶化。可适当加入Li2O、 MgO、BaO、K2O 等助熔剂, 对降低保护渣粘度和软化温 度, 抑制晶体析出、增大保护渣消耗量具有一定作用。
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(3) 结晶器坯壳生长的均匀性 结晶器内初生坯壳不均匀, 会导致铸坯表面纵裂或凹陷, 严 重时会造成拉漏。坯壳生长的均匀性决定于钢的化学成分。 合适(héshì)的结晶器设计、结晶器锥度、保护渣及液面稳定 性。
(4) 结晶器内钢液流动控制钢水在结晶器内运动决定于浸入式 水口倾角大小和插入深度。根据模型试验, 认为板坯结晶器 的水口倾角为15°～25°, 插入深度125±25 mm 可得到良 好的表面质量。
增加钢水在中间包平均停留时间, 使夹杂物有充分时间上浮。 中间包向大容量, 深熔池方向发展, 中包容量可达80 t, 深2 m。 改变钢水在中包内的流动路径和方向, 消除死区, 活跃熔池, 缩短 夹杂物上浮距离。
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(3) 中间包覆盖渣 常用的覆盖剂有: 碳化稻壳, 中性渣(CaO/SiO2= 0.9-
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3 防止连铸坯缺陷, 提高铸坯质量技术
3.1 防止连铸坯表面缺陷技术 铸坯表面缺陷主要表现(biǎoxiàn)为: 表面夹渣、表面纵、
横裂纹、角裂、星状裂纹。采取办法: (1) 结晶器液面控制( 同前) 。 (2) 结晶器振动, 为减小钢坯振痕深度, 可采用高频率( 最高可
达400 次/min) 和小振幅( 2～3mm) 的液压驱动振动装置。 使频率和振幅率超过了80%以上时, 再提高连铸机产量 就必须提高拉速。提高拉速的关键在于确保结晶器均匀 的坯壳厚度、液相穴的长度和铸坯的冷却强度。因此, 采 用(cǎiyòng)以下新技术。
高拉速连铸技术研究
高拉速连铸技术研究摘要：钢铁企业为我国经济增长和基础设施建设立下了汗马功劳，新时期各工业部门亦对钢铁质量提出了更新、更高的要求。
面对这些要求，高拉速连续铸钢技术展现出不可比拟的优势。
本文简述了高拉速连铸技术的研究热点及其特色技术，高拉速连铸技术的最大特点就是生产效率高、钢材质量好，高拉速连铸技术的特色技术主要有高拉速连铸保护渣、结晶器非正弦振动、结晶器电磁制动、精细二次冷却管理等技术。
关键词：高拉速连铸研究热点特色一、前言现阶段，我国正在由钢铁大国向钢铁强国转变，钢铁工业为我国经济增长和基础设施建设做出了巨大贡献。
连续铸钢技术，简称连铸，对于提高钢铁产品质量及钢铁行业生产效率等方面具有重要的意义。
通过一个国家的连铸技术水平，可以窥探该国钢铁工业的现代化程度。
连铸生产过程中，在保证钢铁产品质量的前提下，提高拉速是进一步展现连铸技术优势的主要方向。
高拉速连铸技术受到世界范围内各钢铁企业、技术公司、设备制造者的高度关注，是一项前景广阔的前沿技术。
二、高拉速连铸技术研究热点随着钢铁冶炼技术的不断进步，高拉速连铸技术持续发展并逐渐成熟。
但是，由于高拉速连铸技术各个技术指标依钢种类型、生产企业规模等而有所不同，目前这项技术的普及程度还不高。
时下，高拉速连铸技术的研究热点主要有以下两个方面：1.保证钢坯质量钢铁质量的好坏直接由钢坯质量决定。
通常条件下，钢坯质量由钢坯整体洁净度、钢坯表面清洁程度、钢坯内核质量决定。
实际生产中，钢坯中杂质含量，亦即钢坯整体洁净度由结晶器之前钢水质量决定，钢坯表面清洁程度由高拉速连铸过程决定，钢坯内核质量由连铸过程结束后的二次冷却过程决定。
2.提高生产效率在保证上述铸坯质量的前提之上，尽可能的提高生产效率是各个钢铁企业的生产要求。
目前国内小方坯高拉速连铸技术已处于世界一流水平，但是对于板坯连铸机，由于提高拉速后造成的漏钢具有比小方坯高拉速连铸更大的负面影响，目前提高其生产效率的主要手段仍是提高作业率。
小方坯连铸实现高拉速的技术措施解析
Ｆ ｃ： ＫＬ｜ Ｆ
其 中 Ｌ为 铸坯断面周长 ，单位 Ｉ Ｔ ｌ ｎ ｑ ；Ｆ为铸坯 断面面积 ，
单位 ｔ Ｔ ｌ ｔ ￣ ；Ｋ为断面形状速度 系数 ，ｍ ・ ａｍ／ ｒ ａｉ ｒ ｎ。
１ ． ２ 铸坯宽 厚比确 定拉速 铸 坯厚 度对 拉坯 速度 影响 较大 ，由于方坯 宽度 较大 ，可 以采用经验公式确 定拉速 ：
在 经 济技 术 指 标 差 、 拉 坯速 度 慢 、 年产 量 低 等 情 况 。 严 重 降低 了小 方坯 连 铸 作 业 效率 。对此 ， 本 文提 出 了实现 高速 连 铸 的 关
键技术 ， 提 出优化 喷嘴 布 置 、 优 化二 冷 强 度控 制技 术 ，同时介 绍 了新 型 结晶 器铜 管 ， 论述 了其 高速 连 铸 的技 术 特征 。 关键 词 ： 小 方坯 ； 高速 连 铸 ； 二 冷 强度 ； 喷嘴布置 ； 新 型铜 管 中图 分 类号 ： Ｔ Ｆ ？ ７ ７ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编号 ： １ １ － ５ （ ｝ 【 】 ４ （ ２ （ １ １ ７） １ ２ － ｆ ｌ ｆ １ ３ ６ — ２
Ｙ ｃ＝ ｆ／ Ｄ
其中 Ｄ为铸坯厚度 ，ｍｉ ｌ ｌ ；ｆ 为系数 ，ｎ ３・ ｍｍ／ ｍ 。
１ ． ３ 最大拉 坯速度 限制拉 坯速 度的 主要 原因 是铸坯 出结 晶器 下 口坯 壳 的安 全厚度 ，也就 是最小坯壳厚度 ｌ 。对于小断 面铸 坯壳安全厚度 为８ －１ ０ ａｍ ；大 断面铸坯 坯壳 安全厚 度不 小于 １ ｒ ５ ａｍ。根据 ｒ
坯质 量的影响 。
Ｖ ｍ ＝ 【 Ｋ ｍ ／ ． 厂 其中 Ｖｍａ ｘ为最 大拉 坯 速 度 ，Ｌ ｍ 为结 晶 器有 效长 度 ，
２＿ ３ 二冷优 化控制 冷却 过程 的降 温决 定了连铸 质 量 ，高 效冷却 降 温能 够防
小方坯连铸机高拉速生产技术探讨
小方坯连铸机高拉速生产技术探讨摘要：高拉速是小方坯连铸生产的重要指标，拉速越大则生产效率越高，企业可获得的经济效益也就越多。
小方坯连铸技术的研究方向一直都是高拉速、高效连铸，本文就此方面进行了简单的分析，探讨了连铸机高拉速生产技术的优化方向，采取技术手段做进一步的改造，在保证工艺精细化水平的同时，实现高拉速连铸生产。
关键词：小方坯；连铸；高拉速；生产技术连铸技术发展越来越成熟，面对不同钢种品种规格与产量，想要实现高质量、高效率生产，还需要在不断的实践中总结经验，然后做进一步的技术改造。
高拉速连铸便是一大研究方向，即在不影响铸坯质量的同事，提高浇注拉速。
对小方坯连铸机高拉速生产技术进行研究时，要注意目前常见的传热不均、摩擦阻力增大等问题，避免出现坯壳黏结、裂纹等质量问题，利用技术手段来降低工艺生产风险。
一、小方坯连铸机高拉速生产分析连铸设备与生产技术在持续发展，整个生产工艺越来越成熟，以连铸钢坯-热装/热送-加热炉-轧制为代表的生产模式十分常见，并且薄板坯热轧带钢铸轧一体化模式的商业化应用，也带动了小方坯连铸生产技术的改造创新，在保证产品质量的前提下，提高钢铁产能，同时还可以降低生产成本。
其中，为确保轧制成品性能满足加工标准，就务必要控制好钢坯温度，使其能够满足轧制工艺要求，而这一要求的前提必须要是实现高拉速。
但是在提高拉速的情况下，需要注意随着铸坯液芯的变细变长，补缩的难度进一步加大，会对内部质量产生非常大的影响，例如高级别的缩孔、疏松等缺陷会对后续的轧制产生严重影响，降低成品质量。
并且，与高拉速对应的是结晶器页面波动加剧，结晶器保护渣的消耗减少，影响结晶器铜管与坯壳之间保护渣膜的稳定性与均匀性，与之对应的便是坯壳在结晶器内传热不均、摩擦阻力增大等问题，有较大的可能会造成坯壳产生裂纹，增加生产风险[1]。
在对小方坯连铸机高拉速生产技术进行研究时，不仅要强调高效率，更是要保证钢坯质量问题，因此要从实际生产出发，对高拉速生产技术进行优化改进，将生产风险控制到最低。
小方坯连铸机高拉速技术改造和生产实践
小方坯连铸机高拉速技术改造和生产实践作者：匡伟来源：《科技风》2020年第19期摘要：我国的小方坯连铸生产水平整体还处在一个较低的情况，想要得到提升就需要对国外的先进技术进行吸收和利用，做好技术改造和实践。
本文主要是对我国的小方坯连铸机高拉速技术的优化和改造进行分析，希望能够更好地提升我国小方坯连铸的生产力水平。
关键词：小方坯连铸;高拉速;技术改造;生产实践近些年来，国外在提高小方坯连铸拉速上有了很大的进展，并且还取得了一定的经验，正在朝着更好的方向发展。
连铸生产的品种已经涉及多个方面，中国的小方坯连铸机数量虽多，但是容易出现拉坯速度低、技术指标差和产量不高的问题，因此需要对连铸的效率和质量进行重视。
一、小方坯连铸提高拉速的影响提高拉速会对连铸过程造成两个方面的影响，一方面是可以在一定程度上造成连铸过程中的工艺性漏钢的现象，我国常规连铸中本身就具有较高的漏钢概率，一旦再提高拉速就会造成更多的问题;另一个方面就是会对铸坯的质量造成影响。
当拉速处于较低状态的时候比较容易出现问题，一般集中在表面质量上，常见的有振痕加深、结疤等;当拉速处于较高状态的时候，比较容易出现铸坯内部质量的问题，比如，组织疏松和中心部位缩孔等，因此，在对小方坯拉速进行提高的前提就是对连铸漏钢和铸坯的质量稳定进行合理的控制，必须要对工艺技术进行改进和优化。
二、小方坯连铸提高拉速的技术措施（一）结晶器的设计优化结晶器的主要作用就是让钢水可以得到迅速冷却和凝固，从而形成均匀且具有一定厚度的坯壳。
小方坯连铸结晶器主要有三种形式，分别是组合式结晶器、管式结晶器和喷淋结晶器。
组合式结晶器的均匀冷却效果比较差，传热的效率也比较低，因此不适合在高拉速连铸上进行应用。
而喷淋结晶器的结构比较简单，并且没有很强的密封要求，均匀冷却效果也比较高，但是是否可以应用在高速连铸中还尚有异议。
因此想要实现高拉速连铸更适合使用管式结晶器，同时还要对其设计优化，主要可以体现以下几个方面的内容：首先是可以将单锥度铜管内腔改为多锥度铜管内腔，利用大倒锥度设计的理念将总锥度进行扩大，减少钢液坯壳与钢管之间的间隙，增大传热的面积;其次要将钢管角部设计成大圆角的方式，对铸坯角部的冷却进行减缓，对连铸冷却的均匀性进行提升，减少角不裂纹和漏钢的风险;最后将结晶器铜管冷却长度进行提高，能够对高拉速下的冷却效果进行保证，可以保证初生坯壳的厚度，减少漏钢率。
小方坯连铸机高拉速技术应用研究
小方坯连铸机高拉速技术应用研究摘要：我国在应用小方坯连铸机设备生产时，高拉速技术应用水平比较低，要想对拉速工艺有效提升，就需要借鉴国外优秀经验，通过对国内连铸工艺和设备更新和优化，提高小方坯连铸机设备高拉速技术应用水平。
在对小方坯连铸机设备结构更新和优化时，需要根据生产需求，对设备适当改良，确保小方坯连铸机设备在使用期间，能够始终保持安全稳定运行状态，为日常生产提供充足支持。
企业也要提高对这项工作重视程度，要加大资金投入力度，为技术更新提供充足支持。
本文就小方坯连铸机高拉速技术应用进行相关分析和研究。
关键词：小方坯；连铸机；高拉速技术；应用研究国外在对位小方坯连铸机拉速工艺研究时，已经实现了技术突破。
虽然我国已经掌握了连铸机设备制作方式，但高拉速工艺在应用期间，还会受到各方面因素影响，容易出现缺陷问题，因此需要对各项工艺定期更新，才能为设备应用提供充足支撑。
在我国社会经济不断发展期间，小方坯连铸机设备应用类型也在不断增多，并作用于各个领域中。
因为不同类型小方坯连铸机设备性能存在一定有差异，在选择设备时，如果技术指标存在问题，就无法提高设备应用效率[1]。
一、小方坯连铸机高拉速技术应用影响因素在应用小方坯连铸机设备生产时，会受到各方面因素影响。
虽然在对设备改造时，已经取得了一定成果，但整体生产水平得不到有效提高，制约了整个行业发展。
小方坯连铸机设备在应用期间，对拉速工艺应用存在较高要求。
因为传统生产形式下无法对所有材料100%利用，常规生产期间会出现漏钢、铸坯脱方等情况，无法满足生产有及质量需求，而且会引发资源浪费等问题。
在提高连铸机设备拉速之后，会增加漏钢率，在降低拉速状态下，还会引发安全隐患。
因此企业需要从各个层面，对影响连铸机设备拉速的因素全面分析，并制定针对性控制措施，通过对设备结构优化，并引进更加先进的生产工艺，确保连铸机设备在使用期间，能够发挥更大作用。
实际上在应用连铸机设备期间，结晶器功能效果，会对日常生产产生较大影响。
170170mm2方坯连铸高拉速技改生产实践
170*170mm2方坯连铸高拉速技改生产实践摘要：随着全流程生产能力的提升，现有165*165mm2方坯连铸机已无法满足生产需求，在原连铸机的基础上，通过对连铸结晶器重新设计、增加二冷系统冷却段、优化振动参数、提高拉矫机拉力等措施进行高拉速改造，将连铸机升级为170*170mm2、最高拉速3.7m/min方坯连铸机，以满足公司生产需求。
关键词：方坯连铸；高拉速；结晶器1 前言福建三宝钢铁有限公司165*165mm2六机六流方坯连铸机设计拉速2.8m/min，目前正常生产拉速3.0m/min，日产量5000吨左右。
由于设备老化及超设计拉速运行，冷却系统无法满足高拉速生产需求，造成铸坯脱方、内部缺陷突出，成为产量进一步提升的制约性因素。
随着前道工序产能的提升，为达到炉机匹配，要求连铸机生产能力必须达到6000吨以上才能满足生产要求。
在升级改造设计中需同时预留公司根据市场变化调节不同钢种产量空间，因此，在保持六机六流不变的情况下（空间限制无法增加流数），将原165*165断面改为170*170断面，同时将最高拉速提高至3.7 m/min【1-3】。
2连铸机基本参数表1 连铸机基本参数序号项目单位参数1铸机型式/全弧型，连续矫直2铸机基本半径m R93流间距mm12504铸坯断面尺寸mm170 x 1705定尺长度m9~126连铸钢种/HRB300/400/500/6007拉速范围m/min2.0~3.78振动型式/电动缸全板簧振动9引锭杆形式/刚性引锭杆1二冷形式/每流五个区（含足辊），全水1二冷水动态控制/√13 高拉速连铸工艺3.1 结晶器设计3.1.1结晶器参数型式：全弧型、外弧半径R=9m。
铜管长度：1000mm 锥度：0.8～1.0％厚度15mm。
足辊：2对170×170。
水缝宽度：4mm。
3.1.2 结晶器水量设计结晶器由铜管及外部冷却水箱组成，钢水在结晶器内的停留时间较短，钢水进入结晶器后要在较短的时间内释放大量的热量，该热量约占总散热量的15%-20%，因此要求结晶器具有足够的冷却强度，使钢水从液态迅速变成固态，且当铸坯出结晶器时，要形成一定厚度的凝固坯壳，一般要求坯壳厚度达到10mm以上，以确保初生坯壳不被撕裂造成漏钢事故【4-5】。
高拉速连铸保护渣的理化性能研究
ｔｍｐｒｔｒ ｆｈ ｕ ｕ ｏ ｌ ｂ ｒｐｒ ｄ ｃｄａｄｔｅ ｈｎ ａｅ ｎ ａ— ｅ ｅａｕｅｏ ｅ ｔ ｍｏ ｌ ｆ ｘｓ ｕｄ ｅ ｏ ｅｌ ｒ ｕｅ ｎ ｉ ｒｔａｄＡｋ ｂ ｄｌ ｈ ｐ ｙｅ ｈ ｍｅ ｇ ｏ ｐｉ ａ ｈ ｉ ｒ ， ． ｈ ｈ ｃ ｄｃ ｍｉ ｏｅｔ ｓ ｅ ｓｒｔ ｎｒｔ ｃｅ：ｄ Ｔ ｅｐ￣ｉ ｌｎ ｅ ｃｌ ｒｐｒｅ ｆｈ ｕ ｕ ｎｂ — ｏ ｅｅ ｎ ａ ＇ ＜ ａａ ｈ ａｐ ｉ ｏ ｔ ｍｏｌ ｆ ｘｃ ｅｍｇ ｄｌ ａ
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２０ ０ ２年 ６月 第 】卷 第 ３ ８ 期
炼
钢
Ｊ ｎ ２ ０ ｕ ０ ２
Ｖｏ ８ Ｎｏ ３・ ３ Ｉ１ ． ５
Ｓｅ ｔｄｍａ ｉｇ ｋｎ
高 拉 速连 铸 保 护 渣 的理 化 性能 研 究
章 耿
刘 承 军
（ 钢集 团公 司 ） 宝
实验 采 用 Ｃ ｔ 一Ｓ（ —ＮａＯ 一 Ｒ —Ａｂ ａ） ｉ
—
原高度 １４时的半球温度来表示 ，升温速度 １ ／ Ｏ ℃ ・ ｎ 。熔化 速 度 定 义 为 ｌ３０℃ 恒 温 条 件 下 ｍｉ ０
渣 柱完全熔 化 所需 的时 间 本实 验采 用旋 转粘度 ＨＮ 定 连铸保 护渣 的粘 － 度 和凝 固温 度 ， 程 在 Ｍ＜ ｉ 过 ￣２高温炉 内进行 。凝 Ｓ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ＯｌＰｈ ｓｃ ｎｄ Ｃｈ ｍ ｉａｌＰｒ ｐ ｒ ｉｓｏ ｏ ｌ ｓａ ｃ ｉ ｙ ｉａｌａ ｅ ｃ ｏ ｅ ｔｅ ｆ Ｍ ｕ ｄ Ｆｌ ｘ ｆ ｒＨｉ ｈ Ｓ ｅ ｄ Ｃａ ｔｎ ｕ ｏ ｇ ｐ ｅ ｓｉｇ
Ｚ ａ ｇＧ ｎ ｈｎ ｅｇ （ ａｇ ｎ ｏｐ ） Ｂ ｏ ａｇＣ ｒ
消耗量减 少 ， 造成 结 晶器 壁与 凝 固坯 壳之 间的润
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➢高拉速连铸结晶器研究方法
CFX软件模拟计 算，结晶器液面 波动的瞬态模拟， 研究液面波动影 响因素及相互关 系。
1:1高度仿真水 模型，仿真水口 和实际水口对比
实验。
液面波动、 液面流速及 与铸坯质量 的关联检测。
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塞棒
滑板
滑板
底部凹陷水口 底部水平水口 底部突起水口
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➢结晶器流场数值研究
➢高拉速板坯连铸典型夹杂物形态
典型缺陷及夹杂物
7
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➢研究关键技术
8 University of Science and Technology Beijing -School of Metallurgical and Ecological Engineering
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➢研究总体目标
高速连铸 目标
板坯连铸 现状
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大家好
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钢铁生产流程及工序生产匹配
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➢高效连铸的涵义
0.7
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0.6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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0.3
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➢浸入式水口流场数值研究
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几何造型 网格划分
SOLIDWORK2004 ANASYS ICEM 10
CFX前处理
ANASYS CFX 10
CFX计算
ANASYS CFX 10
CFX显示
ANASYS CFX 10
10 University of Science and Technology Beijing -School of Metallurgical and Ecological Engineering
高拉速 高质量 高作业率 高连浇率 高温铸坯
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生产中存在的问题： ➢ 水口结瘤 ➢ 浇铸过程中液面时有裸露 ➢ 液面波动
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➢拉速—结晶器流场
V (m/s) surface
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➢拉速对结晶器流场的影响
V＝0.9m/min
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V＝2.0m/min
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