在弧形连铸机上采用直结晶器，在结晶器下口设2-3m垂直线段；有利夹杂物充分上浮和分布均匀； 采用带液芯渐近弯曲成弧形，具有铸机高度低、建设费用低的特点； 由于多了弯曲过程，容易引起铸坯外弧裂纹缺陷。 结晶器和二冷段布置在1/4园弧范围内，铸机高度是立弯式的1/3，设备重量轻、投资省； 钢水静压力小，因鼓肚变形引起的内裂和偏析减少； 夹杂物分布不均匀，容易聚集在内弧，对钢水洁净度要求高。 结晶器、二次冷却段夹辊、拉坯矫直机均布置在1/4椭圆圆弧线上; 椭圆形圆弧是由多个半径的圆弧线组成，其基本特点（优点和缺点）与全弧形连铸机相同，不同是进一步 降低了连铸机和厂房的高度，又称为低头（H/D=25-40）和超低头（H/D小于25）连铸机，投资更省。 结晶器水平安装，铸坯无弯曲矫直变形，适合特殊钢和高合金的浇注； 以间歇式拉坯代替结晶器振动，铸坯容易生产深振痕、润滑困难，仅适合浇注200mm下方、园坯； 不需要修建特殊厂房，设备费用低，投资小，但产量低、不适合大规模。
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教学内容 课程介绍 凝固热力学-1 凝固热力学-2 凝固动力学 单相合金的凝固 多相合金的凝固 凝固过程中液态金属的流动 铸件凝固组织控制
主题（topics） 什么是凝固和连铸？学习目的；主要内容；课程大纲；课程要求。 液态金属结构；二元合金的稳定相平衡；溶质平衡分配系数；液-固相界面成分及界 面溶质分配系数。 自发形核；非自发形核；固-液相界面结构；晶体生长方式。 凝固过程的溶质再分配；金属凝固过程中的“成分过冷”；界面稳定性与晶体形态； 胞晶组织与树枝晶；微观偏析；固-液界面非线性动力学理论。 概述；共晶合金的凝固；偏晶合金的凝固；包晶合金的凝固。 液态金属的对流；枝晶间液态金属的流动；宏观偏析；微重力场下的金属凝固特点。 铸件凝固组织的形成； 等轴晶的晶粒细化；凝固组织中偏析及控制；凝固收缩及其 控制。 金属凝固成形方式概述；连铸与模铸的比较；连续铸钢工艺流程简述；国外连铸发 展过程和现状；我国连铸发展概况。 连铸机型及特点；连铸机的主体设备。 钢液的流动特点；浇注过程流动水力学；流动的物理模拟；流动的数学模拟。 连铸坯的凝固冷却过程；结晶器内坯壳的形成；连铸坯凝固过程的热平衡；结晶器 传热；二冷区的传热；连铸坯的凝固传热的数学模型。 钢水准备；中间包钢水温度控制；拉速确定和控制；铸坯冷却控制；提高连铸机作 业率。 保护渣的功能；保护渣分类、如何正确使用保护渣；保护渣与铸坯质量的关系。 凝固组织；纯净度；表面质量；内部质量；形状缺陷；最终产品对连铸坯质量要求。 热装与热送工艺流程和优点；发展概况；技术关键；热装与连铸连轧的高温冶金学 问题；近终形连铸发展历史；薄板坯连铸；薄带连铸；长产品近终形连铸。
Tuesday, November 27, 2018
Tuesday, November 27, 2018
3、简化工序，缩短流程
模铸与连铸生产流程示意图
Tuesday, November 27, 2018
4、连铸坯质量好于钢锭、品种扩大
原因：模铸凝固时间长，元素偏析显著； 连铸坯断面小，冷速大，树枝晶间距小，偏析轻； 目前，几乎所有的钢种均采用连铸工艺生产。
5、易于实现机械化和自动化
设备和操作水平的提高，采用全过程的计算机管理，不仅 从根本上改善了劳动环境，还大大提高了劳动生产率。
6、占地少，易于实现规模化生产（诞生了大型钢铁企业） 7、优化了钢铁生产流程（铁水预处理、炼钢、精炼）
问题：1）漏钢；2）铸坯容易产生裂纹。
Tuesday, November 27, 2018
连浇炉数：
•小方坯：349炉； •大方坯：1129炉； •板坯：1721炉。
Tuesday, November 27, 2018
2、连铸机机型分类

按结晶器是否移动可以分为两类：一类是固定式结 晶器（包括固定振动结晶器）的各种连铸机；另一 类是同步运动式结晶器的各种连铸机。 还可以按铸坯断面形状分为:方坯连铸机、圆坯连铸 机、板坯连铸机（薄板、中厚板及厚板）、异型连 铸机、方/板坯兼用型连铸机等. 按钢水的静压头可分为: 高头型、低头型和超低头型连铸机等。
三、连续铸钢工艺流程及机型简述
1、连续铸钢工艺流程 2、连铸机类型
Tuesday, November 27, 2018
1、连续铸钢工艺流程
主要环节：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。
Tuesday, November 27, 2018
Tuesday, November 27, 2018
二、连铸与模铸的比较（优点和缺点）
优点：
1、连铸坯综合成材率高
模铸：84～88%；连铸：95%以上 原因：模铸切头切尾损失10-20%； 连铸切头切尾损失1-2%。
Tuesday, November 27, 2018
2、降低能耗
采用连铸工艺比传统工艺可节能1/4-1/2。 原因：省去开坯工艺。 模铸：钢锭→均热炉→初轧→连轧 连铸：连铸坯→连轧
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连续铸钢发展概况
连铸设备 连铸过程流体流动现象 连铸坯的凝固传热 连铸工艺 连铸保护渣 连铸坯质量 连铸坯热装、热送与近终形连铸
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内容：
1. 金属凝固成形方式；
2. 连铸与模铸的比较； 3. 连续铸钢工艺流程及机型； 4. 国外连铸发展过程； 5. 我国连铸发展概况。
Tuesday, November 27, 2018
一、金属凝固铸造； 2、砂型铸造：
3、压铸；
4、振动式连铸； 5、移动式连铸；
连铸
6、喷雾成形。
Tuesday, November 27, 2018
去年世界钢产 量 15 ～ 16 亿吨， 连 铸 比 95% 以 上。
特点
铸坯做垂直直线运动，不受强制性弯曲变性力作用，适合浇注裂纹敏感性强的钢； 铸坯冷却均匀，非金属夹杂物上浮条件良好，钢的成分和夹杂物偏析较少； 铸机高度大，钢水静压力大，铸坯的鼓肚变形较突出，不适合浇注大断面； 机身高（30米以上），厂房高度大，投资大。
铸坯由拉坯机拉出结晶器完全凝固后，被顶弯装置弯成弧形，然后在水平位置上矫直； 保持了立式连铸机在垂直方向上进行浇注和凝固的特点； 设备总高度有所降低，但变化不大，是连铸设备从立式向弧形发展中的一种过度机型。


Tuesday, November 27, 2018
•固定式结晶器类：
1、立式连铸机 2、立弯式连铸机 3、直结晶器带液芯弯曲和矫直 连铸机 4、全弧形连铸机 5、超低头（椭圆形）连铸机 6、水平式连铸机
Tuesday, November 27, 2018
六种连铸机特点比较
连铸机类型
立式 立弯式 直弧形 弧形 全弧形 超低头 水平式