9.6 调宽工艺的优化
• 减少切损 • 最优调宽工艺的特征 • 调宽压力机优化设计的目标
十 连铸过程自动检测
1、中间包钢液温度测定：点测，连续测温 2、结晶器液面控制 3、连铸机漏钢预报装置 4、连铸二次冷却水控制 5、铸坯表面缺陷在线检测
1）中间包钢液温度的点测
快速测温头（配数字显示二次仪）
F、钢水过热度的影响 一般连铸规定允许最大的钢水过热度，在允许过热度下 拉速随着过热度的降低而提高。 G、钢种影响 就含碳量而言，拉坯速度按低碳钢、中碳钢、高碳钢的 顺序由高到低； 就钢中合金含量而言，拉坯速度按普碳钢、优质碳素钢、 合金钢顺序降低。
5
5.1 一冷确定
铸坯冷却的控制
• 定义：钢水在结晶器内的冷却即一冷确定，其冷却效果 可以由通过结晶器壁传出的热流的大小来度量。 • 作用：确保铸坯在结晶器内形成一定的初生坯壳。 • 确定原则：一冷通水是根据经验确定，以在一定工艺条 件下钢水在结晶器内能够形成足够的坯壳厚度和确保结 晶器安全运行为前提。 • 通常结晶器周边供水2L/mm.min。进出水温差不超过10 ℃，出水温度控制在45-500℃为宜，水压控制在0.40.7Mpa。
2） 出钢温度确定
T出钢 = T浇+△T总
控制好出钢温度是保证目标浇铸温度的首要 前提。具体的出钢温度要根据每个钢厂在自身温 降规律调查的基础上，根据每个钢种所要经过的 工艺路线来确定。
3） 钢水温度控制要点
1、出钢温度控制： ①提高终点温度命中率； ②确保从出钢到二次精炼站，钢包钢水温度处 于目标范围之内。 2、充分发挥钢包精炼的温度与时间的协调作用 3、控制和减少从钢包到中间包的温度损失，采用 长水口保护浇铸，钢包、中间包加保温剂。
D、结晶器导热能力的限制 根据结晶器散热量计算出，最高浇注速度 板坯为2.5米/分 方坯为3-4米/分 E、拉坯速度对铸坯质量的影响 （1）降低拉速可以阻止或减少铸坯内部裂纹和中心偏析； （2）提高拉速可以防止铸坯表面产生纵裂和横裂； （3）为防止矫直裂纹，拉速应使铸坯通过矫直点时表面温度 避开钢的热脆区。
• △T4：钢包精炼结束钢水在静置和运往连铸
平台的温降
分析： 热量损失形式：钢水上表面通过渣层的热损失、 钢包包衬吸热。 热量损失大小：钢包内衬吸热降低，加了保温 剂，温降减小低。
• △T5：钢水从钢包注入中间包过程中产生的温降 分析： 热量损失形式：辐射热损失、对流热损失、钢包吸热。 影响因素：钢流保护状况；中间包的容量、材质、 烘烤温度及保温措施 降低热量损失的措施： ①钢流需保护，采用长水口； ②减少浇铸时间； ③充分预热中间包内衬； ④中间包钢液面添加保温剂； ⑤提高连浇炉数。
3.3 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。
4、拉速的确定和控制
4.1、拉速定义:拉坯速度是以每分钟从结晶器拉出的铸坯 长度来表示。拉坯速度应和钢液的浇注速度相一致。 4.2、拉速控制的意义：拉速控制合理,不但可以保证连铸 生产的顺利进行,而且可以提高连铸生产能力,改善铸坯的 质量。现代连铸追求高拉速。 4.3、拉速确定： 1）确定原则: 确保铸坯出结晶器时的厚度能承受钢水的静 压力而不破裂，对于参数一定的结晶器，拉速高时，坯壳 薄；反之拉速低时则形成的坯壳厚。 一般认为，拉速应确保出结晶器的坯壳厚度为12-14mm。
• 连铸对钢水成分的要求： 碳含量，钢水中含碳量必须精确控制。多炉连浇 时，各炉、包次间的差别小于0.02%。0.170.22%C的碳素钢对热裂纹的敏感性最大，故含碳 量控制在0.12-0.17%，锰含量在0.7-0.8%。 硅锰含量，首先将其含量控制在较窄的范围内， 以保证连浇炉次二者含量的相对稳定，其次尽量 提高Mn/Si比，以改善钢水流动性。 合金元素、脱氧元素、残存元素等其他元素含量 也应适当控制。
（浇铸温度也称目标浇铸温度）：
T浇=TL+△T 式中： TL —— 液相线温度 △T ——钢水过热度
1）液相线温度TL
液相线温度，即开始凝固的温度，是确定浇铸温度的 基础。 2）钢水过热度△T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。
钢种类别 非合金结构钢 铝镇静深冲钢 高碳、低合金钢 过热度 10-20℃ 15-25℃ 5-15℃
• △T2：出完钢钢包内钢水到精炼开始前经过的运输和静置 过程中产生的温降。
分析： 热量损失形式：钢水上表面通过渣层的热损失、钢包包衬 吸热。 影响因素：钢包的容量、包衬材质及温度，钢包 的运输 距离。 降低热量损失的措施： ①钢包烘烤、充分预热； ②减少留置时间； ③在钢包内加入合适的保温剂。
• △T3 ：钢包精炼过程的温降 分析： 热量损失取决于二次精炼的时间和方法。 例如:向钢包中吹Ar气，由于Ar气的搅拌强化 了对流传热，同时Ar气本身还吸热，所以随着吹 Ar时间的延长及Ar气量的增加，热量损失会增大。
3.2 出钢温度的确定
1） 钢水过程温降分析
钢水从出钢到进入中间包经历5个温降过程：
△ T 总 =△ T1+△ T 2+ △ T3 +△ T4+△ T 5
△ T1
△ T2 △ T3
出钢过程的温降
出完钢钢水在运输和静置期间的温降（1.0~1.5 ℃/min ） 钢包精炼过程的温降（6~10 ℃/min）
5.2
二冷确定
• 作用:二次冷却是指出结晶器的铸坯在连铸机二冷段 进行的冷却过程.其目的是对带有液芯的铸坯实施喷 水冷却,使其完全凝固,以达到在拉坯过程中均匀冷却。
• 二冷强度确定原则:二冷通常结合铸坯传热与铸坯冶 金质量两个方面来考虑。铸坯刚离开结晶器,要采用 大量水冷却以迅速增加坯壳厚度,随着铸坯在二冷区 移动,坯壳厚度增加,喷水量逐渐降低。因此,二冷区 可分若干冷却段,每个冷却段单独进行水量控制。同 时考虑钢种对裂纹敏感性而有针对性的调整二冷喷水 量。
2）影响因素 A、拉坯力的限制 拉速提高，铸坯中的未凝固长度变长，各相应位置上 凝固壳厚度变薄，铸坯表面温度升高，铸坯在辊间的 鼓肚量增多。拉坯时负荷增加。超过拉拔转矩就不能 拉坯，所以限制了拉速的提高。
B、铸坯断面的影响：随着铸坯断面增大，拉速减小。 C、铸坯厚度的影响：厚度增加，拉速明显降低。
硫磷含量过大时，铸坯在拉力作用下易产生裂纹，磷 含量小于某一限度对浇注性能没有影响，硫对铸坯内 部裂纹有直接的影响。临界值为0.03%S，Mn/S＞25。 日本一些工厂通过铁水预处理和炉外精炼将其含量控 制在0.005%以下。
延伸率与S含量的关系
延伸率与Mn/S比的关系
1.1.2 浇铸温度 • 定义：指中间包内的钢水温度，也可指钢水进入 结晶器时的温度。 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。
• 要求： a、振动方式能有效防止因坯壳的粘结而 造成的拉漏事故； b、振动参数有利于改善铸坯表面质量， 形成表面光滑的铸坯； c、振动机构能准确实现圆弧轨迹，不产 生过大的加速度引起的冲击和摆动 d、设备的制造、安装和维护方便，便于 事故处理，传动系统有足够的安全储备。
9 连铸连轧的调宽
• • • • • • 轧制宽度调整概述 连铸板坯在线变宽方式 轧制过程宽度控制 压力机压缩调宽方法 调宽过程轧件的稳定性 调宽工艺优化
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。
1.2 连铸机检查
• 结晶器：内腔工作面，进出水压力，振动装置， 润滑油的分布，足辊及喷嘴，盖板。 • 铸坯导向及二冷区：二冷供水系统，喷嘴畅通性。 拉矫机及切割设备：气压液压，切割机运转。 • 堵引锭头：断面规格与浇注断面是否相同，清洗 杂物，用石棉板及适量废钢屑铁屑堵好引锭头与 结晶器四周的缝隙。
2）中间包钢液温度的连续测量
2、结晶器液面控制
放射性同位素测量法
红外线结晶器液面测量法
热电偶结晶器液面测量法
激光结晶器液面测量法
3、连铸机漏钢预报装置
4、连铸二次冷却水控制
5、铸坯表面缺陷在线检测
工业电视摄象法
涡流检测法
连铸连轧工艺
一、连铸准备 二、开浇与脱锭 三、中间包钢水温度控制 四、拉坯速度的确定 五、铸坯冷却的控制 六、切割操作 七、多炉连浇
连铸连轧工艺
八、结晶器振动 九、连Hale Waihona Puke 连轧的调宽十、连铸过程自动检测
1.1 连铸钢水的准备
• 成分、温度、脱氧程度及纯净度都合格的钢水 是使得连铸生产稳定高效进行且保证铸坯质量 的前提条件。
△ T4
△ T5
精炼后钢水在静置和运往连铸平台的温降（0.5~1.2 ℃/min ）
钢水从钢包注入中间包的温降
• △T1：钢水从炼钢炉的出钢口流入钢包这个过程的温降
分析： 热量损失形式：钢流辐射热损失、对流热损失、钢包吸热。 影响因素：出钢时间及钢包的使用状况。 降低热量损失的措施： ①减少出钢时间 ②维护好出钢口，使出钢过程中最大程度保持钢流的完整性 ③钢包预热 ④保持包底干净
• 要求： 在尽可能高的拉速下，保证铸坯出结晶器时形成 足够厚度的坯壳，从而保证连铸过程安全进行； 在结晶器内,钢水将热量平稳的传导给铜板，使
周边坯壳厚度能均匀的生长，保证铸坯表面质量。
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。