第一章钢铁冶金基本知识第二章连铸机构造及各部分功能第三章连铸坯质量及其控制第四章连铸坯的热装、热送、能量的衔接第五章薄板坯连铸连轧第六章连铸大方坯液芯轧制第七章近终型连铸及铸轧的配合第一章钢铁冶金基本知识一．钢铁冶金系统工程二．对合格钢水的要求三．炉外精炼连铸与冶炼能力、节奏的匹配一、钢铁冶金系统工程1.工艺过程：矿石→选矿（磁选、浮选）→烧结（球团）→炼铁（高炉、非高炉）→炼钢（平炉、转炉和电炉；炉外精炼）→铸造（模铸、连铸）→轧制（热轧、冷轧）→成品（板、管、型、线）。
2.最终产品的组织性能要满足用户的各种需要。
（强度、塑性、韧性、加工性能、特殊物理化学性能）。
3.最终性能取决于成份控制、各工序的组织性能控制、具有遗传性、要求系列优化二、对合格钢水的要求1.温度合格2.成份合格3.纯净度合格二、对合格钢水的要求1. 温度合格：控制出钢温度、浇铸温度（考虑各中间过程温降）。
温度过高：钢中气体夹杂物↑，铸坯易裂，钢质变差，各项耐火材料消耗增加，枝晶粗大，偏析增加。
温度过低：浇铸困难，结晶器液面结壳，钢水粘度增加，气体夹杂物上浮困难。
. 温度合格：控制出钢温度、浇铸温度（考虑各中间过程温降）。
过热度：钢的浇铸温度与该钢种的液相线温度之差。
△T＝Tm－Tl，一般15~35℃Tl＝1537℃－[88C％＋8Si％＋5Mn％＋30P％＋25S％＋5Ca%＋4Ni%＋2Mo％＋2V％＋＋1.5Cr%]2.成份合格基本成分：C 来自铁水、增碳剂、高碳铁合金、保护渣Si 来自铁水、脱氧剂、铁合金Mn 来自铁水、脱氧剂、铁合金P 来自铁水中的矿石S 来自铁水中的焦炭、石灰P 、S为有害元素，S引起热脆，P引起冷脆，要通过炉外精炼将S脱至0.01%以下，P脱至0.015%以下（高级钢S和P脱至0.005%以下）。
2.成份合格合金成分：特殊加入，视钢种而定。
Cr、Ni、Mo、Mn、Si 等微合金元素：特殊加入或铁矿石残留，少量加入（如0.003%）就可获得优异性能。
Nb、V、Ti、Re、B有害成份：S%、P%、Cu%、As%、Pb%、Sn%等来自废钢和炼钢辅料，要求控制在要求范围以下 调整成份时要考虑合金元素的收得率，应在脱氧后加入，并有成分微调功能。
3.纯净度合格气体[H] 来自原材料、耐火材料、空气中的水分，易引起白点。
目前控制水平在2ppm 以下。
[O] 来自空气及吹炼中的氧，引起皮下气泡、氧化物夹杂，故炼钢后期要脱氧（加入MnFe、SiFe、Al）。
目前控制水平在10～30ppm以下。
[N] 来自空气，引起时效反应和脆性（电炉钢尤甚）。
目前控制水平在30～60ppm。
（ppm：百万分之一）夹杂。
引起裂纹，探伤不合格夹杂物分内生（脱氧产物），外来夹杂（耐材、保护渣）二次氧化产物，50µm以上为大颗粒夹杂，危害较大。
夹杂物分塑性夹杂（MnS）和脆性夹杂（硅酸盐），脆性夹杂易成为裂纹源。
球形夹杂危害比尖楞状夹杂危害小，通过钙处理、稀土处理使夹杂物变性（球化，熔点降低呈液滴状上浮）。
夹杂物上浮速度公式：式中：u-夹杂物上浮速度；r-夹杂物半径；g-重力加速度ρm、ρs-钢水、夹杂物的密度，η-钢水粘度三、炉外精炼炉外精炼：在炼钢炉以外的冶炼处理1.铁水预脱P、S2.有真空的炉外精炼3.有热源的炉外精炼4.炉外精炼所起的作用1.铁水预脱P、S在铁水罐内和鱼雷罐车内喷CaC2，CaO、Mg 粉；脱P希望温度较低，渣中FeO较高，有一定碱度[CaO/ SiO2]，加苏打、氧化铁皮、CaO 或用CaO、Mg 粉、CaF、CaC2 ；脱S希望温度较高，渣碱度较高，渣流动性好，还原性气氛；脱S、P后应扒渣，防止回S、回P 。
2.有真空的炉外精炼（可以脱气，有利于冶炼超低碳钢和高强钢）VD 一般与电炉匹配（VOD、V AD）；RH 一般与大转炉匹配；DH3.有热源的炉外精炼（可以控制温度、防止返钢，与连铸匹配）LF 电弧加热；CAS-OB 化学热（加Al，吹O2）；RH-KTB化学热（吹O2）4.炉外精炼所起的作用缩短冶炼周期，便于和连铸匹配（缓冲环节）吹Ar搅拌，加快冶金反应，气体夹杂物上浮，均匀罐内温度、成份；喷粉、喂丝、渣洗深脱硫（加大反应界面，提高脱S效率）微调成份，提高合金收得率调节连铸温度真空脱气、脱C、脱氧四、连铸与冶炼能力、节奏的匹配能力匹配。
一般冶炼能力大于连铸能力15～20％保证连浇，轧钢能力大于连铸能力20％左右，提高热装热送率和连浇率。
提高连浇炉数（日本水岛厂大方坯连浇1015炉，38天，浇钢15万吨，板坯连浇9274炉，34天，浇坯24.8万吨）。
冶炼、精炼、连铸周期的密切配合和生产组织防止漏钢技术提高自动开浇率（引流砂质量）快换中包和水口技术，提高中包、水口寿命异钢种多炉连浇技术稳定的铸机状态和无缺陷铸坯生产技术计算机控制浇钢铸与轧的密切配合第二章连铸机构造及各部分功能一、连铸与模铸的比较二、连铸与模铸的分工三、连铸机的构造和各部分功能四、连铸机型一、连铸与模铸的比较模铸：钢水→整模→浇铸→脱模→均热→初轧→成品轧制连铸：钢水→连铸→成品轧制液态铸轧：钢水→铸轧成品连铸的优点：变间断生产为连续生产，产量↑（连铸比，连浇炉数）冷却强度大，铸造组织比较细密，偏析小切头切尾率少，成材过程烧损和切损少，成材率提高8～12％工艺过程缩短，生产周期短，能耗、运输成本降低，能耗降低30～60％（视是否热装、热送、直接轧制而定）环保条件好，无整模、脱模时的污染便于自动化，提高技术水平连铸和模铸的分工：特殊钢仍由模铸生产（目前能连铸不锈钢、硅钢、高速钢等）特大特厚产品仍由模铸生产（连铸最大规格方坯450×450，400×600；板坯400×3200mm连铸不能浇铸沸腾钢小批量多品种材不适合连铸生产，连铸适合大批量品种比较单一产品的生产可以连铸和初轧联合生产，各取所长三、连铸机的构造和各部分功能1.钢包回转台及钢包车2.中间包3.保护浇铸系统4.结晶器5.二冷区及支撑辊（足辊、格栅、支撑辊）6.拉引矫直装置（拉坯、矫直送引锭杆）7.切割装置8.引锭装置1.钢包回转台及钢包车保证连续浇铸及换包铸中保温及称重（加保温盖）2.中间包①储水池作用：保证换罐时注流和液面稳定②分流作用（1～8流）要求各流均衡③中间包冶金：挡渣坝使气体夹杂上浮，过滤器去除Al2O3夹杂；中间包容量和深度，保证钢水在包内存留时间在5min左右；中间包内加热控温（等离子，电感加热）保证过热度；中间包内喂丝，微调成份；④中间包的升、降、对中3.保护浇铸系统①长水口、快换机械、Ar气保护自动开浇、下渣监测②埋入水口、快换机械、吐出孔设计、埋入深度控制、渣线调整③中包覆盖剂、结晶器保护渣保护渣的三层结构：粉渣层、熔融层和液渣层防止氧化、液面保温、吸附夹杂、润滑模壁、调节热流、改善表面；保护渣的性能：熔点、熔速、再结晶温度、粘度；④滑动水口和塞棒4.结晶器①结晶器的作用：连铸机的心脏。
形成初生坯壳并保证其强度；保证热流，快速凝固；结晶器内钢水流动控制（电磁制动，埋入水口设计）液面波动小于5mm。
②结晶器的构造整体式和组合式；结晶器的长度h=700～1200mm和锥度i＝0.6～1.2％；结晶器的材质Cu-Ag-Zr 镀Ni、Cr③结晶器振动频率和振幅（小振幅，大频率）式中：Vm-拉速；f-频率；h-振幅振痕的产生和负滑脱；正弦振动和非正弦振动；液面波动和监测5.二冷区及支撑辊（足辊、格栅、支撑辊）①二冷区和液相穴②凝固率系数及其应用公式：式中：D- 铸坯厚度；K- 凝固率系数，一般22~30；V- 拉速；L- 液相穴长度③比水量(kg/L)和冷却方式（水冷、雾冷、干冷）④分节辊和二冷区对中的要求，“鼓肚”的防止⑤热行和冷行及二冷水表6.拉引矫直装置（拉坯、矫直、送引锭杆）①矫直应力和“压缩铸造”，带液芯矫直②连续矫直和分步矫直③拉速控制、拉速变化引起的系列反应：V↑，液面波动↑，坯壳厚度↓，保护渣要求↑；二冷配水调整，防止拉漏（漏钢预报）；7.切割装置①飞剪及火焰切割②定尺切割机械③毛刺去除8.引锭装置①上装引锭杆和下装引锭杆②防止拉漏措施和开浇策略四、连铸机型①立式（空心管坯、大方坯）②立弯式（异形坯、大板坯、大圆坯）③弧形（薄板坯、圆坯、方坯）④超低头（小方坯、小板坯）⑤水平式（拉线坯、无缝管坯、小方坯）不同形式铸机，厂房高度不同，液相钢水静压力不同，气体夹杂上浮不同，矫直应力不同，要根据钢种规格选取。
连铸连轧的衔接连铸-轧制分离→连铸-连轧相接→连铸-连轧合二为一连铸-连轧生产能力的衔接（铸机台数与轧机台数，连铸-轧制速度匹配、同步检修）连铸-连轧品种规格的衔接（铸坯尺寸和轧材尺寸的关系，考虑产量，质量，设备能力，自由柔性变换的品种规格） 连铸-连轧能量的衔接（冷行、热行，冷送、温送、热送）连铸-连轧的质量的衔接（热履历，缺陷预报，在线探伤，软压下，按坯号管理）连铸-连轧生产计划、组织管理的衔接（按用户定单组织管理）第三章连铸坯质量及其控制一、压缩比、展宽比和铸坯尺寸的确定二、连铸坯的铸造组织（以板坯为例）三、控制铸造组织的方法四、连铸坯的表面质量及其控制五、连铸坯的内部质量控制一、压缩比、展宽比和铸坯尺寸的确定压缩比F0/F成（或板坯H/h），一般大于3，重要用途大于6宽展比（宽厚板的横轧）B成/B0 ，一般大于1.3尺寸与设备的匹配成材率的提高二、连铸坯的铸造组织（以板坯为例）细晶竖壳带（大的过冷度及结晶器壁造成形核数量多）柱状晶带（枝晶定向生长及枝晶偏析的生成）中心等轴晶带（体积结晶、非均质形核）小钢锭结构（中心偏析及疏松、缩孔形成）三、控制铸造组织的方法低过热度浇铸二冷控制（强冷和弱冷）电磁搅拌：MEMS、SEMS、FEMS、低频大电流产生洛仑兹力，起搅拌作用。
a.均匀温度b.气体夹杂物上浮c.增加等轴晶d.加快传热凝固e.分散偏析液相穴末端带液芯压下四、连铸坯的表面质量及其控制四、连铸坯的表面质量及其控制表面质量：表面纵裂纹产生的原因（面裂纹，角裂纹）表面横裂纹产生的原因（角横裂，面横裂）气泡和夹杂应力和裂纹的关系σ拉>σ0表面质量控制：1.液面波动控制：小于5mm，防止卷渣和弯月面破裂2.保护渣选择：依钢种不同采用不同的保护渣，开浇渣3.钢的成分控制1.包晶钢 C 0.12～0.17％，最易裂；2.Mn/Si>3，可得液态脱氧产物；3.Mn/S>30，减少S的有害作用生成MnS；4.S<0.025％，S+P<0.05%，防裂纹；5.钢中As、Pb、Sn等总量<0.01％；6.钢中酸溶Al 0.01～0.02％，完全脱氧；4.拉速控制：厚板坯0.7~1.2m/min；大方坯0.8~1.2m/min；小方坯2~3.5m/min；薄板坯4~6m/min；5.应力控制拉坯应力鼓肚应力变形应力热应力组织应力（相变应力）矫直应力连铸过程中的脆性曲线零强度温度和零韧性温度五、连铸坯的内部质量控制气体、夹杂控制。