第二章-薄板坯連鑄連軋工藝

薄板坯的連鑄連軋第二章薄板坯連鑄連軋工藝2.1薄板坯連鑄連軋工藝特點整個工藝流程是由煉鋼爐(電爐或轉(zhuǎn)爐)→爐外精煉→薄板坯連鑄機→物流的時間節(jié)奏與溫度銜接裝置→熱連軋機組等五個單元工序組成、將原來意義上的煉鋼廠和熱軋廠緊湊地壓縮，有效地結(jié)合在一起。在薄板坯連鑄連軋工藝中，熱連軋機是決定規(guī)模和投資的主要因素。就薄板坯連鑄機與熱連軋機組而言，兩者占投資的比例約為30％：70％．所以充分發(fā)揮熱連軋機組的能力應(yīng)是整個工程建設(shè)的重要因素。薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線配置連鑄連軋生產(chǎn)線的設(shè)備配置，主要取決于工藝技術(shù)觀點。西馬克公司和達涅利公司基于近終形連鑄的觀點選擇較小供坯厚度，并考慮軋機數(shù)量和液芯壓下工藝的協(xié)調(diào)條件。而奧鋼聯(lián)則主張選用中等厚度坯料供給連軋機。近年來，這兩種觀點逐漸相互靠攏，確保連鑄連軋這一生產(chǎn)方式具有更加顯著的節(jié)能、低投入、低成本和高質(zhì)量效果。1）薄板坯連鑄工藝流程中間包結(jié)晶器二冷區(qū)飛剪機均熱爐高壓水除鱗保溫爐高壓水除鱗精軋機組近距離卷取機層流冷卻遠距離卷取機打包入庫鋼水2）只有精軋機的薄板坯連鑄生產(chǎn)線

這種生產(chǎn)線鑄坯厚度約為50～70mm，設(shè)計年產(chǎn)量多在150萬t。產(chǎn)品最小厚度1.0mm。3）單流鑄機與粗精軋機組配置這種生產(chǎn)線連鑄坯厚度大多數(shù)為70～90mm，設(shè)計產(chǎn)量多在150萬噸，產(chǎn)品厚度最小0.8～1.2mm。在此類生產(chǎn)線中，替代輥底式隧道加熱爐的是感應(yīng)加熱設(shè)備，加熱溫度控制在±5℃，受單流連鑄機供坯能力的限制，坯料規(guī)格厚度可達90～110mm，因此，要求軋機的需用軋制壓力和軋機剛度要相對大一些。4）雙流連鑄機與粗、精軋機組的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線配置此類配置受到廣大用戶的歡迎，已經(jīng)成為薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線的主流配置。這是由于此類軋鋼設(shè)備具有較大的軋制壓力，允許采用厚度較大的鑄坯，或者可用于軋制難變形的產(chǎn)品，由于生產(chǎn)線采用雙流連鑄機配置，其產(chǎn)量可以高達250萬噸。5）步進式加熱爐布置的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線此類布置的主要優(yōu)點是利用加熱爐大的鋼坯存貯量，來增大連鑄與連軋之間的緩沖時間。緩沖時間的大小取決于步進爐內(nèi)鋼坯的存儲量，一般設(shè)計上可以考慮緩沖時間取1.5～2.0h為宜。2.2薄板坯連鑄連軋技術(shù)的開發(fā)與研究自薄板壞連鑄連軋技術(shù)間世至今．已有多種不同連鑄薄板坯的方法，眾多生產(chǎn)線均采用了薄板坯連鑄連軋工藝流程，顯示出不同特色?？v觀當今世界各國對該項技術(shù)的研究，可以分為以下幾個階段：尋找合理的鑄坯厚度，使整個生產(chǎn)線發(fā)揮出最大生產(chǎn)率和最佳經(jīng)濟效益；不斷改進、完善結(jié)晶器形狀、液芯壓下、固相軋制、二冷冷卻制度等一系列工藝特性技術(shù)，確保了工藝的先進性和可靠性；除主體技術(shù)外，研究并發(fā)許多相關(guān)技術(shù)，如結(jié)晶器材質(zhì)、浸入式水口、結(jié)晶器振動裝置、連鑄保護渣、高壓水除鱗、軋輥在線磨輥等；成功實現(xiàn)了薄板外連鑄機與熱連軋機組間的有效連接和協(xié)調(diào)匹配技術(shù)。薄板壞連鑄機平均拉速一般在4.5～6m/min間，最低拉速不能小于2.5m/min。為了穩(wěn)定地連鑄，對寬度為1350～1600mm的薄板坯連鑄機而言，每小時鋼水流量應(yīng)不少于150t。據(jù)此計算，采用電爐應(yīng)為150t的超高功率電爐；轉(zhuǎn)爐容量則應(yīng)不小于80t，以100t以上為宜。生產(chǎn)鋼種可包括各類碳鋼、低合金板帶、不銹鋼板帶、熱軋板帶等。2.2.1連鑄坯厚度選擇薄、中、厚板坯厚度分別界定為40～60mm、90～150mm、200～300mm。鑄坯厚度是一個區(qū)別各類連鑄工藝的特征參數(shù)，也是影響鑄坯質(zhì)量的重要參數(shù)。究竟薄板坯厚度多少最適合，一直是爭論的焦點，不同的技術(shù)有不同的結(jié)晶器出口坯厚度，如CSP結(jié)晶器下口處厚度為40～70mm．而奧鋼聯(lián)卻認為鑄坯厚度不必過薄，70～125mm即可。薄板坯的厚度選擇不僅要和軋制產(chǎn)品的尺寸相適應(yīng)，還和整個工藝流程中采用哪些相關(guān)技術(shù)有關(guān)。此外，還應(yīng)分析市場情況，確保能提供質(zhì)量上乘、銷路好的產(chǎn)品。連鑄工藝薄板坯連鑄中板坯連鑄厚板坯連鑄鑄坯厚度/mm40～7090～150200～300結(jié)晶器形狀漏斗形平行板形平行板形拉速m/min最大6.0最大5.0最大2.5軋制設(shè)備精軋（4～6架）粗軋（1～2架）＋卷?。垼?～6架）粗軋（1～架）＋精軋（7架）品種低碳為主傳統(tǒng)工藝相當幾乎不受限制質(zhì)量表面質(zhì)量較差傳統(tǒng)工藝相當質(zhì)量較高投資少中大表1三種連鑄工藝特點比較2.2.2冶金工藝特性2.2.2.1結(jié)晶器結(jié)構(gòu)的選擇

薄板坯連鑄機的出現(xiàn)并順利實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，結(jié)晶器的設(shè)計是其中關(guān)鍵技術(shù)?？v觀當今各種薄板坯連鑄連軋工藝，結(jié)晶器形狀出現(xiàn)了相同趨勢，即上口面積加大，目的的是利于浸入式水口的插入及保護渣的熔化，以改善鑄坯表面質(zhì)量。對結(jié)晶器的要求結(jié)構(gòu)簡單，便于制造和維護；良好的導(dǎo)熱性和剛性；重量輕；內(nèi)表面具有良好的耐磨性和耐蝕性。結(jié)晶器形狀特點長度＞1000mm，上口面積增大，漏斗形拉坯受阻，橫裂缺陷小振幅,高頻率的振動裝置（1）平行板式薄板坯結(jié)晶器這是德馬克公司ISP工藝的第一代結(jié)晶器，立彎式，上部垂直段，下部弧形段，側(cè)板可調(diào)．上口斷面矩形，尺寸為(60～80)mmx(650～1330)mm。這種結(jié)晶器只能使用薄片形浸入式水口，水口很薄，其與器壁只能保持10~15mm間隙，造成水口插入處寬面?zhèn)缺Ｗo渣熔化不好，影響了鑄坯表面質(zhì)量。為此，德馬克重新設(shè)計了上口斷面形狀，由原平行板型改為小漏斗型，其形狀一直保持到結(jié)晶器下口仍有(1.5-2)mm的小鼓肚。近年來，其結(jié)晶器的小鼓肚越改越加大。（2）漏斗形結(jié)晶器（CSP）長1100mm，漏斗長700mm，上部寬170mm，下口寬50mm。下端厚度50~70mm。寬面板之間形成了一個垂直方向帶錐度的空間。形狀尺寸特點：有利于浸入式水口的插入；有利于保護渣的均勻擴散；滿足鑄坯厚度要求；漏斗形狀能盡量減少坯殼的彎曲應(yīng)變量，保證表面質(zhì)量。開口度大導(dǎo)致造價高；斜度大導(dǎo)致拉坯阻力大。西馬克公司CSP工藝所用的漏斗型結(jié)晶器，上口寬邊兩側(cè)均有一段平行段。然后和一圓弧相連接，上口斷面較大。上口的漏斗形狀有利于浸入式水口的伸入，在結(jié)晶器的兩寬面板間形成了一個垂直方向帶錐度的空間。這種結(jié)晶器在形狀上滿足了長水口插入、保護渣熔化和薄板鑄坯厚度的要求，經(jīng)在多條生產(chǎn)線上使用，均收到較好的效果。此結(jié)晶器在鋼液注入后凝固時要產(chǎn)生變形，于是設(shè)計這種漏斗的形狀以及從漏斗向平行段過渡區(qū)的形狀是很關(guān)鍵的技術(shù)。(3)透鏡形結(jié)晶器這是達涅利公司FTSRQ工藝開發(fā)出的全鼓肚型(又稱凸透鏡型)結(jié)晶器，又稱雙高（H2)結(jié)晶器Highreliabilityandhighflexibilitymold)。該公司認為平行板型和漏斗型結(jié)晶器有浸入式水口插入不便和鑄坯易出現(xiàn)表面裂紋、疤痕等缺陷的不足，而這種全鼓肚型結(jié)晶器的主要特點是其鼓肚形狀貫穿整個銅板自上至下，并一直延續(xù)到扇形段中部。結(jié)晶器出口處為將鑄坯鼓肚形狀輾平而特別設(shè)計了一組帶孔型輥子，在這段矯直輥區(qū)內(nèi)，鑄坯經(jīng)過液芯壓下加工后，離開結(jié)晶器時的板坯厚度減至35～70mm.(4)平行板形中厚板結(jié)晶器這是奧鋼聯(lián)CONROLL工藝中的平行板型結(jié)晶器，浸入式水口也是扁平狀，鋼水從兩側(cè)壁孔流出。結(jié)晶器斷面尺寸是1500x(70~130)mm。實際上，這類板坯應(yīng)劃在中板坯之列。奧鋼聯(lián)認為，70～90mm厚的鑄坯生產(chǎn)能耗最省、加工成本也較低，所以不必追求鑄坯厚度太薄。從結(jié)晶器形狀來看，奧鋼聯(lián)強調(diào)只有鋼水在結(jié)晶器內(nèi)凝固時不變形，且保持液面平穩(wěn)，才有利于消除鑄坯表面裂紋．促使結(jié)晶器內(nèi)鋼水中夾雜物上浮和防止卷渣，所以主張使用平行板型結(jié)晶器。薄板坯結(jié)晶器形狀的設(shè)計原則

薄板坯連鑄結(jié)晶器的以下特點決定了結(jié)晶器形狀的設(shè)計：水口的外壁與結(jié)晶器內(nèi)壁距離小，對對中要準(誤差小于1.0mm)。液面以下維持穩(wěn)定熔池的鋼水量不多、液面波動大，需控制在1.0～1.5mm。形狀上：易于容納浸入式水口，且保證浸入式水口具有較長的壽命；保證有足夠的化渣面積；器壁不對凝固坯殼產(chǎn)生過大壓力，減少坯殼裂紋缺陷。流場上：能容納較大量鋼液，減少湍流，使窄邊側(cè)附近的渦旋不太強烈，減少卷渣；有一定的上回流，有助于均勻化渣均勻覆蓋鋼液，潤滑坯殼；減少對坯殼的沖刷，以利于形成均勻坯殼厚度，減少拉漏和裂紋。2.2.2.2浸入式水口結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動狀況對生產(chǎn)高質(zhì)量鑄坯影響很大，選擇合理的浸入式水口具有重要意義。為適應(yīng)坯寬和拉速的變化，可通過控制浸入式水口浸入深度或塞棒來控制結(jié)晶器內(nèi)鋼水流動。浸入式水口形式取決于結(jié)晶器的形狀。（1）CSP浸入式水口圖示出了CSP工藝漏斗型結(jié)晶器使用的浸入式水口形狀及其在結(jié)晶器內(nèi)的位置。浸入式水口和結(jié)晶器是一整體，漏斗型結(jié)晶器的上口開口度保證了水口有足夠的伸入空間，為使用厚壁長水口提供了有利條件。水口外形決定了鋼水在結(jié)晶器內(nèi)上部流動通道；而內(nèi)部形狀，特別是出口形狀則決定了鋼水流態(tài)和注入時的動能分布。這種大十字狀出口可增加鋼水流量，穩(wěn)定拉速，對拉速高的情況更能顯示優(yōu)越性，其壽命可達11～12爐。（2）FTSC浸入式水口這是意大利達涅利公司開發(fā)成功的FTSC薄板坯連鑄浸入式水口，由于出口面積大，約為5700mm2，故鋼液從水口流出的速度低，加之水口與結(jié)晶器距離較大，從而可以防止鋼流對坯殼的沖刷，最大限度地減少拉漏事故。（3）ISP浸入式水口德國德馬克和意大利阿爾維迪集團合作開發(fā)的一種適合薄板坯連鑄用的浸入式水口。此種水口為扁平形水口，水口的厚度為30mm，壁厚10mm，寬250mm。由于斷面呈扁形，為了保證一定的注速，出口面積要相應(yīng)增加；此種水口在使用前要均勻預(yù)熱，避免熱應(yīng)力產(chǎn)生裂紋。傳統(tǒng)板坯連鑄：混合型和預(yù)熔型保護渣薄板坯連鑄：中空顆粒保護渣作用：結(jié)晶器壁與鑄坯間的潤滑，傳熱。特點：熔點更低，流動性更強，黏度更低（便于保護渣流入坯殼與銅板之間，快速形成保護渣膜）。

2.2.2.3保護渣當液態(tài)保護渣層高度大于結(jié)晶器振動幅度時，保護渣才能流入銅板與坯殼之間，形成渣膜并起到良好的潤滑和傳熱作用。薄板坯表面積大導(dǎo)致保護渣消耗量大，另外，消耗量隨著鋼水溫度的升高和結(jié)晶器振幅的下降而增大。連鑄保護渣熔化示意圖達涅利公司FTSC工藝使用的保護渣性能鋼種超低碳與低碳包晶鋼中碳鋼超高碳與高碳鋼澆注速度m/min5.54.35.54.5粘度Pa.s0.120.120.130.125熔點/℃1050109010501050堿度0.91.30.95～1.01.0～1.12.2.2.4液芯壓下技術(shù)所謂液芯壓下(LiquidCoreReduction)是在鑄坯出結(jié)晶器下口后，對其坯殼施加擠壓，液芯仍保留在其中，經(jīng)二冷扇形段，液芯不斷收縮直至薄板坯全部凝固。提出此技術(shù)的目的是為了節(jié)能和提高生產(chǎn)率。實踐證明，軟壓下不僅可以將鑄坯厚度減薄，表面質(zhì)量和平整度均好，而且可以明顯減輕鑄坯的中心偏析。液芯壓下技術(shù)是薄板坯采用最多的一種技術(shù)，其另外一個初衷是為了盡可能提高結(jié)晶器內(nèi)容納的鋼水量。2.2.2.5拉坯速度

2.2.2.6冷卻制度

2.2.2.7加熱方式2.2.2.8精軋機組薄板壞連鑄連軋生產(chǎn)線由連鑄機和連軋機兩部分組成，薄板坯連鑄機給軋機提供的坯料溫度高且分布均勻，一般厚度為15～20mm，這就為精軋機軋制較薄的熱軋帶卷創(chuàng)造了良好的條什。根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格不同和鑄坯生產(chǎn)過程中有無鑄軋(軟壓下)配置數(shù)目不等的精軋機架。設(shè)置軟壓下的生產(chǎn)線，精軋機架可為4架，無軟壓下的生產(chǎn)線需要6～7架。精軋機組數(shù)量與要求的軋材厚度有關(guān)，薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線生產(chǎn)厚度為1.0mm的熱軋帶卷已成為現(xiàn)實，而未來的方向是如何生產(chǎn)出0.8mm的熱軋帶卷，以逐步部分取代等厚度的冷軋板。2.2.2.9鐵素體軋制鐵素體軋制，是粗軋仍在全奧氏體狀態(tài)下完成，然后通過精軋機和粗軋機之間的超快速冷卻系統(tǒng)，使帶鋼溫度在進入第一架精軋機前降低到A3線以下，完成γ→α轉(zhuǎn)變，即變成完全鐵素體系統(tǒng)；鐵素體軋制的優(yōu)點：減少了氧化鐵皮的產(chǎn)生和工作輥的磨損，提高了帶鋼的表面質(zhì)量，降低了冷卻水的消耗；鐵素體軋制生產(chǎn)的熱軋薄帶鋼或超薄帶鋼可替代傳統(tǒng)的冷軋退火板。2.2.2.10半無頭軋制半無頭軋制工藝是將幾塊中間坯焊接在一起，然后通過精軋機軋制，在進入卷取機前，用一臺高速飛剪將其分切到要求的卷重；半無頭軋制被認為克服了成批軋制或單卷軋制的通病，尤其是當軋制超薄帶材時可以獲得下列目標：（1）穩(wěn)定軋制條件以利于產(chǎn)品質(zhì)量；（2）消除了穿帶和甩尾有關(guān)的麻煩；（3）顯著提高了軋機的作業(yè)率和金屬收得率2.2.3薄板坯連鑄機與連軋機間的銜接匹配

連鑄與軋制的連續(xù)銜接匹配問題包括產(chǎn)量的匹配、鑄坯規(guī)格的匹配、生產(chǎn)節(jié)奏的匹配、溫度與熱能的銜接與控制以及鋼坯表面質(zhì)量與組織性能的傳遞與調(diào)控等多方面的技術(shù)，其中產(chǎn)量、規(guī)格和節(jié)奏匹配是基本條件，質(zhì)量控制是基礎(chǔ)，而溫度與熱能的銜接調(diào)控則是技術(shù)關(guān)鍵。

類型1為連鑄坯直接軋制工藝，簡稱CC-DR(ContinuousCasting-DirectRolling)或稱HDR(HotDirectRolling)特點：鑄坯溫度在1100℃以上，鑄坯不需進加熱爐加熱，只需在輸送過程中進行補熱和均熱，即直接送入軋機進行軋制。在連鑄機與軋機間只有在線補償加熱而無正式加熱爐緩沖工序。連鑄與連軋銜接工藝類型類型2為連鑄坯直接熱裝軋制工藝，簡稱DHCR(DirectHotChargeRolling)或稱為高溫熱裝爐軋制工藝，簡稱γ-HCR(γ-HotChargeRolling)特點：裝爐溫度在700～1000℃左右，即在A3線以上奧氏體狀態(tài)直接裝爐，加熱到軋制溫度后進行軋制。只有加熱爐緩沖工序且能保持連續(xù)高溫裝爐生產(chǎn)節(jié)奏的稱為直接(高溫)熱裝軋制工藝。特點：裝爐溫度一般在400～700℃之間。而低溫熱裝工藝，則常在加熱爐之前還有保溫坑或保溫箱等，即采用雙重緩沖工序，以解決鑄、軋節(jié)奏匹配與計劃管理問題。類型3、4為鑄坯冷至A3甚至A1線以下溫度裝爐，稱為低溫熱裝軋制工藝，簡稱HCR(HotChargeRolling)特點：連鑄坯冷至常溫后，再裝爐加熱后軋制，一般連鑄坯裝爐的溫度在400℃以下。類型5為傳統(tǒng)的連鑄坯冷裝爐軋制工藝，簡稱CCR(ColdChargeRolling)

連鑄連軋的速度匹配

(1)由于成品規(guī)格的多樣化，鑄軋之間的速度不可能一一對應(yīng)。(2)由于連鑄過程和連軋過程工藝的巨大差異，使得鑄軋的瞬時速度也不能一一對應(yīng)。(3)根據(jù)鑄軋工藝的連續(xù)性條件，連鑄連軋問的速度匹配使得傳統(tǒng)連鑄機的拉速不可能采用無頭連鑄連軋工藝，最合理的是多流匹配和設(shè)置緩沖環(huán)節(jié)來適應(yīng)兩種工藝過程的短時不協(xié)同問題。(4)無頭連鑄連軋ECR技術(shù)的問世，打破了連鑄機的因拉坯速度不高而不能實現(xiàn)無頭連鑄連軋的工藝過程。(5)鑄軋間的速度匹配要求較高的控制技術(shù)。

連鑄連軋的溫度匹配(1)軋制對溫度的要求與鑄坯溫度特點

連鑄過程中，由于鋼的冷卻強度極大，導(dǎo)致了板坯的溫度梯度很大，鑄坯斷面的溫度分布十分不均勻，在不到10m的冶金長度內(nèi)，最大溫差達到了200℃左右。

而軋鋼要求有較高和穩(wěn)定的開軋溫度，且溫度分布要求十分均勻，最大溫差應(yīng)該小于±10℃。要將這兩個生產(chǎn)環(huán)節(jié)形成統(tǒng)一穩(wěn)定的生產(chǎn)過程確實有許多困難。

(2)連鑄坯的在線保溫技術(shù)液芯的凝固和提高鋼坯的平均溫度是相互矛盾的，為了實現(xiàn)二者統(tǒng)一，需要注意下列相關(guān)的溫度問題。1)為了保證鑄坯到達剪切機前，液芯完全凝固，應(yīng)知道冶金長度，然而這并不容易。為保證提高拉速，適應(yīng)直接軋制的需要，其結(jié)晶器的長度有增加的必要，從而保證結(jié)晶器出口安全殼厚。因而長型結(jié)晶器成為了一種發(fā)展趨勢；2)軟二冷，使進入矯直機的溫度保證在1000℃以上；3)鑄坯被切斷后，利用高速輥道運輸，或者采用保溫輥道輸送，以降低溫度損失；4)鑄坯邊角部位散熱較快，有必要對這些部位采取(補)加熱措施。感應(yīng)加熱技術(shù)由于具有集膚效應(yīng)面應(yīng)成為首選技術(shù)。2.3典型的薄板坯連鑄連軋工藝2.3.1CSP工藝(CompactStripProduction)CSP工藝是德國西馬克公司成功開發(fā)的，也稱緊湊式熱帶生產(chǎn)工藝。先后在美國的約柯公司的克拉福茲維萊廠、黑可曼廠、戈拉廷廠、韓國的韓寶廠、墨西哥的希爾沙廠、西班牙的比斯卡亞廠建成工業(yè)化的生產(chǎn)線，取得了很大成功。我國珠江鋼廠、邯鄲鋼廠、包鋼的薄板坯生產(chǎn)線均屬CSP工藝。

CSP生產(chǎn)工藝流程一般為：電爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼→鋼包精煉爐→薄板坯連鑄機→剪切機→輥底式隧道加熱爐→粗軋機(或沒有)→均熱爐(或沒有)→事故剪→高壓水除鱗機→小立輥軋機(或沒有)→精軋機→輸出輥道和層流冷卻→卷取機。1－回轉(zhuǎn)臺；2－鋼包；3－中間罐；4－連鑄機；5－剪切機；

6－加熱爐；7－除鱗機；8－粗軋機；9－加熱爐；10－事故剪；

11－除鱗機；12－精軋機；13－層流冷卻；14－卷取機；15－預(yù)留卷取機1）工藝特點CSP工藝具有流程短、生產(chǎn)穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)最好、成本低，等一系列突出持點。其工藝生產(chǎn)流程一般均為：電爐→鋼包精煉爐→薄板坯連鑄機→均熱(保溫)→熱連軋機→層流冷卻→地下卷取。薄板坯從鑄機拉出，厚50mm，使用用天然氣的均熱爐加熱保溫，薄板坯經(jīng)由高壓水除鱗后，通過4～6架精軋機軋成1～2.5mm熱軋帶卷，冷卻后成卷，卷重約20噸。西馬克公司在立彎式連鑄機上做了一些改進，成功地在傳統(tǒng)鑄機上澆鑄出50mm的板坯。漏斗型結(jié)晶器95年采用液芯壓下技術(shù)結(jié)晶下口厚度由50改到70mm4～6條熱軋機軋成1.00～1.25mm厚的熱軋帶卷鋼水的冶煉到成品的離線僅需1.5小時2）CSP技術(shù)改進和完善

CSP工藝采用了許多關(guān)鍵技術(shù)，從而保證了自身特點的實現(xiàn)，具體為：使用漏斗型結(jié)晶器，它有較厚的上口尺寸(70~130mm)，便于浸入式長水口的插入，水口和器壁間的間距不少于25mm，有利于保護渣的熔化。嚴格控制鋼水質(zhì)量，提高純凈度。對CSP工藝而言，采用優(yōu)質(zhì)原材料、控制廢鋼雜質(zhì)、配加直接還原鐵等都是必要的，鋼水100％經(jīng)鈣處理，加鋁僅為脫氧，這些措施保證了鋼板的高質(zhì)量和生產(chǎn)線的順行。針對熱連軋機在板形控制方而開發(fā)應(yīng)用了一系列新技術(shù)，如軋輻可軸向移動、軋輻熱凸度軋制、板厚及平整度的在線控制等措施，保證了生產(chǎn)1.0mm厚度的熱軋帶卷。3）CSP生產(chǎn)線舉例－德國蒂森鋼廠項目鋼包容量/噸結(jié)晶器出口厚度/mm鑄坯厚度/mm鑄坯寬度/mm拉速m/min鑄坯出爐溫度/℃產(chǎn)品厚度/mm板卷單重kg/min年產(chǎn)量參數(shù)380～4006448～63900～16005.5～6.011501.0～6.2518～21240萬主要工藝參數(shù)2.3.2ISP工藝(InlineStripProduction)ISP工藝，即德馬克公司開發(fā)的在線熱帶工藝。該技術(shù)已于1992午1月在意大利阿維迪鋼廠建成投產(chǎn)，設(shè)計能力為50萬t／a。

ISP生產(chǎn)線的工藝流程一般為：電爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼→鋼包精煉→連鑄機→大壓下量初軋機→剪切機→感應(yīng)加熱爐→克日莫那爐→熱卷箱→高壓水除鱗機→精軋機→輸出輥道和層流冷卻→卷取機。ISP工藝特點生產(chǎn)線布置緊湊，不使用長的均熱爐，總長度僅180m，從鋼水變成熱軋帶卷僅需20～30min；采用了液芯壓下和固相鑄軋技術(shù)，可生產(chǎn)厚度為15～25mm、寬度為650～1330mm的薄板坯，如不進入精軋機，可作為中板直接外售；二次冷卻采用氣霧冷卻，有助于生產(chǎn)較薄且表面質(zhì)量高的鑄坯；克日莫納爐實際是一雙卷取機，通過氣體加熱鑄坯，同時將鑄坯卷取，送至精軋機；結(jié)晶器已經(jīng)由過去的平行板式改為帶有小鼓肚的橄欖球狀，水口壁厚也隨之增加；為配合不銹鋼生產(chǎn)，該生產(chǎn)線上需配置AOD爐，完成去碳保鉻的任務(wù)。德馬克公司平行板型結(jié)晶器澆出60mm左右的鑄坯，后改為橄欖球形出結(jié)晶器口處保持1.5×2mm的小鼓肚厚10mm的薄壁水口，后改為20mm厚液芯鑄軋技術(shù)。鑄坯在二冷段經(jīng)液芯壓下60mm→40mm3R＋Cremona爐＋4F從鋼水變形熱軋帶卷僅需20～30min典型的ISP連鑄機

1－中間包；2－結(jié)晶器；3－液芯壓下；4－除鱗機；5－預(yù)軋機；6－剪切機；7－感應(yīng)加熱爐；8－熱卷箱；9－事故剪；10－除鱗機；11－精軋機；12－層流冷卻；13－卷取機ISP生產(chǎn)線舉例—意大利阿維迪廠長度最短的薄板坯流程項目參數(shù)煉鋼廠一臺100t電爐＋LF精煉爐ISP鑄機生產(chǎn)能力70萬t/a熱軋帶鋼寬度650～1300mm厚度薄板坯43mm條鋼15～25mm熱軋帶鋼1.0～12.0鋼種低碳、高碳、不銹鋼ISP鑄機單流、立彎式、多輥矯直、冶金長度6.5m結(jié)晶器類型弧形結(jié)晶器，變弧度意大利阿維迪廠ISP生產(chǎn)線技術(shù)參數(shù)ISP生產(chǎn)線舉例—韓國浦項2.3.3FTSR工藝(FlexibleThinSlabRollingforQuality)

FTSR工藝，稱之為生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的靈活性薄板坯軋制，是由意大利達涅利公司開發(fā)出的又一種薄板坯連鑄連軋工藝。達涅利公司認為PTSR技術(shù)可提供表面和內(nèi)部質(zhì)量、力學(xué)性能、化學(xué)成分均優(yōu)的汽車工業(yè)用的熱軋帶卷。該技術(shù)具有相當?shù)撵`活性，澆鑄鋼種范圍較寬，包括包晶鋼；板坯厚度、寬度變化范圍也較大；直接軋制過程中操作靈活，出現(xiàn)故障時調(diào)整速度容易。FTSR工藝流程FTSR工藝流程一般為：電爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼→鋼包精煉→薄板坯連鑄機→旋轉(zhuǎn)式除鱗機→剪切機→輥底式隧道式加熱爐→二次除鱗機→立輥軋機→粗軋機→保溫輥道→三次除鱗裝置→精軋機→輸出輥道和帶鋼冷卻段→卷取機。1－連鑄機；2－旋轉(zhuǎn)式一次除鱗；3－隧道式加熱爐；4－二次除鱗；5－立輥軋機；6－粗軋機；7－保溫輥道；8－三次除鱗；9－精軋機；10－輸出輥道和層流冷卻；11－卷取機FTSC技術(shù)特點使用H2結(jié)晶器達涅利公司于1990年設(shè)計制造了用于薄板坯連鑄工藝的H2高速高質(zhì)量長漏斗型結(jié)晶器，目的在于減小凝固殼的應(yīng)力。此外，結(jié)晶器內(nèi)較大的容量和輕壓下技術(shù)的運用增大了結(jié)晶器內(nèi)彎月面的面積，會對鋼水流動產(chǎn)生制動作用．從而改善保護渣的工作條件，為提高拉速和鑄坯表面質(zhì)量創(chuàng)造了條件。同時，H2結(jié)晶器長漏斗型的內(nèi)部空間較大．可使用厚壁浸入式水口，延長了其使用壽命。意大利達涅利公司H2結(jié)晶器為漏斗型動態(tài)軟壓下變?yōu)?0mm－70mm隧道加熱爐進入精軋機

典型的FTSR連鑄結(jié)晶器

FTSR附加特性

—結(jié)晶器液面和保護渣厚度自動控制使用新型浸入式水口達涅利技術(shù)采用的厚壁浸入式水口，有較大的鋼水通過速度(1.0～5.1t/min)，能防止鋼水散流，使其緩慢流入彎月面，從而使結(jié)晶器內(nèi)液面波動最小。浸入式水口的特殊形狀可保證在任何拉速條件下都能提供與之相適應(yīng)的潤滑作用，基本消除了坯殼再熔化和搭橋的可能，夾渣現(xiàn)象也可避免；該水口可適應(yīng)各種各樣的工作位置，加之最優(yōu)化的磨損分布，延長了使用壽命；與H2結(jié)晶器配合，使得澆鑄時間可連續(xù)12h．極大地節(jié)省了投資和生產(chǎn)成本。常規(guī)熱帶鋼連軋技術(shù)與FTSR比較FTSR生產(chǎn)率達涅利由于浸入式水口尺寸進行了優(yōu)化設(shè)計，可澆注8～10h，按結(jié)晶器出口坯厚80~90mm計算，每流年產(chǎn)量為140～160萬噸，關(guān)于拉坯速度與年產(chǎn)量的關(guān)系如上圖所示。2.3.4CONROLL技術(shù)奧鋼聯(lián)工程技術(shù)公司(VAl)開發(fā)出的CONROLL工藝，用以生產(chǎn)不同鋼種的高質(zhì)量熱軋帶卷。它具有高的生產(chǎn)率，且產(chǎn)品價格便宜。美國的阿姆科·曼斯菲爾德鋼廠于1995年4月正式建成投產(chǎn)一條CONROLL生產(chǎn)線。CONROLL工藝流程為：常規(guī)連鑄機→板坯熱裝(或直接)進步進梁式加熱爐→帶立輥可逆粗軋機→精軋機架→輸出輥道和層流冷→卷取機1－鋼包加熱爐；2－電爐；3－AOD；4－傳送車；5－連鑄機；6－加熱爐；7－立輥軋機；8－粗軋機；9－精軋機；10－卷取機中厚板連鑄的技術(shù)優(yōu)勢由于中厚板連鑄工藝起源于多年經(jīng)驗的傳統(tǒng)板坯連鑄，所以操作起來具有非常高的靈活性。與薄板坯連鑄比較起來中厚板的生產(chǎn)不受任何限制，并且允許使用的浸入式水口和澆注的鋼種范圍更寬。VAI的中厚板工藝使用的平行板結(jié)晶器，特點是在凝固過程中不會在坯殼上形成有害的應(yīng)力，應(yīng)用研究表明，在5m彎曲半徑的弧形連鑄機上連鑄100~150mm坯厚時，板坯內(nèi)部質(zhì)量是最佳的。中厚板煉制工藝集傳統(tǒng)連鑄（高的質(zhì)量和操作靈活性）和薄板坯連鑄（裝置少和軋制變形量小）工藝的優(yōu)點于一身。典型的CONROLL

生產(chǎn)線布置

常規(guī)板坯連鑄的優(yōu)勢質(zhì)量好生產(chǎn)能力大高的靈活性薄板坯連鑄的優(yōu)勢投資成本低操作成本低生產(chǎn)周期短熱帶鋼產(chǎn)品厚度小中厚板坯連鑄的優(yōu)勢質(zhì)量好生產(chǎn)能力大高的靈活性投資成本低操作成本低熱軋帶卷產(chǎn)品厚度小CONROLL的技術(shù)特點采用平行板型結(jié)晶器，不會對初生坯殼產(chǎn)生應(yīng)力，避免了任何變形。

高壓除鱗可清除氧化鐵皮，為避免溫降損失過大，采用了旋轉(zhuǎn)除鱗機，供水量僅是原有的1／4。

超低頭弧形連鑄機，半徑為5m，比立彎式高度小，可降低廠房高度，尤其是提高拉速后和澆鑄高強度鋼時優(yōu)勢更加明顯。二次冷卻系統(tǒng)應(yīng)用動態(tài)冷卻模型，計算鑄坯澆鑄過程的溫度變化，由此來決定冷卻方式．可減輕鼓肚、控制坯殼生成厚度和提高表面質(zhì)量。鑄機備有液態(tài)軟壓下(DR)系統(tǒng)；可以生產(chǎn)包晶鋼的熱軋帶卷。奧鋼聯(lián)工程技術(shù)公司采用平板式結(jié)晶器弧形連鑄機（超低頭）配有輕壓下系統(tǒng)90mm-135mmCONROLL生產(chǎn)線范例—鞍鋼薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線2.3.5QSP工藝技術(shù)

QSP技術(shù)是日本住友金屬開發(fā)出的生產(chǎn)中厚板坯的技術(shù)，開發(fā)的目的在于提高鑄機生產(chǎn)能力的同時生產(chǎn)高質(zhì)量的冷軋薄板。QSP工藝生產(chǎn)流程一般為：電爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼→鋼包精煉爐→薄板坯連鑄機→剪切機→輥底式隧道加熱爐→立輥軋邊機→粗軋機→高壓水除鱗機→精軋機→卷取機。1－單流連鑄機；2－軟壓下裝置；3－剪切機；4－隧道式加熱爐；5－立輥軋邊機；6－初軋機、除鱗機；7－除鱗機；8－精軋機；9－卷取機2.3.6TSP工藝技術(shù)(Tippins-SamsungProcess)

傾翻帶鋼新技術(shù)，簡稱TSP。TSP工藝流程一般為：電弧爐(AC或DC）或轉(zhuǎn)爐煉鋼→鋼包精煉→薄板坯連鑄機→步進式加熱爐→高壓水除鱗機→立輥軋邊機→單機架斯特克爾軋機→層流冷卻→卷取機。1－電弧爐；2－鋼包精煉爐；3－連鑄機；4－均熱爐；5－卷取機；6－立輥軋邊機；7－單機架斯特克爾軋機；8－層流冷卻；9－成品帶卷

2.3.7CPR工藝技術(shù)(CastingPressingRolling)

CPR工藝即鑄壓軋工藝，用于生產(chǎn)厚度小于25mm的合金鋼和普碳鋼熱軋帶材。它利用澆鑄后的大壓下(60%的極限壓下量)，僅使用一組軋機，最終可生產(chǎn)厚度為6.0mm的薄帶卷，也可生產(chǎn)低碳鋼、管線鋼、鐵素體和奧氏體不銹鋼及高硅電工鋼等。該生產(chǎn)線包括一臺連鑄機、一臺感應(yīng)爐、除鱗機、一臺四輥軋機。工藝流程示意為：電爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼→鋼包精煉爐→薄板坯鑄壓軋→感應(yīng)加熱爐→旋轉(zhuǎn)式高壓水除鱗機→精軋機→層流冷卻→卷取機。1－結(jié)晶器；2－擠壓輥；3－軋制輥；4－感應(yīng)爐；5－除鱗區(qū)；6－軋機；7－冷卻區(qū)；8－卷取機2.4中國薄板坯連鑄連軋的技術(shù)開發(fā)與生產(chǎn)線近況目前國內(nèi)的幾條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線在品種開發(fā)上都取得代巨大進展，也已能生產(chǎn)各種規(guī)格的熱軋帶卷，諸如碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強度鋼等，代表的鋼號有Q195、Q235、Q345、SS330、SS400、SS490、SPHC、SPHD、SAPH370等，同時還研制出一系列新品種，如管線用鋼X42、X52、X60等，DQ級深沖鋼510L，集裝箱用板和高耐候性鋼等。邯鋼CSP生產(chǎn)線邯鄲鋼鐵集團有限責任公司薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線于1999年12月10日一次性試軋成功。2000年8月以月產(chǎn)10萬t的成績創(chuàng)造了世界CSP生產(chǎn)線達產(chǎn)速度第1名。主要品種為112~20mm厚,900~1680mm寬的碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼板卷。單流設(shè)計年產(chǎn)量為123萬t。邯鋼CSP工藝流程鋼水罐→鋼水罐回轉(zhuǎn)臺→中間罐→結(jié)晶器→扇形段→鑄坯頂彎裝置→弧形導(dǎo)向裝置→拉坯矯直機→擺式剪分段(開澆時切頭)→1#輥底式爐加熱、均熱→高壓水除鱗→粗軋機軋制(1道)→2#輥底式爐保溫→高壓水除鱗→精軋機組軋制→層流冷卻→地下卷取機卷取→檢查、取樣→稱重、打捆、打印→入庫堆放冷卻、待發(fā)。主要設(shè)備連鑄機連鑄機為立彎式結(jié)構(gòu)，其弧形半徑為3250mm，結(jié)晶器長度為1100mm，中間罐最大容量為36t，薄板坯厚度為60~80mm，寬度為900~1680mm，連鑄機冶金長度為9325mm，拉坯速度2.8~4.8m/min。輥底式加熱爐爐長178.8m，由加熱段、輸送段、擺動段、保溫(加速)段組成。爐子同時具有加熱、均熱、儲存(緩沖)的功能，可同時容納4塊38m長的板坯。單流連鑄生產(chǎn)時，緩沖時間為20～30min；2流連鑄生產(chǎn)時，緩沖時間為5min。板坯入爐溫度為870～1030℃,出爐溫度為1100～1150℃,最高爐溫為1200℃。加熱爐使用燃料為混合煤氣，燒嘴型式為熱風(fēng)燒嘴。粗軋機粗軋機為單機架不可逆式四輥軋機，具有液壓彎輥、自動快速換輥裝置。其作用是將板坯(厚80、70、60mm)經(jīng)1道軋成所需坯厚(30.0~52.5mm)。最大軋制力為42000kN，工作輥尺寸為Φ880/Φ790mm*1900mm,支撐輥尺寸為Φ1500/Φ1350mm*1900mm，電機功率為8300kW。精軋機組為5架四輥連軋機組(F1~F5)，預(yù)留了第6機架F6。具有液壓輥縫控制，自動厚度控制，自動活套控制，工作輥彎輥，工作輥橫移，板形、凸度、平直度控制和自動快速換輥裝置。最大軋制力為42000kN，工作輥尺寸：F1~F3為Φ800/Φ720mm*2100mm，F(xiàn)4~F5為Φ600/Φ540mm*2100mm；支撐輥尺寸為Φ1500/Φ1350mm*1900mm；電機功率F1~F5為7700kW；機架間距為5500mm，F(xiàn)5最大出口速度為1216m/s，終軋溫度為860~950℃。層流冷卻系統(tǒng)層流冷卻區(qū)長43.2m，上部有1個噴淋區(qū)，26個微調(diào)區(qū)、8個精調(diào)區(qū)，下部有27個微調(diào)區(qū)和8個精調(diào)區(qū)。最大水量約5240m3/h，水壓為0.07MPa(噴淋區(qū)1MPa)。帶鋼通過層流冷卻后由終軋溫度860~950℃，冷卻到卷取溫度550~650℃。地下卷取機卷取機為液壓三助卷輥式，帶跳躍(踏步)控制功能。其最高卷取溫度為750℃，最大卷取速度為15m/s，芯軸驅(qū)動電機功率為800kW。

唐鋼FTSC生產(chǎn)線唐鋼超薄熱帶工程融合了DANIELI公司的FTSC工藝的薄板坯連鑄技術(shù)(FlexibleThinSlabCasting)和日本三菱公司的熱帶鋼軋機的設(shè)備理念。主要工藝和設(shè)備參數(shù)情況唐鋼FTSC工藝流程唐鋼超薄熱帶生產(chǎn)線總體布局為，轉(zhuǎn)爐煉鋼車間與熱軋帶鋼生產(chǎn)線緊湊式布置，生產(chǎn)線總長度(薄板坯連鑄機鋼包回轉(zhuǎn)臺中心線至熱連軋機2#卷取機中心線)為405m。整個工藝流程由六個單元工序:

150t轉(zhuǎn)爐冶煉→LF爐升溫精煉、喂線成分微調(diào)(或VD爐真空脫氣)→薄板坯連鑄機→均熱爐→軋機熱連軋→卷取精整設(shè)備。唐鋼FTSC工藝流程圖生產(chǎn)鋼種范圍唐鋼FTSC超薄熱帶生產(chǎn)線設(shè)計年產(chǎn)量為130~150萬t合格鑄坯，生產(chǎn)的薄板坯尺寸為:寬度(860~1730)mm(熱態(tài)寬度)，厚度90mm/70mm/65mm。產(chǎn)品包括超低碳鋼(0.010<%[C]<0.034)、低碳鋼(0.034<%[C]<0.075)、中碳鋼(0.15<%[C]<0.28)、包晶鋼(0.075<%[C]<0.15)、高碳鋼(0.28<%[C]<0.40)、低合金鋼(0.15<%[C]<0.28)等6大類鋼種。工藝特點凸透鏡型結(jié)晶器達涅利公司為解決連鑄坯易出現(xiàn)表面裂紋和疤痕等缺陷，開發(fā)了凸透鏡結(jié)晶器。其鼓肚形狀貫穿整個銅板，并一直延續(xù)到零段中部。在結(jié)晶器出口處,有一套帶形狀的輥子，對鑄坯鼓肚矯平。這種結(jié)晶器的內(nèi)部容積比較大，有較好的鋼水自然減速的效應(yīng)。結(jié)晶器彎月面處鋼液面積大，有利于保護渣的熔化，可使坯殼傳熱的熱流密度相對減小，有利于澆注有裂紋敏感性的鋼種。浸入式水口達涅利公司采用優(yōu)化的四孔圓柱形水口，使結(jié)晶器液面平穩(wěn)，可實現(xiàn)理想的流場分布。鋼液不沖刷坯殼，可提高連澆爐數(shù)和金屬收得率，在水口壁與結(jié)晶器銅板間不產(chǎn)生搭橋。漏鋼預(yù)報和熱像圖漏鋼預(yù)報系統(tǒng)由一套熱電偶和耐熱電纜組成。實時檢測結(jié)晶器銅板的溫度,通過一個專門的軟件程序可以顯示結(jié)晶器的熱像圖，并檢測結(jié)晶器內(nèi)的臨界熱流狀況(粘結(jié)、漏鋼等)。熱像圖可以全面地反映結(jié)晶器內(nèi)坯殼的凝固過程，實時檢測各種臨界狀態(tài)。使結(jié)晶器透明，實時調(diào)整操作，減少事故。液芯輕壓下技術(shù)達涅利液芯輕壓下技術(shù)特點，主要是減少鑄坯的中心偏析和疏松；破碎粗大的柱狀晶組織，細化晶粒；具有大的靈活性，自動調(diào)整扇形段楔形度，使鑄機以最合理的方式進行生產(chǎn)，對生產(chǎn)薄規(guī)格的板材有利；提高鑄坯質(zhì)量，降低熱軋成本。旋轉(zhuǎn)式除鱗機該系統(tǒng)主要由兩對旋轉(zhuǎn)的臂組成，一對用于薄板坯表面，一對用于薄板坯下表面。每個臂的端頭裝有一個扁除鱗噴嘴，噴淋水的寬度與臂的旋轉(zhuǎn)速度配合，形成連續(xù)不斷的環(huán)行噴淋路徑，使整個板坯表面被蓋住，從而徹底清除原始氧化鐵皮和殘留的保護渣。唐鋼薄板坯連鑄連軋鞍鋼ASP生產(chǎn)線流程生產(chǎn)品種該生產(chǎn)線品種有：低碳鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼、管線鋼、深沖鋼、耐候鋼等。成品帶鋼厚1.8~25.4mm、寬1000~2000mm、鋼卷內(nèi)徑為Φ762mm、外徑為Φ1100~Φ2100mm、最大卷重37.3t。連鑄坯厚135、170、200mm，標準坯厚135mm，寬1000~2000mm,長15~18m，最大坯重37.9t。薄帶連鑄概念：用連鑄機直接澆鑄厚度為1～10mm的近終形帶鋼的生產(chǎn)工藝稱為帶鋼連鑄或直接帶鋼連鑄。這種帶鋼這鑄技術(shù)的想法始于140多年前，即1856年由英國的貝賽麥(Bessmer)提出。帶鋼連鑄的研制高潮在20世紀80年代，日本、美國、德國、意大利、法國、英國、韓國、中國的40多個研究機構(gòu)和鋼鐵企業(yè)經(jīng)過10多年的研究開發(fā)，在帶鋼連鑄技術(shù)方面取得了突破性的進展，共研制了20多臺不向類型的連鑄機進行試驗研究和半工業(yè)性規(guī)模生產(chǎn)試驗。主要商業(yè)化生產(chǎn)廠：1998年2月，日本新日鐵公司率先將該技水應(yīng)用于月產(chǎn)3.5萬噸鎳系不銹鋼的生產(chǎn)線上。德國蒂森·克虜伯公司下屬的一家公司于1999年11月投產(chǎn)了年產(chǎn)能力為40萬噸的帶鋼連鑄設(shè)備。韓國浦項鋼鐵公司在1996年成功地完成穩(wěn)定生產(chǎn)寬1300mm、厚1.6～5mm、年產(chǎn)量達10萬噸的不銹鋼帶連鑄實驗，經(jīng)不斷努力，目前已達到商業(yè)性運行水平。水平雙輥式單輥式傾斜雙輥式異徑雙輥式薄帶連鑄技術(shù)要點鋼水的注入：鋼水的流入對帶鋼的質(zhì)量影響很大，特別是鋼水必須均勻地分布在整個結(jié)晶器，以避免滯流區(qū)或熔池、擋板表面不需要的凝固發(fā)生。為了注流穩(wěn)定，水口要求耐熱沖擊性能好，熱膨脹率小的材料制造。中間包結(jié)構(gòu)改進，促進鋼水出中間包時平穩(wěn)，均勻。中間包類型的變遷異型坯連鑄異形坯：是指除方壞、板坯、圓坯、矩形坯以外具有復(fù)雜斷回的連鑄坯，以工字形坯為主。異形坯連鑄發(fā)展概況20世紀60年代初期為異形坯連鑄實驗階段。1968年5月建成第一臺異型坯連鑄機。1973年日本川崎鋼鐵建成一條大方壞和工字形坯兼用連鑄機。目前，全世界異形坯連鑄機有20余臺，技術(shù)已經(jīng)成熟。異型坯的研究在20世紀70和80年代發(fā)展緩慢，主要原因是此時正是板坯和方坯連鑄大發(fā)展的時期，世界主要精力沒有集中在異型坯連鑄上，近年來研究較多，發(fā)展較快。近年來，橋梁、高層建筑、重型機械等對工字形鋼的大量需求和節(jié)約生產(chǎn)成本的要求，也促進了異型坯連鑄的發(fā)展。異型坯連鑄機都為弧形連鑄機，斷面尺寸范圍如下：最小規(guī)格為230mm×100mm×(＜100mm)，最大規(guī)格為：1119mm×500mm×132mm，腹板厚度最小為50mm。異型坯連鑄機多與短流程即電爐煉鋼相配合。異形坯連鑄的特點：異型坯連鑄機與矩形坯(方坯)連鑄機結(jié)構(gòu)形式基本相同，其土要區(qū)別在于結(jié)晶器的形狀和二冷支撐輥的排列方式不同。異形坯斷面形狀多為工字形，其特點如下：(1)異形坯表積大，散熱條件好，在一冷區(qū)內(nèi)就能完全凝固，冶金長度短，為固相矯直，矯直應(yīng)變大。(2)異形坯矯直后形狀變化大，主要影響因素是翼板尺寸。翼板尺寸確定后，斷面形狀主要與連鑄機半徑有關(guān)。(3)異形坯斷面形狀復(fù)雜，斷面上各點的散熱條件差別很大。異型坯連鑄的關(guān)鍵技術(shù)鋼水注入技術(shù)：主要影響結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動狀態(tài)，從而影響壞殼的凝固及鑄坯內(nèi)部和表面質(zhì)量。由于翼板和腹板較薄，如果注流動能過大，易沖刷壞殼，造成漏鋼事故，要求注流出口處盡量靠近結(jié)晶器鋼液面，盡量減小中間包與結(jié)晶器間的距離。調(diào)整浸入式水口的出口數(shù)量與傾斜角度。水口形狀對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動的影響結(jié)晶器材料：異形坯結(jié)晶器銅板國外多采用鉻鋯合金，其高溫導(dǎo)熱性好，線膨脹系數(shù)低，軟化溫度高。由于異型坯結(jié)晶器銅板形狀復(fù)雜，加工費用高，表面通常增鍍耐磨材料，以延長壽命。錐度：結(jié)晶器錐度主要是為了減小壞殼與銅板間的氣隙。影響因素復(fù)雜，一般采取近似曲線。通常采用雙錐，錐度值一般以經(jīng)驗來確定。結(jié)