连铸技术手册

1、连铸1.1 概述1.2 基本理论和计算1.2.1 计算和设计公式1.2.1.1 坯壳厚度及液芯长度1.2.1.2 拉速1.2.1.3 振动1.2.1.4 温度1.2.1.5 结晶器的散热1.2.1.6 二次冷却1.2.1.7 热坯长度的确定1.2.1.8 收缩1.2 电磁搅拌1.2.1 结晶器电磁搅拌1.2.2 末端电磁搅拌1.3 安全1.3.1 不能开浇（！）1.3.2 禁止连续浇注1.3.3 中包停浇1.3.4 怎样区分钢水和钢渣1.4 中包包衬1.4.1 可应用的工作层1.4.2 中包和侵入式水口的预热1.4.3 塞棒浇注的中包预热1.5 拉浇前设备的前提准备1.5.1 结晶器的准备1.5.2 引锭杆的准备1.5.3 送引锭1.5.4 封引锭1.5.5 推荐使用的封引锭方式（1802）1.5.6 开浇前大包中包的操作步骤1.6 开浇1.6.1 开浇的前提条件1.6.2 火切机控制板1.6.3 大包开浇1.6.4 大包长水口的操作1.6.5 塞棒浇注的手动开浇1.6.6 自动开浇1.7 连铸工艺1.7.1 更换大包1.7.2 快换中间包1.8 停浇1.9 质量控制/质量保证1.9.1 间接检验方法1.9.2 直接检验方法1.9.3 表面检验1.9.4 内部缺陷检验1.9.5 取样和检验1.9.6 中包前取样1.9.7 中包测温1.9.8 中包取样1.9.9 铸坯取样1.9.10 冶金缺陷-铸坯缺陷-原因/纠正方法1.9.11 表面缺陷1.9.12 内部缺陷1、连铸1.1 概述钢水由液态转变为固态是在连铸进行的，其产品被称为小方坯、大方坯或板坯 精炼后，吊车将大包吊在大包旋转台的支撑臂上，盖上大包盖，将大包放在大包回转台 上后，将其旋转至浇注位。预热好的中间包车（大于1000 度）从预热位开至浇住位，将预热好的侵入式水口与结晶 器对中并插入。同时使用长水口操作机构将通有氩气保护的大包长水口靠近大包滑动机构， 之后，打开大包滑动水口，钢水从大包注入至中间包，中包填液时间即从大包开浇至打开塞 棒的时间不应超过 2 分钟。中间包向结晶器注入钢水上是通过安装在中间包内的塞棒来控制的，中间包支持在中间 包车上。开浇前，先起动结晶器振动台和液位控制系统。人工加保护渣，结晶器安装于平台上， 通过振动机构完成上下运动。安装在结晶器末端的足辊对刚出结晶器的热坯导向作用。足辊后的导向辊是固定的，将铸坯导入固定半径的弧线中。置于弧形末端的拉矫机将铸坯由恒定半径的弧形矫直为水平。挤压辊安装于拉矫机下方，以支撑、拉戈引锭杠和铸坯，汽水喷淋用来冷却铸坯及调节 冷却强度。喷淋室在铸坯铸坯导向周围与之成为一体，在喷淋室形成的蒸汽由排蒸汽机抽到 空气中。在不需要引锭杠导向时，由脱引锭辊将引锭脱开，并送自引锭杆辊道上。其上装有 引锭杆存放装置，将引锭杆从开浇后至下次开浇前，存放于其上。铸坯由火切机切成定尺。 在辊道末端装有可移动档板，将铸坯停下。拉浇结束时，低速拉尾坯，高速矫直。尾坯由尾坯处理装置切尾送走。当最后一支坯移至输出辊道，引锭杆由存放引锭杆装置落至 辊道上，送入铸坯导向辊至结晶器下方将引锭头对中送入结晶器。封引锭杆准备下一浇次 1.2 基本原理和计算1.2.1 计算和设计公式1.2.1.1 坯壳厚度及液芯长度液芯长度由坯壳成长常数和凝固时间所决定的，此常数可看作一个数值，在凝固区增大。坯 壳凝固厚度“s ”的计算公式如下：S=K*/t 固态坯壳S(mm)凝固常数K (mm/min1/2)凝固时间=L/VCt(min) 凝固长度Vc(m/min) 拉速 现在铸坯任一点的坯壳厚度都可计算。 凝固常数是由拉浇的钢种所决定的，以确定冶金长度，数值如下：K=27mm/min1/2K=26mm/min1/21 21 2 拉速 最大拉速由冶金长度(从结晶器液位至铸坯凝固的连铸长度)计算公式如下： VC MAX=LM/tsolidD/2=K*/tsolidTsolid=( D/2K) 2VCMAX=Lm*(k/s) 2=LM*(2*K/D) 2其中：K(mm/ min1/2) 凝固系数Vcmax*(m/min)最大拉速D(mm) 热坯厚度Lm(M) 液芯长度，也称“冶金长度”Tsolid(min) 铸坯全部凝固的时间不能超过最大可用拉速(由冶金长度估算出的)；否则铸坯内的液芯长度会超出铸坯支撑长 度而导致鼓肚。举例： Lm=27m K=26mm/min1/2 D=220mm VCMAX=27*(2*26*220) 2=1.51m/min 在实际生产中,根据要求的拉速时间、化学成分、铸坯性能及中间包温度采用比较低的拉速。1 21 3 振动 振动的速度，频率乃至振幅对铸件的表面性能及外形有着重要的影响。 避免坯壳粘在结晶器壁上，振动装置是密不可少的。振动参数(振幅、频率、负滑脱)影响 着振痕的深度、间距、保护渣的消耗及坯壳的成长。振动的平均速度，公式如下：Vo=2*h*fh(m)振幅f(minl)频率Vo(m/min)平均振动速度振动速度理论上应比拉速高3 04 0%,即：Vo = l.3tOl.4*Vc1.2.1.4温度拉浇温度对凝固过程有着相当大的影响 ,因此其对铸坯质量有着紧密的关系 ,过高的拉浇温 度导致铸坯质量差（中心疏松、晶粒组织粗大、大量的树枝晶、应力裂纹等）且增加漏钢的危 险，过热度应为1035 度之间。过热度增高会导致铸坯厚度变薄，这样由于坯壳很薄，拉应力增大，大大增加了粘壳的危险， 而导致漏钢的危险增加。过热度超过 4560 度（不同钢种而不同），必须停止拉浇。 过低的过热度会使钢水在侵入式水口中结死，大包钢水的温度应根据工艺要求在二次冶炼中 确定下来。不当的过热度对铸坯质量的影响；*过热度过高-纵向裂纹-深度的中间裂纹和中心分层-极重的偏析*过热度过低-水口结死 下面是对应生产顺序的相关温度：大包温度（TI）,为开浇前在大包内的钢水温度。中包温度（Tt）,为中包内钢水温度。液相线温度（Tlid）,为分钢种开始凝固的温度。 计算液相线温度的公式：9 （液相线）=1.5366-X%C-Y% 合金%CX=0.025 900.026-0.05 820.06-0.10 860.11-0.50 88.40.51-0.60 86.10.61-0.70 84.20.71-0.80 83.20.81-1.00 82.3合金元素 含量范围% YSi 0-3 8Mn 0-1.5 5P 0-0.7 30S 0-0.08 25Cr 0-18 1.5Ni 0-9 4Cu 0-0.3 5Mo 0-0.3 2V 0-1 2W -18%at0.66%C 1As 0-0.5 14Sn0-0.0310O*0-0.0380N*0-0.0390H*0-? 1.300Ti17Al5,1Co1,7*=预估的1.2.1.5 结晶器散热 从结晶器带走热量的过程及热传导形式,描述如下: *凝固的坯壳间钢水的对流.*通过坯壳的热传导. *坯壳与铜板/铜管表面（保护渣气隙）的接触.*结晶器铜板/铜管的热传导. *通过结晶器铜板/铜管与水套间冷却水的对流. 最重要的温降发生在结晶器铜板/铜管与坯壳的热传导,见图 1:结晶器冷却的几个重要参数:*拉速: 拉速增快,铸坯与铜板/铜管,接触的长度增加.*保护渣: 熔化的保护渣填充在铜板/铜管与坯壳之间,有助于散热.*结晶器的几何尺寸: 改变结晶器倒锥度提高散热强度.*结晶器冷却: 通常为避免形成气泡,结晶器冷却水必须达到一定流量,水的粘度比水更重要,计算水的流量 及压力参见连铸机供应商提供的操作手册.1.2.1.6 二冷水二冷水的冷却强度由连铸机内铸坯的表面温度 ,拉浇的钢种及拉速决定的 ,二冷区所有的凝 固常数在 K=26mm/min1/2-28 mm/min1/2 之间,取决于钢种及二冷水量,为了得到满意的 浇注组织,几个冷却水段的冷却水量是单独调节的。气雾冷却由于铸坯的冶金冷却，使用这种形式的喷嘴可得到较宽范围的水量调节，但必须达 到下面的平衡：铸坯不能过冷（避免表面缺陷），设备不能过热（以避免辊子及轴承的损坏）。 对流量，压力及喷嘴型式的要求，参加连铸机供应商提供的操作手册。1.2.1.6 热坯长度的确定计算 热坯长度的公式如下:Lhot=Lcold*X+SLhot（mm）热坯长度,其值应在长度测量装置上调节Lcold（mm） 冷却后的铸坯长度（约+20C）S（mm）切缝宽度（因火切机及质量的不同而不同）X（1）收缩因子,考虑铸坯从切割机至冷坯的收缩值 ,是铸坯在切割辊上温度的函数及铸件成分的函数.铸坯在切割辊道上的平均温度（整个断面的平均温度）约在900C,冷坯是在+20C的室温上测 的.计算热坯长度，必须知道收拾因子，收缩因子为一常量X=1.013.用于所生产的铸坯如生产钢 种扩大到合金钢,收缩因子可随之修改.C 钢:X=1.013举例:铸坯长度=8000mm（冷坯）质量:St37-收缩率=1.013Lhot= Lcold*X+切缝-=8000mm*1.013+8mmLhot=8112mm1.2.1.8收缩1.2.1.8.1 概述连铸在固相线温度下的热收缩对质量有特别的影响,一些铸坯表面的缺陷及生产中遇到的一 些现象都是由于不同的C含量的钢种其收缩特性不同引起的.C含量为0.09%0.16%的钢种（包晶范围）对表面及内部裂纹表面粗糙、扭曲变形、拉漏比C 含量低于或高于这个范围的钢种更为敏感。研究表明0.09%0.16%的钢种通过结晶器的热流量最小，且结晶器与坯壳之间的摩擦力也 较低。以上观察到的现象归因于包晶反应而引起铸坯收缩量增大及机械应力提高。6/y相变在固相线温度以下恒定的温度区间内，铁碳合金的收缩量是C含量的函数。C含量的0.09%0.16%的热收缩量增加，相应的体积缩小（密度增大）是与6/Y相变相关 联的。6/y相变只发生在铸坯上特定的一段，由于收缩不均匀，以及钢水静压力引起的除热应变外 的弹性应变、粘弹性应变、使机械应力增强。在连铸生产中，收缩及应力的成长都是由于拉浇过程中各种因素复杂的相互作用（温度梯度、 坯壳成长速度）以及钢的材质特性的结果。就VOEST-ALPINE STAHL产品，经验表面：收缩率取1.013满足计算的要求，分析表明收 缩率对其影响微小.1 .3电磁搅拌1.3.1 结晶器电磁搅拌M-EMS（结晶器电磁搅拌）对铸件的内部和表面质量有着积极的作用，由于能量消耗较高 （约3Kwh/t）,EMS主要在浇注高品质的特钢中使用.特殊情况:包晶钢!（C含量为0.090.16%）经验表明，调节M-EMS的参数（主要是电流）,可提高生产和冶炼的效果.M-EMS放于结晶器装配下放更适合于使用保护渣和侵入式水口的形式.使用建议的M-EMS参数设置时，特别观察弯月面的情况，以确保弯月面的情况,以确保弯月面 无大的搅动.如弯月面波动过大过侵入式水口侵蚀，必须逐渐减少电流，（如25A）直到满意为止.结晶器断面超过200mm2及结晶器壁20mm的情况，建议选用22.5Hz的频率.如结晶器断面小于200mm2及结晶器壁v15mm的情况，建议选用4Hz的频率.为了方便操作，如果最大电流为400A，或接近400A（390A）,也可选用固定的频率4.0Hz,注:范 围由C含量来确定）！分钢种设置M-EMS参数,举例：表1所示根据C含量的不同而设置的电流：M-EMS 的频率应调节到 24.5HZ 之间（根据不同的断面尺寸,如小断面高频率,大断面低频 率）.表 1C 含量 M-EMS（A）0.60 400注意 :为了避免注流钢水时卷渣 ,侵入式水口必须保证最小插入深度 （如建议插入深度 80140mm）.1.3.2 末端电磁搅拌使用末端电磁搅拌只对高碳钢或MnCr含量高（1%）的钢种有意义.注:为使末端电磁搅拌达到最优效果，末端电磁搅拌中心应置于铸坯内液芯50mm处!如出现”白亮带”,强度通过下面方法可控制:*增加M-EMS的电流.*减少F-EMS的电流.*调节反转周期见表3=特别是用于低C钢.*降低拉速（也就是缩短液芯长度）.表2所示F-EMS电流与C含量的函数关系.F-EMS的频率应调节至17.020.0Hz之间.C含量（） F-EMS频率（A）0.60 350-400周期（正反向）（sec.）小断面 大断面58 812表2建议最小拉速应使F-EMS达到最佳效果。180*180末端搅拌K-因子为26拉速（m/min）冶金长度（m）在F-EMS处的实际液芯（mm）名义液芯（mm）1.01258501.1 13.2641.1613.9 681.2 14.4 691.3 15.6731.4 16.8 77300*300末端搅拌K-因子为26拉速（m/min）冶金长度（m）在F-EMS处的实际液芯（mm）名义液芯（mm）0.4 13.3 34 500.45 15 490.516.6620.5518.3730.6 20831.4 安全1.4.1 不能拉浇（!）*无结晶器冷却水*无二冷水*无振动*无润滑（油或保护渣）1.4.2 禁止继续拉浇*结晶器冷却水为事故状态*结晶器冷却水温差At12C*结晶器冷却水事故水箱未满*发现大包或中包即将穿包（大包或中包车呈红斑）*中包弯月面低于 300mm*铸坯停留超过4 分钟*拉速过快*中包温度过高1.4.3 中包停浇在大包停浇后，大包工必须立即通知P3工留心敞开浇注的钢流或是塞棒浇注应注意弯月面. 原因:防止渣流入结晶器而导致漏钢甚至停浇.1.4.4 钢和渣的区分 *当钢水从黄蓝或黄绿（在于眼镜繁荣颜色）变为深黄色时.*当钢流由强度到分流时.*持钢棒快速从钢流中挑出些渣,如溅起许多小的火花,那多是钢;如果钢流穿过钢棒轻轻掠过, 那是渣.*如果是塞棒浇注,其弯月面搅动挺大,注意只是在由钢转换为渣时! *一下渣立即停浇（最好稍稍提前一点）.*中包停浇时,大包工应用钢棒（勿用管子）测几次钢水液位,这样也可以知道,中包是否有渣,有 多少.1.5 中包包衬 连铸工艺中对钢的质量、成本及产品的安全都有严格的要求,对此领域中使用的耐材产品有 更高的要求,对中包包衬耐材主要以下几个部分:*隔热层*永久层*工作层 隔热层是由陶瓷纤维或高铝砖制成位于永久层之间.两种不同形式的永久层:*永久层为耐火砖或高铝砖永久层的缺点是每个中间包都需要特殊形状的砖 ,其连接处比较薄,使用后,永久层表面的砖 磨损不均匀,特别是接缝处变大.表面的不均匀及宽的接缝,使钢壳粘在永久层上.一旦钢壳剥 落永久层就遭到破坏.*永久层砖的另一缺点是,中包容积增大及复杂后,其成本及安装时间延长. *永久层为高铝,低水泥,低湿气的浇注料:这种浇注料在各温度段都有绝好的机械强度 ,及耐热冲击抗力.因其为低水泥浇注料避免了 接触反映.高机械强度的化合物以及少量的粘接剂大大提高了此种包衬的中包使用寿命.低水泥的浇注料制成单体无接缝的包衬 ,消除了用砖砌所存在的接缝问题 ,使用低水泥浇注 料使永久层的安装更方便,更快,且中包寿命增至1500 炉.1.5.1 可应用的工作层下面是几种工作层的制法:*板式包衬*用喷枪喷涂的包衬*喷雾式喷涂的包衬*干粉中包衬*板式包衬,最初使用于 1974 年,其为高绝热,低密度可更换的预制板.这项工艺使用冷中间包 开浇成为现实,是中包准备的一次革命.早期的板式包衬为硅质板后来发展为可预热的镁质板,这样既满足了板坯的连铸开浇的要求, 又利用了板式包衬的优点.可预热板式包衬消除了预热是工作层碎落的可能 ,另外,还比喷枪喷涂或砌砖的形式有以下 优点:*中间包冷热均可用*增加了绝热性能*良好的抗碎裂性能*延长一个浇次的寿命*提高中间包使用率,缩短周转周期 制作时的一个缺点,特别是大的中包,需要大量的劳动80 年代初期,开始喷雾包衬系统,其于喷枪包衬不同的重要之处为在喷补料中增加纤维,这不 仅降低其密度和成本,而且便于干燥提高了储热性能 .同时这种工艺在制作厚的包衬时比喷 枪补更加容易控制,这种包衬可以预热也可以冷包没有问题 .其成品的决热特性比起板式包 衬更加受欢迎.喷雾喷包衬的主要优点为包衬的喷补与中包的几何形状无关 .此工艺只需要短的时间准备 , 相对劳动强度低,喷补材料可自动由机器人制作,以后的劳动需求更低.此工艺与其它湿的工艺相比主要缺点为:在使用前要进行干燥.干粉中包衬,于 1986 年左右提出,此工艺与前面提到的工艺不同之处为采用干粉形式,干粉包 衬利用松脂在相对温度较低（约200C）的条件下的粘合力而制成的.粉剂准备好后将一模型置于中包内 ,将干粉灌入中间包永久层与模型之间 .这种特制的模型 要求能均匀传递中包热量,防止中包中间包钢板的移动和扭曲变形 ,对可否振动的要求取决 于使用的产品.这种工艺的优点*中包周转快*劳动量低*良好的脱膜性*对永久层有良好的保护作用*干净精致的工作层（使非金属夹杂容易上浮） 比起湿的工艺其主要的优点为减少了必要的热循环周期 采用哪一种包衬不同的钢厂根据各自的因素来确定如下:*中包大小*连浇炉数*钢水清洁度*费用*是否容易脱壳 *周转周期的重要性和中包利用率*现有设备和包衬制度*钢水质量的要求，低H,低C*使用人工或自动方式1.5.2 中包及水口预热1.5.2.1 塞棒浇注的中包预热 *中包必须干燥清洁*将中包包盖置平 *预热时间预计为 6090min.*加热前安装好水口=如是单体水口,必须先安装水口. *将载有中包的中包车开至结晶器上方对中（必须关上塞棒）*返回加热位调节预热烧嘴 *将塞棒打开约 40mm*计划开浇前，启动加热（从上端）加热时间不超过90min,不少于60min（参见耐火材料供应商 提供的加热曲线）*加热温度为1000C1300C之间.*水口预热3060min,时间长短取决于烧咀质量*大包到站后检查大包滑动水口油缸及液压系统工作是否正常1.6拉浇前设备的前提准备1.6.1 结晶器的准备 开浇前必须检查下面的前提准备,必须完成下面各项准备工作*铜管无损伤,如划痕或不均匀磨损 *足辊如有不均匀磨损必须更换*结晶器冷却水准备完毕 *结晶器足辊段喷淋水准备完毕,检查喷淋方式 *结晶器可见部位无水,不得有水渗入结晶器内,结晶器铜管必须干燥 *结晶器罩固定于结晶器上*结晶器液位检测系统准备完毕 如为新上的结晶器,必须增加以下检查项目*结晶器液位控制系统装入准备就绪 *结晶器冷却套内充满水,无空气*只能使用检查过调整过的结晶器 *固定结晶器于振动台上的螺栓必须拧紧*润滑软管联接完毕 *冷却介质的连接处紧固（在振动台架与结晶器间无泄露） *结晶器足辊至扇形段的第一辊的过度段检查,调整.1.6.2 引锭杆准备 正确安装引锭杆 引锭杆,特别是引锭头插入结晶器前必须检查是否清洁 必须认真检查引锭头部与热坯接触的部位 ,如表面有损伤（划痕裂纹等）应送检查（点焊或点应按维护手册进行接头处加油动作检查.1.6.3送引锭下面的前提准备,自动系统无法检测只能目测: *引锭杆准备是否完毕*拉矫机上辊是否在”UP位*有无检修任务或检修在拉矫机区和导向区 *检查调整引锭杆压力为正常 目视及电气检测前提条件全部满足后,可以开始送引锭1.6.4 封引锭 封引锭操作步骤如下: 铜板与引锭头一圈的缝隙用密封绳封闭,并用小钢棒手动压紧. 注意:必须将引锭杆头部与结晶器中心尽可能对正. 另外,密封绳和引锭杆头上撒一层金属屑.所有封引锭材料必须是干燥无锈的（铁锈中含氧!）,封完引锭头,振动台,拉浇机和喷淋水直到 开浇时候才启动（通常电气联锁）.在等大包时候,结晶器上需要盖一钢板保护其不被破坏,否则 所封好的引锭头破坏后,必须重新封.1.6.4.1 推荐使用的封引锭杆方式（180*180）举例 第一步=引锭杆于结晶器的位置引锭杆插入深度不超过100mm原因: *必须为钢水流出足够的空间,这样结晶器添液时,会给水口额外的预热作用. *更多的空间可以延长结晶器的添液时间,使其连接更好.*使开浇时在紧急情况下更加安全,例如:发生结流. 第二步=用棉绳密封引顶头小心地将棉绳捣入引顶头与结晶器缝内,以防止损坏结晶器镀层,确保结晶器的使用寿命. 第三步=撒铁屑*铁屑必须干燥无油的金属制品. *将铁屑均匀地撒在引顶头上,以防止钢液损坏引顶头. *所用的铁屑确保能将引顶头与热坯快速简单的分开.第四步=放置钩子 所用的钩子确保引顶头与热坯的连接安全可靠.另外兼备冷钢的作用,其传热效果极好. 第五步=放入冷钢（弹簧）冷钢有以下优点: *这种紧密的排布确保了在需要冷钢的位置有冷钢,并且保证侵入式水口足够多的插入深度, 例如:4 孔水口.*这种形式和设计是高效的（冷钢直径小,接触面积大）这种冷钢在经过结晶器下口时不会掉落 （有时会发生在螺纹钢形式上）而导致阻塞.*钢水良好的渗透性保证与引顶杆连接牢固.1.6.5 开浇前大包中包的操作步骤 钢水应该准时到站,并且化学成分正确,恰当均匀的温度. 大包由其上的行车吊至大包回转台.大包一到回转台 ,立即将悬挂在旁边的大包滑动油缸连于大包上 ,其具体的位置在吊架上调 节.接上滑动水口后,准备将大包转到浇注位. 在将大包转到浇注位之前应该关掉中包及水口预热,并开走中包车. 中包车到位浇注位后应该按供应商提供的手册所述方法操作结晶器液位自动控制系统.中包对中后,将必备工具（如挑渣棒等）置于结晶器盖板旁. 中包车至浇注位后,称重装置置0 位,只显示中包包内的钢水重量. 中包在浇注位对中时应该将长水口垂直接到滑动水口上.1. 7 开浇2. 1.7.1 开浇的前提条件 如前面章节所述,开浇前必须进行各种准备工作.除以前提到的,还必须考虑以下的工作: *是否选定钢种?*结晶器冷却水是否工作,流量是否正确?*是否选定振幅?*中心润滑泵是否启动?*排蒸汽风机是否启动? *检查水,油,气的压力流量和温度 *二次冷却水冷却曲线是否选定?*大包回转台是否准备就绪?*中包车是否准备就绪?*振动台是否准备就绪?*拉矫机是否准备就绪?*事故水是否准备就绪? *结晶器液位控制是否为自动方式?*是否选定起步拉速?1.7.1.1 火切机控制板 *是否检查所有显示灯?*进行空试车 *火切机移至起始位.*所有的拉矫机,辊道驱动方式是否为自动? *横移机和冷床是否为自动方式?*所以设备准备就绪才可以开浇.此信号由电气系统通报,详细操作参见电气手册.通常,只用几 流生产,其拉浇时间延长.这可能导致钢水结流和连浇节奏跟不上的问题 .必须确认当结晶器 冷却水打开后结晶器铜板上无水垢.1.7.2大包开浇大包开浇前，每一流必须在操作状态且应满足ready to cast条件. 不管是手动开浇还是自动开浇,下面的设备有其独立的自动/手动操作方式: *振动台（前面提过）*喷淋水*拉矫机 当浇注状态为初始状态或操作工将拉矫方式由手动改为自动时，以上功能缺省状态为自动 方式.如没有钢水流下，操作工应该关闭滑动水口然后再次打开，如仍无钢水流出，那么必须打开 滑动水口烧氧.烧氧前，将长水口移开. 中包钢液位一超过长水口下口就应加保护剂.如必须烧氧，在大包注入初期就将长水口置于钢流外.二次装长水口之前中包钢水必须加满 一半.如果大包滑动水口为人工操作,不能将滑动水口全部关死,以防止结流. 必须提前清理掉大包滑动水口的积聚物.安装长水口时,将大包水口关掉,为减少结流的危险,关闭水口的时间应尽量短.中间包内的 钢水的液面至少为200mm，以防止”涡流的效应”.中包的钢水必须覆盖为黑色.1.7.2.1 大包长水口的操作1.7.2.1.1 长水口的固定 当大包转到中包上方的浇注位时候，将长水口连到滑动水口的收集水口上.1.7.2.1.拆长水口 从大包滑动水口上拆长水口前必须关闭滑动水口. 降低大包长水口的操纵机构，如果长水口安装在收集水口上，那么前后左右地摇动操纵臂，直 到将水口拆下.注意:活动操作臂时候要小心，不要损坏长水口和收集水口的陶瓷咀.1.7.3 塞棒浇注的手动开浇*中包烘烤到位*预选:Manual方式*将预备好的保护渣和推杆置于结晶器面板上*设定结晶器自动液位控制的设定值（约 75%）*将拉速设定到最大拉速的 70% *同时将大包吊入大包回转台*插入大包滑动水口油缸*打开结晶器液位自动控制的放射源 *同时，水口必须已经预热了约30分钟 *关闭预热装置*将中包移至浇注位*在0S-1上将开关打为”casting”位*在OS-1上每一流”Ready-to-cast ”灯亮如果一流的灯闪烁用0S-2,确定故障原因，如果是次 要的可以忽视的问题，可以继续开浇，如果问题严重，必须先解决掉.*连接大包长水口*在结晶器上方对中中间包 *打开大包,如不自开,那么打开大包后直到中包钢水超过一半时再连长水口.*中包填满一半后，开浇（手动）中包降至水口低于正常液位50mm. *在约30_40秒内,注流2-3次将结晶器注满*当液面达到检测范围，加入足量的保护渣（先加开浇保护渣，然后按钢种加特殊的保护渣），到 达检测范围后关塞棒.*发出”strand start”指令铸坯以最大拉速的70%的速度起步拉浇工采用塞棒杠杆控制液位. *如果拉浇工将各流控制得好，即设定值和实际值相符，可尝试转至自动方式.拉浇工简便地拉 下事故开关打开拉浇杠,脱开塞棒油缸上的旁路连接，检查0S-1,是否发生转换（可通过检查 automatic on和实际值与设定值）！*不要忘记连续地加足够量的保护渣*如果结晶器自动液位控制不正常 （波动太大），那么立即转至手动拉浇.因为拉浇工在结晶器 中的视野有限，应通过观察实际液位和设定液位来操作.1.7.4 自动开浇*中包预热好*在0S-1预选:automatic（结晶器液位设定值应该为75%）*将拉速设定为最大拉速的 70%*同时大包吊入大包回转台*插入大包滑动水口油缸*打开结晶器液位自动控制的放射源*中包开至浇注位*在0S-1上将开关打为”casting”位*在OS-1上每一流”Ready-to-cast ”灯亮如果一流的灯闪烁用0S-2,确定故障原因，如果是次 要的可以忽视的问题,可以继续开浇,如果问题严重,必须先解决掉.*连接大包长水口*在结晶器上方对中中间包*自动”o n”（白灯）闪，且结晶器液位控制的,actual value”指示为零*大包浇注启动,如不行,移开长水口,打开大包烧氧,不加长水口继续浇注,直到结晶器浇注成 功*中包填满一半，立即启动”start casting”-即按下自动开浇按钮*开浇时应从中包外侧开始,既从离冲击区最远的一流开始,以避免开浇结死.*塞棒自动地打开2.3次，直到结晶器液位控制的actual value indicator显示第一个波动 *液面到达弯月面检测范围后,立即加入足量的保护渣（先加开浇保护渣,然后根据钢种不同加 特殊保护渣），到达检测范围后，关塞棒*等待约20秒后，以最大拉速的70%速度自动起步，自动方式采用控制塞棒机构的油缸来控制 流量*如果自动方式控制的很好，即实际值与设定值相符，拉浇工不要忘了不断地加足量的保护渣!*如结晶器液位控制工作不正常（波动太大），那么立即转至手动拉浇.因拉浇工结晶器中的视 野很有限，应该通过观察实际液位和设定液位来操作*如果每流自动控制.则automatic”灯亮*同时中包测温.如果温度控制得好，即高出液相线温度35度，应达到最高拉速（分断面和钢种） *这时候，铸坯到达脱引锭区，即操作工必须加倍小心，如果脱引锭失败，这一流必须停下来 *通常铸坯会自动停下来*直到用事故切割将铸坯和引锭杆脱开，再重新开浇，为了安全起见，建议手动开浇，成功后再转 自动，详细内容见”手动开浇”1.8 连铸工艺1.8.1 更换大包（连浇） 在大包即将结束时，根据当前浇注情况确定二级机系统，计算出大包倒空时间计划下一包起 吊时间。当上一包还在浇注时，下一包钢水应放到回转台上。下一包在上一包倒空前6-10min到站。 在连铸平台上所有的工作必须在很短的时间一5min内完成（例如：连滑动水口，观察从长 水口中流出的渣，操作滑动水口，操作长水口操纵机构等）。另外，实际停浇时间可能要比估算的提前（例如，估算的钢水重量和渣子重量的误差）。超过10min,大包等待时间就太长了，导致温度损失过多及有可能使大包内的钢水温度分层。 另外，烧氧次数增加也延长大包等待时间。更换大包操作步骤如下： 停浇前5分钟，观察中包冲击区（长水口附近）的钢水。 如大包下渣，立即关闭滑动水口。因为长时间的连浇中渣量是增长的，非金属夹渣物也要积聚，所以必须将中包渣控制为最少。 不主张除渣到溢流箱中，因为这样会减少事故溢流的空间。 在停浇第一炉时，中包液位准许升到溢流位附近，这样： *在更换大包时，中包包内的钢水可起一个缓冲作用 *在没有新钢水下来的期间，中包钢水温度损失为最少 关闭大包滑动水口后，将长水口移开-将滑动水口油缸拆下。 旋转大包回转台，将新包旋入浇注位。 用氧枪清洁大包长水口，特别是收集水口相连的密封面。如长水口被损坏，必须更换一只新 的。 清理/更换后，将长水口连接在新包的滑动水口上，压紧。连接大包滑动水口油缸。 大包开浇过程与前面所述大包开浇过程相同。 重要的是要尽可能缩短无钢流注入中包的时间。更换大包时间过程长导致： *中包钢水减少，这样使拉速降低，继而导致拉浇时间的问题或质量的问题。 *降低钢水温度，这意味着水口有结死的危险，特别同时降低拉速（减少通流量） 更换大包的时间通常控制在2-3min内，但如果大包自开有问题的话（如：烧氧）可能要延 长一些。由于中包浇完第一炉钢的时间问题比较高（有利于减少温降），连接下一包钢水的大包温度 可以比第一包低10 度。打开下一大包后， 1015min 中包测一次温度。以确保新旧混合的钢生产完，测的只是新包 钢水的温度。检查确信滑动水口关闭，滑动水口油缸拆下，旧包由行车从回转台上吊走。 在同一浇次中只换大包而未换中包，只生产同一钢种。连浇中换钢种会在铸坯形成混合区域， 既不属于上一钢种也不属于后一钢种，如果钢种区别很大混合区差别很大。1.8.2 快换中包 长时间的连浇需要换中包,同时也伴随着大包的更换. 更换中包之所以叫”快换”,是指换包后可继续拉浇,新来的钢水直接浇入现有的钢水上. 因此,每一流都必须停下来,开走旧中包,新中包和大包开过来重新开浇. 由于耐材（工作层座砖长水口）的使用寿命有限,所以快换是必要的. 拉浇时快速换中包,节约了重新启动时间限制了切头切尾坯子的数量. 增加有效拉浇时间,提高收得率.连浇同一钢种通常无混钢种现场. 如果连浇不同的钢种,必须使用钢种分离片（分离蓝） 每次快换中包都存在一定的危险,这也可通过操作工的经验和良好的钢水来弥补. 在进行首次快换中包之前,连铸人员必须在一块配合过做几回试验. 重要的是尽可能减少快换时间,使热坯停留时间减为最短.原因: *在停留时铸坯收缩脱离结晶器铜板 *如果铸坯与结晶器的缝隙增大,钢水有可能从缝隙中流过结晶器,导致漏钢.因此,热坯停留时 间不超过4mi n.如超过的话，拉浇必须停止.进行快换中包,必须满足下面的条件: *下一中包在中包预热站预热好后并全部准备完毕 *混合浇注时连接器（分钢种的分离蓝）必须准备在结晶器的旁边. *下一中包吊到大包回转台上准备开浇*快换中包同时也换大包,为了更好地控制温度,作为第一包新包的温度必须高一些快换中包 的步骤如下:*在下令停浇前,立即加入保护渣.*保护渣使下面的铸坯热量不散发掉*尽可能同时将各流关掉,停拉矫机*停掉二冷水或设为最小值*旋转大包回转台*旧中包开走*将分离钢种的连结器放入结晶器钢液中（如图）.检查连接器放置在结晶器内的位置是否正确 *将新中包开至浇注位*新中包于浇注位*开浇,步骤同前所述1.9 停浇正常的计划停浇应提前做好准备。步骤如下：检测到渣时，应该按前面所述，立即将大包水口关闭。操作工在铸坯操作控制板上选择停浇 状态。关闭大包钢水液面到达前所述液位（约200min）,立即停浇。通常中间包外侧的铸坯先拉，因其在中包内温度较低。 此时，先拉哪一流也受其他一些因素的影响。如下： *结死*结流*优化切割为得到最大的收得率，中包尽快浇注完。另一方面，应避免将渣子浇入结晶器中。停浇时，钢水液位不低于 200mm。通常是在尾坯停止拉浇后停浇。 其间，操作方式转为清空设备（参见后面的功能描述） 尾坯不必喷水冷却。等待一段时间，按电气手册中描述的那样按下需要的按钮，重新启动连 铸。结束拉浇但不停连铸也是有可能的。过程如下： 将铸坯拉出后，按电气手册所描述的那样，初始化所需的操作方式。 按此程序，应将拉速减至约名义值的 70%，以便在铸坯上部凝固。 当拉矫机停止后，喷淋水设为最小值。对尾坯全部设备都对其跟踪，包括拉矫机，火切机。各设备按尾坯撤离其工作区的顺序停车 （结晶器、振动台、二冷水、排蒸汽系统等）。注意：尾坯必须被切除，直到中心无缩孔。1.10质量控制/质量保证 根据钢种各自的特性和要求，相关钢种的质量标准列于表中。 根据拉浇观察到的及发货条件、检验条件、成品货半成品，应进行下述的检验。1.10.1 间接检验方法间接检验方法间接检验包括拉浇时进行观察和对连铸相关方面的测定.连铸相关问题 对质量的影响*长水口注流*(大包中间包) C*中包液位 CCDLTO*塞棒 C*中包内钢水温度 SLMSC*保护渣 CEO*结晶器内的钢流 CDL*拉速 CDSM*铸坯表面温度 TE其中:*C高倍和低倍的纯净度*CD分布的非金属夹杂*S偏析*L纵裂*T横裂*E角裂纹*M中心裂纹*SC皮下气泡*O振痕正确调节以下方面: 可避免:*铸坯导向辊缝STMSC*铸坯导向调节TESC*挤压辊压力STMSC*结晶器倒锥度LTE*铸坯与结晶器间的摩擦LT 漏钢1.10.2 直接检验1.10.2.1 检验表面没有一种检验方法可将所有的表面缺陷同时检验出来的 ,所以需要进行几种不同的检验 .要 把严重缺陷的产品(S)在铸坯表面、肉眼可见的与轻微缺陷的产品(L)除非表面处理 后才看清楚的区分开来。VOEST-ALPINE设计出一种特殊的设备，用来酸洗半成品并测出 振痕的侧面图。通常使用涡流、激光、红外线等检测方法检测。1.10.2.2 内部缺陷的检测 检验铸坯内部缺陷,非特殊情况一般采用硫印,深度酸蚀,组织酸蚀,用切面评估法检验内部质 量.检验角裂 边裂 星裂 低倍夹渣 针孔 气泡 振痕 其它缺陷,如:溢钢,渣坑,双浇 检验方法 横向 纵向 横向 纵向目检铸坯表面:SSSSS*Syes酸洗表面L+SL+SL+SL+SL+S * * *L+S yes 剥皮检验SSL+SL+SL+S yes yes yes yes塔形:S*S*L+SL+SSyesyesyes涡流检测L*+SL*+SL*+SL*+SL*+S 激光红外线检测等:L*+SL*+SL*+SL*+SL*+S 振痕简图:L+S*在一定条件下评估检验偏析 皮下气泡 低倍组织 箸状夹渣 低倍夹渣 振痕 气泡 检验方法 S C-Mn 裂纹偏析带 2） 无偏析3） 硫印（断面）RR*R*4）组织酸蚀（纵向和圆面）RR*yesRR*yes切面评估（剪切火切）yesyesyes角样蓝幛弯月检验（小断面）特殊成分分析yesyes 2） 例如:弯曲挤压或皮下裂纹3） 如:中心线裂纹4） 如:脱铝低碳钢R 根据内部标准图评估* 在一定条件下评估1.10.3 取样及检验1.10.3.1 入中包前取样 包括所有至大包到连铸平台,为确定温度合乎和钢水化学成分的样 .基于上面的化学成分可 计算出相应炉号的液相线温度在大包处理站的EMF测温取样（CELO+样）装置使镇静钢脱S 成为可能.1.10.3.2 中包测温在拉浇过程中要测几次温度 .温度应为液相线上 2030 度;当 C 含量0.06%,高出液相线 3040度，但如果钢水C含量0.5，则只高出液相线1520度.1.10.3.3中包取样取化学成分样及后面的EMF测温样开浇后（即过热度消散掉）5-10min取样. 1.10.3.4铸坯取样无检验表面质量的样相反,所有的铸坯在准备热送前或喷沙前都应检验 ,无论是否打磨或清 理,只有经过酸洗才使表面得到大面积处理.除了对切面的评估外应切下 300mm 长的铸坯.从这一断面上经过酸蚀硫印可取下（碟形样, 角样,纵向样）各种样,角样只在高应力铸坯上取.对于高品质的钢种,例如:100Cr6推荐采用以下步骤每炉取两个样：&第一炉 从外侧一流的第二根坯子取一个样 从里侧一流的第二根坯子上取一个样&第二炉至倒数的第二炉 从外侧一流的中间一根坯上取一个样 从里侧一流的中间一根坯上取一个样&最后一炉 从外侧一流倒数第2根坯子上取一个样 从里侧一流倒数第2根坯子上取一个样注意:如果铸坯送缓冷其取样规则是一样的 对普遍和低等级钢种的建议:每一浇次至少取一样 &第一炉:从 2 或 5 流,第二根坯上取一个样.1.10.3.5 冶炼缺陷铸坯缺陷原因/纠正方法许多生产条件都会影响产品质量 .同时,也要考虑生产工艺和各种质量要求引起如下所列缺 陷.根据目前我们的知识和经验,提出一些补救措施.特别是以下参数会引起冶金缺陷:*连铸机大小*拉浇温度*拉速*保护拉浇*结晶器参数*振动频率*振幅*保护渣/润滑油*冷却*铸坯导向缺陷主要分为两类:*表面缺陷*内部缺陷1.10.4.1 表面缺陷生产过程中出现的表面缺陷必须尽早检查到,即: 当铸坯在输出辊道上和后部精整能量回收区.在所有的表面缺陷中,裂纹发生的最多,其被空气氧化后构成很严重的质量问题. 在后续热扎中也不能焊合,所以直到扎成材也不能消除.表面裂纹造成材质疏松,可能成为废品,次品及需要大量的表面清理作业. 如发生表面裂纹,必须检查相应一流的铸坯导向和结晶器.下面的表面缺陷祥述于后面的章节中:*纵向角裂*横向角裂*横向裂纹*纵向裂纹*星裂*振痕*皮下气泡*低倍夹渣*重接*横向凹陷*菱形变形*鼓肚,凹陷1.10.4.1.1 纵向角裂 缺陷/起源的描述: 一般易发生在结晶器下方,由于在角部或靠近角部坯壳成长不充分并形成黑痕. 原因 纠正措施由于结晶器倒锥度不够在角部形成缝隙 改变结晶器倒锥度 结晶器底部极度磨损 更换结晶器结晶器角部有间隙 更换结晶器中包温度过高 降低拉速拉速过高 降低拉速C含量在包晶区间其S,P高 如可能的话,改变化学成分1.10.4.1.2 横向角裂 缺陷/起源的描述: 极易发生在小断面铸坯结晶器底部,二冷水区,拉伸矫直区,由拉应力引起的. 原因 纠正措施由于倒锥度过大,引起结晶器角部摩擦力过大 改变结晶器倒锥度 角部冷却强度过大 减少角部水量二冷区温度梯度过大 减少二冷水量 结晶器保护渣/润滑油不足 改变保护渣/增加润滑油加入量 不规则振动 改变振动的运动 短时间溢钢 停浇此流清理溢钢结晶器扇形段不准 校弧 矫直温度过低 至少 900度合金元素增加裂纹敏感 如可能的话,改变化学成分1.10.4.1.3 横向裂纹 缺陷/起源的描述: 特别容易发生于小断面裂纹敏感的钢种,由于结晶器底部,二冷水区,拉矫区的拉伸应力而造 成的,横向裂纹经常在热坯上就可以发现.原因 纠正措施由于倒锥度不当,引起摩擦力过大 改变结晶器倒锥度 结晶器表面缺陷 更换结晶器保护渣/润滑油量不足 改变保护渣/增加润滑油加入量不规则振动 改变振动台振动短时间溢钢 停浇此流清理溢钢二冷区温度梯度过大 减少二冷水量 纵向拉应力 检查校正弧度 矫直温度过低 至少 900度合金元素增加裂纹敏感 如可能的话,改变化学成分1.10.4.1.4 纵向裂纹 缺陷/起源的描述: 随着张力强度的波动,这些短裂纹常伴有轻微的表面凹陷,常发生于二冷区的上部,在热坯上 就可以检测出.原因 纠正措施拉速过快 降低拉速拉浇温度过高 降低拉速 保护渣/润滑油量不足 改变保护渣/增加润滑油加入量 结晶器倒锥度不够,结晶器表面缺陷 更换结晶器 变化的振动/拉速 保持稳定值 二冷水温度梯度太大 减少冷却水量纵向拉应力 检查校正弧度 合金元素增加裂纹敏感性 如有可能改变化学成分1.10.4.1.4 星裂 缺陷/起源的描述: 发生在结晶器底部的坯壳上,只能通过火焰轻度清理,打磨或酸洗后才能检测出,小断面尺寸 很少发生.原因 纠正措施 结晶器底部极度磨损 更换结晶器 结晶器镀Cr层磨掉 更换结晶器 保护渣/润滑油量不足 改变保护渣/增加润滑油加入量 由于温度的变化而产生热应力 保持稳定的拉速和水量 二冷水太强 减少二冷水量由于弧度不当而产生的机械应力 检查校正弧度1.10.4.1.5 异常的振痕 缺陷/起源的描述: 主要的表面裂纹起源于结晶器顶部,深度的振痕会导致横裂,浅的振痕发生翻皮,轻轻地角磨 后就可检查测出.原因 纠正措施振幅太大 提高频率 保护渣/润滑油量不足 改变保护渣/增加润滑油加入量结晶器角部有裂纹 更换结晶器悬壳 改变保护渣/增加润滑油加入量,防止短时间溢钢;避免液面急剧升降.1.10.4.1.6 皮下气泡 缺陷/起源的描述: 一种主要的表面缺陷,发生在结晶器内.多数为体积小,气体活性高的,只通过表面清理就可以 检测出，间距0.53mm不规则分布,圆形的，球形的或椭圆形的，最大为皮下5mm.也包括细孔， 针孔.原因 纠正措施脱氧或脱气不足 干燥合金元素 潮湿的保护渣/润滑油 使用干燥的保护渣/无水润滑油 弯月面的扰动 提高脱氧效率，降低通氩量，增加水口侵入深度 水口插入深度太深，通氩距离太远 抬高中包耐材潮湿 更好地干燥中间包 拉浇温度太高 降低拉速或停浇1.10.4.1.7 低倍夹渣 缺陷/起源的描述: 主要的表面缺陷，主要的发生在结晶器内，拉浇之初，更换中包之后和拉浇结束时，尺寸为 5-10mm，深度为10mm，轻微的表面清理后即可检测到。原因 纠正措施 保护渣不合适（粘度，流动性及熔点不对） 更换保护渣 保护渣/润滑受潮 干燥保护渣，使用无水润滑油耐材过度磨损 更换中包包衬弯月面的扰动 增强脱氧效果，降低氩气量，增加水口侵入深度拉浇温度过低 增加拉速，更换大包Mn硅酸盐的凝结物 检查Mn/Si比，使用EMS1.10.4.1.8 重接 缺陷/起源的描述:与振痕类似，多数发生在弯月面区域内夹渣聚集处，深度可达5mm裂纹形状。严重的重接 在热坯上可见。原因 纠正措施振幅太大 增快频率液位波动 保持液位稳定水口侵入深度不足或不正确 调节中包高度拉速变化极快 保持拉速恒定1.10.4.1.9 横向凹陷 缺陷/起源的描述: 与重接类似，发生在结晶器内，大多数情况下都各有不同，在热坯上就克检测出来，凹痕长 度达到50mm，深度达到10mm，在同一水平上。原因 纠正措施拉速变化大 保持拉速稳定浇注液位变化太大 保持弯月面液位恒定1.10.4.1.10 菱形缺陷/起源的描述: 易发于小断面铸坯的包晶或高碳钢，起源于结晶器内或二冷区内。原因 纠正措施两相邻结晶器壁的冷却强度不同 更换结晶器 由于变形在二冷区产生拉伸应力 仔细调节结晶器足辊以限制拉应力结晶器过冷 增加AT,增加拉速偏心浇注 对中注流中心1.10.4.1.11 鼓肚 缺陷/起源的描述: 发生在铸坯支撑区域，特别是大断面铸坯，严重的鼓肚（凹陷）会导致内部缺陷（角裂） 原因 纠正措施铸坯支撑段太短 增长铸坯支撑的长度 相对于坯壳的厚度，支撑辊间距太大 缩短辊间距，或增加支撑辊拉速太快 降低拉速拉浇温度太高 降低拉速偏心浇注 对中注流中心拉矫机压力过大 降低压力1.10.4.1.12 凹陷纵向凹陷宽5-20mm,深度达到4mm长度为几米，由于保护渣粘度太大，发生在弯月面区， 由于保护渣产生分离的效果，形成二层薄的球子晶会在二冷区引起凹陷，张力和内部裂纹。 火焰清理会使内部裂纹开裂。原因 纠正措施保护渣不当 更换保护渣弯月面内扰动 提高脱氧效果，减少通氩量，增加水口深度偏心浇注 对中注流中心1.10.4.2.1 内部缺陷 如果是严重的内部缺陷，通常在火切机就应检验出来，如较重的分层，夹渣，偏析。通常是 在取样后检测出来的。发生较频繁的内部缺陷是内裂，中心偏析，氧化物夹杂和中心疏松。这些缺陷的原因为材料， 拉浇工艺和设备。特别是凝固条件会产生很多缺陷。凝固组织的描述： 球状边缘区细结晶体是由结晶器的热吸收而形成的。 柱状树枝晶区是由局部冷却到凝固点以下而形成的，晶体沿着温降的方向成长。 晶体的宽度受二冷水量和中包过热度的影响。球状心部区域在过冷区形成，由于铸坯中心低温降而产生的。如果无此区可能是过热度太