连铸结晶器铜管的生产技术5

连铸结晶器铜管对钢水的要求1、连铸结晶器铜管对钢水质量提出了很严格的要求，所谓连铸钢水质量主要是指：1.1钢水温度：连铸钢水的要求是：低过热度、稳定、均匀。

1.2钢水纯净度：最大限度的降低有害杂质（如S、P）和夹杂物含量，以保证铸机的顺行和提高铸坯质量。

如钢水中S含量大于0.03%，容易产生铸坯纵裂纹，钢水中夹杂物含量高，容易造成弧形铸机铸坯中内弧夹杂物集聚，影响产品质量。

1.3钢水的成分：保证加入钢水中的合金元素能均匀分布，且成分控制在较窄的范围内，保证产品性能的稳定性。

1.4钢水的可浇性，要保持适宜的稳定的钢水温度和脱氧程度，以满足钢水的可浇性。

如铝脱氧，钢水中Al2O3夹杂含量高，流动性差，容易造成中间包水口堵塞而中断浇注。

因此要根据产品质量和连铸工艺要求，对连铸钢水温度、成分和纯净度进行准确和适度的控制，有节奏地、均衡地供给连铸机合格质量的钢水是连铸生产顺利的首要条件。

2、对连铸钢水浇注温度的要求：合理选择浇注温度是连铸的基本参数之一。

浇注温度偏低，会使钢水发粘，夹杂物不易上浮；结晶器表面钢水凝壳，导致铸坯表面缺陷；水口冻结，浇注中断。

浇注温度太高会使1）耐火材料严重冲蚀，钢中夹杂物增多；钢水从空气中吸氧和氮；出结晶器坯壳薄容易拉漏；会使铸坯柱状晶发达，中心偏析加重。

如果说不合适的浇注温度在模铸时还能勉强浇注，而连铸时就会造成麻烦（如拉漏、冻水口），因此对连铸钢水温度要比模铸严格得多。

对连铸钢水温度的要求是：（1）低过热度，在保证顺利浇注的前提下过热度尽量偏下限控制，小方坯一般控制在20~30℃。

（2）均匀，实际上钢包内钢水温度是上下偏低，而中间温度高，这样会造成中间包钢水温度也是两头低中间高，不利于浇注过程的控制，因此要求钢包内钢水温度上下均匀。

（3）稳定，连浇时供给的各炉钢水温度不要波动太大，保持在10℃范围内。

3、浇注温度的确定：连铸浇注温度是指中间包钢水温度。

钢水浇注温度包括两部分：一是钢水凝固温度（也叫液相线温度），因钢种不同而异。

连铸圆坯结晶器铜管分类、形式及技术要求2010年10月15日星期五 08:17除按钢种分类外，一般情况下，按截面尺寸可将圆坯分为以下几种：直径小于350mm为小圆坯；直径350~500mm为大圆坯；直径大于500mm为超大截面圆坯。

目前，世界上已经浇注出的最大规格的圆坯为直径为700mm.，而国内已自行研发能够生产直径为600mm特种钢圆坯，浇注直径超过800mm的圆坯连铸机国内正在自主研发中。

圆坯结晶器的形势比较单一。

一个典型的圆坯结晶器由铜管、内水套、外水套、给水管、排水管、水环、足锟、底部和顶部法兰以及润滑法兰等部件组成。

通常情况下，圆坯结晶器浇注绝大多数只采用保护渣作为润滑剂，所用的浸入式水口也是直通式水口。

采用这种直通式浸入形式水口的好处是结晶器表面处的钢水流速比较小，液面平静，有利于防止液面的卷渣。

其不利之处在于，结晶器内钢液流股的冲击深度较深，即结晶器内钢液高温区下移，将会对结晶器液面上保护渣的溶化、夹杂物上浮等均产生负面影响，从而有可能导致铸坯表面和内部出现质量缺陷，故应利用外力来改善结晶器内钢液流动状态，这就是圆坯连铸机一般都配置结晶器电磁搅拌的理由之一。

与其他种类连铸坯不同，圆坯无角部的优先凝固，而且没有鼓肚危险，因此圆坯结晶器设计主要是要保持结晶器的均匀冷却，使坯壳均匀收缩，防止铸坯产生椭圆物理变形和表面裂纹。

对于一个给定的铸坯尺寸，圆坯结晶器受热面积比方坯要小一些，因而拉速要低一些。

为保证圆坯质量，连铸生产上的一些有效质量控制技术（如全程保护浇注、大容量中间包、二次冷却控制、液面自动控制、结晶器电磁搅拌等）在圆坯连铸上均要使用，尤其是大截面圆坯除采用上述技术外，根据质量要求，二冷区还要使用电磁搅拌、末端电磁搅拌技术以及三次冷却控制技术。

对特殊钢种而言，圆坯下线后的缓冷控制依然十分重要。

电磁搅拌（EMS）。

连铸操作规程一、主控操作1 生产前准备1.1水准备1.1.1机长确认具备送水条件后，通知水泵房送各路生产用水。

1.1.2与中间包班长配合，检查四个流次的足辊段、活动段、固定段水压及流量情况，如有异常，及时向机长汇报。

1.2上引锭1.2.1上引锭前与机长联系，切割班长确认辊道上及拉矫辊内有无障碍物，中间包班长确认二冷室引锭通道是否安全无阻。

1.2.2与液压工联系，确认液压站有无异常情况，开启大包及中包液压、主液压、振动台液压，出坯区液压。

泵开启后，如发现问题及时与相关人员联系解决。

1.2.3与切割工联系确认拉矫辊运转是否正常。

1.2.4确认自动上引锭条件是否达到，如没达到，确定哪项条件不满足，应通知相关人员及时处理。

1.2.5以上条件具备时，启动各流自动上引锭。

1.2.6上引锭时在电脑屏幕及监视器中监视上引锭情况，如发现哪流引锭中途停止或其他异常情况，应立即停止该流，并向机长汇报，检查故障与相关人员联系处理。

处理后，如要继续上引锭，则手动将引锭送上；如要自动再上该流引锭，则需手动将引锭退回原位并收集，待自动上引锭条件满足后，启动自动将引锭送上。

1.2.7浇钢工将引锭杆定位于结晶器后主控工在人机界面进行引锭杆强制在原位操作。

1.3生产前检查及准备工作1.3.1确认结晶器水流量、压力是否在正常范围内，如有异常及时向机长汇报与水泵房联系。

1.3.2确认事故水塔水位是否正常，正常水位不低于4m；结晶器总管压力是否正常，水量调节阀开口度是否正常。

1.3.3检查设备水压力及流量是否达到，正常压力应大于0.35MPa，流量大于450L/min。

1.3.4检查冲渣水压力及水泵状况。

1.3.5检查压缩空气及切割气体是否达到要求。

1.3.6确认电搅水系统水位，启动电磁搅拌水泵，检查压力、流量，确认电磁搅拌无故障。

1.3.7开浇前15分钟打开结晶器水逆止阀及设备水逆止阀。

1.3.8检查浇注许可条件是否达到，浇注前出坯区是否是远程控制。

常规板坯连铸机结晶器技术结晶器是连铸机中的铸坯成型设备, 是连铸机的核心设备之一。

其作用是将连续不断地注入其内腔的钢液通过水冷铜壁强制冷却,导出钢液的热量,使之逐渐凝固成为具有所要求的断面形状和一定坯壳厚度的铸坯,并使这种芯部仍为液相的铸坯连续不断地从结晶器下口拉出，为其在以后的二冷区域内完全凝固创造条件。

在钢水注入结晶器逐渐形成一定厚度坯壳的凝固过程中，结晶器一直承受着钢水静压力、摩檫力、钢水热量的传递等诸多因素引起的的影响，使结晶器同时处于机械应力和热应力的综合作用之下，工作条件极为恶劣，在此恶劣条件下结晶器长时间地工作，其使用状况直接关系到连铸机的性能，并与铸坯的质量与产量密切相关。

因此，除了规范生产操作、选择合适的保护渣和避免机械损伤外，合理的设计是保证铸坯质量、减小溢漏率、提高其使用寿命的基础和关键。

板坯连铸机一般采用四壁组合式（亦称板式）结晶器，也有一个结晶器浇多流铸坯的插装式结构。

结晶器主要参数的确定1 结晶器长度H结晶器长度主要根据结晶器出口的坯壳最小厚度确定。

若坯壳过薄，铸坯就会出现鼓肚变形，对于板坯连铸机，要求坯壳厚度大于10～15mm。

结晶器长度也可按下式进行核算：H=(δ/K)2Vc＋S1＋S2 (mm)式中δ——结晶器出口处坯壳的最小厚度，mmK——凝固系数，一般取K=18～22 mm/min0.5Vc——拉速，mm/minS1——结晶器铜板顶面至液面的距离，多取S1=100 mmS2——安全余量，S=50～100 mm对常规板坯连铸机可参考下述经验：当浇铸速度≤2.0m/min时，结晶器长度可采用900～950mm。

当浇铸速度2.0～3.0m/min时，结晶器长度可采用950～1100mm。

当浇铸速度≥3.0m/min时，结晶器长度可采用1100～1200mm。

2 结晶器铜板厚度h铜板厚度的确定是依据热量传热原理和高温下的使用性能，具体说，与铜板材质、镀层、机械性能、拉速、冷却水量的大小和分布等有关。

常规板坯连铸机结晶器技术结晶器是连铸机中的铸坯成型设备, 是连铸机的核心设备之一。

其作用是将连续不断地注入其内腔的钢液通过水冷铜壁强制冷却,导出钢液的热量，使之逐渐凝固成为具有所要求的断面形状和一定坯壳厚度的铸坯,并使这种芯部仍为液相的铸坯连续不断地从结晶器下口拉出,为其在以后的二冷区域内完全凝固创造条件。

在钢水注入结晶器逐渐形成一定厚度坯壳的凝固过程中,结晶器一直承受着钢水静压力、摩檫力、钢水热量的传递等诸多因素引起的的影响,使结晶器同时处于机械应力和热应力的综合作用之下，工作条件极为恶劣,在此恶劣条件下结晶器长时间地工作，其使用状况直接关系到连铸机的性能,并与铸坯的质量与产量密切相关。

因此,除了规范生产操作、选择合适的保护渣和避免机械损伤外，合理的设计是保证铸坯质量、减小溢漏率、提高其使用寿命的基础和关键。

板坯连铸机一般采用四壁组合式(亦称板式）结晶器,也有一个结晶器浇多流铸坯的插装式结构。

ﻫ结晶器主要参数的确定ﻫ1 结晶器长度Hﻫ结晶器长度主要根据结晶器出口的坯壳最小厚度确定。

若坯壳过薄，铸坯就会出现鼓肚变形,对于板坯连铸机，要求坯壳厚度大于10~1５mm。

结晶器长度也可按下式进行核算:ﻫﻫＨ=(δ/K)2Vc+S１＋S2 (ｍm）ﻫﻫ式中δ——结晶器出口处坯壳的最小厚度,ｍｍﻫＫ——凝固系数,一般取Ｋ=1８～22 mｍ/mｉｎ0．5ﻫ Vｃ——拉速,mm/minS1——结晶器铜板顶面至液面的距离,多取S1＝１00 mmﻫﻫS2——安全余量，S=5０～100 mｍﻫﻫ对常规板坯连铸机可参考下述经验:ﻫﻫ当浇铸速度≤2.0ｍ/miｎ时，结晶器长度可采用90０～９50mm。

ﻫﻫ当浇铸速度2.0~3.0ｍ/min 时,结晶器长度可采用950~1１00mm。

当浇铸速度≥３.０m/miｎ时，结晶器长度可采用1100~１200mm。

ﻫﻫ 2 结晶器铜板厚度hﻫﻫ铜板厚度的确定是依据热量传热原理和高温下的使用性能，具体说，与铜板材质、镀层、机械性能、拉速、冷却水量的大小和分布等有关。

连铸结晶器铜管的生产技术第二章共五章节接下来给初入行者啦啦结晶器铜管的几个重要参数。

一，弧度。

根据钢厂连铸机来确定。

高温钢水通过立式连铸机里的结晶器铜管上口从钢包经水口流入，通过铜管外部水循环冷却结晶变成内液外壳的钢锭坯，从下口出来通过拉矫机的牵引呈立弧状往下，按设计好的拉速慢慢沿这个设定好的弧度轨迹运行，逐渐变为水平状态，得以连续不断不限长度的行走，然后通过轧压设备组轧制成各种型钢线材。

这段运行轨迹弧线的圆四等份时产生的切点，水平方向的切点就是铜管中心线的切点；垂直方向的切点引出的切线就是水平线，两个切点任一发生变化，也就是中心线切点发生变化或弧度发生了变化，整条工艺流线就不能使钢坯顺利的产生与行走流出。

铜管的弧度与中心线，控制其精度主要依靠模具和挤压或轧压时工艺合理性及机械加工时的工装夹具来确定。

二，锥度。

影响结晶器铜管使用寿命的关键技术参数。

锥度理论设计形式有很多种。

国内普通理念的锥度就是高温钢水在弯月面从液态被冷却急剧收缩逐渐变成表层一定厚度的固态结壳时在结晶器铜管内的冷却收缩量，从上到下的收缩量组成多条连续光滑过渡的相似于抛物线一样的曲线。

制造出的铜管锥度所连成的曲线如果与实际钢水冷却收缩时的曲线吻合，就能使软钢坯紧贴铜壁，减少气隙的产生而达到最佳传热冷却结晶的效果。

锥度过大，拉坯阻力大，铸坯产生裂纹、漏钢、铸机发抖或下面的拉矫机拉不动钢锭而无法往下顺利运行，严重时会因钢锭卡住、拉断、多次漏钢等造成严重生产和安全事故。

锥度过小，在钢水外表变成软固态时因失去紧贴的支撑，产生棱形变形或破裂漏出里面没有凝固的钢水造成漏钢事故，无法达到正常的过钢量要求；锥度从上到下变化不按现场的连铸操作环境与条件（如钢种、拉速、冷却条件、保护渣成份等）、钢水的凝固收缩特性、或不均匀不连续过渡等时容易使钢水外表结壳时产生气隙，软钢壳不能与铜壁贴近或突然阻力变大，阻碍热量流走或产生阻力裂纹、发生棱变等从而产生漏钢事故影响铜管过钢量。

结晶器铜管的设计和制造根据有关报导，我国粗钢产量2006年达41878万吨;2005年达3.49亿吨，连铸比约为96.71%，(行业连铸比为97.70%)，年产连铸坯33788万吨;而其中板(扁)坯连铸机和薄板坯连铸连轧机的年产能占总年产能的41.20%，方坯、圆坯、矩形坯约占50%;同比2005年，2006年钢铁业有较快的发展;预测，2007年我国粗钢产量将达到4.66亿吨~4.85亿吨。

随着近年来国内钢铁市场及连铸行业的蓬勃发展，结晶器制造业也迅速形成了一定的规模。

根据不完全统计，国内从事结晶器制造或修复的大小厂家约在50家以上，技术水平及加工能力参差不齐。

结晶器作为连铸机上最重要的部件而被称为连铸机的心脏，对连铸坯质量有重要的影响。

为了更好地满足用户的生产需要，我们就方坯连铸结晶器设计、制造、使用及维护等方面的一些问题，与业内同行进行探讨。

铜管的设计和制造1标准的规定与执行现在我们执行的结晶器铜管标准如下:·《JB/T9047--1999弧形方坯连铸机结晶器铜管》，国家机械工业局于1999-06-28发布，2000-01-01实施。

该标准是对于1990年1月11日首次发布的《ZBH93002--89弧形方坯连铸机结晶器铜管》的修订。

修订时仅对原标准作了编辑性修改，主要技术内容没有变化。

该标准实施时间已久，急需补充、修改和完善。

·《YB/T4141--2005连铸圆坯结晶器铜管技术条件》中华人民共和国国家发展和改革委员会于2005-11-28发布，2006-06-01实施。

·《Q/SCJ4.01-2001方坯结晶器验收标准》作为首钢长白结晶器有限责任公司的企业标准于2001-02-20发布，2001-03-01实施。

该标准符合YB/T072-1995《方坯结晶器技术条件》和YB/T036.11-92冶金设备制造与通用技术条件要求。

值得注意的是，在国内钢铁企业中，连铸机种类繁多、千差万别，结晶器及铜管作为非标设备，虽然国家对于方坯和圆坯等先后制订了相关标准，但难以适应生产形势的发展，在这方面，希望相关设计单位及制造厂认识到应有的责任，共同努力作到产品规范统一。

连铸结晶器铜管生产技术第一章共五章节序：本想写十节的，把电解铜和旧管用中频感应炉熔炼半连续铸造成圆柱铜铸锭；然后在立式压力机上开坯热压成圆管坯；再挤压成成品连铸炼钢用结晶器铜管，最后下线旧管回收后修复一次等一整套生产工艺技术进行详细描述的。

不过一是很费精力的，再有就是从前曾经在网上写过一点点，结果胡咧咧的文字和图片总是被同行的一些宵小之徒盗用，自己年纪有点偏大对电脑文字处理保护又不太会，故后来很长一段时间都不在网上叨唠了，所以这次图片不发了，一些自认有点技术含量的东西也不细谈了，想深入的话还是有偿服务吧。

戴飞鹏壹叁贰伍陆柒捌陆壹陆捌。

言归正传，钢铁生产的优质高速高效高产能离不开结晶器铜管，结合笔者的实际生产经验，就笔者所知，通以下文字简单的对方坯结晶器铜管生产特性进行描述。

目前国内方坯结晶器铜管的生产方法均以挤压法为主，老子做不了什么钻石型，凹面型凸面型啊同步运行的链式啊等的。

再说了，国内的技术再怎么吹也抵不过德国和意大利等国外生产的结晶器铜管，国内出口的也只是在做一些小而粗同时并不发达的国家的钢厂。

板坯/圆坯也被国内一二个厂基本垄断，再做这项目也没一点意思。

俺只搞现在国内最通用的方坯和大小距型坯，内腔复合镀或双层镀或单一镀或加金钢石纳米材料的或流镀铬啊什么的。

把现有产品质量提升成本降低。

新的结晶器铜管，用压力机，内外模对选择好规格的管坯进行几个道次的挤压拉伸。

对有修复价值的下线铜管，则通过自行设计制做的由四个小油缸拉动绳轮，通过梅花套转动四个对角轧辊，对内腔已经打磨好的旧管进行几个来回的轧压。

用轧辊轧压的铜管，有几个优点：一是可以通过调节轧辊间距和辊压次数视旧铜管内腔的实际磨损量来控制辊压量；二是不用缩口，铜管前端产生的制耳量少；三是对内腔有深坑的，几个道次都辊合不了芯模的，可以在深坑处表面位置垫上硬纸或别的东西把坑辊平。

四是笔者创造的一种方法：如果钢厂是包线的没有特殊要求的，铜管上口部位不用挤压，轧辊留下一定长度后再轧回去，保持旧管的原有尺寸适当修整即可，特别是对弯面面外有裂纹缺陷的铜管进行修复，这是一个很好办法，而且上口不用堆挤或镀铜。