CSP连铸工艺设备

CSP 连铸理论培训教材一、csp连铸总体描述连续铸钢技术的发展趋势是近终型连铸技术的开发应用，上下连铸与轧钢工序的无缝连接，实现紧凑的生产工艺流程，最大限度的节能和减少环境污染，提高金属收得率，缩短从钢水到成材的生产周期。

csp连铸机为立弯式，于2004年2月5日一次热试车成功，生产第一块连铸坯，创造了达产达效世界第一的世界记录。

铸机主要设备为蝶式钢包回转台、中间包车、漏斗型结晶器、液压振动台、扇形1、2、3、4段，带刚性引锭杆的顶弯夹送装置、拉矫装置、以及摆动剪，其核心设备是漏斗型结晶器。

在钢包回转台的两侧各有一个中包车和和中包预热站，车上配有浸入式水口预热烧嘴。

每台中包车都配备有称重系统，以称量中间包钢水重量。

每个中间包在正常工作情况下，容量为26－28吨，溢渣情况下为30－32吨。

中间包钢水液位可采用自动和手动进行控制，钢水从中间包注入结晶器采用塞棒伺服机构控制，它和Co60放射源、闪烁记数器和PLC装置一起组成结晶器液位控制系统。

塞棒是整体式的，而塞棒机构采用压缩空气冷却。

结晶器液位控制系统可实现连铸机的自动开浇，即当液位控制系统检测到钢水液位的10％时，铸机振动台开始振动，夹送辊开始拉坯。

钢水从中间包注入结晶器，是通过一个扁平式的整体式浸入式水口，它的出钢口是专门设计的，以适应结晶器形状结构要求。

结晶器是一个直的漏斗式结晶器，上大下小，在宽边铜板上部中心有一个宽的垂直、锥形的漏斗区域，以保证浸入式水口有足够的空间。

漏斗区域为从铜板上部向下大约850mm，以下便是结晶器下部平行出口部分。

下部结晶器模壁是平行的，从而形成最后铸坯的断面尺寸。

结晶器振动装置是一个短杆式的液压振动系统，可以产生正弦和非正弦振动，目前涟钢采用的是非正弦振动。

而结晶器下面则为铸坯导向的扇形1、2、3、4段。

打开结晶器后，可以允许刚性引锭杆的插入，也可以清除漏钢后形成的坯壳。

漏钢后通常影响到结晶器和扇形1段，他可以很容易的作为一个整体用吊车吊出更换。

+\SxV**/‘T-* 什么是CSP连铸最佳答案就是薄板坯连铸连轧工艺。

优点：生产节奏快，产量高缺点：轧制压缩比小针对铸机自动化程度高、拉速快、漏钢率高等操作难点2 CSP生产线的特点(1)CSP生产线是世界上先进的工艺流程，装备水平高，采用全过程无氧化浇注，结晶器液面自动控制，液压振动结晶器，二冷自动配水，高压水除磷，辊缝调节，全活套张力控制，弯辊控制，凸度控制，板形控制二组计算机等先进技术。

(2)CSP生产线实施全过程自动化控制，自动化水平高。

(3)劳动生产率高。

CSP生产线国际先进水平人均年产值约600万元人民币、人均产钢2500t/a，单位产品工资成本不到0.5％，而其它工艺生产线一般为13％～20％。

(4)投资低。

与传统的热连轧机相比，CSP生产线投资降低约40％。

(5)能耗低。

CSP生产线省掉初轧工序，利用连铸坯的余热，直接热送热装至均（加）热炉及连轧机组轧制，大幅度降低生产能耗，仅为传统热连轧机的1/2左右，直接节能1931.8MJ/t，间接节能4244.2MJ/t。

(6)生产成本低。

CSP的生产成本约为常规轧机的78％。

(7)工序少。

省去大量中间环节，从原料到成品所需生产时间短，约为2h，常规生产工艺流程约为28h；用户从产品订货到交货，最短时间仅用3天，而传统工艺需时为10～15天。

(8)占地面积少。

CSP生产工艺线流程短，布局紧凑，比传统生产工艺占地面积少。

(9)污染少。

(10)成材率比常规轧机高1.8％。

(11)维修费用约为常规轧机的39%。

1结晶器的种类及主要特点薄板坯和中薄板坯连铸设备的核心是结晶器。

设计要求结晶器弯月面区域必须有足够的空间，以插入浸入式水口，且满足水口壁与结晶器壁之间无凝固桥形成，钢液温度分布均匀，有利于保护渣熔化；弯月面区钢液流动平稳，防止过大紊流而卷渣；结晶器几何形状应满足拉坯时坯壳承受的应力最小。

CSP工艺设备技术特点及采用的新技术1 CSP连铸工艺设备技术特点及采用的新技术1）连铸部分工艺介绍连铸部分工艺如图2所示。

1 薄板坯连铸连轧的轧制与冷却控制近年来，随着薄板坯连铸连轧生产线总体技术的不断进步，其轧制与冷却的控制技术也日新月异。

与厚板坯连铸连轧相比，薄板坯连铸连轧在轧制与冷却的控制上虽然没有大的区别，但通过与整个短流程生产线的有机系统组合以及领先的而显示出其独特的技术特征与优越性。

1．1 板坯连铸连工艺与传统工艺的比较在目前已建成的40多条薄板坯连铸连轧生产线中，CSP 线约占总数的63%[1]。

CSP 技术设备相对简单、流程通畅，生产比较稳定，技术成熟，其工艺设备简图见图1。

CSP 线的铸坯厚度一般在50~70mm(当采用动态软压下时,可将结晶器出口90mm 左右坯厚带液芯压下成65~70mm ，或将70mm 坯厚软压下到55mm)，精轧机组由5~7机架组成。

由薄板坯连铸连工艺流程的特殊技术组成和工艺特点，决定其在连铸和轧制等主要工艺环节与传统工艺的区别，下面简要地将二者在轧制工艺特点等方面进行比较。

（1）轧制工艺特点及板坯热历史比较薄板坯连铸连轧工艺过程与传统连铸连轧工艺的最大不同在于热历史不同，图2为二者之间工艺过程流程的比较，图3为二者之间热历史的比较。

由图2可见，薄板坯连铸连轧工艺过程中，从钢水冶炼到板卷成品约为2.5小时,而传统连铸连轧工艺所需时间要长得多。

图3清楚地表明，在薄板坯连铸连轧工艺中，从钢水浇铸到板卷成品，板坯经历了由高温到低温、由αγ→转变的单向变化过程，而传统连铸连轧工艺中板坯的热历史为αγγααγ→→→)2()2()1(，，过程，由于薄板坯和厚板坯连铸连轧的热历史及变形条件与过程不同，决定其再结晶、相变以及第二相粒子析出过程、状态和条件的不同，从而对板材成品的组织性能具有不同的影响。

目前，在CSP 线连轧关键技术中，均热采用直通式辊底隧道炉，冷却采用层流快速冷却技术，而且CSP 线轧机的布置与传统生产线不同，精轧机组与均热炉紧密衔接，大压下和高刚度轧制等等，是现代薄板坯连铸连轧的工艺特点之一。

邯钢连铸连轧工程连铸介质系统设备说明书邯郸钢铁集团公司第三炼钢厂二零零零年四月邯钢连铸连轧工程连铸介质系统设备说明书批准：魏祖康审核：张志刚王宏生编写：郝学营二零零零年四月目录一. 结晶器冷却水系统 1 ~ 4二. 设备冷却水系统 5 ~ 7三. 二冷水系统 8 ~ 11四. 介质系统 12 ~ 16附图：1、结晶器冷却水系统原理图 1张2、笼式过滤器结构图 1张3、设备冷却水系统原理图 1张4、笼式过滤器结构图 1张5、二冷喷淋水系统原理图 1张6、自动反洗过滤器结构图 1张7、排污泵结构图 1张8、介质系统原理图 3张一. 结晶器冷却水系统：1、简介：结晶器冷却水系统主要用于冷却结晶器宽面及窄面铜板，它是闭路循环系统，水质为软水。

结晶器水来自CSP结晶器泵房，对结晶器进行冷却，带走钢水的热量。

由于吸热而升温的软水回到泵房内的板式换热器与冷媒水进行热交换，将自身携带的热量传给冷媒水从而自身得以冷却。

冷却后的水由结晶器泵加压送往厂房内循环使用。

在水泵的出水主管与回水主管之间设有一个自力式旁通调节阀，当系统压力大于14.5 bar时，调节阀靠出回水的压差自动设定自身的开启度，使部分水直接旁通流入回水管内，从而保证系统压力不大于14.5 bar。

另外，在CSP结晶器泵房内的结晶器冷却水回水主管上设有一个电动三通调节阀，该调节阀根据水温的高低自动对回至板式换热器和直接回入水泵入口的水量进行调节，水温高时则流入板式换热器的流量大些，水温低时则流入板式换热器的流量小些，从而保证系统水温在30~45 C之间。

泵房内还设有补水泵，当更换结晶器或管网泄漏时向水系统内补水。

氮气稳压罐用于维持结晶器水泵入口压力稳定，同时减小补水泵的启动次数，氮气稳压罐的压力维持在6 bar。

事故水来自事故水塔，在连铸机处于准备模式、浇钢模式和出尾坯模式状态下，当结晶器供水压力小于9 bar时，结晶器事故供水阀门和事故排水阀门由PLC程序控制同时打开，向结晶器供应事故水，从而保障结晶器设备及人身安全，事故供水流量为260 m3/h，事故供水时间为15min，15min后事故供水阀门和事故排水阀门由PLC程序控制同时关闭。

薄板坯连铸连轧(3)—邯钢CSP 2006-12-19邯钢薄板坯连铸连轧生产线于1997年11月18日开工建设，1999年12月10日生产出第一卷热轧卷板，建设工期历时两年零一个月。

该生产线引进德国西马克90年代世界先进技术，总生产能力为250万t。

生产线的特点1 主要工艺特点邯钢薄板坯连铸连轧生产线主要包括薄板坯连铸机、1号辊底式加热炉、粗轧机(R1)、2号辊底式加热炉、精轧机组(F1～F5)、带钢层流冷却系统和卷取机。

产品规格为1.2～20mm厚、900～1680mm宽的热轧带钢钢卷。

钢卷内径为762mm，外径为1100～2025mm，最大卷重为33.6t，最大单重为20kg/mm。

工艺流程为：100t氧气顶底复吹转炉钢水—LF钢水预处理—钢包—中间包—结晶器—二冷段—弯曲/拉矫—剪切—1号加热炉—除鳞—粗轧(R1)—2号加热炉—除鳞—精轧[F1～F5(F6)]—冷却—卷取—出卷—取样—打捆—喷号—入库。

图邯钢CSP工艺流程示意图2 主要技术参数1）薄板坯连铸机该连铸机为立弯式结构。

中间包容量36t，结晶器出口厚度70mm，结晶器长度1100mm，铸坯厚度60～80mm，铸坯宽度900～1680mm，坯流导向长度9325～9705mm，铸速(坯厚70mm)低碳保证值最大4.8m/min、高碳保证值最大4.5m/min、最小2.8m/min，弯曲半径3250mm。

2）加热炉该生产线包括两座辊底式加热炉，位于粗轧机前后。

1号加热炉炉长178.8m，由加热段、输送段、摆动段、保温段组成，炉子同时具有加热、均热、储存(缓冲)的功能，可容纳4块38m长的板坯，单机生产的缓冲时间20～30min，最高炉温1200℃，铸坯入炉温度870～1030℃，出炉温度1100～1150℃。

2号加热炉炉长66.8m，由一段构成，主要起均热、保温作用，最高炉温1150℃，铸坯最高入炉温度1120℃，最高出炉温度1130℃。

1 冶炼部分在转炉炼钢车间内布置一座210 t顶底复吹转炉，在精炼连铸跨内布置一座钢水扒渣站，一座200 t LF钢包精练炉以及两流薄板坏连铸机，分别预留了2号转炉和脱气装置的位置。

转炉采用首钢1997年购买的美国加州钢厂设备，具有顶底复吹工艺，装有副枪操作设备，可实现气动挡渣功能和溅渣护炉技术，冶炼过程可以实现动态计算机控制，抬炼和精炼部分配有专门的除尘装置，以保护环境。

两机两流的立弯式薄板坯连铸机由SMS公司提供，采用漏斗式结晶器，结晶器长度为1.1m；铸机冶金长度为7．14m，弯曲半径为3.25 m，采用了60t大容量双流中间罐。

结晶器可实现在线调宽和液面自动控制，浇铸过程还采用了保护浇铸、自动称量及液芯压下技术，通过流芯压下，可以把结晶器出口65 mm的铸坯厚度压至50 mm，以保证某些产品在质量方面的需求。

2 轧制部分在串列布置的均热、轧制两个跨间内，主要装备有2座直通辊底式均热炉、1台事故剪、1台高压水除鳞机、1台立辊轧边机、F1～F6高刚度热带钢连轧机组、温度厚度宽度自动检测仪、2台地下卷取机和层流冷却装置。

其中辊底式均热炉由德国LOI公司设计，国内制造完成，F1～F6高刚度热带钢连轧机组由德国SMS公司设计，部分国内制造，主电机和传动控制装置全部由德国SIMENS公司引进。

经过剪切头尾、定尺的薄板坯可直接进入直通的辊底式均热炉内，炉子加热能力为193 t／h，峰值为228 t／h 铸坯在这里通过加热段、传输段、摆渡段和保温段后即可进入轧制工序。

经均热炉加热后的铸坯，在长度和厚度方向的温度差可达到±10℃的目标值，与传统工艺相比铸坯头尾的温度差极小。

对应两流铸坯的直通辊底式均热炉，通过对铸坯的摆渡可达到把工艺线“合二为一”的功效。

在轧制部分，采用了约4O MPa的高压水除鳞机，它能够较好地清除铸坯表面的氧化铁皮，保证板材的表面质量。

在F1机前设有立辊式轧边机，它可以加工板坯边部的铸态组织，提高板材的边部质量。