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目录第一章连铸钢水的质量控制1.1 连铸钢水的温度控制------------------------- 11.2 连铸钢水的成分控制------------------------- 51.3 钢水含氧量的控制 ------------------------- 16 第二章中间包冶金2.1 中间包冶金功能 ----------------------------172.2 中间包钢水夹杂物的去除-------------------- 202.3 中间包操作过程的流动现象------------------ 242.4 中间包精炼技术---------------------------- 29 第三章连铸保护渣3.1 连铸用中间包覆盖剂------------------------ 293.2 结晶器保护渣------------------------------ 34 第四章连铸操作4.1 生产准备状态 ------------------------------414.2 备机操作 ----------------------------------444.3 浇铸操作 ----------------------------------484.4 连铸钢水拒浇的条件 ------------------------52 第五章连铸常见工艺事故及处理措施5.1 钢包事故 ----------------------------------555.2 中间包事故---------------------------------575.3 结晶器事故---------------------------------605.4 其它事故 ----------------------------------63第六章连铸的先进工艺6.1 结晶器液位自动控制 ------------------------656.2 动态软压下 -------------------------------686.3 方坯连铸电磁搅拌技术 ----------------------706.4 高碳连铸的组合电磁搅拌技术 ----------------78第一章连铸钢水的质量控制与传统的模铸相比，连铸对钢水质量有着严格的要求，它既要保证稳定适宜的钢水温度和脱氧程度，以满足可浇性；又要最大限度地降低钢中S、P杂质及气体含量，以确保连铸的顺行和铸坯质量的提高，保证合格钢水的及时供应，是提高连铸生产的基础和前提。
第一章概况1.连铸机的机型经历了由立式、立弯式、直结晶器弧形、弧形、椭圆形到水平式的发展过程。
其铸机的高度由高到低。
2.连铸机按浇注铸坯断面分类有方坯连铸机、板坯连铸机、圆坯连铸机、异型坯连铸机、方、板坯兼用连铸机。
3.目前连续铸钢车间主要布置形式有两种：连铸机的中心线与厂房柱列线相垂直者为横向布置，连铸机中心线与厂房柱列相平行者为纵向布置。
4.一台连铸机具有独立传动系统的机组数目，称为连铸机的机数。
5.一台连铸机能同时浇注的铸坯根数称为连铸机的流数。
6.影响铸机拉速因素有钢种、断面、钢水温度等。
7.弧形连铸机的铸机半径与铸坯厚度有关。
8.立弯式连铸机比弧形连铸机，结晶器内夹杂易上浮。
9.连铸机的机型对铸坯内夹杂物的数量和分布有着重要影响。
10.对铸机而言，热装热送技术的关键是生产无缺陷_铸坯。
11.连铸坯按铸坯断面分类有方坯、板坯、园坯、异型坯。
12.目前，连铸只能浇镇静钢。
13.连续铸钢的三大工艺制度是温度制度,拉速制度,冷却制度。
14.高效连铸的含意包括高质量、高拉速、高作业率和高连浇率等四个方面的内容。
15.我国连铸技术的发展，总体而言，经历了达产、全连铸及当前正在进行的__铸机高效化等几个阶段。
16.近终形连铸机指的是：出铸机连铸坯接近成品。
17.为发挥冶炼设备的能力，保证连铸与炼钢匹配，连铸的能力应大于炼钢的能力10%～20%。
18.弧形连铸机的参数有：铸坯断面尺寸、拉坯速度、圆弧半径、液相深度、铸机流数。
19.直径是450mm的圆坯的断面尺寸表示方法是φ450 mm。
第二章冷却、传热1.钢液的凝固温度随着钢的成分而发生变化,溶于钢中的元素都具有降低钢液凝固点的作用。
2.钢水温度过高,气体在钢中的溶解度就过大,对钢质危害的影响也愈大。
3.连铸机拉速提高,铸坯液芯长度增加,引起铸坯出结晶后坯壳厚度变薄,二次冷却段的铸坯易产生鼓肚变形 ,矫直时由于铸坯仍有液芯而产生内裂等。
4.控制钢水温度的出发点,首先尽可能减少钢包过程温降 ,以降低出钢温度;其次尽可能稳定炼钢操作,提高出钢温度的命中率,避免高温出钢;第三是加强生产调度和钢包周转。
第一部分转炉炼钢工艺与设备第一节转炉炼钢简介（1课时）1、氧气顶吹转炉的发展1856年英国人亨利.贝塞麦，发明了酸性空气底吹转炉，（去P、S差），同时提出纯氧炼钢。
1878年德国人，托马斯发明碱性空气底吹转炉。
二战后随着制氧技术的发展，采用纯氧炼钢成为可能，推动了炼钢技术的飞速发展。
1952年，奥地利钢铁公司在林茨（LinZ）、1953年在多那维茨（Donawiz）分别分别建成了30吨氧气顶吹转炉车间，又叫L-D转炉。
我国于1951年实验空气侧吹转炉，1954年进行顶吹试验，1964年12月26日，首钢30吨转炉车间建成。
20世纪80年代，宝钢从日本引进70年代末技术，建成我国最大的300t转炉，以后首钢、武钢、鞍钢….陆续建成了210t、250t等大型转炉，钢产量大幅度提高，连续10年位居世界首位，去年钢产量达到4.9亿吨，比06年增加7000万吨。
占世界钢产量的40%。
2、炼钢的基本方法氧气顶吹转炉炼钢（LD转炉）--以氧化元素放热为热量来源。
电炉炼钢：以电能为热量来源，目前也在采用铁水、氧枪吹氧等工艺，后期还原。
平炉炼钢：以重油等为主要热源。
3、什么是钢、铁钢：C含量在0.0218%--2.11%之间的铁碳合金。
加工性能好，柔软，含杂质少，用途广泛。
铁：C含量在2.11%以上的为工业纯铁。
脆，不易加工，用途小。
，工业纯铁：C含量在0.0218%以下的称为工业纯铁。
4、炼钢的基本任务：脱碳、脱磷、脱硫、脱氧、去除有害气体和夹杂、提温、调整成分5、氧气顶吹转炉炼钢的优点：（1）吹炼速度快、生产率高：脱碳速度0.4-0.6%/min，冶炼周期20-40分钟。
电炉：3小时，目前50分钟左右。
（2）品种多、质量好：可冶炼全部平炉钢种及大部分电炉钢种。
（3）成本低，原材物料消耗少。
（4）基建投资少，建设速度快。
（5）易于连铸匹配，易实现自动化。
6、钢的五大元素：C、Si、Mn、P、S7、我厂设备装备情况：百吨车（2台） 80t天车铁水罐（60t）——————→600t混铁炉（2座）→50t铁水包—————→60t转炉→150t石灰窑80t天车60吨钢包→合金微调———→150*150方坯连铸机（2台）→连铸坯→轧钢（一轧、二轧）第二节炼钢用原材物料（2课时）原材料是炼钢的基础，原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的质量有直接的影响，所以必须大力提倡精料炼钢。
主要包括：主原料、辅原料和其它材料。
1、主原料：铁水、废钢、铁块1、1、铁水：占转炉装入量的70%-100%，铁水的物理热和化学热是转炉炼钢的基本热源，对铁水质量的要求为：1、1、1、铁水温度：要求有一定的铁水温度，必须大于1250℃，我厂在1350℃左右。
1、1、2、铁水成分：转炉可适应各种成分的铁水，但为确保顺行，铁水成分必须含量适当和稳定。
（1）Si：是转炉的重要发热元素之一，也是石灰消耗的决定性元素，因此不是越高越好，正常情况下在0.4%-0.8%之间。
Si高的危害：①增加渣料消耗、渣量大。
②易引起喷溅，加大金属损失③加剧对炉衬的侵蚀④影响前期化渣和成渣速度。
（2）Mn：含Mn高对冶炼有利，能促进初期渣早化，易去P、S，减少粘枪，降低合金消耗。
一般为0.2%-0.4%。
（3）P：有害元素，大力去除。
（4）S：除易切削钢外，S是有害元素，S主要来自于原料（铁水、铁块、溶剂等），转炉为氧化性气氛，去S率有限（35-40%），必须控制原料质量。
1、1、3、铁水除渣：铁水渣中SiO2、S含量很高，因此必须采取除渣措施，减少进入转炉。
一般要求小于0.5%。
1、2、废钢：是重要的、稳定的冷却剂，占装入量的30%以下，对废钢的质量要求为：①合适的块度：包括尺寸和单重。
②必须分类存放，避免稀有金属浪费。
③严禁密闭容器、爆炸物、有毒物品、耐材等混入。
④必须干燥、无油污。
1、3、生铁块：是目前主要的冷却剂，冷却效果不如废钢，与废钢搭配使用。
铁块成分必须控制好，尤其是S含量。
2、辅原料：造渣剂、铁合金（脱氧剂）2、1、造渣剂2、1、1、石灰：是炼钢主要的造渣材料，具有脱S、P的能力，占造渣材料的70%左右，石灰质量的好坏对炼钢有很大影响。
对石灰质量的要求：（1）有效CaO含量要高（2）SiO2、S含量要低（3）适当的块度（4）石灰的活性度：是石灰反应能力的标志，是衡量石灰质量的重要参数。
（高；能力强，成渣速度快。
）活性石灰：在回转窑或新型窑内，处于1150-1250℃较低温度下焙烧的石灰，气孔率高达40%以上，呈海绵状，体积密度小（1.7-2.0g/cm3），比表面积大（0.5-1.3m3/g），晶粒细小。
这种石灰反应能力强，称为软烧石灰或活性石灰。
2（过）烧率较高。
2、1、2、轻烧白云石由生白云石（CaMg(CO2)2）经焙烧后得到轻烧白云石，20世纪60年代开始应用，其目的是保持渣中一定的MgO 含量，减少炉渣对炉衬的侵蚀，提高炉龄。
2、1、3、萤石主要成分为CaF2,是造渣的助溶剂，可在短时间内帮助化渣，改善炉渣流动性。
但加入量过大，会造成泡沫化严重，易喷溅，损害炉衬，还会造成环境污染。
2、1、4、铁矿石（褐铁矿）主要成分为Fe2O3，熔化后被还原，产生大量的FeO，促进化渣，同时吸收大量的热。
因此，铁矿石（褐铁矿）在促进化渣的同时，起到很大的冷却作用，冷却效果是废钢的3倍。
但由于含一定量的SiO2，因此需补加部分石灰。
质量要求：Fe2O3≥56% SiO2≤10% 块度：10-50mm2、2、铁合金（脱氧剂）吹炼终点，出钢过程中，必须脱除钢中多余的氧，并调整成分达到钢种规格要求，必须向钢中加入脱氧剂和铁合金。
主要的铁合金：MnFe、MnSi、SiFe、NeFe、C线、Mn线…主要的脱氧剂：CaBaAISi、AI、CaSi、FeAISi…3、其它材料3、1、氧气：由制氧机分离空气而得，含氧在99.6%以上，是铁水中各种元素的氧化剂。
要求脱除水分，氧压要稳定。
3、2、增碳剂：出钢时，为达到钢种碳含量要求，需加入增碳剂增加钢水中的碳含量。
其固定碳含量不小于95%，粒度在3-5mm之间，不宜太大或太小。
必须准确称量入袋。
主要有：沥青焦、石油焦、无烟煤等3、3、焦碳：开新炉时用于烘炉。
第三节转炉炼钢工艺（8课时）1、炼钢的基本任务1、1、脱碳：将铁水中碳含量由4%左右降低到1.7%以下。
1、2、脱P、S：钢中P、S含量过高分别引起钢的热脆和冷脆，因此必须将P、S含量降低到钢种要求以下。
1、3、脱氧：钢中氧含量过高，不仅会增加钢的热脆性，而且会形成大量的氧化物夹杂。
1、4、去除钢中有害气体：钢中H、N分别会引起钢的氢脆和时效性。
1、5、去除夹杂：夹杂物的存在会破坏钢基体的连续性，从而降低钢的力学性能。
1、6、提温：要最终完成浇注过程，必须使钢水达到一定的温度。
1、7、合金化：要使钢成分达到所炼钢种的要求，确保钢的机械性能。
2、一炉钢在吹炼过程中成分的变化2、1、吹炼前期：Fe、Si、Mn被大量氧化，Si、Mn降到很低。
其主要反应式为：[Fe]+1/2{O2}=(FeO) 2(FeO)+1/2{O2}=(Fe2O3)[Si]+ { O2}=(SiO2) [Si]+2 (FeO)= (SiO2)+ [Fe][Mn]+ 1/2{O2}=(MnO) [Mn]+2 (FeO)= (MnO2)+ [Fe]Fe、Si、Mn的氧化均为放热反应，放出大量的热，提高温度。
2、2、C的氧化：Si、Mn被氧化的同时，C少量氧化，当Si、Mn氧化基本结束时，温度达到1450℃左右，C的氧化速度迅速提高，中期达到最快，后期又有所下降。
其主要反应为：[C]+ 1/2{O2}={CO} [C]+(FeO)= {CO} +[Fe][C]+ {O2}={CO2}2、3、P的去除：由于碱性氧化性炉渣的迅速形成，吹炼40%左右时间时，P就降低到0.02%以下，冶炼中后期，由于温度的不断提高和脱氧合金化，发生回P现象。
其主要反应为：2[P]+ 5(FeO)+3（CaO）=(3 CaO.P2O5)+ [Fe]2[P]+ 5(FeO)+4（CaO）=(4 CaO.P2O5)+ [Fe]2、4、S的去除：前期不明显，中后期高碱度活性渣形成后，随温度的提高，S得以部分去除。
其主要反应为：[FeS]+(CaO)=(FeO)+(CaS) [FeS]+(MnO)=(FeO)+(MnS)(CaS)+3(Fe2O3)={SO2}+6(FeO)+ (CaO)3、一炉钢的冶炼过程根据金属成分、炉渣成分、熔池温度的变化，吹炼过程大致分为以下几个阶段：3、1、吹炼前期：（Si、Mn氧化期）早化渣，多去P，均匀升温3、2、吹炼中期：（C的氧化期）控制好C、O反应均衡的进行，在均匀脱碳的同时继续去除P、S。
（控制返干和喷溅）3、3、吹炼后期：（终点控制）在拉碳的同时，确保钢中P、S含量合乎要求，钢水温度达到放钢要求，控制好炉渣的氧化性。
3、4、拉碳后，测温、取样，若成分、温度合格，便可出钢，在出钢过程中进行脱氧合金化。
3、5、放钢完毕，观察炉衬状况，进行溅渣护炉操作，组织下一炉生产。
4、转炉冶炼过程的五大制度装入制度、造渣制度、供氧制度、温度制度、终点控制及脱氧合金化。
4、1、装入制度：就是确定转炉合理的装入量、合适的铁水、废钢比。
4、1、1、装入制度不合理的危害装入量过大：喷溅严重，化渣困难，延长吹炼时间，吹损大，炉衬寿命降低。
装入量过小：熔池变浅，冲击炉底，产量低。
4、1、2、确定装入量时应考虑的因素（1）要有合适的炉熔比：转炉的工作容积V（m3）与公称吨位T（t）之比，称为炉容比，即V/T（m3/t）。
冶炼过程中应根据铁水成分、冷却剂种类、氧枪喷头结构等因素适当调整装入量，保持合适的炉容比。
大转炉炉容比可小些，小转炉可大些。
我厂：V：42.98 T：60 V/T：7.163（2）合适的容池深度：（3）与连铸生产相匹配。
4、1、3、类型：定量装入、定深装入、分阶段定量装入4、2、供氧制度：使氧气流股最合理的供给熔池，创造良好的物理、化学反应条件。
包括确定合理的喷嘴结构、供氧强度、氧压和枪位操作。
4、2、1、氧枪：由喷嘴、枪身两部分组成，并通水冷却。
喷嘴由紫铜锻造后切削加工而成，也有直接铸造成型的。
枪身为无缝钢管，由三层套装在一起组合而成，内层为氧气通道，中层和外层分别为冷却水的进水和出水通道。
喷嘴与枪身通过焊接连接。
4、2、2、喷嘴的类型及特点：（1）类型：单孔喷嘴和多孔喷嘴（3、4、5、6、8..）（2）喷嘴的结构：拉瓦尔管型结构，即收缩-扩张型。
其特点是能够把压力能最大限度的转化成速度能，获得最大流速（超音速）的氧射流，因而被广泛应用。
（3）马赫数：（Ma）是指气体的流速V与音速a之比，即：Ma=V/aMa＜1，亚音速 Ma＝1，音速 Ma ＞1，超音速（4）喷嘴是压力-速度的能量转换器，也就是将高压低速氧气流转化成低压高速的氧射流。
