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连续铸造及其与轧制的衔接工艺

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连续铸造及其与轧制的衔接工艺

连续铸造及其与轧制的衔接工艺

连续铸造及其与轧制的衔接工艺1. 引言连续铸造是一种现代化的铸造工艺，它与传统的间歇铸造相比具有更高的生产效率和质量控制能力。

随着工业技术的发展，连续铸造在轧制过程中的应用也越来越广泛。

本文将介绍连续铸造的基本原理和与轧制的衔接工艺。

2. 连续铸造的原理连续铸造是通过在连铸机上连续铸造金属坯料，将熔融金属倒入预先制备好的连续浇注铸模中，经过一系列冷却和凝固过程，最终形成所需的连续坯料。

连续铸造具有以下几个主要特点：•产量高：连续铸造可以实现连续、自动化生产，生产效率高于传统的间歇铸造。

•质量可控：由于冷却和凝固过程的控制，连续铸造可以获得均匀的结晶组织，从而提高材料的力学性能和物理性能。

•节省能源：连续铸造的过程中可以充分利用余热和余能，提高能源利用效率。

3. 轧制与连续铸造的衔接工艺在连续铸造生产的金属坯料经过冷却和凝固后，需要进行进一步的加工，其中轧制是最常用的一种加工方式。

轧制是利用辊轧机将金属坯料进行塑性变形，最终得到所需的板材、型材或管材。

轧制与连续铸造的衔接工艺主要包括以下几个步骤：3.1 金属坯料的预热在连续铸造后的金属坯料中，由于冷却和凝固过程的影响，金属坯料温度较低，不利于轧制操作。

因此，需要对金属坯料进行预热处理，将其温度提高到适合轧制的范围。

3.2 理化性能测试在进行轧制前，需要对金属坯料进行理化性能测试，以确保其符合轧制要求。

测试项目包括金属材料的化学成分、力学性能和物理性能等。

3.3 轧制机的调试轧制机是进行轧制操作的关键设备，调试工作包括辊轧机的调整和辊轧力的设定，以保证轧制过程中金属坯料的塑性变形符合要求。

3.4 轧制过程的控制轧制过程中，需要对金属坯料的温度、厚度、宽度等进行实时监控和控制。

一般采用自动控制系统，通过传感器和控制算法，对轧制参数进行调整，以实现所需的轧制结果。

3.5 轧制后的检验和修整轧制后的金属板材、型材或管材需要进行质量检验，包括外观质量、尺寸精度和力学性能等。

铸造工艺与轧制工艺

铸造工艺与轧制工艺

铸造工艺与轧制工艺全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：铸造工艺与轧制工艺是金属加工领域中非常重要的两种工艺，它们在机械制造、航空航天、汽车工业等领域都有着广泛的应用。

铸造工艺是将金属熔化后倒入模具中进行成型，而轧制工艺则是通过连续的挤压和拉伸加工，将金属坯料逐步加工成所需的形状和尺寸。

本文将分别介绍这两种工艺的原理、应用及特点。

铸造工艺是一种常见的金属加工方式，其原理是将金属或合金加热至液态状态，然后倒入预先制作好的模具中，待冷却凝固后即可得到所需形状的零件。

铸造工艺可以分为压力铸造、重力铸造、砂型铸造等不同方法，其中最常见的是砂型铸造。

砂型铸造是将石英砂或其他材料制成模具，然后将熔化的金属倒入模具中，待金属冷却后拆除模具即可得到成品。

铸造工艺适用于各种金属和合金，可制造出各种形状和尺寸的零件。

铸造工艺在工业生产中应用广泛，特别是在大型铸件的制造中。

例如汽车引擎的缸体、船舶的螺旋桨、工程机械的挖掘机臂等都是采用铸造工艺制造的。

铸造工艺的优点是可以制造复杂形状的零件，成本较低，但缺点是表面粗糙，需要二次加工。

轧制工艺是另一种常用的金属加工方式，其原理是将金属坯料通过辊轧机连续挤压和拉伸，使其逐步变薄并得到所需的形状和尺寸。

轧制工艺可以分为热轧和冷轧两种方式，热轧是在高温状态下进行加工，冷轧则是在常温下进行。

冷轧工艺可以得到更高的表面质量和尺寸精度，适用于生产高精度的零件。

轧制工艺在制造行业中有着广泛的应用，特别是在汽车工业、建筑行业和能源领域中。

例如汽车车身板、建筑结构材料、输电线缆等都是通过轧制工艺生产的。

轧制工艺的优点是可以得到高质量的表面和尺寸精度，但成本较高，生产效率较低。

总的来说，铸造工艺和轧制工艺都是金属加工领域中非常重要的工艺方式，它们各自有着自己的优点和适用范围。

在实际生产中，根据具体的零件形状和要求，可以选择合适的工艺方式进行加工，以确保产品质量和生产效率。

希望本文可以帮助读者更加深入了解铸造工艺和轧制工艺，并在实际生产中做出更好的选择。

11连铸工艺与设备连铸连轧的匹配XXXX

11连铸工艺与设备连铸连轧的匹配XXXX
11.1 连铸与轧制的衔接工艺
11.1 连铸与轧制的衔接工艺
连铸坯的断面形状和规格受炼钢炉容量及轧材品种规格和质量要求等因素的制约。铸机的生产能力应与炼钢及轧钢的能力相匹配，铸坯的断面和规格应与轧机所需原料及产品规格相匹配(见表2-1及表2-2)，并保证一定的压缩比(见表2-3)。为实现连铸与轧制过程的连续化生产，应使连铸机生产能力略大于炼钢能力，而轧钢能力又要略大于连铸能力(例如约大10%)，才能保证产量的匹配关系。
连铸坯热送热装和直接轧制工艺的主要优点是：(1)利用连铸坯冶金热能，节约能源消耗。节能效果显著，直接轧制可比常规冷装炉加热轧制工艺节能80%～85%；(2)提高成材率，节约金属消耗。由于加热时间缩短使铸坯烧损减少，例如高温直接热装(DHCR)或直接轧制，可使成材率提高0.5%～1.5%；(3)简化生产工艺流程，减少厂房面积和运输各项设备，节约基建投资和生产费用。
钢铁生产工艺流程发展方向：连续化、紧凑化、自动化。实现钢铁生产连续化的关键之一是实现钢水铸造凝固和变形过程的连续化，亦即实现连铸-连轧过程的连续化。连铸与轧制的连续衔接匹配问题包括产量的匹配、铸坯规格的匹配、生产节奏的匹配、温度与热能的衔接与控制以及钢坯表面质量与组织性能的传递与调控等多方面的技术，其中产量、规格和节奏匹配是基本条件，质量控制是基础，而温度与热能的衔接调控则是技术关键。
11.4 CC-DR工艺
连铸－直接轧制(CC-DR)工艺与采用的关键技术A 保证温度的技术1－钢包输送；2－恒高速浇注；3－板坯测量；4－雾化二次冷却；5－液芯前端位置控制；6－铸机内及辊道周围绝热；7－短运送线及转盘；8－边部温度补偿器(ETC)；9－边部质量补偿器(EQC)；10－中间坯增厚；11－高速穿带B.保证质量的技术1－转炉出渣孔堵塞；2－成分控制；3－真空处理RH；4－钢包－中间包－结晶器保护；5－加大中间包；6－结晶器液面控制；7－适当的渣粉；8－缩短辊子间距；9－四点矫直；10－压缩铸造；11－利用计算机系统判断质量；12－毛刺清理装置C 保证计划安排的技术1－高速改变结晶器宽度；2－VSB宽度大压下；3－生产制度的计算机控制系统；4－减少分级数D 保证机组可靠性的技术1－辊子在线调整检查；2－辊子冷却；3－加强铸机及辊子强度

《连续铸造及其与轧制的衔接工艺》课件

《连续铸造及其与轧制的衔接工艺》课件
连铸坯形状规格取决于：炼钢炉容量，轧机组成，轧材品种规格及质量要 求。 保证压缩比 2.2 连铸与轧制衔接模式及连铸－连轧工艺 (1) 连铸坯直接轧制工艺（CC－DR）补偿加热 (2) 连铸坯直接热装轧制工艺(CC-DHCR或HDR)也称为高温热装炉轧制 工艺,奥氏体区装炉。 (3) 低温热装工艺(Ar3~Ar1)，两相区装炉 (4) 低温热装工艺(Ar1~….)共析转变结束后装炉 (CC-HCR) (5) 常规冷装炉轧制工艺
1）连铸坯内部绝热技术和烧嘴加热技术相结合。 2）火焰切割机附近采用板坯边部加热装置。可采用电磁感应 加热或煤气烧嘴加热。
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
1.3 连铸生产工艺 注意防止各种缺陷的产生，严格控制浇注温度，化学成分要求严格。控制
Mn/Si和Mn/S。 拉坯速度－重要的工艺参数。 根据钢种不同，控制二次冷却区的冷却强度，控制各种缺陷的产生。
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
2连铸与轧制的衔接工艺 2.1钢坯断面规格及产量的匹配衔接
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
1.1连续机类型 按铸坯断面形状分：厚板坯、薄板坯、大方坯、小方坯、
圆坯、异型坯、椭圆坯连铸机。 按铸坯运行轨迹分：立式、立弯式、垂直－多点弯曲式、
垂直－弧形、多半径弧形（椭圆形）、水平式、旋转式连 铸机。 1.2连铸机组成 钢水运转装置（钢水包、回转台）、中间包及更换装置、 结晶器及其振动装置、二冷区夹持辊及冷却水系统、拉引 矫直机、切断设备、引锭装置。
《连续铸造及其与轧制的衔 接工艺》
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
1连续铸钢技术 将钢水连续注入结晶器,待钢水凝成硬壳后从结晶器出口
连续拉出或送出,经喷水冷却,全部凝固后切成坯料或直送 轧制工序。
（1）钢水在结晶器内得到迅速而均匀的冷却凝固，细晶 区较厚，柱状晶不发达。

连续铸钢工艺教程

连续铸钢工艺教程

连续铸钢工艺教程1.连铸工艺连铸工艺介绍连铸全称连续铸钢，与模铸不同，它不是将高温钢水浇铸到一个个的钢锭模内，而是将高温钢水浇注到一个或几个用强制水冷、带有“活底”（叫引锭头）的铜模内（叫结晶器），钢水很快与“活底”凝结在一起，待钢水凝固成一定厚度的坯壳后，就从铜模的下端拉出“活底”，这样已凝固成一定厚度的铸坯就会连续不断地从水冷结晶器内被拉出来，，在二次冷却区继续喷水冷却，带有液芯的铸坯一边走一边凝固，直到完全凝固，待铸坯完全凝固后，用氧气切割或剪切机把铸坯切成一定尺寸的钢坯。

连铸是连接炼钢和轧钢的中间环节，是炼钢生产的重要组成部分，连铸生产的正常与否，不但会影响到炼钢生产任务的完成，还会影响到轧材的质量和成材率。

一台连铸机主要由大包回转台、中间包、中间包车、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却装置、拉坯矫直装置、切割装置和出坯辊道等部分组成。

在连铸生产时通常用天车将钢包吊至大包回转台，然后大包转台将钢包旋至浇注位，经大包底部水口把钢水注入到中间包内，打开中间包塞棒后，钢水流入到下口用引锭杆堵塞并能上下振动的结晶器中，钢水沿结晶器周边冷凝成坯壳，当结晶器下端出口处坯壳有一定厚度时，带有液芯并和引锭杆连在一起的铸坯在拉矫装置的作用下，离开结晶器，沿着二冷段的支撑结构下移，与此同时铸坯被二次冷却装置进一步冷却并继续凝固，当引锭装置进入拉矫机后脱去引锭装置，铸坯在全部凝固或带有液芯的状态下被矫直，随后在水平位置被切割成定尺长度，经出坯辊道运送到规定地点，上述整个过程在实际生产中是连续进行的。

连铸的主要设备1.3.1钢包回转台钢包回转台设置在电炉、精炼同一跨，它的本体是一个具有两个钢包支撑架的转臂，绕回转台中心回转，钢包回转台工作时，出钢跨一侧的天车将盛满钢水的钢包吊放到支撑架上，然后回转台旋转180o，将钢包转到连铸跨中间包上方的浇注位进行浇注，浇注完毕，再把空包转出的同时，又把另一个盛满钢水的钢包旋转到浇注位置，这样就可以快速更换钢包，实现多炉连浇。

连续铸轧

连续铸轧


3.2 铸轧速度

铸轧开始时，为了进一步预热浇铸系统，铸轧速 度要很高，一般为正常铸轧速度的一倍半以上。
随着预热的进行，供料嘴内温度均匀，就要逐渐 增加冷却水量和降低铸轧速度，这个阶段液体金 属不能成形，金属会贴在铸轧辊上成为碎片；铸 轧速度降到一定数值时，板坯开始局部立起，并 不断扩展至整个断面……
3. 铸轧的热平衡条件

所谓连续铸轧的热平衡，就是进入整个铸轧系 统的热量要等于从铸轧系统导出的热量。如果 失去这个热平衡，连续铸轧将无法进行，或者 液体金属冷凝在挠注系统中。 影响铸轧热平衡条件的有：铸轧温度、铸轧速 度和冷却速度。

3.1 铸轧温度

铸轧温度一般以金属出炉温度为准。铸轧温度的 选定，必须充分考虑液体金属从炉内经流槽入前 箱，再进人浇道系统，最后从供料嘴送至铸轧辊. 在整个流样中温度的散失。必须保证为适应铸轧 要求的金属流动性，铸轧温度选得过低，使金届 容易冷凝在浇访系统中：选得过高，则容易不成 形，或板坯质量变差。


铸轧的基本条件

金属的液面高度
整个浇注系统是一个连通器。前 箱内液面水平高度就决定着供料 嘴出口处液体金属压力的大小。
若液面低，供应金属的压力过小， 则铸轧板面易于产生孔洞； 若液面过高，金属静压力过大，或在铸轧扳面上出现被 冲破的氧化皮，影响板面质量；或使液体金属进入辊隙， 造成铸轧中断。

带材的工艺称为连续铸轧。 这种工艺的显著特点使其结晶器为两个带水冷 却系统的旋转铸轧棍，熔体在辊缝间完成凝固 和热轧两个过程，而且是在很短的时间内。

1. 连续铸轧工艺的基本原理

炉内金属按照铸轧的要 求控制温度。经精炼处 理后的液态金属，通过 流槽进入浇道系统，并 控制液面高度。当液体 金属靠本身压力作用， 从供料嘴顶端溢出，随 即进入一对内部通冷却 水的旋转铸轧辊缝中被 轧制成板。

连续铸造工艺

连续铸造在一定程度上替代了传统的金属冶炼过程中的铸锭、脱模、初 轧等工序，既减少了冶金设备、场地的占用，又提高了钢水的成材率，从而 大大缩短了生产周期，使能源消耗和生产成本都得以降低。在连续铸造生产 过程中也极易出现各种各样的质量问题，如:漏钢、裂纹、偏析、针孔、机械 性能不合格等，从钢水冶炼、铸造工艺参数确定、连铸设备等，从以下几个 方面阐述了如何在整个生产过程中进行质量控制以得到优质铸坯。
图1 立式离心铸造示意图
1-浇包 2-铸型 3连-液续体金铸属造4-，皮带由轮于和皮金带属5-旋被转迅轴 6速-铸冷件 却7-电（动机30秒以内），导致合金结晶致密，组织均 也3)调有整在扇旋匀形转，段轮辊槽机子中械间成距形性的能线材较连好续铸；造而。离心铸造时，由于合金中不同金属的原子量不同，离心力 连续铸造使和得普通原铸子造比量较大有下的述金优点属：分部靠近外表面（距离轴心远），这样就使得合金的分部不 也连有续在 铸旋造均转使匀轮用槽的；中设砂成备形和铸的工的线艺材过冷连程却续都铸很非造简常。单，慢生，产效导率致和金其属冷利用却率过高，程用中以和很轧多机组金成属生产原线子时， 出还现可大抱量团节省的能现源。象，导 3)调整扇致形金段辊属子密间距度分部不再均匀。 1连、续由铸于造金使属用被连的迅设续速备冷铸和却工造，艺结时过晶程，致都密铸很，简件组单织上，均生没匀产，有效机率浇械和性注金能属系较利好统用；率的高冒，用口以，和轧故机连组成续生铸产线锭时在，还轧可制大量时节不省能用源切。 头去 如果用两尾个，圆辊节组约成结了晶金器则属可，用于提薄高板连了续收铸造得。率； 图 3、2为简铁 化简管 了化连 工续 序了铸 ，工造 免。 除序造，型及免其除它工造序型，因及而其减轻它了工劳动序强，度；因而减轻了劳动强度；所需生产面积也大为 离心铸造减的少生产；长度受到了限制，其直径决定了产品铸造长度。 连图续2 卧铸式造离在心国铸连内造外续示已意铸经图被造广生泛采产用易，如于连实续铸现锭机（钢械或化有色和金属自锭动），化连，续铸铸管锭等。时还能实现连铸连轧，大大提 1-浇包高2-浇了注生槽 3产-铸效型 4率-液，体金在属大5-端规差模6-生铸件产的情况下，其成本较低； 3图)调2为整铁扇管形连段续辊离铸子心造间。距铸造的生产长度受到了限制，其直径决定了产品铸造长度。连续铸造非 从机械强但度不方面会说受，由到于铸铜合造金长从连度续的铸造限结制晶器，中而流出且，可在一以定短程度期上内，结进晶行器起大到规了挤模压生作用产，；所以同其时强度，也离会比心离铸心铸造造高出 11、0％由到于生2金0％产属之被过间迅程速冷中却，，结表晶面致密氧，化组织层均较匀，厚机，械性从能而较好使；得铸造尺寸和终端毛坯尺寸差距较大，离 在连续铸心造铸生产造过；程中也极易出现各种各样的质量问题，如:漏钢、裂纹、偏析、针孔、机械性能不合格等，从钢水冶炼、铸造工艺参 数图确2 卧定式、离连心铸铸复设造备杂示等意断，图从面以生下几产个能方面力阐：述了离如心何在铸整造个生并产不过程能中根进行据质客量控户制的以得要到求优质生铸产坯。具有复杂断面结构 1-浇包的2-浇产注品槽 3，-铸而型 4高-液端体金连属续5-端铸差造6-可铸件以，并且可以将成本控制得很低 3简)采化用了气工水序冷，却从免方除机法造，械型选及强用其合度它理工方气序水面，比因说而，减轻由了于劳动铜强合度；金从连续铸造结晶器中流出，在一定程度上， 2、主要结工晶艺参器数起的制到定了挤压作用，所以其强度也会比离心铸造高出10％到20％之间

连铸工艺与设备之连铸连轧的匹配

； ➢ 有利于微合金化及控轧控冷技术的发挥，使钢材
组织性能有更大的提高。
11.3连铸坯热装及直接轧制技术发展概况
连铸连轧技术的起源
•传统轧 钢工序 能源消 耗情况
•加热炉－57.5% •电能－38.6% •其他－3.9%。
•节能的潜 力
20世纪50年代初期，开始实验研究工作，先后 建立了一些连铸连轧试验性机组进行探讨。
连铸－在线同步轧制 •含义
连铸与轧制在同一作业线上，铸坯出连铸机后， 不经切断即直接进行与铸速同步的轧制。
•特点 先轧制后切断，铸与轧同步，铸坯一般要进行在 线加热均温或绝热保温，每流连铸需配置专用轧机( 行星轧机或摆锻机和连锻机)，轧机数目1～13架。
可使成材率提高0.5%～1.5%。 3. 简化生产工艺流程 • 减少厂房面积和运输设备，节约基建投资和生产费
用。
•11.2 连铸与连轧衔接工艺类型
4. 生产周期缩短 ➢ 从投料炼钢到轧制出成品仅需几个小时； ➢ 直接轧制时从钢水浇注到轧出成品只需十几分钟
。 5. 产品的质量提高 ➢ 加热时间短，氧化铁皮少，钢材表面质量好； ➢ 无加热炉滑道痕迹，使产品厚度精度也得到提高
•类型3、4为铸坯冷至A3甚至A1线以下温度装炉，称 为低温热装轧制工艺，简称HCR(Hot Charge
Rolling)
•特点：装炉温度一 般在400～700℃之 间。而低温热装工
艺，则常在加热炉
之前还有保温坑或
保温箱等，即采用
双重缓冲工序，以
解决铸、轧节奏匹
配与计划管理问题
。
•类型5为传统的连铸坯冷装炉轧制工艺，简称CCR(Cold Charge Rolling)
•特点：连铸坯 冷至常温后， 再装炉加热后 轧制，一般连 铸坯装炉的温 度在400℃以下 。

2+连续铸钢与轧制的衔接工艺


高温热装 低温热装 （ 400℃ 低温界限）
5、常规冷装炉轧制工艺
2.2.2薄板坯连轧连轧CSP工艺（连铸坯直接轧制工艺 ）
2.2.3 2.2.3线、棒材车间典型的热装工艺布置（高、低温热装工艺）
采用热装热送工艺的优点：
（1）减少能源消耗、提高加热炉产量。（燃料消耗降低40%~67%，加热炉产 量提高20%~30%） （2）减少金属消耗（加热时间，金属损耗降0.3%） （3）降低建设投资、生产成本（厂房面积、起重设备、钢坯存量、人员） （4）缩短生产周期 （6）轧钢车间生产管理概念的革新、生产更灵活（按规格组织生产——》按钢 种组织生产）
2 连续铸钢与轧制的衔接工艺
主要内容：
2.1 连续铸钢技术 2.2 连铸与轧制的工艺衔接 2.3 采用热送热装工艺的条件
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2.1 连续铸钢技术 什么是连续铸钢？
连铸是把液态钢用 连铸机浇注、冷凝、 连铸机浇注、冷凝、 切割而直接得到铸坯 的工艺， 的工艺，它是连接炼 钢和轧钢的中间环节。 钢和轧钢的中间环节。
5、电磁搅拌 ：均匀成分、细化晶粒，加速铸坯凝固，使气体和夹杂 上浮 。 6、多点矫直和压缩浇注 ：防止内外裂纹
2.2 连铸与轧制的工艺衔接
2.2.1 连铸-连轧衔接模式
1‘、连续铸轧 1、连铸坯直接轧制工艺 2、连铸坯A3线以上温度装炉 （热送直接轧制） 3、A3线A1线之间温度装炉 (直接热装轧制工艺) 4、A1线以下到400℃温度装 炉（热装轧制）
弧形连铸机工艺示意图
6、引锭装置 7、铸坯切割设备：定尺、火焰切割、液 压或摆动剪
铸坯鼓肚变形示意图
2.1.3 连铸生产工艺
连铸工艺必须保证铸坯的质量和产量， 连铸坯常见的缺陷有： 表面缺陷 内部缺陷 形状缺陷

连铸连轧原理课件1


连铸机类型
厚板坯 薄板坯
断面形状 大方坯 小方坯 圆坯 异型坯 运行轨迹
立式 立弯式 多点弯曲 弧形
椭圆形
连铸机类型

按铸坯断面分类
连铸机类型
连铸机示意图
机型的特点
（1）立式连铸机：
结晶器、二冷段、拉坯和剪切沿垂直方向排列
优点： － 无弯曲变形、冷却均匀，裂纹少。 － 夹杂物容易上浮。 缺点： ·设备高，建设费用大。 ·钢液静压大，容易产生鼓肚。
1.2 连铸的发展史
世界上第一台工业生产性连铸机是1951年在原苏联 红十月钢厂投产的立式半连续式装置。它是双流机， 断面尺寸180mm×600mm。 作为连续式浇铸的铸机是1952年建在英国巴路钢厂 的双 流立弯式铸机，其生产断面尺寸为 50mm×50mm 和90mm× 90 mm的小方坯。 宽板坯铸机于1959年建在原苏联的新列别茨克厂。 日本住友和罗西为新日铁光厂提供的世界上第一台不 锈钢宽板坯连铸机在1960年12月投产，宽度为 1050mm。 在整个50年代，连续铸钢技术尽管开始步入工业生 产，但产量很少，1960年的产量仅为115万吨，连铸 比仅为0.34﹪。
1.2 连铸的发展史

连续浇铸思想的启蒙阶段 (1840～1930年) 1840年美国 人塞勒斯(Sellers)获得了连续 铸铅的专利。

图1
图2
1856年英国人贝塞麦(Henry Bessemer) 采用双辊连铸机 浇铸出了金属锡箔、铅板和 玻璃板，并获专利。
1.2 连铸的发展史
1.2.1 早期尝试 美国亚瑟（B.Atha）（1866年）和德国工程师戴伦 （R.M.Daelen）(1877年)最早提出以水冷、底部敞口 固定结晶器为特征的常规连铸概念。前者采用一个底 部敞开、垂直固定的厚壁铁结晶器并与中间包相连， 施行间歇式拉坯；后者采用固定式水冷薄壁铜结晶器、 施行连续拉坯、二次冷却，并带飞剪切割、引锭杆垂 直存放装置。 1920～1935年间，连铸过程主要用于有色金属，尤其 是铜和铝的领域。
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2011-10-18
16
第四章 型材生产工艺基础
1)了解型材产品种类 了解型材产品种类 2)掌握型线生产的特点、轧机布置及 掌握型线生产的特点、 掌握型线生产的特点 生产工艺。 生产工艺。
2011-10-18
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4.1 型材及发展历史
一.型材及分类 1.型材的定义 1.型材的定义
经过塑性加工变形、 具有一定断面形状和尺 经过塑性加工变形 、 寸的直条实心金属材成为型材。 寸的直条实心金属材成为型材。 复杂断面型材和棒线材统称为型材。 复杂断面型材和棒线材统称为型材。
2011-10-18 9
2011-10-18
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不同衔接模式适应范围
• 连铸坯 热装轧制（ CC—α-HCR） ， 这种模式 连铸坯热装轧制 （ 热装轧制 α ） 的热装温度一般 的热装温度 一般300℃~600℃ ， 这种模式比较 ℃ ℃ 一般 适合连铸车间与轧钢车间距离较远， 适合连铸车间与轧钢车间距离较远，且连铸能 力与轧机能力不能很好匹配的情况。 力与轧机能力不能很好匹配的情况。 • 连铸坯两相区热装轧制（CC—(α+γ)-HCR）， 连铸坯两相区热装轧制 两相区热装轧制（ α γ ） 连铸坯直接热装轧制（ 连铸坯直接热装轧制（CC—DHCR），这两 一般在600℃ ～ 1150℃ ， 比 种模式的热装温度一般在 ℃ ℃ 种模式的热装温度 一般在 较适合连铸车间与轧钢车间距离很近， 较适合连铸车间与轧钢车间距离很近，且连铸 机与轧机小时能力基本匹配的情况。 机与轧机小时能力基本匹配的情况。（棒、线、 型钢生产基本属于该模式） 型钢生产基本属于该模式）
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3.3 连铸与轧制的衔接模式
1）连铸坯冷装炉轧制(CCR)-连铸坯与轧 ）连铸坯冷装炉轧制 连铸坯与轧 机距离远或不能匹配，不能热装热送。 机距离远或不能匹配，不能热装热送。 2）连铸坯冷至 1线以下α状态热装轧制 ）连铸坯冷至A 线以下α状态热装轧制 (α-HCR)。 α-HCR)。 3）连铸坯冷至两相 α+γ)区，热装轧制 ）连铸坯冷至两相(α γ 区 (α+γ-HCR)。 α γ 。 4）连铸坯直接热装轧制 ）连铸坯直接热装轧制(CC - DHCR) 。 5）连铸坯直接轧制 (CC- DR) 。 ）
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3.2 钢坯生产及连铸与轧制生产的连续化
（1）钢坯生产的主要方法 ） 1）轧制法 在初轧（或开坯）机上将钢锭轧 在初轧（ ）轧制法—在初轧 或开坯） 成各种断面形状的钢坯的方法。 成各种断面形状的钢坯的方法。 2）锻造法 用锺锤（或水压机）将钢锭锻成各 用锺锤（ ）锻造法—用锺锤 或水压机） 种断面形状的钢坯的方法。 种断面形状的钢坯的方法。 3）连铸法 在连铸机上采用连续铸造直接将钢 ）连铸法—在连铸机上采用连续铸造直接将钢 水浇注成各种断面形状的钢坯的方法。 水浇注成各种断面形状的钢坯的方法。 4）压铸法 在连铸机上将钢水压铸成各种断面 ）压铸法—在连铸机上将钢水压铸成各种断面 形状的钢坯的方法。 形状的钢坯的方法。 各种方法生产的钢坯之比较见表下： 各种方法生产的钢坯之比较见表下：
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4.1型材及发展历史 4.1型材及发展历史
2.型材分类 2.型材分类
（1）按生产方法分类 热轧型材、冷弯型材、 冷轧型材、冷拔型材、 热轧型材 、 冷弯型材 、 冷轧型材 、 冷拔型材 、 挤压型 锻压型材、热弯型材、焊接型材、特殊轧制型材。 材、锻压型材、热弯型材、焊接型材、特殊轧制型材。 （2）按断面特点分类 复杂断面型材和简单断面型材。 复杂断面型材和简单断面型材。 复杂断面型材又叫异型断面型材 ， 可分成凸缘型材、 复杂断面型材又叫 异型断面型材，可分成凸缘型材 、 异型断面型材 多台阶型材、宽薄型材、局部特殊加工型材、 多台阶型材 、 宽薄型材 、 局部特殊加工型材 、不规则曲线 型材、复合型材、周期断面型材和金属丝材等等。 型材、复合型材、周期断面型材和金属丝材等等。 简单断面型材的横断面对称、外形比较均匀、简单， 简单断面型材的横断面对称 、 外形比较均匀 、 简单 ， 方钢、 如方钢、圆钢、扁钢等。 19 2011-10-18 圆钢、扁钢等
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• 连 铸 坯 直 接 轧 制 （ CC-DR ） ， 钢 坯 温 度 一 般 在 1150℃ 以上 连铸机生产的高温连铸坯切割后直接 ℃ 以上,连铸机生产的高温连铸坯切割后直接 输送到轧机中进行直接轧制， 一般情况下， 输送到轧机中进行直接轧制 ， 一般情况下 ， 在连 设有均热炉， 铸和轧机间设有均热炉 铸和轧机间 设有均热炉 ， 一方面对输送过程中的 连铸坯进行边角补热或均热， 连铸坯进行边角补热或均热 ， 另一方面作为缓冲 以便轧机出现事故时储存热钢坯。 以便轧机出现事故时储存热钢坯 。 这种模式要求 连铸与轧机的小时能力高度匹配， 轧机能力应大 连铸与轧机的小时能力高度匹配 ， 于连铸机的能力。（板带生产基本属于该模式） 于连铸机的能力。 板带生产基本属于该模式） • 说明： 说明： • （ 1） 方式 ） 之加热炉改为在线感应炉快速加热 ） 方式4） 即为方式5） 即为方式 ） • （ 2） 方式 ） 包括 等连铸-连轧短流程工 ） 方式5） 包括CSP,ISP等连铸 连轧短流程工 等连铸 艺。Compact Strip Production Inline Strip Production
习题
• 1.连铸及连铸 连铸及连铸——连轧工艺与传统模铸 连铸及连铸 连轧工艺与传统模铸 热轧工艺比较有何优越性？ 热轧工艺比较有何优越性？ • 2.连铸与轧制的衔接模式及主要关键技 连铸与轧制的衔接模式及主要关键技 术有哪些？ 术有哪些？ 3.简述各钢坯生产法的实质，为什么要 简述各钢坯生产法的实质， 简述各钢坯生产法的实质 发展连铸坯生产？ 发展连铸坯生产？
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连铸法不足： 连铸法不足 1）钢种受一定限制，目前仅限于镇静钢、 ）钢种受一定限制，目前仅限于镇静钢、 半镇静钢； 半镇静钢； 2）压缩比受限制，不宜生产特厚板。 ）压缩比受限制，不宜生产特厚板。 3）规格少，连铸工艺较复杂。 ）规格少，连铸工艺较复杂。 由于连铸法的上述优点， 年代以来 由于连铸法的上述优点，80年代以来 获得迅速发展， 获得迅速发展，连铸法已成为钢坯生产的 主要生产方式和发展方向。 主要生产方式和发展方向。
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3.5 实现高水平热装热送，直接轧制、连续 实现高水平热装热送，直接轧制、 铸轧的条件 1） 连铸车间具有高温无缺陷连铸坯生产 ） 技术；无缺陷坯率＞ 技术；无缺陷坯率＞90%。 。 2） 连铸机与轧机很好的衔接技术 ； 尽量 ） 连铸机与轧机很好的衔接技术； 减少轧机正常停机时间。 减少轧机正常停机时间。 3）炼钢连铸、轧制操作高度稳定，有效 ）炼钢连铸、轧制操作高度稳定， 作业率 ＞ 85%， 且各工序生产能力应 ， 匹配得法。 匹配得法。 4） 建立贯穿上下各工序一体化的生产计 ） 划管理和质量保证体系。 划管理和质量保证体系。
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(3)整灌钢水的连铸自始至终的冷却凝固 整灌钢水的连铸自始至终的冷却凝固 时间接近， 时间接近，连铸坯纵向成分偏差可控制 在10％以内，远比模铸钢锭为好 ％以内，远比模铸钢锭为好; (4)在塑性加工时为消除铸态组织所需的 在塑性加工时为消除铸态组织所需的 压缩比也可以相对减小， 压缩比也可以相对减小，铸坯的组织致 有良好的机械性能。 密，有良好的机械性能。
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Байду номын сангаас
机械制造用异型材等
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4.1型材及发展历史 4.1型材及发展历史
（4）按断面尺寸大小分类。 按断面尺寸大小分类。 大型、中型和小型型材。小型材 kg/m; 20kg/m ≤ 5kg/m; 中 型 材 5 ～ 20kg/m ， 大 型 20kg/m ≥20kg/m （5）按使用范围分类。 按使用范围分类。 通用型材、专用型材和精密型材 通用型材、专用型材和精密型材。
4.1型材及发展历史 4.1型材及发展历史
（3）按使用部门分类 铁路用型材（钢轨、鱼尾板、道岔用轨、车轨、 铁路用型材 （ 钢轨 、 鱼尾板 、 道岔用轨 、 车轨 、 轮箍） 轮箍） 汽车用型材（轮辋、轮胎挡圈和锁圈） 汽车用型材（轮辋、轮胎挡圈和锁圈） 造船用型材（L型钢 、 球扁钢 、 Z字钢 、 船用窗 造船用型材 （ 型钢、球扁钢、 字钢、 框钢） 框钢） 结构和建筑用型材（ 型钢、 工字钢、 槽钢、 结构和建筑用型材 （ H 型钢 、 工字钢 、 槽钢 、 角钢、吊车钢轨、窗框和门框用材、钢板桩等） 角钢、吊车钢轨、窗框和门框用材、钢板桩等） 矿山用钢（ 型钢、 槽帮钢、 矿用工字钢、 矿山用钢 （ U 型钢 、 槽帮钢 、 矿用工字钢 、 刮 板钢） 板钢）
6） 加热炉应能灵活调节燃烧系统 ， 以适 ） 加热炉应能灵活调节燃烧系统， 应经常波动轧机小时产量以及热坯与坯 料之间经常转换。 料之间经常转换。 7） 应设置完善的计算机系统 ， 在炼钢 、 ） 应设置完善的计算机系统， 在炼钢、 连铸及轧机之间进行控制和协调。 连铸及轧机之间进行控制和协调。
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5）在连铸与轧制之间应有缓冲区。 ）在连铸与轧制之间应有缓冲区。
为了充分发挥热装效果， 为了充分发挥热装效果，希望即使在轧机 短时停轧（换辊、换轧槽） 短时停轧（换辊、换轧槽）时也不产生冷坯离 故在连铸与轧制之间应有缓冲区。 线，故在连铸与轧制之间应有缓冲区。为了在 重新开轧后能吸收掉积存的热坯、轧机（ 重新开轧后能吸收掉积存的热坯、轧机（包括 加热炉） 加热炉）最大小时产量应高于连铸机最大小时 产量20~25%。 产量 。
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连铸法生产的优点： 连铸法生产的优点：
1）不用初轧机简化了生产工序和设备、 ）不用初轧机简化了生产工序和设备、 节省投资和劳动力； 节省投资和劳动力； 2）比初轧坯形状好，成分均匀、坯长 ）比初轧坯形状好，成分均匀、 重量）易调节； （重量）易调节； 3）成材率提高 ～13%，可达 以上。 ）成材率提高6～ ，可达94%以上。 以上 4）能耗低、可降低成本 ）能耗低、可降低成本10% 5）易热装、热送、直接轧制和实现自动 ）易热装、热送、 化。