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综合评述NA IHUO CA IL IAO/耐火材料2008,42(4)294～298薄带连铸侧封技术的研究现状及发展趋势刘鹏举1) 赵斌元1) 田守信2) 姚金甫2)1)上海交通大学材料科学与工程学院 上海2002402)宝山钢铁股份有限公司研究院摘 要 总结了国内外薄带连铸侧封技术(包括电磁侧封技术、气体侧封技术、固体侧封技术)的研究现状,重点介绍了固体侧封板的材质(主要有熔融石英质、高铝质、锆英石质、镁质、铝碳质、氮化硼质等),并展望了侧封技术的发展趋势和方向。
关键词 薄带连铸,侧封技术,固体侧封,耐火材料 当前高效、节能、环保,已经成为当代冶金行业的发展趋势。
因此,具有设备简洁紧凑、工艺简单、生产周期短、成材率高、能耗低等特点的薄带连铸技术已经成为冶金界的研究热点[1-6]。
薄带连铸就是把钢水经中间包直接注入两铸辊之间,直接轧制成厚度2～10mm的薄带。
这样能缩短生产流程,节约能源,提高成材率,并降低成本。
目前,薄带连铸技术在国内外多处于研究阶段,与之相关的一系列关键技术还有待突破,其中侧封技术就是制约薄带连铸技术发展的瓶颈之一。
侧封是为了能在两铸辊间形成液态金属熔池而在铸辊两端添加的防漏装置,它能起到约束金属液体,促进薄带成型,保证薄带边缘质量等作用[7]。
目前,主要有电磁侧封、气体侧封和固体侧封3种侧封,其中电磁侧封和固体侧封是当前冶金界研究的热点,而气体侧封作为一种新的侧封形式,还有待进一步研究。
而电磁侧封技术目前存在设备复杂,磁场不易控制,能耗高,危险性大等缺陷,其技术水平远未达到工业化生产的要求;固体侧封是目前最成熟、最接近实用的侧封技术。
1 国内外侧封技术的研究现状1.1 电磁侧封技术电磁侧封(E MD)技术试图用电磁力来约束钢液,实现轧辊端部无漏钢的非接触侧封,避免了钢液被侧封材料污染以及钢液遇冷结块等问题,从而提高铸带质量。
电磁侧封的优越性引起了冶金界的重视,世界各国都投入大量人力物力,做了大量研究工作。
薄板坯连铸连轧工艺与设备薄板坯连铸连轧工艺与设备是一种高效、节能的生产方式，主要应用于钢铁行业中。
本文将从工艺和设备两个方面，分别介绍薄板坯连铸连轧的工艺过程及其所需的设备。
一、工艺薄板坯连铸连轧工艺是由连铸、接辊、热卷、冷卷等多个步骤组成的。
其主要流程如下：（1）连铸在连铸过程中，坯料通过浇注头向结晶器内涌入，然后结晶器内的冷却水对其进行快速冷却，使其变成固态。
整个过程需要严格控制温度和冷却速度，以保证铸坯的质量和形状。
（2）接辊连铸后的铸坯需要进行加热，将其表面清洗并切割成固定长度，然后通过轧机的输送轨道将其送入热轧工序。
由于热轧要求较高的表面平整度和坯体温度控制，因此在接辊过程中还需要进行再加热和表面处理。
（3）热卷在热轧工序中，铸坯被加热到高温，然后通过辊压形变，将其从坯料状态逐步变成钢卷。
整个过程需要对温度、压力、速度等参数进行精密控制，以保证钢卷的质量和性能。
（4）冷卷将钢卷经过一系列的处理和加工，如酸洗、冷轧、切割、级配等，最终制成了一些不同尺寸和质量等级的薄板钢材。
二、设备薄板坯连铸连轧会用到多种设备，如连铸机、炉台、轧机、切割机等。
以下是其中几种常用的设备：（1）连铸机连铸机包括结晶器、浇注头、抽拉机构等多个部分。
这些部分需要紧密配合，同时保证温度、流量、速度等参数的精确控制。
部分连铸机还会附带温度测量仪、机器人等设备，以提高生产效率和产品质量。
（2）炉台炉台是热轧车间的关键设备之一，主要用于对钢坯进行再加热和预处理。
炉台一般分为多层，层数越多，预热越均匀，加热效果越好。
其中还包括多个加热炉和输送带。
（3）轧机轧机是将热轧坯卷成钢卷的关键设备之一。
在轧机中，需要对辊子、压力、温度等参数进行严格控制，同时加装了自动控制系统、物流系统、质检设备等，以适应高效生产需要。
（4）切割机切割机主要用于将冷轧后的母卷切割成指定尺寸的薄板材料。
切割机通常具备高速度、高精确度、低噪音等特点，同时还能够较好地适应各种材料和规格。
近期薄板坯连铸连轧技术的进步薄板坯连铸连轧技术是继氧气转炉炼钢、连续铸钢之后，钢铁工业的第三次技术革命，并在世界范围内得到迅速推广。
目前，各种形式的薄板坯连铸连轧技术之间不断融合、渗透、借鉴，逐步形成了当前技术先进成熟、市场占有率较高的薄板坯连铸连轧市场布局。
薄板坯连铸连轧技术具有工序简单、投资少、生产周期短、能耗低等特点，最早为废钢资源丰富地区的中小型钢铁企业生产薄规格板带类产品提供可行的工艺，以达到“以热带冷”的目的。
薄板坯连铸连轧技术自诞生以来，不断完善和发展。
成熟的薄板坯连铸连轧生产工艺包括CSP、ISP、FTSC、Conroll、QSP和TSP等。
各种薄板坯连铸连轧技术之间相互渗透，逐步形成当前具有市场竞争力的薄板带生产技术。
铸坯原始厚度增加、热卷厚度减薄、生产能力逐渐扩大等成为薄板坯连铸连轧技术的发展趋势。
半无头轧制和铁素体轧制等一系列关键技术的应用也推动其进一步优化和提升。
产能协调稳定扩大薄板坯连铸连轧技术虽然具有很多优点，但是自第一条生产线投产以来，一直存在生产线内部产能不匹配的问题，因薄规格和多品种轧制的需要，连轧机组从早期的5个～6个机架发展到现在的7个机架甚至更多，连轧机组年产能力可以达到350万吨～400万吨，而与其配套的薄板坯连铸产能则远远小于连轧产能。
第一代薄板坯连铸连轧生产线年产能力为160万吨～180万吨，第二代薄板坯连铸连轧生产线的年产能力扩大到220万吨～240万吨。
目前，制约生产线产能扩大的“瓶颈”问题是如何扩大连铸工序生产能力或者通过其他方法向连轧机组提供额外的坯料补充。
如何充分发挥热连轧机组的生产能力是薄板坯连铸连轧生产线取得最大经济效益的关键。
近年来，我国主要依靠技术进步扩大连铸生产能力。
薄板坯连铸连轧技术的进步主要包括：提高钢水质量和连铸技术水平，使铸机漏钢率大幅度下降;结晶器形式优化和浸入式水口技术进步，延长单中包浇注时间;铸机拉速提高使单位时间内生产能力扩大;电磁制动技术的应用使铸机高拉速下生产过程稳定;连铸连轧生产线设备技术进步，提高了生产线的作业率。
收稿日期:2007210214; 修订日期:2007212207作者简介:王振敏(19662 ),女,河南郑州人,副教授,博士生.主要从事金属材料加工和成型技术的研究.Vol.29No.2Feb.2008铸造技术FOUNDR Y TECHNOLO GYAISI304连铸薄带组织与取向的EB SD 分析王振敏1,3,方 圆2,齐俊杰1,张 跃1(1.北京科技大学新金属材料国家重点实验室,北京100083;2.宝钢技术中心,上海200941;3.辽宁科技大学材料科学与工程学院,辽宁鞍山114044)摘要:利用EBSD 取向成像技术,分析了双辊连铸法生产的A ISI304奥氏体连铸薄带的两相组织结构及取向特点。
结果表明,ND 2TD 方向上,不同的位置铁素体和奥氏体两相组织中晶界取向差在0°～15°的小角度晶界较多,表明薄带内部存在大量亚结构;薄带内部不同位置两相中的晶粒生长方向不同。
关键词:连铸薄带;EBSD 分析;晶粒取向中图分类号:T G113;T G249.7 文献标识码:A 文章编号:100028365(2008)022*******EBSD Analysis on Micros truct ure a nd Orie ntation of AISI 304Cas ting Thin StripWANG Zhen 2min 1,3,FANG Yu an 2,QI Jun 2jie 1,ZHANG Yue 1(1.State K ey Laboratory for Advanced Metals and Material ,U niversity of Science and T echnology B eijing ,B eijing 100083,China ;2.B aosteel Advanced T echnology Institute ,R and D Center ,Shanghai 201941,China ;3.School of Materials Science and E ngineering ,U niversity of Science and T echnology Liaoning ,Anshan 114044,China)Abs t rac t :The structure of dual phase and orientation of AISI304casting thin strip produced by twinroll caster were analyzed by orientation mapping based on E BSD technique.Re sults show that thereare a large of 0°～15low 2angle grain boundarie s (LAG Bs )in ferrite and austenite phase in different sections along ND 2TD direction.There are a large of substructure within casting thin strip and growth orientation is different in dual phase s of the casting strip.Ke y w ords :Casting thin strip ;EBSD analysis ;G rain misorientation 双辊连铸工艺是薄带连铸生产的重要方法之一,连铸法生产不锈钢薄带的工艺与传统的连铸坯轧制生产薄带的工艺有显著的不同。
薄板坯连铸连轧的技术组成唐荻蔡庆伍米振莉The Composition of the Techniqwue of Thin Slab ContinuousCasting and Continuous RollingTang Di Cai Qingwu Mi Zhengli(National Engineering Research Center for Advanced Rolling Technology,University of Science and technology Beijing,100083)1 发展历史薄板坯连铸连轧是80年代末出现的新技术,是钢铁工业近年来最重要的技术进步之一。
从1989年第一套采用薄板坯连铸连轧的热轧板厂投产以来,至今已有约40条生产线投产或在建。
薄板坯连铸连轧工艺与传统钢材生产技术相比,从原料至产品,吨钢投资下降19%～34%,吨材成本降低80～100美元,生产时间可缩短10倍以至数10倍,厂房面积、金属消耗、加热能耗、电耗分别为常规流程的24%、66.7%、40%和80%。
薄板坯连铸连轧技术的发展分为3个时期：开发期,推广期和提高期。
开发期始于1984年,德国西马克（SMS）公司首先投资进行开发工作,并于1987年在美国的纽柯钢铁公司建成第一个薄板坯连铸连轧（CSP）厂,即纽柯的Crawfordzville厂。
推广期从1989年Crawfordzville投产开始,薄板坯连铸连轧的技术优势为人们所认识,并成为世界钢铁业的投资热点。
除SMS的CSP技术外,还出现了德国德马克（MDH）的ISP技术,意大利达涅利（DANIELI）的FTSR技术,奥地利奥钢联（VAI）的CONROLL技术等等。
提高期从最近1～2年开始,原来的薄板坯连铸连轧技术仍有许多不足之处,需对其进行再开发和提高。
代表生产线是西马克在我国邯钢建设的热轧厂,达涅利在加拿大ALGOMA建设的生产线和德马克在南非建设的SALDANHA生产线。
薄板坯连铸连轧综述1.前言连铸连轧技术作为钢铁生产工业近年来最重要的技术进步之一，具有节省能源、流程短、设施少、成材率高、生产成本低、产品质量好、品种开发潜力大等突出优点11~文而在薄板坯在生产过程中应用该技术时获得的组织晶粒细小、二次枝晶间距小、偏析程度低，应用该技术进行生产优势更加明显⑹。
因此，全世界各大钢铁生产企业纷纷引进投建薄板坯连铸连轧生产线。
近些年来，随着薄板坯连铸连轧技术日益成熟和广泛，使人们熟悉到原来的薄板坯连铸连轧技术仍有很多不足之处，开头进行技术的再开发和提高，使技术更臻于成熟和完善。
2.薄板坯连铸连轧技术简介2.1连铸连轧技术连铸连轧全称连续铸造连续轧制I,是将液态金属连续通过水冷结晶器凝固后直接进入轧机进行塑性变形的工艺方法。
传统生产工艺是用熔炼炉将炼好的钢液铸成铸锭，经过保温、锻造制成锻坯，之后再通过均热炉加热到高温并保温一段时间后才进行热轧。
这一过程需要多次加热保温，既铺张了能源，也使生产周期过长。
而连铸连轧技术则是把熔炼好的液态钢倒入连铸机中轧制出钢坯（称为连铸坯），然后不经冷却，在均热炉中保温肯定时间后直接进入热连轧机组中轧制成型的钢铁轧制工艺。
这种工艺奇妙地把铸造和轧制两种工艺结合起来，相比于传统的先铸造出钢坯后经加热炉加热再进行轧制的工艺具有简化工艺、改善劳动条件、增加金属收得率、节省能源、提高连铸坯质量、便于实现机械化和自动化的优点口~叫2.2薄板坯连铸连轧连铸坯在轧制之前依据板坯厚度可以分为厚板坯连铸、中厚板坯连铸和薄板坯连铸。
随着连铸坯厚度的减小,板坯中部的冷却速度增大。
冷却速度增大之后，铸坯中部的晶粒变得细小、缺陷削减、偏析减轻、二次枝晶的间距也随之减小。
表1为文献⑺中依据钢研院供应的报告资料所做的统计。
因此，连铸连轧技术应用于薄板坯后的优势更加明显。
表2 根据钢研院提供的报告资料统计生产工艺铸坯厚度(mm)冷却速度木F品间距(mm)中间品粒组织情况厚板环连铸200-300W― 10°450晶粒粗大，有中心疏松中厚板坯连铸>90-150IO-1l~ιo∣250薄板坯连铸40-70IO1-IO240~100晶粒细小，致密，没有疏松3.薄板坯连铸连轧技术的进展历史依据产品生命周期理论和薄板坯连铸连轧技术各个不同进展阶段的详细特征，特殊是市场特征，可将薄板坯连铸连轧技术的进展分为下列四个阶段bl©：1、研发期(1985~1989) 1986年德国施罗曼一西马克公司(SMS)建筑了一台采纳“漏斗型”结晶器的立弯式薄板坯连铸机，并以6m∕min的拉速胜利地生产出50 mmX 1600 mm的薄板坯，该技术被称为CSP。
薄带连铸结晶辊表面处理孙小平*，吕春雷（宝武装备智能科技有限公司，上海201900）摘要：本文结合宝钢-宁钢薄带连铸产业化项目，介绍了关键备件结晶辊的表面处理生产实践。
研究表明：通过表面处理不仅能够提高结晶辊表面耐磨性，而且能够保护铜基体，增加修复次数。
通过滚压规则沟槽纹理形貌，喷丸毛化不规则形貌，可以提高结晶辊表面积，使之改善传热特性，进而提高带钢表面质量。
关键词：薄带连铸；结晶辊；电镀中图分类号：TQ153.1文献标识码：ASurface Treatment Technology of Crystallization Roller for Strip Contin‐uous CastingSUN Xiaoping*，LV Chunlei（Baowu Equipment Intelligent Technology Co.Ltd.，Shanghai201900，China）Abstract：Based on the industrialization project of continuous casting of thin strip in Bao Steel-Ning Steel，the production practice of surface treatment of casting roll was introduced in this paper.The sur‐face treatment can not only improve the surface wear resistance of the crystallization roller，but also pro‐tect the copper matrix and increase the number of repairs.The heat transfer characteristics can be im‐proved by regular groove texture and irregular shot blasting surface，so it can improve the surface quali‐ty of the strip steel.Keywords：strip continuous casting；crystallization roller；plating薄带连铸技术是冶金及材料研究领域内的一项前沿技术，实现铸轧一体化，简化了带钢的生产工序，使钢铁生产流程更紧凑，生产、投资成本更低。
