[摘 要]連鑄是實(shí)現(xiàn)我國(guó)鋼鐵工業(yè)現(xiàn)代化的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。因此大力宣傳和普及連鑄技術(shù)知識(shí)是十分必要的。本文簡(jiǎn)要介紹了我國(guó)現(xiàn)有的連鑄設(shè)備，并著重?cái)⑹隽藝?guó)內(nèi)連鑄設(shè)備制造情況，以及對(duì)今后連鑄設(shè)備制造的設(shè)想。

[關(guān)鍵詞]連鑄設(shè)備 連鑄機(jī)生產(chǎn) 連鑄技術(shù)

中圖分類號(hào)：F861 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）19-0161-01

隨著鋼鐵冶金技術(shù)的不斷發(fā)展，就目前鋼鐵形勢(shì)而言，我國(guó)大多數(shù)國(guó)有大型鋼鐵企業(yè)落后的煉鋼工藝都得到了有效改善，連鑄等生產(chǎn)工序也隨之有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，這就要求我們進(jìn)一步統(tǒng)籌全局，做好設(shè)備的管理和維護(hù)。

在煉鋼的整個(gè)工藝過(guò)程中，連鑄生產(chǎn)是軋鋼生產(chǎn)的前道工序，也是煉鋼生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。在現(xiàn)代冶金企業(yè)中，連鑄生產(chǎn)對(duì)煉鋼生產(chǎn)的重要性越來(lái)越凸顯，一般來(lái)說(shuō)，連鑄生產(chǎn)工藝主要包括鋼包→中間包→結(jié)晶器→二次冷卻→拉坯矯直→切割→輥道輸送→推鋼機(jī)→鑄坯。在某種程度上而言，連鑄技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用對(duì)于鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō)是十分重要的，它改變了以往煉鋼車間的生產(chǎn)流程，使車間生產(chǎn)更為自動(dòng)化和連續(xù)化，信息技術(shù)也有了廣泛應(yīng)用，使生產(chǎn)質(zhì)量大幅提高。另外，隨著連鑄技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)于冶金行業(yè)內(nèi)的其它行業(yè)起到了推動(dòng)和促進(jìn)作用，對(duì)于企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化發(fā)揮了重要作用。

1.我國(guó)連鑄技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

連鑄即為連續(xù)鑄鋼（英文，Continuous Steel Casting）的簡(jiǎn)稱。在鋼鐵廠生產(chǎn)各類鋼鐵產(chǎn)品過(guò)程中，使用鋼水凝固成型有兩種方法：傳統(tǒng)的模鑄法和連續(xù)鑄鋼法。而在二十世紀(jì)五十年代在歐美國(guó)家出現(xiàn)的連鑄技術(shù)是一項(xiàng)把鋼水直接澆注成形的先進(jìn)技術(shù)。與傳統(tǒng)方法相比，連鑄技術(shù)具有大幅提高金屬收得率和鑄坯質(zhì)量，節(jié)約能源等顯著優(yōu)勢(shì)。從二十世紀(jì)五十年代開始，連鑄這一項(xiàng)生產(chǎn)工藝開始在歐美國(guó)家的鋼鐵廠中，這種把液態(tài)鋼水經(jīng)連鑄機(jī)直接鑄造成成型鋼鐵制品的工藝相比于傳統(tǒng)的先鑄造再軋制的工藝大大縮短了生產(chǎn)時(shí)間，提高了工作效率。到了八十年代，連鑄技術(shù)作為主導(dǎo)技術(shù)逐步完善，并在世界各地主要產(chǎn)鋼國(guó)得到大幅應(yīng)用，到了九十年代初，世界各主要產(chǎn)鋼國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了90%以上的連鑄比。中國(guó)則在改革開放后才真正開始了對(duì)國(guó)外連鑄技術(shù)的消化和移植,到九十年代初中國(guó)的連鑄比僅為30%。連鑄技術(shù)在我國(guó)今年來(lái)一直作為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)課題項(xiàng)目研究，就近年來(lái)發(fā)展趨勢(shì)看，主要問題存在于高度的自動(dòng)化有助于生產(chǎn)出無(wú)收縮鑄件，但如果液態(tài)金屬事先不除盡雜質(zhì)，在鑄造過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)問題。氧化是液態(tài)金屬雜質(zhì)的主要來(lái)源，氣體、礦渣或不溶合金也可能卷入液態(tài)金屬。為防止氧化，金屬盡量與大氣隔離。在中間包，任何夾雜物包括氣泡，其他礦渣或氧化物，或不溶合金也可能被夾雜在渣層。目前國(guó)際上鑄鐵型材已廣泛運(yùn)用到制造液壓閥體，高耐壓零件，齒輪、軸、柱塞、印刷機(jī)輥軸及紡織機(jī)零部件。在汽車、內(nèi)燃機(jī)、液壓、機(jī)床、紡織、印刷、制冷等行業(yè)有廣泛用途。

2. 連鑄技術(shù)

2.1 連鑄工藝的優(yōu)點(diǎn)

連鑄的生產(chǎn)過(guò)程是個(gè)連續(xù)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，鋼液將潛熱和顯熱釋放出來(lái)，凝固成有規(guī)則的鑄坯形式。鋼在這種過(guò)程中完成由液態(tài)向固態(tài)的轉(zhuǎn)變過(guò)程，這一過(guò)程較為復(fù)雜，鋼內(nèi)部的熱量、動(dòng)量和質(zhì)量，在傳輸過(guò)程中發(fā)生了一定的相變過(guò)程，通過(guò)應(yīng)力和外力作用產(chǎn)生形變過(guò)程，這一過(guò)程相互影響，往耦合進(jìn)行。同傳統(tǒng)的模鑄—初軋開坯的工藝相比，連鑄工藝有其自身的工藝特點(diǎn)：

（1）連鑄的生產(chǎn)極其簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝流程，原有的模鑄工藝從脫模、整模、鋼錠均熱到開坯，極大的增加了生產(chǎn)投資，據(jù)有關(guān)報(bào)道，采用連鑄工藝進(jìn)行生產(chǎn)，可減少 30%占地面積，可節(jié)省40%操作費(fèi)用，可節(jié)省40%基建投資，可減少15%耐火材料的消耗。

（2）在很多程度上提高了金屬的收得率，一方面，連鑄生產(chǎn)中使得鋼坯的切頭切尾損失大幅度降低,另一方面，通過(guò)連鑄生產(chǎn)其產(chǎn)品更容易接近最終產(chǎn)品，不再使用原有模鑄工藝中的加熱開坯環(huán)節(jié)，將金屬損失進(jìn)一步減少，有效地提高了金屬的收得率。

（3）有效地使生產(chǎn)過(guò)程中的能耗降低，避免了鋼錠開坯加熱過(guò)程中的燃料消耗，總體減少消耗接近一半。

（4）提高了生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化控制及機(jī)械化控制水平，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，為現(xiàn)代化企業(yè)升級(jí)改造創(chuàng)造條件。

2.2 主要工藝參數(shù)

連鑄機(jī)的主要工藝參數(shù)決定了產(chǎn)品規(guī)格和設(shè)備性能，同時(shí)也是機(jī)械設(shè)計(jì)和設(shè)備選型的重要依據(jù)，現(xiàn)將主要工藝參數(shù)介紹如下：

（1） 鑄坯斷面，是確定連鑄機(jī)功能要求與機(jī)型選擇的重要參考數(shù)據(jù)，我們不但要結(jié)合煉鋼爐的容量大小和連鑄機(jī)的生產(chǎn)能力，同時(shí)要兼顧到軋鋼機(jī)的規(guī)格同連鑄坯斷面之間的聯(lián)系，以保證生產(chǎn)出合格質(zhì)量產(chǎn)品的同時(shí)保證其斷面最小最經(jīng)濟(jì)。

（2）拉速：在連鑄機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中，拉速（m/mim）或注速（kg/min·流）是衡量連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的重要標(biāo)志，也是生產(chǎn)過(guò)程中，操作人員的主要控制參數(shù)，其速度受到鑄坯質(zhì)量（內(nèi)裂、偏析）、安全澆注（防止漏鋼）、設(shè)備條件（冶金長(zhǎng)度等多重因素影響。

（3） 冶金長(zhǎng)度，就是我們?nèi)粘Ｋf(shuō)的鑄坯的液心長(zhǎng)度。通常在最大拉速并且澆注最厚連鑄坯過(guò)程中，鋼液從結(jié)晶器液面位置到全部凝固完全的距離。它是影響弧形連鑄機(jī)半徑和二次冷卻區(qū)長(zhǎng)度最為重要的工藝參數(shù)。

（4） 弧形連鑄機(jī)的半徑，指的是外弧半徑。它是影響鑄坯厚度和設(shè)備高度的重要參數(shù)。

（5） 鑄機(jī)流數(shù)：在鋼包容量固定的前提下，一旦拉速、鑄坯斷面、澆注時(shí)間確定后，可以計(jì)算出鑄機(jī)流數(shù)，進(jìn)一步協(xié)調(diào)連鑄和冶煉的匹配關(guān)系。

3.薄帶連續(xù)鑄軋

薄板坯連續(xù)鑄軋是將熱軋同薄板坯鑄造聯(lián)系在一起進(jìn)行，也就是金屬凝體在連鑄機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)結(jié)晶器使金屬凝體凝固成薄板坯，之后的工序?yàn)橥ㄟ^(guò)連軋機(jī)最終軋成板材，實(shí)際上軋鋼和鑄造是兩種獨(dú)立的工序。薄板坯連續(xù)鑄軋工藝從本質(zhì)上將傳統(tǒng)的鋼材生產(chǎn)方法進(jìn)行改變，避免了熱軋、粗軋、連鑄及相關(guān)的加熱切頭等相關(guān)工序，直接將金屬液體凝固成型，將軋制和鑄造過(guò)程結(jié)合在一起，極大的縮短了工藝流程，有效地減少了能源消耗，降低了生產(chǎn)成本。

4. 對(duì)發(fā)展我國(guó)高效連鑄技術(shù)的看法

第一，要保證煉鋼生產(chǎn)的穩(wěn)定性和節(jié)奏性。為實(shí)現(xiàn)高效快節(jié)奏的連鑄生產(chǎn)，煉鋼部門不但要供應(yīng)穩(wěn)定，而且要保證供應(yīng)鋼水溫度合適、成分穩(wěn)定。原因主要在于鋼鐵與溶解氧反應(yīng)也可能產(chǎn)生碳化物。由于金屬是液態(tài)，這種碳化反應(yīng)是非常的快，同時(shí)產(chǎn)生大量高溫氣體，如果是在中間包或者結(jié)晶器中發(fā)生碳化反應(yīng)，氧元素還會(huì)反應(yīng)生成氧化硅或氧化鋁，如果產(chǎn)生過(guò)多的氧化硅或氧化鋁將有可能堵塞中間包與結(jié)晶器中間的連接管，進(jìn)而導(dǎo)致破壞生產(chǎn)。第二，對(duì)爐機(jī)配合給予高度重視。對(duì)于新建項(xiàng)目，要充分考慮到煉鋼與連鑄車間的爐機(jī)配合情況。而對(duì)于舊連鑄機(jī)改造來(lái)說(shuō)，爐機(jī)配合更為重要，將原有的連鑄機(jī)臺(tái)數(shù)多，小容量煉鋼爐多的情況，改造為高效連鑄機(jī)，要求加強(qiáng)鋼水分配與調(diào)度，適當(dāng)取舍部分連鑄機(jī)，已達(dá)到合理生產(chǎn)的目的，取得切切實(shí)實(shí)的經(jīng)濟(jì)利益。

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