連鑄機

　　連鑄機

　　把高溫鋼水連續不斷地澆鑄成具（jù）有一定斷麵形狀和一定尺（chǐ）寸規格（gé）鑄坯（pī）的生產工藝（yì）過（guò）程（chéng）叫做連續鑄鋼。

　　完成這一過程所需的設備（bèi）叫連鑄成（chéng）套設備。澆鋼設備、連鑄機本體設備、切割區域設（shè）備、引錠杆收集（jí）及輸送設備的機（jī）電液一體化構成了連續鑄鋼核心部位設備，習慣上稱（chēng）為連（lián）鑄（zhù）機。

　　連鑄機簡介

　　連鑄機生產（chǎn）流程。將高溫（wēn）鋼水連續不斷地澆注到一個或（huò）一（yī）組水（shuǐ）冷銅製結晶器內（nèi），鋼水沿結晶器周邊逐漸凝固（gù）成坯殼，待鋼液麵上升到（dào）一定高度，坯殼凝固到一定厚度後拉矯機將（jiāng）坯拉出，並經（jīng）二次冷卻區噴水冷卻使鑄坯完全凝固，由切割裝置根據軋鋼要求（qiú）切成定尺。這種使高溫鋼水直接澆注成鋼坯的工（gōng）藝過程稱為連鑄。它的出現，從（cóng）根本上改變了（le）一個世紀以（yǐ）來占統治地位的鋼錠一出軋工（gōng）藝。由於其簡化了生產工序，提高了生產效率及金屬收得率，節約能源消耗使生產成本大（dà）為（wéi）降低，鋼坯質量好等優點得到了迅速的發展。現在的煉鋼企業，不論是長流程煉鋼還是短流程煉鋼，連鑄機的配備幾乎成為必然。

　　分（fèn）類

　　連鑄機可（kě）以按多種形式來分（fèn）類。若按結構外形可把連鑄機分（fèn）為立式連鑄機，立（lì）彎式連鑄（zhù）機，帶直線（xiàn）段弧（hú）形連鑄機（jī），弧形（xíng）連鑄機，多（duō）半徑橢圓形連鑄機和水平連鑄機。隨著（zhe）連鑄技術的發展，又開展了輪式連鑄機，特別是薄板坯連鑄機（jī）的（de）研究。

　　如果按照連鑄機所澆鑄的斷麵的大小和外形來區（qū）分，連鑄機又可分為板坯連鑄機（jī）、小（xiǎo）方坯連鑄機，大方坯連鑄機、圓坯連鑄機、異形斷麵連鑄機和薄板坯連鑄機。在方坯連鑄機中也包括（kuò）矩形坯連鑄機，通常把澆鑄斷麵（miàn）或當量斷麵（miàn）積大於（yú）200×200mm的鑄坯叫大方坯，斷麵或當量斷麵積小於160×160mm的鑄坯叫（jiào）小方坯，寬厚比大於3矩形坯稱為板坯。

　　若按連鑄機在共用一個鋼水（shuǐ）包下（xià）所能澆鑄的（de）鑄坯流數（shù）來區分，則可分為單流、雙流或多流連鑄機。

　　連鑄機的組成

　　一般（bān）連鑄機由鋼水（shuǐ）運載裝置(鋼水包、回轉台)、中間包及其更換（huàn）裝置、結晶器及其（qí）振動裝（zhuāng）置、二冷（lěng）區夾持輥及冷卻水係統、拉引矯直機、切斷設備、引錠裝置等組成(下圖)。中間（jiān）包起緩（huǎn）衝與淨化鋼液的作用，容量一般為（wéi）鋼水包容量（liàng）的20%～40%，鑄機流數越多，其容量愈大。結晶器是連鑄機的“心髒”，要求有良好的導熱性、結構剛性（xìng）、耐磨性及便（biàn）於製造和維護（hù）等特點，一般由（yóu）鍛造紫銅或鑄造黃銅製成，其外壁通水強製（zhì）均勻冷卻（què）。結晶器（qì）振動裝置的作用是使結晶器做周期性（xìng）振動，以防止初生坯殼與結晶器壁產生黏結而被拉破，振動曲線一般按正（zhèng）弦規律變化，以減少衝擊，其振幅和頻率應與拉速（sù）緊密配合，以保證鑄（zhù）坯的質量和產量。二冷（lěng）裝置安裝在緊接結晶器的出口處，其（qí）作用是借助（zhù）噴水或霧化（huà）冷卻以加速鑄（zhù）坯（pī）凝固（gù）並控製鑄坯的溫度。夾輥和導輥支撐著帶液芯的（de）高溫鑄坯，以防止鼓肚變形或造成內裂，同時在此區段落可進行液芯壓下技術以提高鑄坯質量和產量（liàng），要求二冷裝置水壓、水量可調，以適應（yīng）不同（tóng）鋼種和（hé）不同拉速的需要。拉矯機的作用是提供拉坯動力及對彎曲的鑄坯進行矯直，並推（tuī）動切割裝置運（yùn）動，拉坯速度對連（lián）鑄產量、質量皆有很大的影響，引錠裝置的作用是在連鑄開始前（qián），用引錠頭堵住結晶器下口，待鋼水凝固後將鑄坯（pī）引拉出鑄機，再脫開（kāi）引（yǐn）錠頭，將引錠杆收入存放裝置（zhì）。鑄坯切割設備則將連續（xù）運動中的鑄坯切割成定尺，常用的切割設備有火焰切割器或液（yè）壓剪與擺動剪。

　　主要機型介紹

　　連鑄機立式連鑄機

　　立（lì）式連鑄機（jī）是20世紀50～60年（nián）代之前（qián）的主要機型，其結構（gòu）示意圖如下圖所示。這種連鑄機的鋼水澆灌係統、結晶器（qì）、切割裝置以及鋼坯出口位置都布置（zhì）在（zài）連鑄機的垂直軸線上，

　　整個設備在車間內占（zhàn）用了很大的高度空間。立式連（lián）鑄機生產時，鑄坯在結晶器和二冷段內凝固，由於是垂直布（bù）置，液態金屬內的非金屬夾雜物易於上浮、鑄坯四（sì）周散熱也比較均勻，並且鑄坯在拉製過程（chéng）中（zhōng）不受其他的彎矯力作用，所得的鑄（zhù）坯質量（liàng）好，不（bú）易發生裂紋，因此比較適合生產合金鋼以及其他對裂（liè）紋敏感的鋼種。但這種連鑄機的高度過大、基建和設備的投資大、維護也（yě）比較困難，並且由於是高水頭澆鑄（zhù），鑄坯下段（duàn）在鋼水靜水壓力作用下易發（fā）生鼓肚變形，因此隻適合生產小斷麵的鑄坯。

　　連鑄機立彎式連鑄機

　　立（lì）彎式（shì）連鑄機（jī）是在立（lì）式連（lián）鑄機基（jī）礎上發展起來的一種過渡類機型（xíng）。它的上（shàng）部和立式連鑄機一樣（yàng），不同之處在於（yú）：立彎式連鑄機利用頂彎裝（zhuāng）置，在鑄坯完全凝固後將其頂彎90°，使（shǐ）鑄坯在（zài）水平方（fāng）向出鋼並切割。立彎式連鑄機（jī）部分降低了整機的高度，但是由於是在鑄坯完全凝固後再將其頂彎，因（yīn）此生產（chǎn）時容易發生裂紋等缺陷，主要用於小截麵坯（pī）料的生產。

　　連鑄（zhù）機弧形連（lián）鑄（zhù）機

　　弧形連鑄（zhù）機是世界（jiè）範圍內應用最廣（guǎng）泛能一種機型。它的結晶器、二（èr）次冷卻段、拉坯矯直機等都布（bù）置在相同半徑的1/4圓（yuán）周上（shàng），鑄坯在1/4圓周內完全凝固（gù），在水平（píng）切線必經一點矯直後（hòu）沿水平方向拉出，隨後進行定尺切割。

　　1、全弧形連鑄機

　　全（quán）弧形連鑄機又（yòu）稱（chēng）為單點矯直弧形連錨機。全弧（hú）形連鑄機的結晶器二冷裝置以及拉矯設備都（dōu）布置在一個圓的1/4弧度上。鑄坯在結晶器內形成弧形，拉出後（hòu）沿著弧形軌道運動，接受噴水冷卻，直至完全凝（níng）固（gù）。全凝固後的鑄坯到水平切點處進行矯直，然後拉出連鑄機切割成（chéng）定尺，從水平方向輸出。連鑄機高度基本等於圓（yuán）弧（hú）半徑。通常

　　把連鑄（zhù）機的（de）外弧半徑稱作弧形連鑄（zhù）機的圓弧半徑。

　　全弧形（xíng）連鑄（zhù）機的主要特點概括如下：

　　主要優（yōu）點：

　　(1)由於它布置在1/4圓弧範圍內，因此它的高度比立式、立彎式（shì）低，設備質量較輕，投資費用較低，設備安裝和維護方便，因而應用廣泛;

　　(2)由於設備高度低，鑄坯在凝固過程中承受的鋼水靜壓力相對（duì）較小，可減少因鼓肚變形而產生的內裂和偏析，有利於提高拉速和改善鑄坯質量。

　　主（zhǔ）要缺點：

　　(1)鋼水在凝固過程中，非金屬夾雜物有向內弧聚集（jí）的傾向，易造成鑄坯靠內弧側約1/4處的夾（jiá）雜（zá）物富集的缺陷;

　　(2)為防止產生內裂（liè），要求鑄坯在矯直（zhí）前完（wán）全凝固，限製了拉速的提高，影響生產（chǎn）能力。

　　2、多點矯（jiǎo）直弧形連鑄機

　　多點矯直弧形連鑄機示（shì）意圖如下圖所示。隨著連鑄機拉速的提高，鑄坯到矯直點時不（bú）能完全凝（níng）固，帶液芯的鑄坯在進行單點矯直時，由於固液界麵變形量大，鑄坯（pī）中心區易產生裂紋缺陷。因此（cǐ），采用多點矯直技術將總的（de）應變分散（sàn）到每一矯直點的應變中去，使鑄（zhù）坯固液界麵（miàn）變形率降低。這樣，鑄坯可以帶液芯矯直，而不產生內部裂紋，有利於提高拉（lā）速。

　　3、直結晶器弧形連鑄機

　　直結（jié）晶器弧形（xíng）連鑄機(直弧（hú）形連鑄機)采用直結晶器，結晶器往下配有2.5～3.5m的直線段，帶有液芯的鑄坯經過直線段後，被（bèi）逐漸彎曲成弧形，以後的過程與多點矯直弧形（xíng）連鑄機完全一樣。

　　主要優點：

　　(1)保留有立式連鑄機的優點，鋼水在直結晶器及其（qí）下部的直線段凝固過程中，有利於（yú）鋼液中大型夾雜物的上浮和（hé）均（jun1）勻分布。避免了鑄坯內弧側1/4處夾雜物富集（jí）的缺陷（xiàn），對生產高潔（jié）淨鋼效果明顯;

　　(2)由於鑄坯采用帶液芯漸近彎曲成（chéng）弧形，因而仍具有弧形連鑄機設備高度較低（dī）、建設費用較低的優點。

　　主要缺點：直弧形連鑄機多一（yī）個彎曲過程（chéng），對於裂紋敏感鋼種增加了在（zài）外弧側產生裂紋的可能性。

　　應該說，直結晶器弧形連鑄機是集立式和弧形連（lián）鑄機優點於一體的新型（xíng）連（lián）鑄機，目前越來越多鋼（gāng）廠的板坯連鑄機采（cǎi）用這種機型，因為它能更好地滿足鑄坯（pī）質量要求，提高生產效益。