包钢公司薄板坯连铸连轧、连轧钢管和热电厂8、9号锅炉建设...

第一篇：包钢公司薄板坯连铸连轧、连轧钢管和热电厂8、9号锅炉建设...

包钢公司薄板坯连铸连轧、连轧钢管和热电厂8、9号锅炉建设工程竣工环境保护验收公示材料

一、工程基本情况

项目名称：包钢公司薄板坯连铸连轧、连轧钢管和热电厂8、9号锅炉建设工程

建设内容：新建薄板坯连铸连轧厂、连轧钢管厂和扩建热电厂8、9号锅炉

建设单位：包头钢铁（集团）有限责任公司 建设地点：内蒙古自治区包头市

工程投资：工程总投资概算为60.79亿元，其中环保投资概算为2.4179亿元，占整个工程的3.98%。

工程建设情况：1993年4月开工建设，于2001年11月全部建成并投入试运行

监测期实际生产负荷：大于80% 环评编制单位：北京环境评价联合公司 环保设施设计单位：包头钢铁公司设计院等单位 环保设施施工单位：包钢建设公司等单位

验收监测单位：中国环境监测总站、包头市环境监测站

二、环境保护执行情况

按照国家有关环境保护的法律法规，该三项工程进行了环境影响评价，履行了建设项目环境影响审批手续。目前各个环保设施已经按照环评报告书和初步设计与主体工程同时完成建设并投入试运行。

各工程的环保管理工作由包钢公司环保处和各分厂安环科负责。各工程的日常监测工作由公司监测站实施。各个环保设施的运行维护工作由生产班组负责，各分厂安环科负责建立各个环保设施的操作方法、运行状况、维护修理及例行监测情况方面的详细档案。

三、验收监测结果

中国环境监测总站和包头市环境监测站于2003年2月对该工程进行了现场监测：

（一）薄板坯连铸连轧厂

1、废气：

（1）转炉二次烟气中烟粉尘和氟化物的排放浓度分别为41.1mg/m3和2.02 mg/m3，符合验收评价标准《工业窑炉大气污染物排放标准》GB9078-1996（II时段三级）的相应限值（150mg/m3和15mg/m3）；

（2）精炼炉外排烟气中的烟粉尘、SO2和氟化物的排放浓度分别为5.87 mg/m3、28.67 mg/m3和0.30 mg/m3，均符合验收评价标准《工业窑炉大气污染物排放标准》（GB9078-1996）II时段三级的相应限值（150 mg/m3、2860 mg/m3和15 mg/m3）；

（3）加热炉烟气中的烟尘和SO2浓度分别为91.22mg/m3和45.12mg/m3，均符合验收评价标准《工业窑炉大气污染物排放标准》（GB9078-1996）II时段三级的相应限值（300 mg/m3和1200 mg/m3）；

（4）原料料仓外排粉尘的浓度为68.88mg/m3，排放量为11.35kg/h，均符合《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）II时段三级相应限值的要求（120 mg/m3和22kg/h）。

2、污水：一次烟气除尘用水处理设施和连铸连轧用水处理设施运行正常，处理后的污水全部回用。

3、固体废物：薄板坯连铸连轧工程产生的固体废物全部回收利用。

4、排放总量：废气中的烟粉尘403.92t/a，二氧化硫141.98t/a，氟化物7.344t/a。

（二）连轧钢管厂

1、废气：连轧钢管工程外排轧制烟气中的烟尘排放浓度为6.91mg/m3，烟尘排放量为7.18kg/h，满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）Ⅱ时段三级的相应限值（120 mg/m3和8.5kg/h）。

2、污水：钢管轧制过程中产生的浊循环水经过污水处理设施的处理全部回用。

3、固体废物：连轧钢管工程产生的固体废物全部回收利用。

4、排放总量：废气中的烟粉尘58.16t/a。

（三）热电厂8、9号锅炉工程

1、废气：（1）锅炉烟气中SO2的排放浓度为138mg/m3，符合《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-1996）Ⅲ时段标准限值（2100mg/m3）的要求；烟尘排放浓度为382mg/m3，符合《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-1996）Ⅱ时段标准限值（400mg/m3）的要求，与《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-1996）Ⅲ时段标准限值（200mg/m3）有差距。

（2）输煤系统煤粉尘的排放浓度为20.5mg/m3、排放量为1.29kg/h，均符合《大气污染物综合排放标准》（GB13223-1996）Ⅱ时段三级的相应标准限值（120mg/m3和76.5kg/h）要求。

2、污水：锅炉排放的灰渣采用水力输灰方式通过管道排入灰渣坝，灰渣坝内污水悬浮物为116mg/L，CODCr为25.9 mg/L，石油类为0.51 mg/L，氟化物为5.36 mg/L，均符合评价标准限值的要求，但是pH值为9.01～9.20，超过评价标准限值。要求灰渣坝的上层清水经进一步处理,才可外排。

3、固体废物：锅炉排放的灰渣排入灰渣坝堆存。

4、排放总量：废气中的烟粉尘1407.64t/a，二氧化硫573.54t/a，氮氧化物969.21t/a。

第二篇：连铸连轧课程论文1

概述薄板坯连轧连轧技术在高强度钢产品方面的应用

摘要：近几年，薄板坯连铸连轧生产线在我国得到了迅速的发展，如何利用该技术来生产新的高强度钢，来满足社会日益发展的需要成为目前研究的重点。本文简要介绍一下薄板坯连铸连轧技术的优势和常见微合金元素在薄板坯连铸连轧技术中的应用；综述了近年我国在利用薄板坯连铸连轧工艺进行低成本高强度微合金化钢的研发方面的进展，指出该技术今后的发展方向。关键词：薄板坯连铸连轧；高强度钢；优势；微合金；应用

薄板坯连铸连轧是近十几年来世界钢铁工业取得的重要技术进步，目前在全球范围已得到广泛推广应用。然而，随着TSCR流程产能的不断扩大，国内外市场需求的变化以及与常规连铸连轧流程板带产品的竞争，对TSCR流程的板带产品研发提出了新的挑战，这就是如何根据新流程的特点不断研究开发出低成本、高性能的热轧板带产品。

又由于微合金化技术是提高钢材综合性能的有效的技术措施，于是国内外在这方面做了大量研究，通过对钢中微合金化元素的固溶、析出、相变组织形成以及板带力学性能关系的研究，逐步形成了TSCR流程微合金化技术，开发出了一批具有较低成本的高性能、高强度微合金化板带新产品。薄板坯连铸连轧技术的优势

薄板坯连铸连轧的工艺过程与常规厚板坯连铸连轧工艺的最大不同在于热历史不同。在薄板坯连铸连轧工艺过程中，从钢水冶炼、浇铸到热连轧板卷成品约为2h，板坯经历了由高温到低温、由γ→α单向变化过程，而常规连铸连轧工艺中板坯的热历史为γ（1）→α,α→γ（2）,γ（3）→α的3次反复相变过程。由于薄板坯和厚板坯连铸连轧的热历史及变形条件与过程不同，决定其再结晶、相变以及第二相粒子析出过程和条件不同，从而对成品板材的组织性能具有不同的影响[ 1]。

拿涟钢在CS P线上开发的一种低合金高碳高强钢65Mn来说，所生产的65Mn的碳含量为 0.65％，屈服强度为490MPa，抗拉强度为870MPa，延伸率为18％。所生产的65Mn强度比传统工艺生 产的65Mn强度提高了约40％—30％。金相检验其组织为铁素体和珠光体，在薄板试样中发现了纳米级珠光体。与传统生产工艺比较，CSP生产的高碳钢晶粒更细小。其细小的沉淀析出强化物也能 在试样中发现[ 2]。

正是由于薄板坯连铸连轧技术具有传统工艺所没有的巨大优势，使开发新的钢种出来产生了可能。例如，国内外还未见其关于生产TRIP钢的报道，如何利用现有的薄板坯连铸连轧生产线开发TRI P钢种并使之批量化生产，对钢铁企业、汽车工业及其相关行业的发展具有深远的意义。于浩等人在实验室条件下模拟薄板坯连铸连轧工艺试制了600MPa级C—Si—Mn系TRIP钢，其力学性能检测及组织分析结果表明，用此工艺生产600MPa级C—Si—Mn系TRI P钢是可行的[ 3]。

由此可见，薄板坯连铸连轧技术在开发新钢种方面具有巨大的潜力。常见微合金元素在薄板坯连铸连轧技术中的应用

（1）V元素

V微合金化技术是最早应用于薄板坯连铸连轧流程的微合金化技术。V在奥氏体中固溶度大、析出温度低、对粗晶奥氏体再结晶的抑制作用小的特点，与薄板坯连铸连轧流程加热温度低、加热时间短、铸造粗晶组织直轧的特点相适应，特别是氮含量高的电炉一薄板坯连铸连轧流程更有利于发挥钒的作用；已开发出屈服强度275～550 MPa级各种用途的低合金高强度钢；例如马钢和安徽工业大学开发的X60管线钢[ 4]。同时还发现了钒及其碳氮化物在薄板坯连铸连轧流程上对组织超细化的作用，由此开发出了超细晶高成形性结构钢。例如珠钢与钢铁研究总院在电炉一薄板坯连铸连轧流程上采用V—N微合金化技术获得铁素体晶粒尺寸3～4µm，屈服强度可达到550 MPa级高成形性结构钢[ 5]。

（2）Nb元素 Nb微合金化技术在传统流程中已得到广泛应用，人们对其在薄板坯连铸连轧流程上的应用也寄予了厚望。基于大量的试验研究结果和工业化生产经验，人们已认识到铌微合金化技术应用于薄板坯连铸连轧流程所面临的混晶和无效Nb的问题，并已找到解决问题的办法。目前，Nb微合金化技术已较广泛地应用于薄板坯连铸连轧流程，采用薄板坯连铸连轧Nb微合金化技术已开发出系列低合金高强度钢，包括QSt E34O～46OTM的高强度汽车结构钢、X52～X70的管线钢以及石油套管用钢J55、马钢开发了低合金高强度钢Q460D、邯钢开发了汽车大梁板H510等。

（3）Ti元素

由于Ti微合金钢强度波动大、性能不稳定的问题，Ti微合金化技术在传统流程上没有得到广泛应用，受此影响基于薄板坯连铸连轧流程的Ti微合金化技术的研究一直无人问津。最近，珠钢与北京科技大学合作，以Ti为微合金化元素，在普通集装箱板SPA—H的基础上，开发出组织和性能良好的屈服45O～700MPa级高强耐候钢系列产品[ 6]。

（4）B元素

随着薄板坯连铸连轧技术 的广泛应用，人们逐步认识到薄板坯连铸连轧流程生产的热轧板卷组织细化、强度偏高，不适于用做冷轧原料的特点，受在传统流程上向低碳铝镇静钢加入微量B能够实现晶粒粗化的经验的启发，开始研究薄板坯连铸连轧B微合金化技术。目前，人们已对B粗化铁素体晶粒、降低强度的机理有了清楚的认识，并普遍用B微合金化的方法解决薄板坯连铸连轧冷轧原料强度偏高的问题，已批量生产出冷轧原料用钢SPHC、SPHD和SPHE。

同时，为完善薄板坯连铸连轧微合金化技术，我们需重点从以下几个方面着手：①深入研究上面四种常见元素在连铸连轧技术中对钢组织和性能的影响；②加强基于薄板坯连铸连轧流程的复合微合金化技术的研究，特别是薄板坯连铸连轧流程各种微合金元素的耦合作用，丰富和拓展薄板坯连铸连轧微合金化技术；③充分发挥薄板坯连铸连轧微合金化技术的特点，开发低成本地生产各类高性能的低合金高强度钢的生产技术，进而建立低成本高性能钢的技术体系。利用薄板坯连铸连轧技术开发的高强度钢种

（1）高强、超高强耐候钢

高强耐候钢主要用于车辆、桥梁和集装箱等的制造，属于高附加值的钢材。因同时要求高强度、高耐蚀性以及良好成形性和焊接性能，故对其冶金工艺控制要求很高。国内已有多家TSCR企业研制开发出高强及超高强耐候钢板带系列产品，其屈服强度在450～700MPa 级，不仅相对成本较低，而且具有良好的综合性能。就拿广州珠钢同北京科技大学合作开发的钢来说吧，在SPA—H普通耐候钢成分的基础上，添加成本最低的微合金元素Ti，通过合理调整化学成分、优化热连轧及控冷工艺，控制组织细化和析出强化，从而生产出性能良好的Ti微合金化高强及超高强耐候钢系列产品，屈服强度在450～700MPa级[ 6]。其冶金成分特是不添加价高的Nb，V，Mo等合金元素，采用添加微量的合金元素Ti(Ti含量质量分数为0.04％ ～0.13％)通过优化控制热连轧及冷却卷取工艺参数，使钢中形成大量弥散分布的纳米析出粒子，从而形成强烈的析出强化效果，使钢的强度达到高强和超高强。

（2）低碳贝氏体超高强钢

利用TSCR线采用微合金化技术可以生产屈服强度600 MPa和700 MPa级低碳贝氏体超高强钢，这类超高强钢主要用于制造高空作业车、起重机吊臂等工程机械，以达到减轻结构重量的作用。表1为在本钢的TSCR线上研究开发出的600 MPa和700 MPa级低碳贝氏体超高强钢的力学性能[ 7]。

表1 本钢TSCR线上生产的600 MPa和700 MPa级低碳贝氏体超高强钢的力学性能。

由表1可见，低碳贝氏体超高强钢的屈服强度在655～845MPa，抗拉强度在720～870MPa，伸长率在15.5％～22％，钢板具有良好的塑性和强韧性。钢的微观组织由均匀细小的B+F构成，B组织约占50％(体积分数)。

（3）高强汽车结构用钢

近年，在我国的一些TSCR线上研究开发出Nb，V，Ti单一微合金化或复合微合金化技术，生产汽车大梁板或轮辋、轮辐用热轧高强汽车用钢。其中，生产汽车大梁板多采用低碳(c≤0.20％)+Nb微合金化技术生产。表2为邯钢、珠钢及马钢CSP线，本钢FTSR线和济钢ASP线开发生产的510 L汽车大梁板的冶金成分范围[ 8-13]，表3为板材的力学性能。

表2 TSCR线开发生产微合金化5IOL钢的成分范围(w/％)

表3 TSCR线开发生产微合金化5IOL钢的力学性能

从表2冶金成分看，前三个企业的510L均采用Nb微合金化，Nb含量≤0.045％，而后两者(马钢和珠钢)采用更经济、成本更低的微量Ti处理(Ti≤0.03％)。从表3力学性能来看，钢板的抗拉强度在520～605MPa，均达到或明显超过51OL的强度要求，并且均具有较高的强韧性、良好的塑性和成形性能[ 8-13]。

在珠钢CSP线上，采用V微合金化开发出屈服强度550 MPa级高强汽车板。表4为 V微合金化汽车用钢的主要化学成分，表5为其力学性能。化学成分设计采用低碳(C=0.05％)添加微合金元素V(0.12％)[ 14]，钢板组织为超细晶组织，晶粒尺寸3—4 µm。随板厚不同，屈服强度范围在590～625 MPa，并具有良好的成形性能。该热轧汽车板主要用于制造物流货运用半挂车车体结构件。

表4 V微合金化汽车用钢的主要化学成分

表5 V微合金化钢的主要力学性能和组织

包钢CSP线采用低成本的成分设计，C≤0.07％，Si≤0.40％，Mn≤1.6％，P≤0.015％，S≤0.00 5％通过热轧工艺控制开发出DP540MPa级热轧双相钢。其屈服强度为355～460MPa，抗拉强度540～645MPa，延伸率28.0％～38.5％，该双相钢主要用于制造轿车及卡车车轮、汽车横梁和纵梁等[ 15]。

（4）冷冲压用钢

目前我国已建成14条TSCR线，绝大多数建有冷轧和退火线，并在转炉后建有RH处理炉，用以生产汽车和家电用冷轧深冲板。开发生产超深冲IF(无间隙原子)钢多采用Ti或Ti+Nb微合金化成分设计，有的企业在生产DQ级冲压板时为了降低热轧板的强度，采用加 B微合金化处理。

马钢CSP线和本钢FTSR线的IF钢化学成分和成形性能[ 7,16]见表6和7。均采用Ti微合金化处理，冷轧退火或热镀锌后的板材具有良好的成形性能，可用于汽车内板成形件。

表6 马钢CSP线和本钢FTSR线的IF钢化学成分

表7 马钢CSP线和本钢FTSR线的IF钢成形性能

（5）高性能管线钢

管线钢、石油套管用钢是薄板坯连铸连轧微合金化产品开发生产的另一重要方向。根据TSCR线的工艺特征，国内外已研究开发出X46，X52，X60，X65，X70，X80等多种级别的石油天然气用管线钢以及J55石油套管用钢。

例如本钢和唐钢的FTSR线以及包钢的CSP线开发生产的X65管线钢[ 17-19]，成分设计均采用微量Nb+V+Ti复合微合金化方式，钢板的力学性能均超过X65级别标准，并具有良好的强韧性。钢板的典型显微组织为铁素体+珠光体+针状铁素体。

近年，在鞍钢和济钢的中薄板坯连铸连轧线ASP上也相继开发出高级别管线钢X70和X80。在成分设计上，鞍钢2150ASP线开发生产的X70采用C—Mn—Mo—Nb系(其中C=0.03％～0.06％，Nb=0.06％～0.08％，Mn≤1.70％)；X80采用C—Mn—Mo—Cr—Nb系(其中C=0.02％～0.05％，Nb=0.07％～0.11％，Mn≤1.90％)，适当添加Cu，Ni等元素，工艺上采用洁净钢冶炼、连铸技术、热装轧制技术和热机械轧制技术，保证板材具有良好的强韧性匹配和良好的抗HIC性能。X70钢的组织特征为针状铁素体，X80钢的组织特征为在针状铁素体中分布大量细小的M／A岛组织[ 20]。济 4 钢1700ASP线开发生产X70管线钢的合金成分设计采用Nb+Ti，Nb+V+Ti和 Nb+V+Ti+Mo3种微合金化方案，由此得到的组织分别为铁素体+珠光体(晶粒尺寸4～10µm)、细小的铁素体+珠光体(晶粒尺寸6～8µm)、铁素体+贫珠光体+针状铁素体(晶粒尺寸5～8µ m)。钢板的强度和韧性值随复合微合金化种类的增加而提高，屈强比和塑性值相差不大[ 21]。结语

目前，薄板坯连铸连轧微合金化技术体系的框架已形成、各类微合金钢的产品结构已基本建立随着薄板坯连铸连轧技术更广泛地推广应用，基于薄板坯连铸连轧流程的各类微合金化技术的基础研究将进一步深化、系统化、将会发现更多的不同于传统流程的特殊规律，各类微合金化钢的生产技术将进一步完善、产品范围将进一步拓展、产品性能将进一步提高，薄板坯连铸连轧微合金化技术的发展将进一步丰富和发展微合金化技术、增强薄板坯连铸连轧技术的竞争力，为钢铁工业产品结构调整和技术进步作出更大的贡献。

参考文献

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第三篇：连铸连轧课程论文6

连铸连轧技术

题目： 薄板坯连铸连轧技术及高强度微合金钢

产品开发

学

院: 专

业: 学

号: 学生姓名: 指导教师: 日

期:

摘 要

薄板坯连铸连轧工艺的生产流程有别于传统工艺流程。由于连铸薄板坯没有经过α-γ和γ-α 和这两个相变过程，因而导致轧前奥氏体晶粒粗大，不利于产品的组织细化和性能提高。另外，因轧前奥氏体中微合金元素的溶解量相对较高，故而轧后的沉淀强化效果较强。通过优化道次变形量、轧制速度、轧制温度、冷却速率和卷取温度等工艺参数可得到综合性能优良的微合金高强度的带钢产品。

关键词：薄板坯；连铸连轧；微合金化；高强度钢；工艺参数

1．引言

薄板坯连铸连轧生产宽带钢是80年代末开发成功的一项短流程工艺。该工艺能缩短生产周期、节约能源、提高钢材收得率和生产率、降低基建和生产费用、减少占地面积和操作人员；因而受到冶金界的青睐。但近年来的实践和研究结果表明，用薄板坯连铸连轧技术产的微合金高强度钢仍存在一些影响产品质量的问题，如：原始组织细化不足，晶粒尺寸分布不均匀以及存在中心偏析和带状组织等。

本文归纳了薄板坯连铸连轧的典型工艺（CSP）—（Compact Strip Production）工艺的特点，分析了存在的问题，探讨了对其进行技术改进和提高微合金高强度钢产品质量的途径。

2薄板坯连铸连轧工艺技术

世界上第一条薄板坯连铸连轧生产线即采用了CSP技术，它于1989 年由美国纽柯公司的克拉福兹维尔厂建成并投入使用。该工艺设备包括漏斗型结晶器、立弯式连铸机、辊底式隧道均热炉及5-6机架连轧机。钢水经连铸机铸成50-70mm厚的薄板坯，进入均热炉匀热，再经高压水除鳞后进入热连轧机组轧制，然后冷却后成卷，从钢水浇铸到成品离线仅需1.5小时。如图1。

图1 薄板坯连铸连轧设备图

薄板坯连铸连轧工艺以生产低碳钢为主，其工艺过程与传统连铸-热轧工艺相比，冶金差异显著，因而得到的组织有所不同。因薄板坯厚度减薄，它在结晶器内的冷却速率远远大于传统的板坯，其二次、三次枝晶更短，某些试验已经证明，枝晶间距已由230mm厚板坯的90-230μm 减小到50mm厚板坯的50-120μm。

2.1 CSP工艺技术(Compact Strip Production)CSP工艺也称紧凑式热带生产工艺。CSP生产工艺流程一般为：电炉或转炉炼

钢→钢包精炼炉→薄板坯连铸机→剪切机→辊底式隧道加热炉→粗轧机(或没有)→均热炉(或没有)→事故剪→高压水除鳞机→小立辊轧机(或没有)→精轧机→输出辊道和层流冷却→卷取机。

2．2 ISP工艺技术(Inline Strip Production)ISP工艺也称在线热带钢生产工艺。ISP生产线的工艺流程一般为：电炉或转炉炼钢→钢包精炼→连铸机→大压下量初轧机→剪切机→感应加热炉→克日莫那炉→热卷箱→高压水除鳞机→精轧机→输出辊道和层流冷却→卷取机。

2.3 FTSR工艺技术(Flexible Thin Slab Rolling)FTSR工艺(Flexible Thin Slab Rolling)被称之为生产高质量产品的灵活性薄板坯轧制工艺。FTSR工艺流程一般为：电炉或转炉炼钢→钢包精炼→薄板坯连铸机→旋转式除鳞机→剪切机→辊底式隧道式加热炉→二次除鳞机→立辊轧机→粗轧机→保温辊道→三次除鳞装置→精轧机→输出辊道和带钢冷却段→卷取机。

2.4 CONROLL工艺技术

CONROLL工艺是奥钢联工程技术公司开发的用于生产不同钢种的连铸连轧生产工艺。CONROLL工艺流程为：常规连铸机→板坯热装(或直接)进步进梁式加热炉→带立辊可逆粗轧机→精轧机架→输出辊道和层流冷→卷取机。

2.5 QSP工艺技术

QSP技术是日本住友金属开发出的生产中厚板坯的技术，开发的目的在于提高铸机生产能力的同时生产高质量的冷轧薄板。QSP工艺生产流程一般为：电炉或转炉炼钢→钢包精炼炉→薄板坯连铸机→剪切机→辊底式隧道加热炉→立辊轧边机→粗轧机→高压水除鳞机→精轧机→卷取机。

2.6 TSP工艺技术(Tippins-Samsung Process)倾翻带钢新技术，简称TSP。TSP工艺流程一般为：电弧炉(AC或DC）或转炉炼钢→钢包精炼→薄板坯连铸机→步进式加热炉→高压水除鳞机→立辊轧边机→单机架斯特克尔轧机→层流冷却→卷取机。

2.7 CPR工艺技术(Casting Pressing Rolling)

CPR工艺即铸压轧工艺，用于生产厚度小于25mm的合金钢和普碳钢热轧带材。它利用浇铸后的大压下(60%的极限压下量)，仅使用一组轧机，最终可生产厚度为6.0mm的薄带卷，也可生产低碳钢、管线钢、铁素体和奥氏体不锈钢及高硅电工钢等。该生产线包括一台连铸机、一台感应炉、除鳞机、一台四辊轧机。工艺流程示意为：电炉或转炉炼钢→钢包精炼炉→薄板坯铸压轧→感应加热炉→旋转

式高压水除鳞机→精轧机→层流冷却→卷取机。

3Ti微合金化高强耐候钢系列产品开发与应用

高强耐候钢的开发，主要技术路线是晶粒细化和沉淀强化。微合金化在细化晶粒的同时，还能提供可观的沉淀强化效果，钢中常用的微合金元素有Nb、V和Ti。珠钢根据集装箱和汽车行业对高强耐候钢的需求，结合珠钢电炉薄板坯连铸连轧流程产品组织和性能的特点，通过Ti微合金化技术，合理调整化学成分、优化热连轧工艺及冷却工艺，开发出综合性能优良、屈服强度450—700 MPa级的高强钢系列产品。其主要生产工艺流程为：原料一电炉冶炼一钢包精炼一薄板坯连铸一均热一热连轧一层流冷却一卷取。

珠钢高强耐候钢主要在集装箱、载重汽车等物流运输、工程机械制造行业应用。应用结果表明，高强耐候钢在零部件冲压、焊接和组装成形等工序都表现出性能稳定、强度较高，具有良好的加工成形性能，满足工业制造工艺的要求；同时实现了减轻重量、提高运输效率、降低运输成本的目的[4]-[7]。

3.1 CSP厂生产铌微合金化低合金高强度钢的工艺

Nb微合金化对热机械工艺是必不可少的。它能起强烈的奥氏体加工硬化作用，并像Mn那样可以降低奥氏体向铁素体转变的温度，因此具有强烈的晶粒细化作用。晶粒细化为其它强化机制的应用打下了基础和提供了关键的前提条件。Nb微合金化还有促进贝氏体组织的形成和析出强化作用。

CSP厂生产的Nb微合金HSLA钢范围很广，覆盖了屈服强度至700MPa的可成形热轧薄板钢。强度高至X70的API钢种可以大规模生产。更高强度的微合金热轧钢和耐酸性气体的管线钢正在开发当中。薄板坯连铸和直轧工艺生产的Nb微合金钢具有均匀的细晶粒微观组织，有很高水平的强度、塑性和韧性，满足标准的要求。CSP厂生产的热轧带钢在不同工业领域都有广泛的应用[8]。

3.2 钒微合金化技术——坯连铸连轧高强度钢

20世纪60年代发展起来的V、Ti、Nb微合金化技术，以其显著的技术经济优势，在世界范围内获得了广泛的应用。微合金化技术的发展对钢铁工业的进步起到了巨大的推动作用，有入把它称为20世纪钢铁工业领域最突出的物理冶金成就之一。在V、Ti、Nb三种微合金化元素中，般认为V主要是通过沉淀强化来提高钢的强度。

研究结果表明，为充分发挥V的沉淀强化作用，含钒钢中增氮是十分必要的。含钒钢中增氮。通过利用廉价的氮元素，优化了钒的析出，显著提离沉淀强化效

累，达到节约钒熙用量，降低成本的目的。钒氮钢中V(CN)在奥氏体中析出，起到晶内铁素体核心作用，明显细化铁素体晶粒。钒在贝氏体中的析出起到明显强化作用，提高了贝氏体的强度。钒氮徽合金化技术在高强度钢筋、非调质钢、薄板坯连铸连轧高强度带钢等产品中获得广泛应用。

薄板坯连铸连轧工艺与传统热轧带钢工艺存在很大差异。首先，薄板坯连铸连轧工艺因其近终形和快速凝固的特点，包晶区成分的钢(C含量0．07％-0．15％范围)无法采用此工艺生产，而这一成分范围恰恰是传统HSLA钢的典型成分。为了适应工艺条件的要求，薄板坯连铸连轧技术生产的高强度钢大多采用低碳含量设计(低于0．07％C)。其次，传统的高强度热轧带钢主要采用了Nb微合金化技术，通过对含Nb钢的控轧控冷依靠晶粒细化和沉淀强化来提高钢的强度。但对薄板坯连铸连轧工艺。含Nb钢因铸坯裂纹问题造成了生产上的困难，这一问题至今仍未能得到很好的解决。另外，国际上薄板坯连铸连轧生产线主要采用电炉工艺来冶炼。电炉钢中较高的氮含量(80-100ppm)不仅加剧了含Nb钢连铸坯形成横向裂纹的倾向，而且由于NbCN在奥氏体内的析出，减弱了Nb的细化晶粒效果并降低Nb的强化作用。针对薄板坯连铸连轧工艺的上述特点，其合金设计的原理必须作出相应的调整。V-N微合金化技术的发展为高强度薄板坯连铸连轧产品的开发开辟了一条有效的途径。目前，国际上针对薄板坯连铸连轧工艺开发的系列HSLA钢采用V-N微合金化的技术路线。

屈服强度为350-550 MPa级的薄板坯连铸连轧高强度钢均采用了低碳(

4工艺参数对组织性能的影响

对低碳微合金钢来说，薄板坯连铸连轧最终组织为晶粒细小的铁素体和少量珠光体组织 其中还分布有合金元素的碳氮化合物沉淀，整个工艺过程的每一个环节都会影响最终材料的组织和性能，下面对各种工艺参数的影响作简单归纳

4.1板坯加热温度

薄板坯在铸后进入隧道式加热炉，其目的是使铸坯达到一定的温度，并保持温度均匀一致，为随后的开坯粗轧作准备，此均热炉的温度对板坯中合金元素的均匀分布，减少偏析有一定作用。但板坯加热温度的最大影响还是对粗轧段的热变形，再结晶过程和晶粒长大的作用，以及间接对连轧机组的轧制以前，关于板坯加热温过程和组织变化产生的影响度对组织和性能影响的研究，大多是针对再

加热厚板坯工艺的。其结果说明，过高的板坯加热温度特别是超过晶粒粗化温度很多时，会引起最终铁素体和珠光体组织的粗化并降低低温韧性。但对钢的强度影响不大，至于厚板坯加热温度的这种影响是否适用于薄板坯连铸连轧，还有待进一步探讨。

4.2轧制温度

直接轧制材料出现组织不均匀的原因不仅是由于未经过α-γ和γ-α的相变过程而保持了粗大的奥氏体晶粒而且轧制时奥氏体再结晶行为的变化也是很重要的。在粗轧阶段应有足够高的开轧温度和大的变形量，使奥氏体晶粒发生再结晶。细化晶粒但是温度过高也会使再结晶后的晶粒长大，一般认为，尽量在发生再结晶的较低温度区域开轧能获得最细的再结晶奥氏体晶粒。

4.3道次规程

传统板坯生产的热带一般是将厚板坯轧制到成品厚度，而薄板坯连铸连轧的板坯是从50-70mm轧到成品厚度，前者的总压下率相当于后者的3-5倍，两者的显著差异必然会影响产品质量。为了获得具有良好力学性能的细化铁素体晶粒必须在γ-α相变之前使奥氏体组织尽可能细化 提高相变前的奥氏体位错密度 促进铁素体形核。因此，合理的安排道次规程是非常重要的。

在直接轧制工艺过程中，由于开始时是在较粗大的奥氏体晶粒基础上进行热变形，单位体积内可再结晶形核的奥氏体有效晶界面积较少。此外，合金元素对再结晶的阻碍比冷装工艺时大，因此，为了得到完全的再结晶细晶组织，需要比冷装工艺更高的加工温度和更大的变形量，已有实验结果证明Nb-Ti微合金钢热直接轧制工艺的总变形量不足60%时，因粗大奥氏体晶粒的淬硬性强，会有大量贝氏体产生。

4.4冷却速度

提高冷却速率可以有效细化晶粒这是因为，首先，提高冷却速率会降低奥氏体向铁素体转变的温度，减少珠光体的体积并细化相变铁素体组织从而改善强韧性。显著提高低温冲击性能，其次，提高冷却速率促使细小的VCN和NbCN在铁素体中沉淀，有效地起到沉淀强化的作用。但是，冷却速率过高时也会因增加游离态氮和形成贝氏体而使韧性一般来说，冷却速率控制在10-30℃可得降低到最好的强韧性结合.为了避免产生贝氏体和马氏体，必须严格控制冷却停止温度 提高冷却停止温度 对最终铁素体晶但会降低屈服强度，提高材料的粒尺寸的影响不大韧性，戈拉庭厂对HLSA80钢的控制轧制研究结果表明，冷却停止温度应高于500℃ 并且板材温度超过640℃时冷却速率应为35℃/s，板材温度低于640℃时，应降低冷却速率。

5.结语

（1）薄板坯连铸连轧时，连铸板坯在凝固后高温直接入炉并紧跟着进行带钢连轧，此时，微合金元素在奥氏体中的溶解量，相对于传统工艺较高，轧后在铁素体中以碳氮化合物的形式析出，能充分起到沉淀强化的作用。

（2）直接轧制工艺的连铸薄板坯没有经过α-γ和γ-α这两个相变过程，轧前奥氏体晶粒粗大，但由于铸坯冷却速率远大于传统的铸坯，其枝晶较短。（3）尽量在再结晶的较低温度区域开轧能获得最佳韧性，终轧温度一般控制在再结晶停止温度以下。

（4）由于直接轧制工艺热变形开始时存在较粗大的奥氏体晶粒，单位体积内可再结晶形核的奥氏体有效晶界面积较少，且合金元素对再结晶的阻碍比冷装工艺时大，因此需要加大道次压下量以细化奥氏体晶粒，为了保证再结晶的充分行 连轧机组轧制的前几个道次可以采用较大压下量。

（5）合理控制冷却速率和卷取温度，以保证材料的最终组织和性能，一般情况下，采用的10-30℃/s冷却速率可得到最佳的强韧性结合。

参考文献

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第四篇：包钢薄板坯连铸连轧厂210吨转炉一次烟气干法除尘改造项目工作总结

二炼钢成功完成2×210t转炉 一次烟气湿法改干法除尘系统改造工程

包钢薄板坯连铸连轧厂二炼钢区域两座210吨转炉及转炉烟气一次除尘系统采用美国加州凯撒钢厂的二手设备，分别于2001年11月、2003年4月相继投产，转炉烟气净化回收工艺采用OG法。

2005年公司在考虑到薄板厂两座210吨转炉额定产量，决定在原有设计能力为198万吨/年的热轧薄板线基础上再上一条宽厚板生产线。宽厚板生产线的铸机区域设计位置正好在转炉一次除尘系统中的污水处理站的位置，上宽厚板生产线必须对污水处理站进行移位。厂领导根据转炉烟气除尘技术的发展趋势和干式除尘技术在节能、环保方面明显优于OG法的特性及我厂OG除尘设备的现状，最终决定对现有的转炉一次除尘进行改造，改为干式除尘。

2005年6月开始我们对国内的干法除尘系统进行了考察，了解到转炉煤气干法净化回收技术与转炉煤气湿法净化回收技术相比，具有技术含量高、装备复杂、自动化程度高，更重要的是它具有除尘效率高、节水节电、回收煤气量大、粉尘利用率高、风机寿命长、无二次污染、占地面积小等优点。并同鲁奇公司、奥钢联公司进行了技术交流，最终决定选用奥钢联公司的DDS系统，这是国内第一套DDS系统，也是国内第一套干法除尘改造项目。选择奥钢联的DDS系统的原因除价钱因素外，主要考虑技术因素：一是奥钢联公司对炼钢工艺非常熟悉，可以将干法除尘工艺与炼钢工艺很好的结合起来；二是2000年之后奥钢联公司对原LT除尘工艺作了大量的改进，简称DDS工艺。在2005年8月27日包钢公司与奥钢联公司签定了合同。

经过与外方专家的谈判，结合国内其它钢厂的经验，我们做了大量的研究与计算，双方就一些技术难点、要点达成了一致：

一、蒸发冷却器前直管段的设计方面，我厂技术人员根据我厂设备的实际状况，并且经过严密的计算，提出了不同的意见：1.不重新制作尾部烟道，只制作一段1.8米长的烟道；2.在直管段内增加导流环来保证烟气流动的均匀性；3.提出直管段采用水冷却方式，这样既减少了设备事故率，又不影响生产，同时又降低了投资；4.水冷烟道的循环水设计按照罩裙、转炉本体循环水系统的结合作设计。

二、在干法除尘系统中，蒸发冷却器的作用是烟气降温、粗除尘、水滴二次汽化，因此要求蒸发冷却器的高度必须达到15-24米，由于我们原厂房高度有限，按照正常设计连15米都达不到，为此我们否定了外方的设计，将蒸发冷却器末端锥型段的角度由19°改为16°，减少了总长度，但为了解决落灰难的问题，我们在锥型段增加了仓壁振打器，圆满的解决了难题，经过运行表明性能非常可靠。

三、电除尘器是干法除尘系统的核心设备，它的运行好坏直接影响除尘系统的除尘效果，目前国内电除尘器都存在阴极线断裂、阳极板变形、电场电压上不去等缺陷。为此我们要求将1、2电场阴极线改为6mm厚，并作成锯齿状，防止电化学反应对阴极线的腐蚀，1、2电场阳极板作成不锈钢C型2mm厚板形，解决变形问题，经过运行表明性能非常可靠。

四、输灰系统是干法除尘系统中最容易出现故障的系统，为此我们将两套除尘系统的集合链分开，并将集合链改为斜角度，这样斗提机就可落于地面上。这种布置我们是国内第一家，经过运行证明实用可靠，目前也有一些系统按照这种布置开始进行改造、设计。

五、我们按照自己对除尘系统的理解，以及对各家运行的了解，对除尘工艺作了大量的修改，如：1.静电除尘器B刮灰器的运行由出钢时开始改为吹炼时开始；2.调整煤气冷却器水箱液位，降低泵房CO浓度；3.发现外方工艺描述中对煤气切换站的描述的缺陷，并作了修改，简化了煤气切换的程序；4.经过认真的研究，减少了大量的转炉与除尘工艺的连锁条件，只保留了4项影响转炉生产的条件，这样既保证了除尘系统的安全生产，又保证了转炉的连续生产。总之，我们大约对外方工艺描述的30%的内容进行了修改。

之后经过与国内设计制造单位进行的技术交流及价格招标，于2005年12月15日确定由宣化冶金环保设备制造有限责任公司承担国内部分设备的制造与安装，中冶东方设计工程有限公司承担外方基本设计的详细转化工作。经过各方技术人员的努力，于2006年2月10日正式开始土建施工，3月12日正式开始进行设备安装，标志着干法除尘正式进入施工安装阶段。经过三个多月的艰苦努力，于6月28日静电除尘器基本安装完毕，开始进行蒸发冷却器的改造工作，经过11天的艰苦卓绝的工作，顺利完成了1号炉全部系统的改造工作，经过两天的热试，1号炉系统正式投入生产运行。7月24日2号炉系统开始进行蒸发冷却器的改造工作，8月2日2号炉系统开始进行热试，4日2号炉系统正式投入生产运行。所有设备安装工作、冷调试工作、热调试工作的时间均创造了国内同类设备的最快纪录。

到目前为止，1号炉系统已经运行四个多月、2号炉系统已经运行三个多月，干法除尘系统运行非常稳定可靠，经过包钢技术中心能源检测中心检测，处理后的煤气含尘量平均为0.2mg/Nm3，远低于设计的10mg/Nm3。并且从水、电、煤气方面取得了非常理想的经济效益，节水率达到64%，节电率达到17%，每吨钢多回收煤气热量0.3GJ,不但每年比湿法除尘多实现效益1700万元以上，薄板厂二炼钢区域还终于取得了负能炼钢的优异成绩。

薄板厂干法除尘筹备组

2006-11-29

第五篇：安工大连铸连轧知识点

连铸连轧部分知识点

1、连铸生产工艺对连铸设备的要求：

1）必须适合高温钢水由液态变成液固态，又变成固态的全过程； 2）必须具有高度的抗高温，抗疲劳强度的性能和足够的强度； 3）必须具有较高的制造和安装精度，易于维修和快速更换，充分冷却和良好的润滑等。

2、连铸流运行轨迹将连铸机分为哪几种？简述每种机型的特点？

1）立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机、椭圆形连铸机和水平连铸机。2）A、立式连铸机：此铸机坯壳冷却均匀，且不受弯曲矫直作用，故不宜产生内部和表面裂纹，有利于夹杂物上浮，但其设备高度大，操作不方便，投资费用高，设备维护及事故处理难，铸坯断面和定长及拉速受限，并且铸坯因钢水静压力大，板坯股肚变形较突出。B、立弯式连铸机：铸机的中间包，结晶器，导辊，引锭杆沿垂线分布。拉矫机切割机沿水平布置，浇注和冷却凝固在垂直方向上完成，完全凝固后被顶弯90°，进入弯曲段，在水平方向出坯，它的铸机高度比立式下降，运输方便，可适合较长定尺的要求，但由于增加了一次弯曲和矫直，一造成裂纹。C、弧形连铸机：分为单点矫直弧形连铸机，多点矫直弧形连铸机，直结晶器弧形连铸机。a）单点矫直弧形连铸机：优点：高度比立式、立弯式低，故设备重量轻，投资费用低，安装和维修方便，钢水对铸坯的静压力小，可减少因股肚造成的内列和偏析，有利于提高拉速改善铸坯质量。缺点：钢水凝固过程中，非金属夹杂物有向弧内聚焦的倾向，一造成铸坯内部杂物分布不均匀。b）多点矫直弧形连铸机：优点：固液界面变形率降低铸坯带液芯矫直时，不产生内部裂纹，有利于提高拉速。c）直结晶器弧形连铸机优点：具有立式的优点，有利于大型夹杂物的上浮及钢中夹杂物的平均分布，比立弯式高度更高，建设费用低。缺点：铸坯外弧侧坯壳受拉伸，两相区易造成裂纹缺陷，设备结构复杂，检修，维修难度大。D、椭圆形连铸机：其优点是高度较弧形大大减小，钢水静压力低，铸坯股肚量小，内部裂纹中心偏析得到改善，投资节约20%----30%（比弧形）。但结晶器内钢水中的夹杂物几乎无上浮机会，故对钢水要求严格。E、水平连铸机：其优点是设备高度最低，钢水物二次氧化，铸坯质量得到改善，不受弯曲及矫直作用，有利于防止裂纹，设备维护简单，事故处理方便，但中间包和结晶器 连接处的分离较贵，结晶器和铸坯间润滑困难，拉坯时结晶器不振动，适合小坯量，多种浇注，200mm以下方坯，圆坯，特殊钢。

3、连铸连轧的定义：由连铸机生产出来的高温无缺陷坯，不需要清理和再加热（但需经过短时均热和保温处理）而直接轧制成材，这样把“铸”“轧”直接连成一条生产线的工艺流程就称为连铸连轧。

4、连铸和连轧紧凑联结的方法：连铸坯热装、直接轧制。连铸坯热装工艺是指连铸机生产的钢坯不经过冷却，在热状态下卷入加热炉加热，然后进行轧制的方法。连铸坯直接轧制工艺是指铸机出来的高温铸坯不再经过加热或只对边棱进行轻度的补充加热就直接送往轧机轧制成材。

5、连铸连轧的优点：1）简化生产工艺流程，生产周期短； 2）占地面积少； 3）固定资产投资少； 4）金属的收得率高； 5）钢材性能好； 6）能耗少； 7）工厂定员大幅降低； 8）劳动条件好，易于实现自动化。

6、提高拉坯速度的限制因素：1）拉坯力的限制； 2）铸坯断面影响； 3）铸坯厚度影响； 4）结晶器导热能力的限制； 5）速度对铸质的影响； 6）钢水过热度的影响；7）钢种的影响。

7、二冷区包括：足辊段、支撑导向段和扇形段。

二冷区冷却方式：1）干式冷却；2)水喷雾冷却；3）水—气喷雾冷却（效果最好）。

8、倒锥度：为了减少气隙，加速钢水的传热和坯壳生长，通常结晶器的下口断面比上口断面小。倒锥度过小会导致坯壳过早脱离铜壁产生气隙，降低冷却效果，或使结晶器的坯壳厚度不够产生拉漏事故；倒锥度过大容易导致坯壳与结晶器铜壁之间的挤压力过大从而加速铜壁的磨损。

9、结晶器满足要求：1）结构简单重量轻；2）良好的导热性和水冷条件； 3）应做上下往复运动并加润滑剂； 4）结晶器有足够的刚度，以免影响铸坯质量。

10、结晶器震动方式：同步式、负滑脱式、正弦振动式

11、结晶器调宽方法：1）停机变宽； 2）平移变宽； 3）转动加平移变宽（最具代表性）。

12、立式轧边机中立辊的基本形状：1）平辊； 2）锥形辊； 3）带平或凸槽的底表面的孔型辊；4）带斜槽底表面的孔型辊。

13、轧制调宽中特殊的辊型法：1）扇贝形轧辊增宽； 2）具有交错辊环的轧辊增宽； 3）具有中部凸出块的轧辊增宽； 4）具有可变环型凸出块的轧辊增宽锥形辊增宽； 5）大凸度辊增宽； 6）锥形辊增宽。

14、短锤头调宽压力机分为：1)起—停式调宽压力机； 2)连续式调宽压力机； 3)摇动式调宽压力机。特点：1)起停式条款压力机：工件在工作中保持静止，定位精确，夹持辊可以防止板坯和弯曲；2)连续式条款压力机：对工件的压缩与工作的前进是同步的，作业周期短，效率高，工作连部表面质量高； 3)摇动式条款压力机：以上两个优点结合。

15、长锤头压力机对板坯减宽时通常需要一个行程。

16、轧件调宽过程中易出现的失稳情况：板坯的倾翻、板坯的翘曲。板坯的倾翻预防办1）用孔型辊或带底腔的锥度辊来防止脱分； 2）采用倾斜立辊防止板坯升高。

板坯翘曲预防办法：1）中心支撑，两端支撑，三点支撑； 2）采取防止下弯的措施； 3）把两个立辊斜置。

17、减少调宽切量的方法：1）利用凸形板坯法； 2）润滑轧制法； 3）后推板坯轧制法； 4）凸形断面轧制法； 5）利用可变孔形尺寸轧制法； 6）板坯端部预成型法。

18、轧制过程瞬时速度变化的影响因素：1）轧制规格对速度的影响；2）换辊对速度的影响； 连铸过程瞬时速度变化的影响因素：1）中间包液面高度变化对拉速的影响； 2）水口通流截面变化对拉速的影响；3）钢温变化对拉速的影响； 4）过渡过程对坯料的处理。

19、热带轧制中采用的保温罩系统：绝热保温罩，反射保温罩，逆辐射保温罩（保温效率最高）。20、连铸坯在线保温技术：1）为了保证铸坯达到剪切机前，液芯完全凝固，应该知道该冶金长度，为了保证拉速，适应轧制需要，增加结晶器的长度； 2）软二冷，进入矫直机的温度应保证在1000℃以上； 3）铸坯被切断后，利用高速辊道运输，或采用保温辊道运输，降低温度损失； 4）铸坯边角散热快，采取（补）加热措施。

21、连铸坯热送热装特点：1）节能效果显著；2）提高了炉子的加热能力； 3）提高了成材率；4）缩短了生产周期；5）降低炉子的热效率。

22、连铸坯的质量概念包括： 1）铸坯洁净度；2）铸坯表面质量；3）铸坯内部质量；4）铸坯断面形状。连续铸坯表面质量决定于钢水在结晶器的凝固过程；铸坯内部质量主要决定于钢水在二冷区的凝固过程。

23、连铸夹杂物形成显著特征： 1）连续递加速度快，夹杂物长大机会少，尺寸小，不易上浮； 2）连铸多了中间包，钢液与大气、熔渣接触时间长，易被污染； 3）模铸钢锭夹杂多集中在头尾部，通过切头尾可减轻夹杂物危害，而连铸仅靠切头尾难以解决问题。

24、星状裂纹形成原因：主要是因结晶器的铜渗入钢液所致，铸坯在少许应力作用下晶间即会发生断裂。预防措施：采用镀Cr、Ni结晶器。（较薄时采用镀Cr较厚时采用镀Ni）

25、表面纵向裂纹发生在板坯那个部位？形成原因？

答：主要发生在板坯宽面中央位置及内部。原因：初生坯壳厚度不均匀，在薄的地方应力集中，当应力超过坯壳抗拉强度时产生纵向裂纹。

26、表面横向裂纹发生的原因：ALN沿晶界析出所致。

27、液面结壳：液面结壳就好像浮在结晶器保护渣层下边，钢水表面之上，当它与坯壳的凝 固层接触时，就融在坯壳表皮层上冰一起被拉入结晶器之中。

凹坑：铸坯表面粗糙形成了铸坯表面出现皱纹，严重的呈现出山谷状的凹陷。

重皮：对于横向凹陷，由于沿拉坯方向收到结晶器摩擦力的作用，很容易产生横裂纹。如果这时有钢水渗漏出来，遇到结晶器壁若能重新凝固，就形成所谓的重皮。

28、内裂纹形成的三阶段：1）拉伸力作用到凝固界面； 2）造成柱状晶间开裂； 3）偏析元素富集的钢液填充到开裂的空隙小。

29、鼓肚变形：是连铸工艺过程的一种特有现象，它是由于铸坯已经凝固的坯壳受到了内部钢水的静压力作用，使两个支撑辊之间的坯壳宽面向外凸起。铸坯鼓肚量大小的影响因素：1）铸坯横断面的尺寸与形状； 2）钢水静压力； 3）支持辊的间距； 4）凝固的坯壳的厚度； 5）钢的高温弹性模数； 6）坯壳的温度； 7）拉速。

减小鼓肚的措施：1）降低连铸机的高度； 2）二冷区采用小辊距、密排列、铸机由上到下辊距应由密到疏； 3）支持辊要严密对中； 4）加大二冷区冷却强度； 5）防止支持辊的冷却变形，板坯的支持辊最好选用多节辊。

30、连铸保护渣三层结构：由下到上 → 熔渣层；过渡层（烧结层）；粉渣层。

31、薄板坯连铸机浸入式水口要求：1）与结晶器铜板间需有一定的间隔，以保证不凝钢； 2）水口直径大小能提供足够的钢水流量； 3）水口应有足够的壁厚，以使其有较长的使用寿命； 4）浸入式水口的内部与外部形状，尤其是开口的布置和配置，决定了结晶器内钢水的流向和钢液的形状，以及注入结晶器后引起的功能配置。

32、对薄板坯结晶器要求：1）结晶器应具有良好的导热性和钢性； 2）重量要轻，以减少振动时的惯性力； 3）内表面耐磨性和耐腐蚀性要好且不应该出现结晶器的铜渗入到钢液之中的问题； 4）结晶器结构要简单，以利于制造和维护

34、薄板坯连铸保护渣的名称及特点：

名称：1）是否发热：分为发热渣和绝热保护渣；2）外形：粉渣，实心颗粒和空心颗粒渣； 3）从基料来看：混合型，预溶型和烧结型渣；4）是否含氟：有氟渣和无氟渣。

特点：1）绝热保温；2）隔绝空气，防止钢水二次氧化； 3）净化钢渣界面，吸附钢液中夹杂物；4）润滑凝坯壳并改善传热； 5）充填坯壳与结晶器之间气隙，改善结晶器传热条件。

35、电磁搅拌技术的作用：1）明显的提高铸坯质量；2）改善了晶体结构； 3）提高了一冷端的冷却效率；4）中心碳偏析也显著减少。

36、液芯压下技术的定义：是在铸坯出结晶器下口后，对其坯壳施加压力加工，此时液芯仍保留在其中。就是在液芯末端以前对铸坯施以压缩加工。

注意事项：液芯压下厚度必须小于产生裂纹的最大压下值，压下后的叠加应变低于产生裂纹的临界应变，最好在上部扇形段完成压下，且不要集中在很短的区域。

37、薄板坯连铸连轧生产中常用三种加热炉，那种占地面积大、最简单、技术最新？ 1）隧道式辊底加热炉（CSP、FTSR）：加热段、均热段、缓冲段、出料端。优缺点：使用最多，可靠性强，工艺顺畅，使用灵活，占地面积过大，生产线过长，维护费用高（耐热辊的定期更换）。2）感应加热（ISP）：是在加热炉中采用排列在辊道上的一组感应线圈实行加热技术。优缺点：较长的缓冲时间，可灵活调整加热温度和深度，占地小，新技术不成熟，维护困难，投资相对大。3）步进梁式加热炉（CONROLL）： 优缺点：最简单，技术成熟，投资少，使用维修费用低，易掌握，对铸坯单位重量有限制（单重增大、炉子过宽导致投资增多）。

38、薄板坯轧制有必要采用升速轧制吗？

答：没必要，因为对连铸连轧来说受拉坯速度和连续条件的限制，终渣速度一般都不能超过12m/s，由于同步升速轧制技术来恒定轧制温度的速度条件是大于10-12m/s，固没必要用同步加速技术来控制轧件首尾温差。

39、半无头轧制：就三将几块中间坯焊接在一起然后通过精轧机进行连续轧制。铁素体轧制：轧体在进入精轧机之前，就应该完成r-α的相变。

40、相同条件下在连铸板坯和连铸方坯的温度散失：连铸方坯散失大。

41、连铸坯内弧凝固前沿上出现裂纹的可能性大，还是外弧凝固前沿出现的可能性大？ 答：内弧凝固前沿可能性大。

1、连铸连轧：1）由连铸机生产出来的高温无缺陷坯，不需要清理和在加热（但需进过短时均热和保温处理）而直接轧制成材，这样把“铸”“轧”直接连成一条生产线的工艺流程就称为连铸连轧； 2）分为：液芯轧制法和凝固太轧制法； 3）突出优点是使铸坯热量得到充分利用； 4）必要条件：无缺陷坯的生产技术和在线、离线协调一致性。连铸机：完成连续铸钢所需的成套设备（包括钢包、中间包、结晶器、扇形段、引锭杆及切割系统等）。

2、生产工艺：模铸：钢锭---轧制或锻压---钢坯---轧制---钢材。连铸：钢坯---轧制---钢材。

3、连铸机按铸坯的运行轨迹分为：立式、立弯式、弧形、椭圆形和水平连铸机。（按断面大小和形状分为板坯、大方坯、放板坯复合式、圆坯、导行坯和薄板坯连铸机等）。4、1）浇注温度：指中间包内钢水的温度。2）对浇铸的要求：温度而适当的温度，不得过高或过低，要有一定的过热度才能保证浇铸的顺利进行；均匀钢包内上下温度偏低，导致中间包内钢水的温度两头低，中间高，不易控制浇铸，因此要求钢水温度上下尽量均匀。3）拉坯速度：单位时间内通过铸机钢水的重量。4）提高浇注速度的限制因素：a）浇铸过程的稳定性；b）铸坯的质量保证； c）提高浇铸速度时拉坯的速度相应提高，轧机的轧制速度也相应做出改变。5、1）一次冷却：钢水在结晶器内冷却。作用：确保铸坯在结晶器内形成一定厚度的出生坯壳。结晶器冷却水流动方式：低进高出。2）二次冷却：出结晶器的铸坯字连铸机二冷段进行冷却过程。作用：对带有液芯的铸坯实施喷水冷却，使其完全凝固以达到拉坯过程的均匀冷却。

6、结晶器的震动要求：1）震动方式能有效的防止因坯壳的连接而造成的拉漏事故； 2）震动参数有利于改善铸坯表面质量，形成表面光滑的铸坯； 3）震动机构能准确的、实现圆弧轨迹，不产生过大的加速引起的冲击和摆动；4）设备结构：制造，安装，维护方便，便于事故处理，传动系统有足够的安全储备。

7、鼓肚量：板坯宽面中心凸起的厚度与边缘厚度之差。

8、连续铸钢：把高温钢液连续不断地浇铸成具有一定断面开关和一定尺寸规格铸坯的生产 工艺过程。

9、连铸坯分为：板坯、方坯、圆坯、异形坯。

10、热连铸机组设备通常包括：步进式连续加热炉、高压水除磷装置、粗轧机、飞剪、精轧机组、卷取机、层流冷却装置、废品收集设备和各种运输辊道。

11、钢液凝固成型：1）模铸----获得钢锭----钢坯；2）连铸---钢坯

12、连铸比：指连铸合格坯产量占钢总产量的百分比。

13、铸坯断面的选择原则：1）根据轧材所需的压缩比确定； 2）连铸机生产能力和炼钢，能力合理匹配；3）适合连铸工艺要求； 4）根据轧机组成，轧材品种和规格确定。

14、连铸机机型的选择原则： 1）满足钢种和断面规格的要求：全弧形应用最多，直结晶，多点矫直次之； 2）满足铸坯质量要求：①铸坯裂纹及中心偏析；②铸坯的纯净度；③节省建设投资，源于各种新技术，理想的机型应为设备高度低，钢水静压力小，这样可以简化辊列设计。多点和椭圆比弧形设计有所增加

15、连铸机的高度关系：立式>立弯式>弧形>椭圆形>水平式

16、连铸机机型的确定：1）全弧连铸机（小型材，小方坯，线坯）； 2）普碳钢，结构钢和低合金钢的方坯，板坯选全弧形，多点，和椭圆形连铸机； 3）高纯净度，质量要求严格的钢种采用直结晶

17、压力机调宽的优点：1）成材率高，压力机调宽有控制头尾形状的功能，夹尾形状得以优化，板坯变形均匀，鱼尾大大减轻，切损大大减小；2）调宽能力大； 3）调宽效率高； 4）宽度精度高； 5）降低能耗。

18、钢水温度过高的危害：1）出结晶器时坯壳过薄，容易漏钢；2）钢水对耐火材料的侵蚀加快，易导致铸流失控降低浇铸安全性；3）易增加非金属，影响板坯内的质量； 4）铸坯柱状晶发达； 5）中心偏析严重。

19、钢水温度过低的危害：1）容易发生水口堵塞，导致浇铸中断；2）铸坯表面容易产生结疤，夹渣，裂纹等式缺陷；3）非金属夹渣物不易上浮，影响斜坯质量

20、轧制过程的热传递：1）热辐射引起的温降；2）热对流引起的温降；3）水冷引起的温降；4）向工作辊和辊道热传导引起的温降；5）力学加工和摩擦引起的温降

21、保温罩的作用：通过保持较高的中间料的环境温度而使热辐射速度降低绝热保温罩，效率低，逆辐射保温罩高，反射保温罩，效率低，清洁难。

22、连铸设备的组成：1）主体设备：浇铸设备、拉坯矫直设备、切割设备。2）辅助设备：出坯及精整设备，工艺性设备，自动控制与测量仪表。

23、连铸机洁净度评价：钢水进结晶器的各环节总氧量。

24、影响连铸洁净度的因素：1）机型； 2）连铸操作； 3）耐火材料质量。

25、提高铸坯洁净度的措施：1）无渣出钢； 2）选择合适的精炼处理方法； 3）采用无氧化浇铸技术； 4）充分发挥中间包冶金净化技术； 5）选用优质耐火材料； 6）充分发挥结晶器的作用；7）采用电磁搅拌技术，控制铸流运动。

26、角部纵向裂纹：由于结晶器窄边锥度与宽边方向上的坯壳收缩量不一致所致。

27、横向裂纹：钢坯处在高温脆性区；改善措施：提高结晶器的振动频率；降低液面波动程度，降低N2和Al的含量；避开高温脆性区。

28、液面结壳产生的原因是：液面附近温度低，加之钢水不活动，因此浸入式水口侧孔角度对此有绝对性影响。

29、深振痕：结晶器上下振动时，在铸坯表面形成周期性的和拉坯方向垂直的振动的痕迹。振痕谷部会产生缺陷，危害成品质量。

30、表面气泡（和皮下气泡）：1）露出表面的称为表面气泡，潜伏在表面下边又靠近表面的称为皮下气泡；2）形成原因：凝固过程中，钢中O、H、N、C等元素在凝固界面富集，当其生成CO、H2、N2等气体总压力大于钢水静压力和大气压力之和时，即有气泡产生； 3）措施：控制钢中的总气体含量。

31、保护渣行为： 注意：随着保护渣连续的被带出结晶器，要持续，分批的像结晶器中添加新保护渣，各渣层必须有符合实际需要的厚度，以保证保护渣的使用效果。

作用：1）绝热保温；2）隔绝空气，防止钢水二次氧化；3）净化钢渣界面，吸附钢液中 的夹杂物； 4）润滑凝固坯壳并改善凝固传热；5）充填坯壳与结晶器间的气隙，改善结晶器传热。组成：1）基料部分；2）辅助材料；3）熔速调节剂。

性能：1）熔化温度：指保护渣熔化达到一定流动性的温度；2）熔化速度：指一定质量的

试样在测定温度下完全熔化所需时间；3）粘度：直接影响到熔渣吸收氧化物夹杂的速度和润滑铸坯的效果，根据钢种铸坯断面，拉速等确定合适的粘度；4）表面张力：是影响钢渣分离，液渣吸收夹杂物并使之从钢中排出的重要参数。

32、对保护渣润滑行为的影响因素： 1）降低保护渣熔化温度、粘度，可以增加液态摩擦区域，降低铸坯所受摩擦力； 2）浇铸温度越高液体摩擦区域越大，熔渣的摩擦力越小，但对于高拉速而言，应采取低温浇铸的工艺思想；对一定熔化温度和粘度的保护渣，随着拉坯速度的提高液态润滑区增大； 3）结晶器振幅、频率、倒锥度增大，液体摩擦力增大；拉坯速度一定时降低结晶器的振幅和振动频率可以减小铸坯所受摩擦力； 4）随着波形偏移率的增大，正滑脱液体摩擦力逐渐减小，负滑脱液体摩擦力增大；选用合适的波形偏移率的非正弦波振动方式是实现高拉速的一个重要的工艺措施。

第十章 薄板坯连铸技术

1、近终型连铸技术：浇铸接近最终产品形状和尺寸的浇铸方式。

2、分类：薄板坯连续带钢/坯连铸、薄板钢连铸。

3、主要条件：1）具备高温无缺陷板坯的生产技术；2）连铸机具有板坯在线调宽技术； 3）炼钢、连铸机、热轧机操作高度稳定。

4、薄板坯连铸连轧技术特点： 1）工艺器简化、设备减少、生产线短； 2）生产周期短； 3）节约能源，提高成材率； 4）更有利于生产薄带和超薄带钢。

5、实现薄板坯连铸连轧工艺的技术关键是薄板坯连铸，其中连铸机的结晶器是关键。

6、典型的薄板坯连铸连轧棱柱中的CSP、FTSR、CONROLL薄板坯连铸机均为立弯型，ISP连铸机为弧形。最广泛的是弧形连铸机。

7、结晶器的形状特点：1）结晶器上口面积的增大，使结晶器形成了漏斗型形状； 2）使博坯壳运动阻力增加； 3）铸坯表面形成横裂缺陷； 4）振动机构实施小振幅、高振频的振动装置。

8、结晶器的发展趋势：上口面积加大，在断面上广泛采用鼓肚形上口，合理的倒锥度，以及浸入式水口的配套使用，合理的上口形状有利于浸入式水口的插入及保护渣的熔化，从而改善铸坯表面质量。

9、新型保护渣：提高坯壳与结晶器之间的润滑效果，就需要能适应高拉速的保护渣。特点：采用熔点和黏度都更低的，且流动性更好的渣系。中空颗粒保护渣，具有能在坯壳和连铸机结晶器间形成可控的稳定的渣膜的特点，发挥其润滑和吸附的作用。

10、电磁制动的作用：限制钢流速度，降低液面流动。

11、高压水除磷技术的必要性：薄板坯表面积大，不及时清除氧化铁皮，会与轧辊在高温下接触，不仅损毁轧辊，常因轧制速度远高于浇铸速度而将氧化铁皮轧入。除磷装置有高压水，旋转高压水多种类型。除磷机可以多点布置，加热炉前，粗轧机前，精轧机后。

12、液芯压下： 优点：1）铸坯厚度减薄，表面质量及平整度好，减轻铸坯中的偏析； 2）改善铸坯中心的疏松和细化晶粒方面也有显著效果； 3）减少精轧机架数，缩短连铸机和连轧机之间的距离，减少加热装置的长度； 4）不会产生漏钢； 5）提高铸坯质量，进一步降低能耗； 6）采用自动控制的设备，实现自动调整扇形段辊值来实现准确的轻压下操作。

13、无头轧制：从加热炉出来的钢坯，经除磷机去除氧化铁皮，然后其头部与前一根已经进入粗轧机的钢坯尾部在运动中经过闪光对焊结成一体，从而形成不间断地轧制。半无头轧制：就是将几块中间坯焊接在一起，然后通过精轧机进行连续轧制。半无头轧制的优点：1）有利于生产超薄带钢和宽而薄的带钢，拓宽产品大纲； 2）稳定轧制条件以利于产品质量； 3）消除了与穿带和甩尾有关的麻烦； 4）显著提高了轧机的作业效率和金属收得率； 5）避免了常规连轧机组无头轧制工艺的投资和焊接质量问题。实现半无头轧制的关键设备：轧机后部配备的专业高速飞剪，高速通板装置，两台告诉地下卷取机

14、长锤头压力机作用：1）可以提供真正的矩形板坯；2）进行板坯减宽。

15、压力机调宽优点：1）成材率高； 2）调宽能力大； 3）调宽效率高； 4）调宽精度高；5）降低能耗。

16、脱矩：倾翻发生的时候，将产生非矩形板边横断面形状，即所谓脱矩。

17、翘曲：板坯横向失去稳定性称为翘曲。条件：减宽量超过最大允许减宽量。防止翘曲系统：中心支撑、两端支撑、三点支撑。

18、板坯端部预成型法：火焰切割、轧辊压边、压缩。

19、连铸连轧法轧制时铸坯温度不同分为液芯（半凝固态）轧制法和凝固态轧制法。

20、影响板边横断面形状因素：1）水平轧制时产生的轧制接触区中的摩擦； 2）变形区的几何形状。

补充

1、目前连铸机车间有两种布置形式：横向布置和纵向布置。

2、台数：凡是共用一个钢包浇铸一流或多流钢坯的一套连续铸钢设备称一台连铸机。

3、连铸机规格：aRb-c：a – 机数，为1可省；R—机型为弧形或椭圆形连铸机；b—连铸机的圆弧半径，m。c –拉辊辊身长度，mm。例：3R5.25—240表示此台连铸机为3机，弧形连铸机，其圆形半径为5.25米，拉辊辊身长度为240mm。

4、冶金长度：拉坯速度最大时的液芯长度。

5、坯壳凝固厚度：结晶器出口处的最小坯壳厚度。

6、未完全凝固：带液芯结晶液面到最后一对拉辊间的长度。

7、金属收得率：连铸过程中，从钢水到合格产品有各种金属损失。

8、磨损和温度是随轧制过程变化的因素。

9、无顺序轧制技术：是指在板带轧制过程中，宽度顺序不受限制。

10、用于连铸过程中的变宽方法： 1）两次浇铸之间变宽：操作不便，效果不理想； 2）暂停浇铸过程变宽：导致断面阶跃，增加切损； 3）通过降低浇铸速度变宽：适合缩宽，不适合增宽； 4）在恒定浇铸速度期间变宽：缩宽与增宽均可实现。

11、结晶器调宽的意义：提高连铸机和轧机的生产能力，增加金属收得率。

12、轧辊基本形状：平辊、锥形辊、带平或凸槽底表面的孔型辊、带斜槽底表面的孔型辊。

13、轧制增宽方法：横轧法、特殊辊形法