连铸坯质量考核制度（精选五篇）

第一篇：连铸坯质量考核制度

连铸钢坯质量考核制度

为了加强连铸坯质量管理，确保下道工序正常生产，结合实际生产需要，现制定连铸坯质量考核制度：

1、钢坯五大元素的控制，应严格按照公司内控标准执行，五大元素超出内控标准的，考核炼钢厂1000元/项。

2、连铸坯长度允许偏差为+80mm，超出该范围考核炼钢厂100元/根。

3、连铸坯边长允许偏差为±5mm,超出该范围考核炼钢厂100元/根。

4、连铸坯两对角线之差应≤10mm，超出该范围则判定为脱方，脱方钢坯考核炼钢厂500元/根。

5、连铸坯切斜应≤12mm，超出该范围考核炼钢厂200元/根。

6、连铸坯鼓肚应≤5mm，超出该范围考核炼钢厂200元/根。

7、连铸坯弯曲度不得大于20mm/m，总弯曲度不得大于总长度的2%，超出该范围考核炼钢厂200元/根。

8、连铸坯表面不得有目视可见的重接、翻皮、结疤、夹杂，一经发现，考核炼钢厂500元/根。

9、连铸坯不得有深度或高度大于3mm的划痕、压痕、擦伤、气孔、皱纹、冷溅、凸块、凹坑（包括由于手工切割造成连铸坯端部不平整、凸块、凹坑、裂痕），一经发现，考核炼钢厂200元/根。

10、连铸坯端面不允许有中心偏析产生的黑点、缩孔、裂纹及皮下气泡（允许有5个以下气泡），一经发现，考核炼钢厂500元/根。

11、连铸坯应按炉组批发运并喷写炉批号，随炉号跟踪卡一同发送到下道工序，此三项若不能按要求执行，考核炼钢厂200元/项。

以上连铸坯质量问题一经发现需及时整改，如流转到下道工序则按照上述制度考核，同时按废坯退回炼钢;如发现弄虚作假，对责任单位考核2000元/次。

技术中心

2014年7月29日

第二篇：异形坯连铸技术的最新进展

异形坯连铸技术的最新进展

由于异形坯连铸技术将炼钢、精炼、异形坯连铸机和轧机紧凑式布置，形成钢梁生产新工艺(CBP)而迅速发展。该工艺将异形坯直接热装入加热炉，与传统方坯冷装相比∶

(1)投资减少约30%；

(2)能耗降低50%~60%；

(3)从废钢到成品钢梁生产总时间减少90%；

(4)生产率提高15%；

(5)金属收得率提高1.5%；

(6)不需要中间仓库；

(7)节约人工费用；

(8)降低操作和维修费用。

异形坯连铸技术主要是钢梁异形坯连铸和紧凑式钢梁生产线。1968年，加拿大阿尔戈马

公司异形坯连铸机投入商业性生产，美国纽柯-大和公司、日本东京钢公司、共英钢公司、卢森堡Thoringen钢厂等也先后建成生产线。2002年，美国动力钢公司新建电炉炼钢车间(内设一台150吨电炉，2台钢包炉，1台三流钢梁异形坯/大方坯连铸机)投产，并与现有钢梁轧机连接，形成年产能力120万吨CBP生产线。美国纽柯公司最近也投产了一座CBP短流程厂。此外，美国Ameristeel厂和西班牙CELSA厂最近也投产了多功能组合式连铸机(除钢梁异形坯外，大方坯和小方坯兼用)。目前，全世界已建成CBP生产线约50条。

中国异形坯连铸以H型钢生产线为主，其中马鞍山钢铁公司和莱阳钢铁公司设备较先进。马鞍山钢铁公司目前拥有大和中小型异形坯生产线两条∶1998年投产的大型H型钢机组，年产能为100万吨高附加值H型钢；2005年投产的中小型H型钢机组，年产能为50万吨高附加值H型钢。其中耐火钢用作高层住宅楼的钢梁、火车用耐侯H型钢，并且开发了符合美国API标准的SM490YB热轧H型钢，实现了海洋石油平台用热轧H型钢的国产化，正在开发汽车大梁、建筑抗震以及轻型薄壁专用H型钢。莱阳钢铁公司目前拥有大、中、小型三条型钢生产线，主要设备从德国引进∶分别是在2005年、1998年和2002年投产。连铸采用异形坯热送热装技术，轧机采用CCS技术、XH轧制方法及CRS矫直机矫直技术，全线计算机控制，实现从装料到成品发货的全程自动化生产。

异形坯连铸技术是连铸领域的前沿技术，世界各国应为降低生产成本、提高产品竞争力而加快研究步伐。

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第三篇：炼钢厂连铸生产考核制度

炼钢厂连铸生产考核制度(修订)为规范车间管理、完善车间制度，对各岗位的职责和责任进一步明确，现制定以下岗位考核制度。

一、中频炉操作考核制度

1.开完班前会，马上接班，向上一班了解全部生产情况，做好接班准备，禁止停留在会议室，发现每人每次罚款100元。

2.接班前先了解上一班工具移交情况，每组两把渣瓢，4把铁锹，如缺少可以拒绝接班。如在生产中因缺少工具而影响生产的，查到一次处罚100元。

3.接班后，大炉长要对全部炉衬仔细检查，确定该炉能否再继续使用。每组小炉长要把炉况随时向大炉长汇报。不得自作主张，如因此而引起穿钢，小炉长每次罚款200元。炉面板必须修补好，不可裸露在外，发现一次小炉长罚款200元；大炉长罚款100元；补炉手罚款100元。

4.每个炉必须根据连铸的生产情况，在规定时间内，向连铸提供合格钢水，如造成生产中断，重新开浇每次小炉长罚款100元；大炉长罚款100元；炉前班组200元。

5.在操作时，要对废钢进行仔细检查，合理搭配，如因此而引起炉内爆炸，小炉长作除名处理，炉前班组罚款1000元，安保罚款200元/次，带班长罚款200元/次。引起沸腾或者废钢元素超标而影响钢水质量，每次小组长罚款100元，其余每人50元。

6.炉台上废钢堆放量应控制在3吸盘内，若有超出，小炉长罚款200元/次。

7.炉台密封容器收集箱必须存放在指定位置，若发现缺少，大炉长罚款200元/次，带班长罚款100元/次，安保罚款100元/次。挑出的密封容器必须存放在专用收集箱内，若发现乱扔，罚款200元/次。

8.保证炉台干净，防止废钢掉进感应圈，如因此而引起打火事故，当组每次罚款100元。

9.大炉长要根据生产情况，合理协调好各炉的生产，严格控制冶炼时间，减少保温，每炉保温时间不能超过3分钟（除特殊情况外）违者处罚100元/次。

10.小炉长合理安排好每一炉的打渣任务，保证每炉炉渣不能 超过3公分，违者每次罚款100元。11.新炉冶炼时间不得低于2小时，违规操作每次罚款200元。新炉第一炉必须烧满后保温10分钟（保温温度≤1600）再升温出钢，如有违反每次罚款200元。

12.严格要求钢水质量，合理控制各元素的含量。尽可能的减少各连浇炉之间的元素偏差，Mn、Si含量分别按Mn1.10-1.30、Si0.35-0.50进行控制，元素配料员按超标数量处罚5元/每单位。C、P、S超标炉前每组处罚100元人/次。造成报废的，罚款2000元/包。

13.严格控制生产节奏，严禁烧空炉，如有烧空炉，炉前当组每次罚款200元。

14.测温时，测温枪必须竖直插入钢水，枪头必须深入钢水300mm，测得钢水正确温度，若测温不准当组小炉长罚款50元/次。

15.合理使用测温纸管，严禁乱放，发现一次按每支50元处罚。

16.各班炉前保温剂、合成渣，必须进行预估后吊上炉台，合理堆放，不允许多吊，不允许有散包，杜绝浪费，发现散包处罚炉前组100元/包。

17.交接班前，如有换炉，必须共同换电缆，具备烘炉条件后再交班。如提前下班者，按早退处罚。炉前使用的合金包装袋进行回收使用，如人为损坏或遗失、配元素人员每次罚款50元/次。

18.保持炉前卫生，渣坑内的废钢必须用行车或人工清理干净，渣坑交班不清理干净，处罚500元/次。炉台未打扫处罚200元/次。

19.大、小炉长对炉衬必须每炉出钢后仔细检查，如因炉衬太薄，而造成穿钢，大炉长处罚300元/次，小炉长200元/次，班组员工罚款50元/次。出完钢后不准往炉内浇水，违者罚款200元/次。

20.如在生产过程中，发生穿钢，大炉长必须现场指挥，采取相关措施。①查清穿钢位置。②确定钢水要倒入大包或炉坑。③对感应圈炉壳设备进行水冷保护。④确定该炉是否能继续使用，指挥失误一次大炉长罚款300元/次，小炉长罚款200元/次。

21.造成炉嘴穿钢事故的，小炉长处罚100元/次，班组员工罚款50元/次。

22.炉前、炉后，石棉布要挂好，发现未挂好、做好，小炉长处罚50元/次。

23.交接班时不能为抢产量几个半炉出钢，给下班生产造成困难，违者罚大炉长200元/次，带班长100元/次。24.加料过程中若发生搭桥现象，小炉长罚款100元/次。25.配元素人员在称取合金时必须把已打开袋的合金用完，再打开下一包，且应保证合金场地干燥。若发现撒的到处都是合金，元素配料员罚款100元/次。

以上考核若与《中频炉冶炼加料制度》有冲突，以《中频炉冶炼加料制度》为准。

二、连铸岗位考核

1.大包组要认真仔细检查钢包的使用情况，正确判断钢包的侵蚀程度，以及滑动机构的变形状态。保证钢包的安全使用。如因各种工作失误造成穿包事故的，对责任人处以300元/次的处罚。1个月之内连续两次发生责任性穿包事故的调离本岗位，或作降职处理。

2.如因大包安装不及时导致炉前保温等钢包，影响连浇对接的处罚100元/次。

3.因烘包不及时，影响生产的处罚200元/次。

4.根据钢包状况通知炉前出钢温度，发生低温钢或连铸中间包温度过高，对大包组罚款200元/次。

5.大包自开率低于80%，对大包组处罚50元/班。

6.大包工必须保证中间包内渣层不大于50mm，若有超出，大包开浇工罚款100元，连铸机长罚款50元。

7.大包工必须保证中间包液面大于300mm，违反一次罚大包开浇工100元，连铸机长50元。8.大包浇注结束下渣罚款50元/次。

9.对大包工作区及包干区的卫生工作做到每班清扫，发现脏、乱、差，处理100元/次。

10.P3组在工作前必须认真做好各项准备工作，如因准备工作不到位，而影响生产和造成生产事故的处罚200元/次。11.连铸拉漏，对责任人处罚200元/次。

12.若发现P3将捞渣棒丢入结晶器内，罚款200元/次。13.包干区卫生工作每班清扫，清扫不干净的200元/次。14.发现用2根链条吊中间包，操作人员罚款200元/次，行车工100元/次，连铸机长100元/次。15.对铸坯的表面质量进行严格考核，（菱变鼓肚）每班开浇后每流前五支坯不作考核，其它原因产生菱变鼓肚坯处罚3元/支。没有召开事故分析会的，带班长承担1元/支，相关岗位（P3操作工、配水工、结晶器维修工）共同承担2元/支。

16.连铸浇注结束中间包内必须残留100mm钢水，违反一次考核连铸机长100元/次。

17.辊道工在生产中如果出现顶坯事故处罚200元/次，造成该流停浇的处罚500元/次。

18.连铸坯切头应大于500mm、切尾应大于1500mm，快速换中包接头切割长度必须大于1500mm，违反一次，火切工罚款200元，火切组长罚款100元/次，连铸机长罚款100元/次。

19.各岗位由于误操作对设备造成损坏的，照价赔偿，由此造成的损失，按停机时间以2元/分钟进行处罚。

20.交接班时有故障必须处理完毕或与下一班共同解决，不得带病交接，交病班对班组罚款200元/次。

21.工作中注意节约每一滴油、一根测温管、一根吹氧管，杜绝浪费，发现有浪费现象的处罚100元/次。

22.生产准备组对车间内的生产垃圾进行及时清除，并对垃圾中的废钢进行仔细分解。如发现拉出车间的垃圾中有废钢，罚款200元/次。

23.生产准备组因生产准备不到位而影响生产的罚款200元/次。

24.吊坯工若不按规定将有质量问题的连铸坯吊出，每次罚款200元。

三、设备人员考核制度

26.不完成上级安排的工作考核100元/次。

27.生产过程中发生设备故障，设备人员不参与抢修罚款100元/次。

28.定修前不制定检修计划考核点检员50元/次，班长挂钩考核50%。

29.定修不完成检修内容的考核点检员20元/项，班长挂钩考核50%。

30.定修后24小时内发生设备故障（生产损坏除外）考核点检员100元/次，班长挂钩考核50%。

31.由于点检不到位造成设备停机考核点检员1元/分钟，重大设备事故另开事故分析会。

32.定修不按时完成考核点检员1元/分钟，班长挂钩考核50%。

33.由于备件（无计划）不到位造成设备停机考核点检员50元/次，班长挂钩考核50%。

34.全月无设备故障的奖点检员100元。

四、事故分析会制度

各生产班，各条线在发生生产、安全事故后，不论事故大小，都必须在24小时以内召开事故分析会。生产班由带班长组长组织，各条线由各组长组织。分析会结果必须明确事故原因、造成的后果及带来的影响、责任人、整改措施并以书面形式上报分厂，没有召开事故分析会的，由组织人承担事故责任及处罚。

五、废钢配料组考核制度

1.废钢配料组对进库废钢不验收、不分类堆放的处罚50元/次。2.不能保证车间生产用料和新炉所用烘炉料、废钢储备不足的处罚200元/次。3.炉前出现C、P、S超标，废钢配料组挂钩考核。4.保持炉前返回的特种钢、易爆、易炸、危险品及生铁的清理工作。每班做到班内清除，没有做好的处罚100元/次

炼钢厂

2004-10-18

第四篇：高品质连铸坯生产工艺与装备技术

高品质连铸坯生产工艺与装备技术

【摘要】 对生产这些高性能品种钢的铸坯母材质量及尺寸的要求也日益提高，集中体现为铸坯表面的微缺陷化、铸坯内部的高致密度与均质化以及断面的大型化等特点。

研究背景

近十年来，随着我国交通运输、能源石化、海洋工程、重型机械、核电、军工等国家重点行业与产业的快速发展，对高品质品种钢的需求量大幅增加。与此同时，受用途和使用环境特殊性的影响，对钢产品的质量、性能、尺寸规格等也提出了更高的要求。为此，对生产这些高性能品种钢的铸坯母材质量及尺寸的要求也日益提高，集中体现为铸坯表面的微缺陷化、铸坯内部的高致密度与均质化以及断面的大型化等特点。

我国钢铁工业经过数十年的快速发展，整体技术与装备水平均逐渐迈人世界先进行列。值得一提的是，经过近20年的引进、消化吸收与再创新，我国的连铸技术与装备水平更是获得了长足的进步，实现了超过98%的连铸比，是当前生产高品质品种钢铸坯母材最主要的工艺。受国家需求驱动，我国的品种钢微合金化技术和大断面连铸坯生产技术与装备更是得到了快速发展，合金体系涉及Nb、V、Ti、B、Ni等，已建成并投产的宽（特）厚板坯连铸机生产线超过30条、大方坯连铸机生产线20余条、Ø600mm以上大圆坯连铸生产线20多条，产能超过1.2亿吨，具备了生产高品质大规格品种钢的能力。正是由于品种钢微合金化技术进步以及上述宽／大断面连铸机的大规模投产及其技术进步，一定程度上缓解了我国长期以来依靠进口或使用铸锭来满足高品质品种钢轧制需求的局面。

但与此同时，品种钢连铸生产过程面临铸坯裂纹频发、内部质量不理想的困境，特别是随着连铸坯断面的大型化，铸坯缺陷所带来的负面效应尤显突出，已成为限制高品质品种钢连铸高效化生产的共性技术难题。

微合金品种钢连铸坯产生角部横裂纹具有普遍性，开发有效且稳定的裂纹控制技术一直是国内外冶金工作者研究的热点。目前，除了钢水成分控制外，主要是围绕连铸工艺与装备技术而展开，体现在以下几个方面：1）优化连铸坯二冷配水工艺，使连铸坯通过铸流矫直区时避开相应钢种的第三脆性温度区。该技术是目前控制微合金品种钢连铸板坯角部横裂纹缺陷最常用的措施。其包括“热行”和“冷行”两条途径，并以“热行”路线最为普遍采用。然而，这两条途径均以降低连铸机扇形段设备使用寿命为代价（“热行”路线须大幅减少连铸机矫直段前多个冷却区的冷却水量，常引发扇形段铸辊表面保护渣与氧化铁皮烧结物的黏结而降低铸辊的使用寿命；“冷行”路线则将大幅增加铸坯矫直应力，降低扇形段铸辊轴承及轴承套的使用寿命），且无法从根本上消除连铸坯角部横裂纹产生。

2)使用大倒角结晶器技术。使用该技术可大幅提高铸坯角部过矫直的温度，实现铸坯高塑性过矫直，从而有效控制微合金品种钢连铸坯角部裂纹产生。但该技术使用过程对连铸生产工艺稳定性要求较高，同时也面临倒角面附近区域易产生表面纵裂纹、结晶器铜板使用寿命低等问题。

3)实施铸坯二冷足辊段与立弯段垂直区强冷却控制技术，使连铸坯表层生成一层具有较强抗裂纹能力的组织。但该技术需要在很小的控制窗口（足辊段与立弯段垂直区）内对铸坯实施较大幅度的快速降温与升温控制。一方面，该控冷工艺实施复杂，且稳定性难以把握；另一方面，目前多数连铸机的高温区冷却能力无法满足铸坯角部的降温与升温幅度。目前仅日本新日铁住金与韩国浦项等国际先进钢铁企业成功应用该技术。

因此，结合微合金品种钢凝固特点与连铸坯铸流温度演工艺，使连铸坯通过铸流矫直区时避开相应钢种的第三脆性温度区。该技术是目前控制微合金品种钢连铸板坯角部横裂纹缺陷最常用的措施。其包括“热行”和“冷行”两条途径，并以“热行”路线最为普遍采用。然而，这两条途径均以降低连铸机扇形段设备使用寿命为代价（“热行”路线须大幅减少连铸机矫直段前多个冷却区的冷却水量，常引发扇形段铸辊表面保护渣与氧化铁皮烧结物的黏结而降低铸辊的使用寿命；“冷行”路线则将大幅增加铸坯矫直应力，降低扇形段铸辊轴承及轴承套的使用寿命），且无法从根本上消除连铸坯角部横裂纹产生。

2)使用大倒角结晶器技术。使用该技术可大幅提高铸坯角部过矫直的温度，实现铸坯高塑性过矫直，从而有效控制微合金品种钢连铸坯角部裂纹产生。但该技术使用过程对连铸生产工艺稳定性要求较高，同时也面临倒角面附近区域易产生表面纵裂纹、结晶器铜板使用寿命低等问题。

3)实施铸坯二冷足辊段与立弯段垂直区强冷却控制技术，使连铸坯表层生成一层具有较强抗裂纹能力的组织。但该技术需要在很小的控制窗口（足辊段与立弯段垂直区）内对铸坯实施较大幅度的快速降温与升温控制。一方面，该控冷工艺实施复杂，且稳定性难以把握；另一方面，目前多数连铸机的高温区冷却能力无法满足铸坯角部的降温与升温幅度。目前仅日本新日铁住金与韩国浦项等国际先进钢铁企业成功应用该技术。

因此，结合微合金品种钢凝固特点与连铸坯铸流温度演变规律，深入研究微合金品种钢连铸坯裂纹产生的本质原因，开发可实现铸坯表层组织强化、从根本上消除裂纹产生的微合金品种钢连铸坯角部横裂纹控制技术成为关键。

连铸坯中心偏析与疏松是由于铸坯凝固过程中钢液选分结晶特性和凝固收缩特性所导致的固有缺陷，严重影响最终钢产品的质量和使用寿命，制约着高端品种钢的生产。在现有技术条件下，主要依靠优化连铸坯二冷工艺并对连铸坯施加外场作用（凝固末端压下、末端电磁搅拌），以解决铸坯内部偏析与疏松问题。这些技术对于较小断面或常规断面连铸坯生产较为有效，而对于宽（特）厚板坯、大方（圆）坯等宽／大断面连铸坯而言，其浇铸速度较低、冷却强度较弱，铸坯凝固速率大大降低，同时随着断面的增宽加厚，其内部冷却条件明显恶化，凝固组织中柱状晶发达，枝晶间富含溶质偏析元素的残余钢液流动趋于平衡，导致铸坯偏析、疏松和缩孔缺陷愈加严重。使用常规技术手段，尚无法有效实现宽／大断面连铸坯的高致密、均质化生产，具体原因主要体现在以下几个方面。

1)由于铸坯加厚引起的变形抗力与变形量增大，铸坯增宽引起的溶质非均匀扩散与分布趋势加剧，传统的轻压下工艺已无法有效、稳定控制液芯变形，从而无法实现凝固末端挤压排除富集溶质的钢液和有效补偿凝固收缩的目的。

2)近年来研究者提出了以日本住友金属CPSS等为代表的大压下技术，即通过增大凝固终点的压下量达到消除中心偏析与疏松、提高铸坯致密度的目的。然而，在大压下量实施过程中，两相区坯壳变形、凝固传热、溶质微观偏析、溶质宏观扩散、裂纹扩展等行为更加复杂多变，各行为之间的相互影响作用愈加突显，目前现有研究方法与传统轻压下工艺理论已难以指导压下参数设计，只能依靠反复的工业试验进行不断的优化和调试，从而严重制约压下工艺的实施效果和稳定性。

3)连铸坯凝固末端电磁搅拌技术。该技术实施需依靠准确的搅拌工艺为基础。目前由于对大断面连铸坯凝固行为认识不充分，无法准确描述非稳定凝固条件下的铸坯两相区凝固、流动和溶质传输行为。与此同时，随着坯壳厚度的增加，目前电磁搅拌能力与搅拌模式不足以驱动钢液的流动，从而严重影响连铸坯偏析和疏松的控制效果与稳定性。

为此，针对当前钢产品结构不断升级、产品质量要求不断提高的形势，开发高致密度、均质化的宽（特）厚板坯、大断面方（圆）坯连铸生产新工艺与装备技术显得十分重要而迫切。

东北大学朱苗勇教授及其研究团队长期围绕高品质连铸坯生产工艺与装备技术开展研究，先后承担和完成了国家杰出青年科学基金、国家科技支撑计划、国家技术创新计划以及企业重大合作开发等数十项课题，授权国家发明专利30余项，获省部级科技奖励7项。在连铸坯裂纹控制方面，研究团队通过近年的研究，揭示了产生微合金品种钢连铸坯表面裂纹的本质机理，开发形成了有效消除微合金品种钢连铸坯角部裂纹的全曲面锥度结晶器与铸坯二冷高温区表层组织控冷相结合的裂纹控制装备与工艺技术。在连铸坯偏析与疏松控制方面，研究团队自2003年起就从事铸坯凝固末端压下工艺与装备技术研发工作，提出了确定压下工艺关键参数的理论模型，开发了核心工艺控制模型与系统，并率先实现了板坯、大方坯凝固末端工艺控制技术的国产化研发与应用，并在宝钢梅山、攀钢、天钢、湘钢、涟钢、首钢、邢钢等十余家企业推广应用。目前，针对高品质大断面连铸坯生产，研究团队进行了铸坯凝固末端重压下技术研究与开发，并率先在大方坯连铸机实施了应用，取得了良好的应用效果。关键共性技术内容

2.1 微合金钢连铸坯表面质量控制工艺与装备技术

微合金品种钢连铸坯凝固过程中，钢中的Nb、V、Ti以及B等微合金元素极易与钢中的C、N等元素结合，生成碳化物、氮化物以及碳氮化物。受传统连铸生产过程铸坯初凝行为及控冷工艺的限制，这些微合金碳氮化物主要以链状形式于铸坯角部表层组织晶界大量析出，从而极大弱化了其晶界的强度；与此同时，铸坯在后续凝固过程中，同样受不合理冷却模式的影响，膜状或网状先共析铁素体优先在铸坯角部奥氏体晶界生成。受奥氏体与铁素体软硬相间应力分配作用（铁素体强度仅约为奥氏体强度1/4），铸坯在弯曲和矫直过程的应力极易在晶界铁素体组织内集中。受这些因素共同作用，微合金品种钢的连铸坯角部频繁发生微横裂纹缺陷。基于该本质机理，要控制裂纹的产生，关键是要消除微合金碳氮化物以及先共析铁素体膜在奥氏体晶界的形成。为此，需进行如下关键技术研究。

1)不同微合金种类及成分下碳氮化物析出行为研究。不同种类微合金元素与钢中C、N元素的结合能力不同，且析出物的晶界与晶内析出温度、析出种类均不尽相同。需根据钢中微合金元素的种类、钢的成分，建立不同成分体系及含量下微合金碳氮化物在不同钢组织相（奥氏体与铁素体）及位置（晶内、晶界）的析出热力学与动力学模型，明确与成分体系相对应的微合金元素碳氮化物在不同钢组织相及其不同位置的析出温度区及析出控制动力学条件。

2)初凝坯壳角部快冷却细晶化控制技术开发。研究结晶器内初凝坯壳凝固热／力学行为，设计最佳的全曲面锥度结晶器铜板补偿量与冷却结构，并揭示不同锥度补偿量和冷却结构下坯壳角部热历程与晶粒生长规律，为开发有效实施结晶器内铸坯角部超快冷却、细化晶粒的全曲面锥度结晶器技术与工艺提供设计参数指导，确保铸坯角部一次凝固形成细小的奥氏体晶粒，并大幅降低铸坯角部温度，也减轻了连铸二冷高温区为强化铸坯表层的组织而进行控冷的负担。同时，通过铸坯角部在初凝期的快速冷却，抑制微合金碳氮化物在其奥氏体晶界生成。

3)铸坯二冷高温区表层组织强化控冷装备与工艺技术开发。基于全曲面锥度结晶器技术，揭示铸坯二冷足辊段与立弯段温度演变规律，开发确保铸坯角部局部快速冷却、大回温强化铸坯二冷高温区表层组织的智能控冷喷淋装置与配水工艺，实现铸坯表层组织的进一步细化。与此同时，通过铸坯高温区角部局部快速冷却，进一步抑制铸坯晶界碳氮化物与先共析铁素体膜生成，有效实现铸坯角部表层组织自身强化。

4)微合金品种钢铸坯表面裂纹控制技术的工业实施。结合企业微合金品种钢成分体系、连铸机装备特点、铸坯在铸流内的温度演变规律，开发长寿命、可在线调宽、稳定化的全曲面锥度结晶器及其角部快速冷却工艺、铸坯铸流高温区角部表层组织强化的智能控冷装备与工艺，实现高品质微合金品种钢的高效化、稳定化生产。2.2 高致密度、均质化宽／大断面连铸坯生产工艺与装备

针对宽／大断面连铸坯生产，采用传统动态二冷配水优化工艺、铸坯凝固末端动态轻压下技术，较难实现其高致密度、均质化生产。而解决该技术难题最为行之有效的方法是协同采用铸坯凝固末端重压下技术与铸坯凝固末端电磁搅拌技术。然而，由于难以准确描述大压下量实施过程中辊压力、热应力、矫直力、拉坯阻力等内外力共同作用下的凝固坯壳与两相区的动态变形行为，及其与溶质宏微观偏析、溶质宏观扩散、裂纹扩展之间的相互作用关系，严重制约了凝固末端重压下工艺的实施可靠性与稳定性。同时，由于暂无法准确描述非稳定凝固条件下的铸坯两相区凝固、流动和溶质传输行为，无法实现大断面连铸坯凝固末端电磁搅拌工艺的稳定投用。因此，需要从理论研究、工艺开发、装备控制技术开发等几方面开展研究工作，真正解决凝固末端重压下工艺的关键技术难点，实现该工艺的稳定、有效投用。1)工艺理论研究方面：建立两相区变形与溶质偏析宏微观多尺度多场耦合计算模拟，实现坯壳变形、凝固传热、溶质宏观传输、溶质微观偏析与相变的顺序耦合计算。全面考虑宽／大断面连铸坯生产过程传热、流动和凝固现象，进而研究连铸工艺参数和外场（重压下、电磁搅拌、鼓肚力等）作用下宽／大断面连铸坯坯壳与两相区变形行为。与此同时，建立考虑固相演变移动、夹杂物析出与多元合金交互作用的微观组织模型，揭示宽／大断面连铸坯凝固组织演变机理，全面解释重压下工艺与电磁搅拌工艺对宽／大断面连铸坯中心偏析与疏松的改善效果，以及凝固组织的均质化控制效果。

2)工艺控制技术开发方面：合理、有效的工艺控制技术是实施重压下工艺的关键。在理论研究酌基础上，针对宽（特）厚板坯／，大断面方（圆）坯连铸机的具体特点，系统研究并开发形成一系列适用于宽／大断面连铸坯的凝固末端压下工艺控制技术模型，如基于扇形段／拉矫机压力实时反馈的凝固末端检测技术；消除宽／特厚板连铸坯非均匀凝固导致横截面距窄面1/8-1/4区域中心偏析与疏松的宽／特厚板压下区间控制技术；基于凝固补缩原理与坯壳变形量在线检测的压下率／压下量参数在线控制技术；确保铸坯在拉坯方向与宽向上温度的平滑、合理过渡的多维动态冷却控制技术；用于有效混匀两相区溶质偏析钢液、提高等轴晶率的凝固末端电磁搅拌技术；为避免压下工艺调整过程中铸坯宽展不均而导致“楔型坯”的铸坯宽度的均匀调控工艺等。

3)装备控制技术开发方面：稳定、准确的装备控制技术是实现凝固末端重压下工艺的保障。针对宽（特）厚板、大断面方（圆）坯连铸机的具体特点，开发以热坯作为量尺的辊缝在线标定技术，消除高温与扇形段／拉矫机结构变形所引起的辊缝误差，同时实现生产过程中辊缝的在线标定；开发有效控制铸坯延展变形，提高表面压下量向固液界面传递效率的“堆钢”压下控制技术，显著提高工艺实施效果；开发渐变曲率凸型辊压下技术，实现对铸坯液芯的有效挤压，在提高压下效率的同时降低铸坯表面裂纹发生率；基于全曲面锥度结晶器／全曲面斜倒角结晶器，降低压下过程已凝固坯壳的变形抗力，保证液芯的有效压下。研究技术路线与实施方案

3.1 微合金钢连铸坯表面裂纹控制研究

1)利用数值模拟计算与在线测温相结合技术，研究铸坯在结晶器内与二冷铸流内的凝固热／力学行为，为全曲面锥度结晶器技术开发与铸坯二冷高温区表层组织强化控冷装备与工艺开发提供理论基础。

2)建立不同类型析出物在不同钢组织相及其位置的析出热力学与动力学理论模型，并结合重熔凝固技术、透射电镜等检测手段，揭示铸坯不同冷却热历程下、不同钢组织相及位置微合金碳氮化物析出行为规律，确定具体成分微合金品种钢连铸坯晶界析出控制的关键参数；基于铸坯二冷温度场演变规律，揭示连铸坯角部不同热历程与微合金碳氮化物析出行为下组织晶内与晶界的相变行为及演变规律，综合开发有效抑制晶界膜状或网状先共析铁素体生成的连铸二冷配水工艺提供依据。3)基于上述研究，结合现场实际工况，研究开发连铸坯表层组织控制的微合金品种钢角部横裂纹控制的全曲面锥度结晶器工艺与装备技术、铸坯二冷高温区表层组织强化控冷工艺与装备技术，集成开发从根本上强化铸坯表层组织的微合金品种钢连铸坯角部横裂纹控制技术。

3.2 宽／大断面连铸坯偏析疏松控制研究

受连铸坯生产过程高温特点以及凝固复杂性限制，目前尚无法定量描述铸坯凝固末端压下过程中坯壳变形对溶质偏析元素再分配行为的影响规律，限制了工艺的应用效果。对于宽（特）厚板连铸坯、大断面方（圆）坯而言，受其断面增加影响，铸坯凝固末端施加较大压下量（率）所引起的两相区的坯壳变形、钢液流动、溶质偏析和裂纹扩展等现象更为复杂，涉及现代冶金学、冶金反应工程学、材料力学、控制工程等多学科理论与研究方法，需要理论研究与模拟计算、高温物理模拟研究与现场试验研究紧密结合。

凝固末端重压下工艺开发方面，以数值仿真为主要研究手段，并采用试验研究和物理模拟方法对仿真结果进行校验，准确描述超大规格连铸坯凝固末端压下过程铸坯变形行为、溶质偏析行为以及内裂纹。产生与扩展规律，最终开发形成宽／大断面连铸坯凝固末端压下工艺。物理模拟研究主要涉及铸坯高温物性参数测定，同时模拟具体条件下铸坯凝固前沿冷速、温度和受力条件，为数值仿真计算提供必要的建模数据和校验数据。最终，结合现场试验，全面验证凝固末端重压下工艺的合理性。

阶段研究进展

在微合金品种钢连铸坯表面裂纹控制方面，现已成功开发出全曲面锥度结晶器技术、铸坯二冷高温区表层组织强化控冷装备与工艺技术。部分技术先后在天钢、宝钢梅钢、建龙钢铁等企业投入应用，稳定实现了含Nb与含B微合金品种钢板坯表面无缺陷率达99%以上，效果显著。在高致密度、均质化宽／大断面连铸坯生产技术方面，已开发形成宽厚板坯凝固末端非均匀压下技术，并在铸坯凝固末端重压下工艺的核心工艺与装备控制技术方面取得重要突破，顺利开发出扇形段辊缝在线标定技术、基于拉矫机压力实时反馈的凝固末端检测技术、辊缝在线标定技术、“堆钢”压下控制技术、压下率／压下量参数在线控制技术、非均匀凝固末端压下控制技术等重压下关键技术。目前上述技术已经天钢宽厚板连铸机、大连特钢大方坯连铸机投用。所开发的宽厚板坯非均匀凝固末端压下技术在天钢投用后，有效解决了宽厚板连铸坯横向1/4区域偏析严重’的技术难题，生产高强船板钢、合金结构钢宽厚板连铸坯中心偏析≤C级1.O比例达到96%以上，中心疏松≤1.0级比例达到100%。所开发的重压下技术确保了大连特钢轴承钢GCr15、矿山钢572C、矿山钢LTB-6等高碳合金钢连铸坯及轧材质量改善明显，其中轧制棒材中心疏松从2.0-2.5级降至1.5级以内。使用重压下技术前后轧材低倍质量对比照片如图1所示。

研究计划

在上述原有相关技术研究与开发基础上，计划使用4年时间完成高品质连铸坯生产工艺与装备技术开发。

◆2014年，完成全曲面锥度结晶器现场检验并开发出铸坯二冷高温区表层组织强化控冷装备与工艺技术，初步集成开发出有效控制微合金品种钢板坯角部裂纹新技术；获得重工艺、设备参数对铸坯变形行为的影响，开发大断面连铸方坯凝固末端重压下工艺方案并进行初步现场试验研究。

◆2015年，微合金品种钢铸坯表面裂纹控制装备与工艺集成技术在2家以上企业得到应用，解决全曲面锥度结晶器技术实际应用所面临的多钢种和在线调宽等问题，实现企业含Nb、B等宽厚板坯微合金钢的角部横裂纹率≤1.0%，表面无清理率≥99.5%；进一步完善大断面方坯连铸坯末端重压下关键工艺与装备控制技术，研究形成避免宽（特）厚板、大断面方（圆）坯凝固末端压下实施过程中内裂纹形成及扩展的重压下限定准则，并在2家企业得到应用。

◆2016年，全面推广微合金品种钢表面质量控制技术；在宽／特厚板生产企业应用实施宽／特厚板连铸坯凝固末端重压下工艺方案，实现典型品种钢连铸坯偏析和疏松的有效控制。

◆2017年，进一步完善理论、工艺与控制技术研究体系，在国内3家以上企业推广大断面方坯、宽／特厚板坯凝固末端重压下工艺与控制技术，全面提高铸坯致密度与均质化。预期效果

通过上述高品质连铸坯生产工艺与装备技术开发，有望实现从根本上消除微合金品种钢连铸坯角部表面横裂纹频发现状，实现我国微合金品种钢连铸坯的表面无缺陷化生产的目标。通过铸坯凝固末端重压下技术开发，有望最终开发形成具有自主知识产权的宽／大断面连铸坯凝固末端重压下技术，全面实现高强工程机械用钢、高强桥梁钢、高强船板钢、高级别管线钢、新一代重轨钢与火车车轴钢等高附加值钢种的高致密度、均质化连铸坯生产，全面解决宽／大断面连铸坯中心偏析与疏松及内裂纹缺陷严重的共性技术难题。

第五篇：方坯连铸车间工艺设计要点分析论文

1我国合金钢连铸技术的发展过程

从我国目前的现状来看，特殊钢生产还处于一个比较初级的发展阶段，合金钢连铸技术应用并不全面，实际生产的范围也比较小，主要集中在一些小型电炉厂的电炉制作，而且所采用到的生产制作工艺也非常单一[1]。我国的合金钢连铸技术的发展以及应用比较晚，近三十年才开始发展，因此不论是从资源利用、生产规模，还是技术水平、专业人员来看，都与国际上的合金钢连铸技术的水平之间存在着很大差异。

2合金钢方坯连铸的技术特点

2.1机型选择

一般情况下，利用合金钢方坯连铸技术所生产的器件，都用于机械生产的重要部位，从这一角度来看，合金钢种的加工工艺普遍比较复杂，不论是对其表面质量，还是内部质量，都有着比较高的要求。而且，还有很重要的一点需要注意，合金钢的组成成分有很多种类，而其中不同成分本身所具备的特性又千差万别，不尽相同，在进行生产制造的过程中，很容易出现问题，与此同时，还存在导热差等问题，这些特性都是决定合金钢连铸工艺使用和生产的基础，从而导致在进行实际生产的过程中，对相应的机器设备也有了更高的要求。从目前所使用到的机型来看，主要采用立式、弯式或者大半径弧形连铸机，而在进行较大断面的大方坯的时候，一般采用立式或者是立弯式的连铸机，而这种连铸机的成本比较高，在实际的应用中，比较少见。在大部分情况下，基本上都是采用弧形连铸机来进行相应的生产工作。

2.2主要设计要点

（1）钢水供应要求：在进行实际的生产过程中，一定要注意做好钢水供应的相关措施，以防止在进行生产制造的过程中，出现一些不必要的问题，接下来，我们就来对其进行一定的分析：①要对钢水的成分进行严格控制。在进行钢水的使用过程中，一定要采用较为洁净的钢水，其中一定要做好对杂质含量的控制，从而避免出现一些质量性的问题，例如：轴承钢水，就对钢水的纯净度要求非常高，如果钢水的纯净度不达标，很容易造成一些质量性的问题；②要采用温度适宜的钢水。在进行生产制造的过程中，采用低过热度的钢水，可以防止出现中心疏松等类似的质量性的缺陷；③要注意浇铸前后的温度差。在进行实际教主的过程中，一定要做好相应的隔热等保护措施，以防止在浇铸前后因温差过大而造成一些质量性的问题[2]。（2）防止钢水二次污染：在进行浇铸的过程中，一定要保证钢水使用的质量，另外还要注意一点，要防止钢水二次污染[2]。这也是非常重要的一个部分，因此一定要做好相应的保护措施：①在进行浇铸的过程中，要做到全程保护的工作，以防止钢水出现氧化的现象。一般在这种情况下，可以采用钢包钢流保护套管及氖气相结合的一种密封装置，来进行相应的保护工作，在进行浇铸的过程中，要采用浸入式水口以保护浇铸的质量；②要采用大容量深中间罐。一般在这种情况下，一定要保证罐内的钢水温度呈一个均匀的状态进行分布，并增加钢水的停留时间；③要做好中间罐内材料的选择。一般在进行工作的过程中，会长期处于一个高温的状态下，这个时候，就对中间罐内所使用的材料有着非常高的要求；④要采用适合的装置，来进行中间罐的升降操作。

3方坯连铸车间工艺设计要点

3.1铸坯的冷却

目前部分特殊钢连铸不能取代模铸的主要原因是铸坯的中心存在偏析，为了不产生成分偏析，可以有两种可能：一是在结晶过程时间较长时，需要慢慢冷却，使得钢中的元素有充分的时间进行扩散，这样才能达到平衡；二是极端冷却，在抑制析发生的条件下进行完全结晶。所以，特钢连铸的冷却制度通常有两种方式：

3.1.1强冷方式

结晶器的冷却水压可以达到1.0MPa，水缝流速达16m/s；采用高压的方式对二次冷却水进行喷淋冷却，供水压力可以达到1.2MPa以上，主要的原理是迅速冷却铸坯，不能及时扩散固、液相凝固前沿的元素，从而，能够获得无成分偏析、成分均匀的凝固组织。该结晶组织主要成分为内部发达的柱状晶和铸坯表层致密的等轴晶，由于枝晶的结晶速度快，导致枝晶间的钢水没有很长的时间补缩与流动，因此，铸坯的中心疏松比较均匀，不会有大的中心缩孔。

3.1.2弱冷方式

结晶器的进出水温差较大，冷却时需要采用常规形式；二次冷却水采用气水雾化的方式进行冷却，这种方式的凝固热应力低，凝固前沿温度梯度小，铸坯表面温度高，拉坯速度较低，比水量较小，裂纹缺陷不易出现。固、液相凝固前沿钢水温度保持基本恒定，抑制了柱状晶的生长，使得钢中的元素能够充分扩散，达到凝固平衡状态。

3.2连铸质量设计要点

为了能够进一步保证连铸生产的质量，除了要注意以上两个方面的问题之外，还需要做好相应的保证措施，接下来，我们就来对其进行一定的分析：①为了能够使铸坯的表面和内部的质量都能够得到有效保证，一定要采用适合的搅拌装置来进行相应的操作；②要将现在的科学技术进行一个充分结合，从而在一定程度上，实现自动化操作，简化操作的过程；③要根据实际条件来采用合理的冷却设计方案，以保证铸坯在冷却的过程中，也能够保持一个比较良好的状态；④要采用适宜的调节技术以及相应的振动技术，在进行相应的调节；⑤为了能够避免在生产的过程中，出现裂纹的现象，需要采用相关的技术在进行适时的矫正工作，例如：大弧形半径和连续矫直技术。在进行整体的设计过程中，其同样需要对其质量进行综合性的检测。最终让连铸质量得到整体性的保证。

4结语

方坯连铸车间工艺设计要点分析十分重要，其能够让连铸的效率得到整体的提升。在进行设计的过程中，其首先需要连铸车间的技术进行整体的分析。然后，结合其技术的特点进行机型的选择及设计体系结构的优化。最后，对整体的设计要点进行科学合理的分析。从而让工艺设计质量得到良好的提高。