連鑄機機型介紹

立式連鑄機

立式連鑄機是20世紀50～60年代之前的主要機型，其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖1所示。這種連鑄機的鋼水澆灌系統(tǒng)、結(jié)晶器、切割裝置以及鋼坯出口位置都布置在連鑄機的垂直軸線上，整個設備在車間內(nèi)占用了很大的高度空間。立式連鑄機生產(chǎn)時，鑄坯在結(jié)晶器和二冷段內(nèi)凝固，由于是垂直布置，液態(tài)金屬內(nèi)的非金屬夾雜物易于上浮、鑄坯四周散熱也比較均勻，并且鑄坯在拉制過程中不受其他的彎矯力作用，所得的鑄坯質(zhì)量好，不易發(fā)生裂紋，因此比較適合生產(chǎn)合金鋼以及其他對裂紋敏感的鋼種。但這種連鑄機的高度過大、基建和設備的投資大、維護也比較困難，并且由于是高水頭澆鑄，鑄坯下段在鋼水靜水壓力作用下易發(fā)生鼓肚變形，因此只適合生產(chǎn)小斷面的鑄坯。

立彎式連鑄機

立彎式連鑄機是在立式連鑄機基礎上發(fā)展起來的一種過渡類機型。它的上部和立式連鑄機一樣，不同之處在于：立彎式連鑄機利用頂彎裝置，在鑄坯完全凝固后將其頂彎90°，使鑄坯在水平方向出鋼并切割。立彎式連鑄機部分降低了整機的高度，但是由于是在鑄坯完全凝固后再將其頂彎，因此生產(chǎn)時容易發(fā)生裂紋等缺陷，主要用于小截面坯料的生產(chǎn)。

弧形連鑄機

弧形連鑄機是世界范圍內(nèi)應用最廣泛能一種機型。它的結(jié)晶器、二次冷卻段、拉坯矯直機等都布置在相同半徑的1/4圓周上，鑄坯在1/4圓周內(nèi)完全凝固，在水平切線必經(jīng)一點矯直后沿水平方向拉出，隨后進行定尺切割。

1、全弧形連鑄機

全弧形連鑄機又稱為單點矯直弧形連錨機。全弧形連鑄機的結(jié)晶器二冷裝置以及拉矯設備都布置在一個圓的1/4弧度上。鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)形成弧形，拉出后沿著弧形軌道運動，接受噴水冷卻，直至完全凝固。全凝固后的鑄坯到水平切點處進行矯直，然后拉出連鑄機切割成定尺，從水平方向輸出。連鑄機高度基本等于圓弧半徑。通常

把連鑄機的外弧半徑稱作弧形連鑄機的圓弧半徑。

全弧形連鑄機的主要特點概括如下：

主要優(yōu)點：

（1）由于它布置在1/4圓弧范圍內(nèi)，因此它的高度比立式、立彎式低，設備質(zhì)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）由于設備高度低，鑄坯在凝固過程中承受的鋼水靜壓力相對較小，可減少因鼓肚變形而產(chǎn)生的內(nèi)裂和偏析，有利于提高拉速和改善鑄坯質(zhì)量。

主要缺點：

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

（2）為防止產(chǎn)生內(nèi)裂，要求鑄坯在矯直前完全凝固，限制了拉速的提高，影響生產(chǎn)能力。

2、多點矯直弧形連鑄機

多點矯直弧形連鑄機示意圖如下圖2所示。隨著連鑄機拉速的提高，鑄坯到矯直點時不能完全凝固，帶液芯的鑄坯在進行單點矯直時，由于固液界面變形量大，鑄坯中心區(qū)易產(chǎn)生裂紋缺陷。因此，采用多點矯直技術將總的應變分散到每一矯直點的應變中去，使鑄坯固液界面變形率降低。這樣，鑄坯可以帶液芯矯直，而不產(chǎn)生內(nèi)部裂紋，有利于提高拉速。

3、直結(jié)晶器弧形連鑄機

直結(jié)晶器弧形連鑄機（直弧形連鑄機）采用直結(jié)晶器，結(jié)晶器往下配有2.5～3.5m的直線段，帶有液芯的鑄坯經(jīng)過直線段后，被逐漸彎曲成弧形，以后的過程與多點矯直弧形連鑄機完全一樣。

主要優(yōu)點：

（1）保留有立式連鑄機的優(yōu)點，鋼水在直結(jié)晶器及其下部的直線段凝固過程中，有利于鋼液中大型夾雜物的上浮和均勻分布。避免了鑄坯內(nèi)弧側(cè)1/4處夾雜物富集的缺陷，對生產(chǎn)高潔凈鋼效果明顯；

（2）由于鑄坯采用帶液芯漸近彎曲成弧形，因而仍具有弧形連鑄機設備高度較低、建設費用較低的優(yōu)點。

主要缺點：直弧形連鑄機多一個彎曲過程，對于裂紋敏感鋼種增加了在外弧側(cè)產(chǎn)生裂紋的可能性。

應該說，直結(jié)晶器弧形連鑄機是集立式和弧形連鑄機優(yōu)點于一體的新型連鑄機，目前越來越多鋼廠的板坯連鑄機采用這種機型，因為它能更好地滿足鑄坯質(zhì)量要求，提高生產(chǎn)效益。

特種連鑄機

數(shù)字連鑄機

突破傳統(tǒng)概念，以先進的數(shù)字科技取代傳統(tǒng)的控制思想，不僅表現(xiàn)出精湛的工藝實現(xiàn)能力，同時因其結(jié)構(gòu)的本質(zhì)變革，使得其實現(xiàn)傳統(tǒng)系統(tǒng)無法達到的效果時，無需進行復雜的系統(tǒng)設計、參數(shù)設定和反復調(diào)校，更不會因為長時間運行出現(xiàn)性能變化等，因而，數(shù)字鑄機實現(xiàn)從數(shù)字液面控制、數(shù)字在線調(diào)寬（板坯）、數(shù)字非正弦振動、數(shù)字二冷水控制、數(shù)字在線輕壓下等，連鑄機全部數(shù)字化的過程中，設計簡單、工藝水平高、造價低廉、投資風險小的優(yōu)勢您將體會由衷。

液壓控制連鑄機

液壓振動控制系統(tǒng)通過連續(xù)600萬次振動測試，測試數(shù)據(jù)結(jié)果完全符合實際生產(chǎn)需求，且設備完好無損。由于億美博數(shù)字液壓油缸采用國際先進的密封結(jié)構(gòu)設計，因而不僅不會產(chǎn)生任何泄漏，密封的壽命也大大提高，使得系統(tǒng)運行成本遠低于機械式振動系統(tǒng)。結(jié)晶器壁對運動坯殼的摩擦力被認為是撕裂坯殼進而限制澆鑄速度的基本因素。在初生坯殼與結(jié)晶器壁之間存在一液體渣膜，此處的摩擦為粘滯摩擦，即摩擦力大小正比于相對運動速度，渣膜粘度，反比于渣膜厚度。這樣在結(jié)晶器振動正滑脫期間這一摩擦力及其引起的對坯殼的拉應力就較大，可能將初生坯殼拉裂，為此開發(fā)了非正弦振動技術來減小這一摩擦力。理論研究及模擬實驗表明，適當選擇非正弦振動參數(shù)（偏斜率）可減小摩擦力50%～60%。億美博科技將普通連鑄機通過簡單改造，實現(xiàn)400次液壓振動，偏斜率達到50%，且在線可以調(diào)整。是實現(xiàn)高品質(zhì)、高產(chǎn)量的連鑄機改造新技術。

數(shù)字系統(tǒng)連鑄機

動態(tài)軟壓下工藝，連鑄機可對最終凝固階段進行控制，避免板坯中心疏松并使偏析降低到最小程度。動態(tài)軟壓下能生產(chǎn)內(nèi)在質(zhì)量最佳的板坯。隨著薄板坯直接軋制帶鋼的原理在全球不斷成功實踐，生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的鋼鐵企業(yè)已經(jīng)開始普遍采用軟壓下控制技術。

數(shù)字式板坯結(jié)晶器在線調(diào)寬控制系統(tǒng)。避免結(jié)晶器頻繁更換，提高連鑄機作業(yè)率，實現(xiàn)多規(guī)格、小批量的用戶需求。

數(shù)字式連鑄機結(jié)晶器二冷水控制系統(tǒng)。采用數(shù)字式調(diào)節(jié)閥門，通過PLC直接控制，避免了電動伺服閥和氣動薄膜閥容易出現(xiàn)的震蕩和相應滯后，精確實現(xiàn)二冷水動態(tài)控制。水冷系統(tǒng)

對于連鑄機水冷而言，主要由旋轉(zhuǎn)接頭，水管、水泵、足夠的水源組成。連鑄機水冷系統(tǒng)主要是對連鑄機鋼坯托輥進行冷卻的作用。

一般連鑄機由鋼水運載裝置（鋼水包、回轉(zhuǎn)臺）、中間包及其更換裝置、結(jié)晶器及其振動裝置、二冷區(qū)夾持輥及冷卻水系統(tǒng)、拉引矯直機、切斷設備、引錠裝置等組成（下圖）。中間包起緩沖與凈化鋼液的作用，容量一般為鋼水包容量的20%～40%，鑄機流數(shù)越多，其容量愈大。結(jié)晶器是連鑄機的“心臟”，要求有良好的導熱性、結(jié)構(gòu)剛性、耐磨性及便于制造和維護等特點，一般由鍛造紫銅或鑄造黃銅制成，其外壁通水強制均勻冷卻。結(jié)晶器振動裝置的作用是使結(jié)晶器做周期性振動，以防止初生坯殼與結(jié)晶器壁產(chǎn)生黏結(jié)而被拉破，振動曲線一般按正弦規(guī)律變化，以減少沖擊，其振幅和頻率應與拉速緊密配合，以保證鑄坯的質(zhì)量和產(chǎn)量。二冷裝置安裝在緊接結(jié)晶器的出口處，其作用是借助噴水或霧化冷卻以加速鑄坯凝固并控制鑄坯的溫度。夾輥和導輥支撐著帶液芯的高溫鑄坯，以防止鼓肚變形或造成內(nèi)裂，同時在此區(qū)段落可進行液芯壓下技術以提高鑄坯質(zhì)量和產(chǎn)量，要求二冷裝置水壓、水量可調(diào)，以適應不同鋼種和不同拉速的需要。拉矯機的作用是提供拉坯動力及對彎曲的鑄坯進行矯直，并推動切割裝置運動，拉坯速度對連鑄產(chǎn)量、質(zhì)量皆有很大的影響，引錠裝置的作用是在連鑄開始前，用引錠頭堵住結(jié)晶器下口，待鋼水凝固后將鑄坯引拉出鑄機，再脫開引錠頭，將引錠桿收入存放裝置。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壓剪與擺動剪。

從結(jié)晶器液面到最后一對拉矯輥之間的實際長度即為連鑄機的長度，它應為鑄機冶金長度的1.1—1.2倍。

連鑄機生產(chǎn)流程。將高溫鋼水連續(xù)不斷地澆注到一個或一組水冷銅制結(jié)晶器內(nèi)，鋼水沿結(jié)晶器周邊逐漸凝固成坯殼，待鋼液面上升到一定高度，坯殼凝固到一定厚度后拉矯機將坯拉出，并經(jīng)二次冷卻區(qū)噴水冷卻使鑄坯完全凝固，由切割裝置根據(jù)軋鋼要求切成定尺。這種使高溫鋼水直接澆注成鋼坯的工藝過程稱為連鑄。它的出現(xiàn)，從根本上改變了一個世紀以來占統(tǒng)治地位的鋼錠一出軋工藝。由于其簡化了生產(chǎn)工序，提高了生產(chǎn)效率及金屬收得率，節(jié)約能源消耗使生產(chǎn)成本大為降低，鋼坯質(zhì)量好等優(yōu)點得到了迅速的發(fā)展。現(xiàn)在的煉鋼企業(yè)，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。

連鑄機可以按多種形式來分類。若按結(jié)構(gòu)外形可把連鑄機分為立式連鑄機，立彎式連鑄機，帶直線段弧形連鑄機，弧形連鑄機，多半徑橢圓形連鑄機和水平連鑄機。隨著連鑄技術的發(fā)展，又開展了輪式連鑄機，特別是薄板坯連鑄機的研究。

如果按照連鑄機所澆鑄的斷面的大小和外形來區(qū)分，連鑄機又可分為板坯連鑄機、小方坯連鑄機，大方坯連鑄機、圓坯連鑄機、異形斷面連鑄機和薄板坯連鑄機。在方坯連鑄機中也包括矩形坯連鑄機，通常把澆鑄斷面或當量斷面積大于200×200mm的鑄坯叫大方坯，斷面或當量斷面積小于160×160mm的鑄坯叫小方坯，寬厚比大于3矩形坯稱為板坯。

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

立彎式連鑄機在生產(chǎn)特厚鋼板時具有以下優(yōu)點:

(1) 垂直段較長,有利于夾雜物上浮;

(2) 鑄坯在凝固時散熱均勻,同一斷面坯殼凝固厚度均勻,不易產(chǎn)生中心偏析,在生產(chǎn)特厚板坯和特殊鋼種時板坯質(zhì)量能夠得到保證;

(3) 鑄坯完全凝固后再進行彎曲和矯直,減小了鑄坯凝固過程的內(nèi)應力,能夠有效地防止鑄坯產(chǎn)生內(nèi)部裂紋。

(4) 立彎式連鑄機通過鑄坯的在線彎曲和矯直,有利于鑄坯的切割、去毛刺和下線。