連鑄銅包鋁棒坯

主要起草單位：北京科技大學、煙臺孚信達雙金屬股份有限公司、華鵬集團有限公司、銀邦金屬復合材料股份有限公司、廣州有色金屬研究院。

主要起草人：謝建新、劉強、劉新華、王連忠、董曉文、蘭占軍、廉洋子、付華棟、周德敬、唐維學、李保玉、嚴操。

2016年10月13日，《連鑄銅包鋁棒坯》發(fā)布。

2017年9月1日，《連鑄銅包鋁棒坯》實施。

在連鑄生產(chǎn)實踐中，裂紋是鑄坯的一種主要缺陷，據(jù)統(tǒng)計，鑄坯各類缺陷中有50%為裂紋。鑄坯中存在裂紋，嚴重的會影響到鑄坯的后續(xù)加工以及最終產(chǎn)品的質(zhì)量，甚至造成廢品。澆注過程中，裂紋還會造成拉漏事故發(fā)生，影響連鑄機的正常生產(chǎn)，造成鋼水浪費。裂紋還會使鑄坯熱送技術(shù)和連鑄連軋技術(shù)的采用受到影響。因此，防止鑄坯裂紋產(chǎn)生，對穩(wěn)定連鑄生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。

按照連鑄坯裂紋產(chǎn)生的位置和形態(tài)可分為表面裂紋和內(nèi)部裂紋。絕大多數(shù)內(nèi)裂紋都是在凝固過程中形成的，故有時也稱為“凝固裂紋”。從概念上講，鑄坯中從皮下一直到中心部位出現(xiàn)的裂紋都可以稱為內(nèi)裂紋，因此，內(nèi)裂紋不僅包括凝固裂紋，也應該包括那些在凝固溫度以下由于A1N、Nb 等質(zhì)點在奧氏體晶界析出引起晶界脆化、在外力作用下形成的裂紋，只是后者所占比例很小 。

板坯連鑄機是在20世紀60年代出現(xiàn)的，1964年中國重慶三鋼廠和聯(lián)邦德國迪林根(Dillinger)廠的大型板坯弧型連鑄機幾乎同時投入生產(chǎn)。重鋼三廠澆鑄斷面為180mm×1500mm的板坯。至今中國已建有板坯連鑄機100多臺。由于板坯寬厚比大、板坯連鑄不僅在連鑄機構(gòu)造方面，而且在生產(chǎn)工藝上都有其獨特之處。板坯連鑄機結(jié)構(gòu)上的特點主要表現(xiàn)在二次冷卻區(qū)和拉矯機。由于板坯寬度大，從結(jié)晶器出來進入二冷區(qū)的鑄坯尚未完全凝固，在鋼水靜壓力作用下，鑄坯易出現(xiàn)鼓肚現(xiàn)象，引起拉坯阻力增大或拉不出來，所以鑄坯導向及二冷裝置必需布置密集的導向輥，以控制鑄坯的鼓肚問題。拉矯機同樣需要多排拉矯輥將鑄坯拉出?，F(xiàn)代連鑄的拉速高，進拉矯機的鑄坯尚未完全凝固，為防止坯鼓肚和減少矯直時鑄坯內(nèi)部的變形應力，拉矯機由20多對拉矯輥組成，并設計成多點矯直或連續(xù)矯直。由于板坯寬度大，由中間罐注入的鋼流在結(jié)晶器內(nèi)的熱流分布不均，會使板坯出現(xiàn)表面縱裂，導致板坯成為廢品，為此采用浸入式水口和保護澆注工藝加以解決。進入80年代，為提高鑄機效率和鑄坯質(zhì)量，實現(xiàn)直接裝爐軋制，提出提高拉速和生產(chǎn)無缺陷坯的要求，因此板坯連鑄技術(shù)有了新的發(fā)展，新技術(shù)大量涌現(xiàn)，并形成系統(tǒng)配套的工藝技術(shù)。

沿鑄坯長度方向，鑄坯頭部、多爐連澆的連接部以及鑄坯尾部的氧化物夾雜量明顯高于正常澆注時的鑄坯中部；沿鑄坯橫斷面，立式連鑄機鑄坯橫斷面夾雜物分布均勻；弧形連鑄機沿鑄坯厚度方向從內(nèi)弧到外弧夾雜物分布是不均勻的，在距內(nèi)弧表面鑄坯厚度約1/4處有氧化物夾雜物的聚集，峰值的大小和位置主要決定于機型、拉速、浸入式水口結(jié)構(gòu)等。內(nèi)弧側(cè)夾雜物聚集是鑄坯質(zhì)量的一個弱點。為避免弧形連鑄機內(nèi)弧夾雜物聚集，設計帶直立段（2～3m）的立彎式連鑄機是一個解決辦法