直弧型連鑄是鋼水注入垂直放置的直型結晶器，在結晶器下有2～3m的垂直鑄坯導向段的連續鑄鋼煉鐵類型。由於直弧型鑄機生產的鑄坯內部質量比弧型連鑄機的好，基本上克服了鑄坯內弧區夾雜物聚集的缺點，有利於生產高質量產品，特別是薄板品種和具有良好深沖性能的鋼種。
基本介紹
- 中文名：直弧型連鑄
- 外文名：bow type continuous castingwith straight mold
- 類別：連鑄
- 學科：冶金工程
- 特點：放有直型結晶器
- 出現時間：20世紀60年代
連鑄原理,直弧型連鑄結構特點,優點,缺點,套用情況,
連鑄原理
連鑄指的是使鋼水不斷通過水 冷結晶器，凝成硬殼後從結晶器下方出口連續拉出， 經噴水冷卻，全部凝固後切成坯料的鑄造工藝。亦稱連續鑄鋼。
凝固是在一定的過冷度和結晶核心存在的條件下，液態中無規則的原子集團轉變為按一定規則排列的固體結晶體的過程。過冷度越大，結晶核心越多，結晶自發傾向就越大，結晶過程就越容易進行。從巨觀上看，凝固是把液態金屬儲藏的顯熱和結晶潛熱傳輸到外界，使液態轉變為有固定形狀的固體的過程。鋼水在連鑄機中的凝固主要是一個熱量釋放和傳遞過程，帶液芯的坯殼邊運行邊放熱邊凝固，形成了液相穴相當長的鑄坯。以弧形連鑄機為例，澆鑄時把裝有鋼水的盛鋼桶運載到連鑄機上方，經盛鋼桶底部的流鋼孔把鋼水注入到中間罐內。打開中間罐塞棒，鋼水流入到下口被引錠桿封堵的水冷結晶器中，鋼液很快沿結晶器周邊開始凝固成殼並和引錠桿粘結在一起。結晶器外壁通水冷卻以加速鋼水的凝固，同時結晶器上下振動以避免凝固殼與結晶器粘結，減少拉坯阻力。當結晶器下端出口處坯殼有一定厚度時，拉坯機帶動引錠桿和芯部仍為液態的凝固殼以一定速度連續、均勻地離開結晶器，沿結晶器下方弧形輥道運行，已離開結晶器的坯殼立即受到來自結晶器下方的二次冷卻裝置的直接強制冷卻，鑄坯的結晶層也隨之向中心區域推進。在全部凝固完畢或仍帶有液芯的狀態下鑄坯被矯直，隨後被切割成定尺長度的坯料。所得到的坯料可冷送或熱送、熱裝至軋鋼廠，亦可實行直接軋制。
直弧型連鑄結構特點
鋼水注入垂直放置的直型結晶器，在結晶器下有2～3m的垂直鑄坯導向段的連續鑄鋼類型。帶有液芯的鑄坯經直線段，而後被連續多點（一般為4點）彎曲成弧形，逐漸凝固但仍帶有液芯的鑄坯再被連續多點矯直，水平方向出坯並被切成定尺。（圖1）直弧型連鑄機最初為奧地利鋼鐵公司（VOEST）、美國鋼鐵公司（USC）和瑞士奧爾森（Ols-son）公司所推薦，自70年代中後期，主要是日本的一些大鋼鐵公司（川崎、新日鐵、日本鋼管（NKK）、神戶等鋼鐵公司）連續建設了多台這種機型的板坯連鑄機。
優點
此種機型有下述優點：（1）鑄坯在一個垂直結晶器和二冷直線段組成的較長垂直段中凝固，給鋼水中大型夾雜物的上浮創造了有利的條件，部分避免了在弧形連鑄的鑄坯中易產生的內弧側1/4處夾雜物聚集（見圖2）因而有利於提高拉速和改善鑄坯的潔淨度；（2）鑄坯在帶液芯的狀態下彎曲成弧形，使這種機型的設備高度只稍高於弧型連鑄機，而遠低於立彎型連鑄機；（3）由於採用了連續多點彎曲和矯直，可保證鑄坯在兩相區不致產生裂紋。但是也有人認為：鑄坯的潔淨度應通過鋼水的精煉措施來達到，而不是留在凝固過程中解決。
缺點
這種機型在結構上與弧形連鑄機相比有下述不足：（1）由於增加一彎曲段，設備相對複雜，調整、維修的工作量和難度都略有增加；（2）鑄機高度較弧型機的高，從而使靜壓引起的鑄坯“鼓肚”變形增加，再加兩相區的彎曲變形，鑄坯產生內裂的可能性加大；（3）由於鑄機高度稍高和設備較複雜基建投資和設備費用也相應有所增加。
套用情況
由於直弧型鑄機生產的鑄坯內部質量比弧型連鑄機的好，基本上克服了鑄坯內弧區夾雜物聚集的缺點，有利於生產高質量產品，特別是薄板品種和具有良好深沖性能的鋼種。因之直弧型連鑄機得到較大的發展，到80年代中期、據統計世界上共有弧型連鑄機1100多台，其中直弧型連鑄機230台（板坯鑄機48台、方坯鑄機182台）。
中國有9台，4台板坯鑄機分別在寶山鋼鐵廠（寶鋼）和太原鋼鐵公司，寶鋼鑄機由日本日立造船製造，太鋼的鑄機是由奧地利的VOEST製造，其餘5台是方坯鑄機。進入90年代，直弧型連鑄機得到人們重視，尤其在日本國，所建板坯鑄機基本都是直弧型。中國在此期間共建直弧型連鑄機23台（板坯鑄機14台，方坯鑄機9台）。
