薄板坯連鑄軋鋼（thin slab continous casting）是一種近終形連續鑄鋼煉鐵技術，這種技術的實質是在保證成品鋼材質量的前提下，儘量縮小鑄坯的斷面來取代壓力加工。
基本介紹
- 中文名：薄板坯連鑄
- 外文名：thin slab continous casting
- 又名：軋鋼
- 厚度：為20～100mm
- 目的：縮小鑄坯的斷面，取代壓力加工
- 學科：冶金
產品介紹,發展歷程,關鍵技術,最新進展,
產品介紹
薄板坯連鑄軋鋼（thinslabcontinouscasting）是一種近終形連續鑄鋼煉鐵技術，這種技術的實質是在保證成品鋼材質量的前提下，儘量縮小鑄坯的斷面來取代壓力加工。
發展歷程
薄板坯連鑄軋鋼（thinslabcontinouscasting），一種近終形連續鑄鋼|煉鐵技術，這種技術的實質是在保證成品鋼材質量的前提下，儘量縮小鑄坯的斷面來取代壓力加工。
連鑄軋鋼薄板坯的厚度為20～100mm，寬度為900～1600mm。曾嘗試過多種薄板坯連鑄方案都未能達到生產水平。
1985年聯邦德國西馬克（Siemag）公司開始進行緊湊式帶鋼生產線（CompactStripProductionCSP）研究，並於1989年在美國建成第一台連鑄機，之後德國德馬克（Demag）公司與義大利阿維迪公司合作，
1992年投產了線上生產帶鋼生產線（InLineStripProductionISP）這兩條生產線都是使用固定結晶器，到90年代末已建和新建的薄板坯連鑄工程項目已達幾十家。薄板坯連鑄的優越性是簡化了生產工藝流程，省略了粗軋機架，設備自重輕，降低了基建投資，節省能源和生產成本。
中國於1990年完成了第一台自行設計的薄板坯連鑄機並完成了試生產。之後大連重型機器廠設計了薄板坯連鑄機，使用立彎型結晶器和線上軋制；蘭州鋼廠試驗了漏斗型結晶器和平板式結晶器；
1999年珠江鋼廠和邯鄲鋼廠的薄板坯連鑄機將建成投產。
關鍵技術
薄板坯連鑄的關鍵技術是結晶器及其相關技術，即結晶器的形狀、結構、浸入式水口的材質和形狀、結晶器振動裝置以及保護渣。
薄板坯連鑄結晶器的形狀主要有四種類型：
（1）德馬克公司ISP第一代立彎式結晶器，上部是直線段，下部是弧型段，側板可調，上口斷面是矩形，尺寸為（60～80）mm×（650～1330）mm。從結晶器出來帶液芯的鑄坯進入第1扇形段被減薄成45mm厚，再由45mm軋壓成43mm，此時鑄坯速度達4～5m/min，然後進入拉矯區，經大壓下軋機軋成25～15mm的坯並切成定尺。經過使用後結晶器已有改進成小漏斗型的趨勢，仍使用薄片型浸入式水口，由於將結晶器上口加寬，改善了保護渣層的狀況，薄板坯表面質量也有很大改進。
（2）西馬克公司CSP工藝所用的漏斗形結晶器，上口寬邊兩側均有一段平行段，然後和一圓弧相連線，上口斷面較大，這個漏斗形狀在結晶器內保持到700mm長，結晶器出口處鑄坯厚度為50～70mm，結晶器總長為1120mm。上口的漏斗形狀有利於浸入式水口的伸入，在結晶器的兩寬面板間形成了一個垂直方向帶錐度的空間，而漏斗區以外的兩側壁仍然是平行的，兩側壁間的距離相當於板坯厚度。這種結晶器在形狀上滿足了浸入式水口插入、保護渣熔化和薄板坯厚度的要求，經在多條生產線上使用均獲得較好的效果。
（3）達涅利公司開發的全鼓肚型結晶器（又稱凸透鏡型結晶器），該公司認為平行板型和漏斗型結晶器有浸入式水口插入不便和鑄坯易出現表面裂紋、疤痕等缺陷的不足，而全鼓肚型結晶器的主要特點是其鼓肚形狀貫穿整個銅板自上至下，並一直延續到扇形I段中部。結晶器出口處為將鑄坯鼓肚形狀輾平而特別設計了一組帶孔型的輥子，對鑄坯鼓肚進行矯平的設備長度比僅用鑄機結晶器時長了兩倍，也就是說這與僅用結晶器來矯平坯殼的鼓肚相比，坯殼上所受的應力大大降低了。該公司認為這種結晶器能良好地控制初期坯殼的形成過程，能生產高質量的鑄坯。該結晶器長度為1200mm，寬度為1220～1620mm，厚度為55、60.65.70mm。結晶器下口處配有兩對足輥與扇形I段的帶孔型的輥段相接。
（4）奧鋼聯CONROLL工藝中的平行板型直結晶器，所用浸入式水口也是扁平狀，鋼水從兩側壁孔流出。結晶器斷面尺寸是1500mm×（70～125）mm。實際這類板坯可屬於中板坯之列。奧鋼聯從節能降耗的角度出發分析，得出70～90mm厚的鑄坯生產能耗最省、加工成本也較低的結論，所以認為不必追求鑄坯厚度太薄，而是趨向中等厚度。
從結晶器形狀來看，奧鋼聯強調只有鋼水在其內凝固時不變形，且保持液面平穩，才有利於消除鑄坯表面裂紋，促使結晶器內鋼水中夾雜物上浮和防止卷渣，所以主張使用平行板狀結晶器。以上4種類型的結晶器實際可歸類為平行板型、漏斗型、全鼓肚型三種，從生產驗證，後兩種更利於提高產品質量、擴大品種及提高鑄機的單流產量。
最新進展
（一）國外薄板坯連鑄技術的最新進展
隨著薄板坯連鑄技術的發展，鋼廠對薄板坯連鑄機的產能、品種和板坯質量要求不斷提高，這就促進了該技術的開發和進步，其中發展最快、套用最廣泛的是CSP技術和FTSC技術。
（1）CSP技術
CSP技術經歷了20多年的發展已經進入第三代，與第一、二代相比，工藝流程沒有發生本質變化，主要是開發和套用了部分技術。第三代CSP連鑄機的核心技術是最佳化了漏斗形結晶器，從根本上解決了浸入式水口的使用壽命問題，使得高效連續澆鑄薄規格鑄坯成為現實。
（2）FTSC技術
達涅利FTSC技術是CSP技術強有力的競爭對手，適合生產較大厚度的鑄坯。。
（二）我國薄板坯連鑄技術的最新進展
我國薄板坯連鑄技術經過多年的發展以後，各項技術指標不斷提高，高附加值產品份額逐漸增加。漏鋼預報系統的套用使得漏鋼率大幅度降低，國內正常生產的薄板坯連鑄機漏鋼率平均為0.3%左右，如包鋼的雙流薄板坯連鑄機，正常工作拉速4.2～4.5m/min，在產能接近300萬t/a的情況下，2009年全年漏鋼率為0.04%；邯鋼、唐鋼達到了0.18%；濟鋼的ASP中薄板連鑄機，在拉速1.8～2.8m/min的情況下，從2009年到2010年上半年漏鋼率為0。但應該指出的是，漏鋼率的降低與連鑄的拉坯速度有很大關係，國際上薄板坯連鑄的最高拉速已經接近8m/min，國內薄板坯連鑄機的拉速與國際先進水平相比還有很大差距。國內一些鋼廠和機構在提高連鑄機穩定運行方面已經開展了自主研發工作，例如浸入式水口結構、保護渣成分的開發設計等。武漢科技大學提出使用十字出口形浸入式水口、唐鋼採用平頭浸入式水口、珠鋼設計四孔水口代替原來的二孔水口，通過最佳化浸入式水口出鋼孔端面的形狀和結晶器內的浸入深度，改善了結晶器流場。本鋼、邯鋼、唐鋼、漣鋼等開發出適合自身生產要求的結晶器保護渣，可替代進口，使用效果良好。
近年來我國新建或改造的薄板坯連鑄機裝備了先進的連鑄技術，目標是進一步拓展品種、改善鑄坯質量、節能降耗、降低生產成本、提高生產線的產能和生產效率。
