連鑄熱裝是指連鑄坯出連鑄機切斷後，在熱狀態下直接送至軋鋼車間的加熱爐，經加熱後軋制的工藝過程，又稱連鑄坯熱裝軋制或連鑄-熱裝軋制。根據鑄坯入爐溫度分為連鑄坯直接熱裝和連鑄坯熱裝兩種形式。
基本介紹
- 中文名：連鑄熱裝
- 外文名：continuous casting-hot charge rolling ; CC-HCR
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 別名：連鑄坯熱裝軋制
簡介,熱裝分類,無缺陷鑄坯生產技術,改進工藝和設備可靠性的技術,
簡介
連鑄熱裝是指連鑄坯出連鑄機切斷後，在熱狀態下直接送至軋鋼車間的加熱爐，經加熱後軋制的工藝過程，又稱連鑄坯熱裝軋制或連鑄-熱裝軋制。根據鑄坯入爐溫度分為連鑄坯直接熱裝和連鑄坯熱裝兩種形式。
熱裝分類
根據鑄坯入爐溫度分為連鑄坯直接熱裝和連鑄坯熱裝兩種形式。
(1)連鑄坯直接熱裝軋制，簡稱CC-DHCR。連鑄坯溫度在A3以下，A1以上，鑄坯直接送加熱爐加熱後軋制。加熱爐在連鑄機和軋機間起緩衝作用。鑄坯處於γ+α兩相區，鑄坯組織部分經過γ→α→γ相變，既有原始粗大的奧氏體晶粒，又有經相變的奧氏體細晶粒，經加熱後的鑄坯為混晶組織，微量元素的析出和溶解程度不同，需採取相應的軋制工藝，以獲得質量優良的最終產品。此外，對一些低合金鋼和中、高碳鋼等，特別是電爐鋼，由於氮含量較高，還需注意因AlN析出而形成表面裂紋，導致表面質量變壞而不能實行直接熱裝。
(2)連鑄坯熱裝軋制，簡稱CC-HCR。連鑄坯溫度在A1以下，400℃以上，鑄坯不放冷即送保溫設備(保溫坑、保溫車和保溫箱等)中保溫，然後再送加熱爐加熱後軋制。保溫設備在連鑄機和加熱爐之間起緩衝和協調作用，使生產工序匹配和物流管理具有更大的靈活性。其鑄坯組織狀態與常規冷裝爐鑄坯狀態基本相同。但對於某些低合金鋼、中高碳鋼，在冷卻過程中易產生裂紋，熱裝導致表面變壞。一般將鑄坯溫度達400℃作為熱裝的低溫界限;400℃以下熱裝的節能效果較小，且此時表面已不再氧化，故一般不再稱做熱裝。
無缺陷鑄坯生產技術
連鑄坯的缺陷主要有：
(1)表面缺陷，如振動痕跡、表面裂紋、表面夾渣、氣孔和氣泡、表面增碳和偏析、凹坑和重皮、切割端面缺陷等;
(2)內部缺陷，如內部裂紋、偏析條紋、斷面裂紋和中心星狀裂紋、中心疏鬆、中心偏析、非金屬夾雜物等;
(3)形狀缺陷，如鼓肚與菱變等。其中對連鑄坯熱裝影響最大的是表面裂紋缺陷。
在傳統工藝中，為清除鑄坯表面缺陷，可在鑄坯精整區進行熱清理。而在連鑄坯熱裝軋制工藝中，為保證鑄坯入爐溫度，無法對鑄坯表面進行熱清理。
實現無缺陷連鑄坯生產的關鍵是冶煉和連鑄工藝的改進。為防止連鑄坯裂紋的產生，從根本上說就是要儘可能增加鋼的抗裂性，避免或減緩各種內應力和外應力，消除可能造成應力集中的薄弱部位。為此，應採取的主要技術措施有：
(1)適當調整鋼種成分，嚴格控制S、P、O、N等雜質含量;
(2)採用爐外精煉及真空處理技術，進行脫氣除硫，提高鋼水純淨度;
(3)採用全程保護澆注，以保證鋼的純淨度，並穩定控制結晶器內液面波動，以利於增加坯殼的厚度和均勻性，減少表面裂紋和夾渣的形成;
(4)增大中間罐容量和鋼液深度，設定擋渣牆，促進夾雜上浮排除。調整鋼液溫度，實現低過熱度澆注，並採用連鑄電磁攪拌技術以擴大等軸晶帶，減小中心疏鬆和偏析;
(5)改善連鑄二冷制度，採用氣—水噴霧冷卻，實行弱冷、均冷的二冷工藝，並提高矯直溫度以抑制氮化物析出，以防止裂紋缺陷的產生等;
(6)提高連鑄設備的對弧精度、加強坯殼支托(如二冷輥分段配置、細輥密排等)，採用壓縮鑄造、輕壓下和多點矯直等技術，以減小和分散各種變形應力，防止裂紋產生。
改進工藝和設備可靠性的技術
為了穩定維持連鑄坯熱裝軋制生產線正常運行，必須保證每一工序的操作和設備事故降到最低限度，使各項電氣機械設備都能穩定可靠地連續運行。設備的可靠性比較容易理解。所謂工藝的可靠性包括了產量與質量的可靠性及生產持續時間的可靠性。所有這些都應靠設備診斷和工藝診斷技術來保證。要定期進行連鑄機離線設備診斷和維護。對於線上的各種機電設備，特別是支撐和冷卻設備都應經常進行細緻的線上診斷檢查，以便利用澆鑄間隙時間進行檢修。要利用安裝在關鍵部位的各種感測器直接檢查鑄流情況和進行工藝診斷。例如用振動感測器探測結晶器和鑄流的相互摩擦的異常現象等以預報拉漏事故;用電磁超音波法和輥子反作用力法探測鑄坯凝固終端等等。通過及時採取防治措施，保證產品質量和生產線正常進行。
