连续铸造技术的发展概况及展望

发布时间：2016-10-01 11:20

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连续铸造技术的发展概况及展望

连续铸造技术

《铸造技术》2/2002　　　　　　　　　　　　　　费　劲等:连续铸造技术的发展概况及展望　　　　　　　　　　　　　　 75

力发展连铸的战略思想,成为加速发展连铸的转折点。从1989年起,连铸坯产量的增长成为中国钢产量增长的主要部分。从1994年起,连铸坯产量的增长超过了钢产量增长的绝对量,带动了中国钢产量的迅速增长。1998年中国钢铁工业的连铸比达到67%[5]。2　连铸技术发展的基本趋势

轧或冷轧钢带作为母带,在进入高温流程前,对母带进

行一定的表面处理。低温母带以一定速度由下而上穿过凝固器中一定高度的钢液,母带使其表面附近的钢液降温,在母带表面的两侧形成新生相凝固层。当钢带离开钢液表面时,新生相凝固层和母带结合在一起,形成数倍于原母带厚度的铸带。刚刚离开熔池时,铸带新生相凝固层的表面还处于半凝固状态,置于凝固器上方的轧辊对铸带进行表面平整初轧,从而得到表面平整、厚度均匀的连铸薄带,实现连铸———热轧———冷轧连续在线一次完成。图2是反向凝固连铸薄带技术的原理示意图。目前该技术尚处于实验研究阶段,但它是薄带近终形连铸技术的1个前沿性的重要研究方向[7]。

常规连续铸造技术在钢铁制造过程中已经全面取代了模铸,成为占统治地位的材料生产技术。目前,就总的成品钢生产来讲,世界上大部分国家的连铸比已超过90%。90年代后,连续铸造技术的发展出现了一些新的动向,主要表现在两个方面:一是开发和完善新的连铸技术;二是在连铸技术的基础上开发新材料。2.1　开发和完善新的连铸技术21111　近终形连铸

近终形连铸是指直接生产出接近产品最终尺寸和形状的连续铸造方式[6]。节省能源,,随,最近几年异形坯的连铸或连铸连轧技术异军突起。目前,最引人注目的是连铸连轧(TSCC2DR)技术。通过不断的探索和改造,

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已有几种薄/中厚板坯连铸连轧工艺相继付诸工业化。如德国西马克公司的紧凑带钢生产线(CSP);德国西马克公司的在线生产带钢线(ISP);德国西马克公司、蒂森公司和法国的于齐洛尔公司合作开发的CPR工艺;奥地利奥钢联的中厚度板坯连铸连轧生产线(

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CR);意大利丹尼利公司的FTSR工艺;美国梯平公司与韩国三星集团合作开发的TSP工艺[6]等等。这些连铸连轧生产线虽然有一定的差别,但仍具有一些共同的特点或优点,即“薄”———大多数为50～70mm厚“;快”———铸造速度可达8m/min以上;“连”———连铸和轧制连成一体。图1是一种典型的CSP生产线示意图。

图2　反向凝固连铸薄带技术原理示意图

Fig.2　Schematicshowofacontinuouscastingprocess

　　尽管近终形连铸中的许多技术已经或接近付诸工

业生产,但仍然存在许多待研究和解决的问题;从整个近终形连铸技术来看,它们属于1种中间过渡性技术。作为近终形连铸的更进一步目标是由钢液直接浇注成20mm以下至几毫米的薄带坯。但由于其技术难度

比薄板坯连铸的难度还大,目前还处在试验研究当中。21112　单晶连铸

单晶连铸技术是建立在日本学者Ohno发明了OCC(OhnoContinuousCasting)技术[8]基础上的。OCC技术也就是热型连铸技术,它的理论基础是金属

凝固过程中的晶核游离理论。其技术关键是在保证连续铸造过程顺利进行的前提下,使得在热型结晶器中的熔体凝固从内部开始,液穴形状与一般连铸是相反的。采用这种技术生产的铸锭内部缺陷少,性能可得到显著地改善。在一定条件下,可以获得单晶线材,如

1.连铸机　21均热炉　31轧机　41冷却段　51卷取机

铜单晶。单晶连铸产品除了具有优美的外观品质及健全的内部品质外,还具有优异的塑性加工性能和优良的电学性能。单晶连铸技术将先进的定向凝固技术和高效的连铸技术相结合,其进一步的开发研究无疑是连铸技术的1个巨大进步[9]。

图1　1种典型的CSP生产线示意图

Fig.1　AtypicalCSPproductionline

　　20世纪80年代,1种反向凝固连铸薄带的近终形连铸技术在德国提出。其基本原理是将一定厚度的热

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