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      連鑄技術(shù)的發(fā)展
      
        
       時間：2019-05-13 13:03:51下載本文作者：會員上傳
      
      
      
      
      
簡介：寫寫幫文庫小編為你整理了多篇相關(guān)的《連鑄技術(shù)的發(fā)展》，但愿對你工作學(xué)習(xí)有幫助，當(dāng)然你在寫寫幫文庫還可以找到更多《連鑄技術(shù)的發(fā)展》。

      
	
      

      第一篇：連鑄技術(shù)的發(fā)展
      

      內(nèi)蒙古科技大學(xué) 本科生課程論文
      題 目：連鑄技術(shù)的發(fā)展 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專 業(yè)：09成型 班 級： 指導(dǎo)教師：邢淑清
      連鑄技術(shù)的發(fā)展
      摘要：介紹了連鑄的歷史、發(fā)展、及其優(yōu)點，主要闡述了連鑄生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用;同時詳細(xì)的介紹了高效連鑄生產(chǎn)技術(shù)和最新連鑄技術(shù)的發(fā)展。對連鑄技術(shù)的發(fā)展進行了展望。
      關(guān)鍵詞：連鑄技術(shù)；連鑄設(shè)備；高效連鑄技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀
      Development of Continuous Casting
      Technology Abstract：The history, development, continuous of casting and its advantages is introduced in this paper.Mainly elaborated the continuous casting production technology and equipment application.Which detailed introduction of the high efficient continuous casting technology and the latest development of continuous casting technology.And On the development of continuous casting technology is discussed.Key words: Continuous casting technology;Continuous casting equipment;High efficient continuous casting technology.引言
      1858年,在鋼鐵協(xié)會倫敦會議上,首次提出“無錠澆鑄”的概念。然而,直到20世紀(jì)40年代,該工藝才開始商業(yè)應(yīng)用。因為鋼的熔點和熱傳導(dǎo)性高,在此期間,研究者遇到了很多問題。首臺投用的連鑄機是立式的,裝有一個帶彈簧裝置的結(jié)晶器。生產(chǎn)率低,常因金屬粘結(jié)結(jié)晶器而發(fā)生漏鋼。結(jié)晶器振動的概念由德國一非鐵金屬連鑄的先驅(qū)提出,于1952年用于德國某鋼廠的直結(jié)晶器立式連鑄機上, 這是連鑄工業(yè)化規(guī)模的開始。
      由于技術(shù)限制,多年內(nèi)連鑄技術(shù)只限于小鋼廠,自1970年開始,連鑄開始用于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)板坯。對凝固現(xiàn)象的科學(xué)合理的透徹理解,導(dǎo)致連鑄快速增長。連鑄技術(shù)
      1.1連鑄技術(shù)簡介
      連鑄是把液態(tài)鋼用連鑄機澆注、冷凝、切割而直接得到鑄坯的工藝。它是連
      接煉鋼和軋鋼的中間環(huán)節(jié)，是煉鋼生產(chǎn)廠（或車間）的重要組成部分。一臺連鑄機主要是由盛鋼桶、中間包、中間包車、結(jié)晶器、結(jié)晶器振動裝置、二次冷卻裝置、拉坯矯直裝置、切割裝置和鑄坯運出裝置等部分組成的。連鑄技術(shù)的應(yīng)用徹底改變了煉鋼車間的生產(chǎn)流程和物流控制，為車間生產(chǎn)的連續(xù)化、自動化和信息技術(shù)的應(yīng)用以及大幅度改善環(huán)境和提高產(chǎn)品質(zhì)量提供了條件。此外，連鑄技術(shù)的發(fā)展，還會帶動冶金系統(tǒng)其他行業(yè)的發(fā)展，對企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的簡化與優(yōu)化有著重要的促進作用。1.2連鑄工藝的優(yōu)點
      鋼液的兩種成形工藝：模鑄法和連鑄法比較如圖1所示
      圖1 模鑄與連鑄工藝流程的對比圖
      可以看出二者的根本差別在于模鑄是在間斷情況下，把一爐鋼水澆鑄成多根鋼錠，脫模之后經(jīng)初軋機開坯得到鋼坯；而連鑄過程是在連續(xù)狀態(tài)下，鋼液釋放顯熱和潛熱，并逐漸凝固成一定形狀鑄坯的工藝過程[1]。鋼在這種由液態(tài)向固態(tài)的轉(zhuǎn)變過程中，體系內(nèi)存在動量、熱量和質(zhì)量的傳輸，相變、外力和應(yīng)力引起的變形，這些過程均十分復(fù)雜，往往耦合進行或相互影響[2]。與模鑄—初軋開坯工藝相比,連鑄工藝具有如下優(yōu)點[3]：
      (1)簡化了鑄坯生產(chǎn)的工藝流程，省去了模鑄工藝的脫模、整模、鋼錠均熱和開坯工序。流程基建投資可節(jié)省40％，占地面積可減少30％，操作費用可節(jié)省40％，耐火材料的消耗可減少15％。
      (2)提高了金屬收得率，集中表現(xiàn)在兩方面一是大幅度減少了鋼坯的切頭切尾損失；二是可生產(chǎn)出的鑄坯最接近最終產(chǎn)品形狀，省去了模鑄工藝的加熱開坯 3
      工序，減少金屬損失?？傮w講，連鑄造工藝相對模鑄工藝可提高金屬收得率約9％。
      (3)降低了生產(chǎn)過程能耗，采用連鑄工藝，可省去鋼錠開坯均熱爐的燃動力消耗?？晒?jié)省能耗1／4～1／2。
      (4)提高了生產(chǎn)過程的機械化、自動化水平，節(jié)省了勞動力，為提高勞動生產(chǎn)率創(chuàng)造了有利條件，并可進行企業(yè)的現(xiàn)代化管理升級。1.3我國連鑄技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
      中國是世界上研究和應(yīng)用連鑄技術(shù)較早的國家,從20世紀(jì)50年代起就開始連鑄技術(shù)的研究,60年代初進入到連鑄技術(shù)工業(yè)應(yīng)用階段。但是,從60年代末到70年代末,連鑄技術(shù)幾乎停滯不前。1982年統(tǒng)計數(shù)字表明,世界平均連鑄比為30%左右,而中國的連鑄比僅為6.2%。80年代后,中國連鑄技術(shù)進入新的發(fā)展時期,從國外引進了一批先進水平的小方坯、板坯和水平連鑄機。80年代中期,中國擁有了第一個全連鑄鋼廠-武鋼第二煉鋼廠。近年來,中國連鑄技術(shù)飛速發(fā)展。到2005年,中國除海南、寧夏、西藏外,其他各省(市、自治區(qū))都有了連鑄,連鑄比已經(jīng)達(dá)到了97.5%,目前,中國的鋼鐵冶金工藝水平達(dá)到了世界中上等水平[4]。
      2連鑄生產(chǎn)及關(guān)鍵技術(shù)
      2.1連鑄設(shè)備
      連鑄機的發(fā)展大致經(jīng)歷了立式→立彎式→弧形→超低頭形→水平等幾個階段。每種機型都各有其特點,有它最適應(yīng)的范圍,還沒有一種機型可完全取代其他機型。目前, 連鑄機除滿足產(chǎn)量要求外,從生產(chǎn)率、鑄坯品種質(zhì)量、鑄坯斷面、降低連鑄機高度、節(jié)省基建和設(shè)備投資等方面綜合分析,弧形連鑄機是被應(yīng)用的主要機型[3]。但板坯連鑄機的總趨向是用直弧型替代弧型,以消除或減輕鑄坯內(nèi)弧側(cè)夾雜物的積聚問題。
      連鑄生產(chǎn)所用設(shè)備通?？煞譃橹黧w設(shè)備和輔助設(shè)備兩大部分。主體設(shè)備主要包括:(1)澆鑄設(shè)備-鋼包運輸設(shè)備、中間包及中間包小車或旋轉(zhuǎn)臺;(2)結(jié)晶器及其振動裝置;(3)二次冷卻裝置-小方坯連鑄機、大方坯連鑄機和板坯連鑄機有很大差別);(4)拉坯矯直機設(shè)備-拉坯機、矯直機、引錠鏈、脫錠與引錠子鏈存放裝置;(5)切割設(shè)備-火焰切割機與機械剪切機等。
      輔助設(shè)備主要包括:(1)出坯及精整設(shè)備-輥道、推(拉)鋼機、翻鋼機、火焰
      清理機等;(2)工藝設(shè)備-中間包烘烤裝置、吹氬裝置、脫氣裝置、保護渣供給與結(jié)晶器潤滑裝置等;(3)自動控制與測量儀表-結(jié)晶器液面測量與顯示系統(tǒng)、過程控制計算機、測溫、測重、測長、測速、測壓等儀表系統(tǒng)[3]。2.2連鑄關(guān)鍵技術(shù)
      (1)鋼包回轉(zhuǎn)臺的關(guān)鍵技術(shù)有:鋼包加蓋,單包升降系統(tǒng),鋼包稱量系統(tǒng),防氧化保護澆注系統(tǒng),鋼包下渣檢測系統(tǒng),鋼包傾斜機構(gòu),長水口自動安裝系統(tǒng),鋼水質(zhì)量控制系統(tǒng),鋼水溫度控制檢測系統(tǒng),鋼包吹氬攪拌系統(tǒng),回轉(zhuǎn)驅(qū)動采用液壓馬達(dá)的新型驅(qū)動系統(tǒng)。
      (2)中間包及其烘烤裝置的關(guān)鍵技術(shù)有:中間包大型化(已達(dá)40～80t),中間包結(jié)構(gòu)形狀的優(yōu)化、擋渣墻的設(shè)置和新型耐火材料的利用,鋼水自動稱量反饋系統(tǒng),中間包冶金技術(shù),采用陶瓷泡沫過濾器過濾各類夾雜物,熱中間包循環(huán)使用工藝和設(shè)備,浸入式水口快速更換裝置,滑動水口與浸入式水口組合使用及氬氣密封,自動開澆工藝與系統(tǒng),烘烤裝置自動點火器,浸入式水口內(nèi)部烘烤技術(shù)。
      (3)中間包車關(guān)鍵技術(shù)有:結(jié)晶器液面檢測器安裝機構(gòu),復(fù)雜緊湊的機械結(jié)構(gòu)、電纜及管線走向設(shè)計,長水口自動安裝機械手(被設(shè)計在中間包車上),中間包傾斜澆注技術(shù)(提高金屬收得率)。
      (4)結(jié)晶器關(guān)鍵技術(shù)有:結(jié)晶器倒錐度,在線熱狀態(tài)調(diào)寬調(diào)錐度系統(tǒng),結(jié)晶器在線停機調(diào)厚,高速澆鑄時銅板冷卻水高流速均勻傳熱冷卻結(jié)構(gòu),渦流式、電磁式、同位素式、浮子式、激光式、超聲波式等各種有效的液面檢控系統(tǒng),漏鋼預(yù)報及熱成像系統(tǒng),結(jié)晶器銅板熱面溫度控制系統(tǒng)及最低進水溫度控制,結(jié)晶器電磁攪拌和電磁制動,一個結(jié)晶器澆多流鑄坯的插裝式結(jié)構(gòu),結(jié)晶器銅板母材采用合金銅并鍍鎳鉻、鎳鐵合金或鎳鈷合金(提高其高溫抗變形的能力和耐磨性能), 澆鑄寬板坯采用分段式結(jié)晶器足輥或高拉速時采用格柵支承結(jié)構(gòu),浸入式水口隨板坯寬度和拉速變化而變化的最佳工藝特性,保護渣自動供給裝置,保護渣的理化性能檢測設(shè)施。
      (5)結(jié)晶器振動裝置關(guān)鍵技術(shù)有:液壓伺服振動機構(gòu)(能在澆鑄過程中改變振幅、頻率和波形偏斜率),緩沖力的優(yōu)化,高頻率小振幅工藝的優(yōu)化,振動體質(zhì)量的最小化及板簧導(dǎo)向系統(tǒng),外裝式結(jié)晶器電磁鋼流控制裝置的支撐與運轉(zhuǎn)機構(gòu),內(nèi)裝式結(jié)晶器電磁鋼流控制裝置的支撐機構(gòu),結(jié)晶器運動狀況動態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)(主要 5
      監(jiān)視摩擦力的變化),結(jié)晶器振動反向控制模型(拉速提高,頻率降低,振幅提高)。
      (6)零號扇形段的關(guān)鍵技術(shù)有:調(diào)寬調(diào)厚裝置及工藝設(shè)備參數(shù),設(shè)備冷卻、有效潤滑及防漏鋼設(shè)施,牢靠的定位與對弧調(diào)整功能。
      (7)積極采用連鑄新工藝、新成果。引進薄板坯連鑄技術(shù)、單晶連鑄技術(shù)、連鑄坯高溫?zé)崴蜔嵫b及直接軋制、水平連鑄技術(shù)、鑄坯的輕壓下技術(shù)以及中間包冶金等技術(shù),將對我國連鑄甚至整個鋼鐵工業(yè)的發(fā)展起到重要的促進作用。
      3高效連鑄生產(chǎn)
      3.1高效連鑄作用
      3.1.1連鑄坯產(chǎn)量大幅度提高
      從1989年到2001年我國連鑄坯產(chǎn)量由1004萬t增加到12 000萬t以上，連鑄比由16．3％提高到87．5％。如果只靠投資新建鑄機，而沒有連鑄機的高效化，新建和原有鑄機都是那樣的低生產(chǎn)率，要想達(dá)到這樣的總產(chǎn)量是不可想象的，無論資金投入、場地占用等許多方面都是難以承受的。高效連鑄技術(shù)為鋼鐵行業(yè)的調(diào)整結(jié)構(gòu)降低成本作出了貢獻(xiàn)。3.1.2實現(xiàn)煉鋼車間的爐機匹配
      我國的轉(zhuǎn)爐車間爐容從幾噸到200t都有小方坯生產(chǎn)。由于小方坯鑄機生產(chǎn)能力低，3臺轉(zhuǎn)爐配4、5臺甚至6臺連鑄機，匹配關(guān)系復(fù)雜混亂，工藝制度不能保證。這反過來又影響了鑄機生產(chǎn)和鑄坯質(zhì)量。3.1.3經(jīng)濟效益
      實現(xiàn)高效連鑄使各項技術(shù)指標(biāo)提高，消耗下降，鑄坯質(zhì)量改善，可使企業(yè)降低成本節(jié)省投資，獲得很大的經(jīng)濟效益。3.2提高連鑄機生產(chǎn)率的途徑
      提高連鑄機產(chǎn)量，主要是從提高連鑄機拉速和提高連鑄機作業(yè)率兩方面著手。
      3.2.1提高連鑄機拉速
      連鑄機拉速的提高受出結(jié)晶器坯殼厚度、液相穴長度（冶金長度）、二次冷卻強度等因素的限制。要針對連鑄機的不同情況，對連鑄機進行高效化改造。
      小方坯連鑄機高效化改造的核心就是提高拉速。拉速提高后，為了保證出結(jié)晶器坯殼不漏鋼，其核心技術(shù)就是優(yōu)化結(jié)晶器錐度，開發(fā)新型結(jié)晶器，包括：Concast的凸模結(jié)晶器（CONVEX MOLD）；Danieli自適應(yīng)結(jié)晶器（DANAM）；VAI的鉆石結(jié)晶器（DIAMOLD）；Paul Wurth的多錐度結(jié)晶器。雖然結(jié)晶器名稱不相同，但其實質(zhì)就是使結(jié)晶器錐度與坯殼收縮相一致，不致于產(chǎn)生氣隙而減慢傳熱，影響坯殼均勻性生長。
      目前，國際上小方坯鑄機拉速達(dá)到的水平見圖1和表1。
      圖1 方坯尺寸與拉速關(guān)系
      表1小方坯鑄機拉速
      名 稱 德馬克 康卡斯特 丹尼立 VAI
      斷面/mm×
      mm 130×130 150×150 130×130 115×115 155×155
      拉速/m.min 4.0-4.3 3.5 4.3 5.1 2.9
      結(jié)晶器型式 拋物線 凸型 自適應(yīng) 鉆石 鉆石
      小方坯鑄機拉速的提高，表現(xiàn)為單流產(chǎn)量的提高。從世界連鑄發(fā)展的歷程來看，20世紀(jì)70、80、90年代連鑄機的單流年產(chǎn)量分別為5～6、8～10、15～16萬t。
      我國鋼材生產(chǎn)結(jié)構(gòu)是長型材較多,板材比較低(約40%),反映在連鑄機建設(shè)上是中小型鋼廠建設(shè)小方坯連鑄機較多。據(jù)統(tǒng)計,我國共建小方坯連鑄機280臺 7
      978流,年產(chǎn)量近6000萬ｔ,平均單流年產(chǎn)量約為6萬ｔ。與國外比較,連鑄機生產(chǎn)率還較低。為提高連鑄機生產(chǎn)率,從20世紀(jì)90年代以來,我國對舊有小方坯連鑄機進行了高效化改造,如120mm×120mm方坯拉速由2.0m/min提高到3.0～4.0m/min,150mm×150mm方坯拉速由1.5m/min提高到2.5～3.0m/min。目前,我國不少鋼廠的小方坯連鑄機經(jīng)過高效化改造后,單流年產(chǎn)量已達(dá)到15～20萬ｔ的國際水平。3.2.2提高連鑄機作業(yè)率
      提高連鑄機作業(yè)率的技術(shù)有：
      （1）長時間澆注多爐連澆技術(shù)：異鋼種多爐連澆；快速更換長水口；在線調(diào)寬；結(jié)晶器在線快速調(diào)厚度（只需25～30min）；在線更換結(jié)晶器（小方坯）；中間包熱循環(huán)使用技術(shù)；防止浸入式水口堵塞技術(shù)。
      （2）長時間澆注連鑄機設(shè)備長壽命技術(shù)：長壽命結(jié)晶器，每次鍍層的澆鋼量為20～30萬t；長壽命的扇形段,上部扇形段每次維修的澆鋼量100萬t,下部扇形段每次維修的澆鋼量300～400萬t。
      （3）防漏鋼的穩(wěn)定化操作技術(shù)：結(jié)晶器防漏鋼預(yù)報系統(tǒng)；結(jié)晶器漏鋼報警系統(tǒng)；結(jié)晶器熱狀態(tài)運行檢測系統(tǒng)。
      （4）縮短非澆注時間維護操作技術(shù)：上裝引錠桿；扇形段自動調(diào)寬和調(diào)厚技術(shù)；鑄機設(shè)備的快速更換技術(shù)；采用各種自動檢測裝置；連鑄機設(shè)備自動控制水平。
      3.3提高連鑄坯質(zhì)量技術(shù) 3.3.1提高連鑄坯潔凈度技術(shù)
      （1）連鑄坯潔凈度評價包括：鋼總氧量T[O]；鋼中微觀夾雜物（＜50μm）；鋼中大顆粒夾雜物量（＞50μm）。不同產(chǎn)品對鋼中潔凈度要求如表6所示。 [6][5] 8
      （2）連鑄坯潔凈度是一個系統(tǒng)工程。就連鑄過程而言，要得到潔凈的連鑄坯，其任務(wù)是：爐外精煉獲得的“干凈”鋼水，在連鑄過程中不再污染；連鑄過程中應(yīng)創(chuàng)造條件在中間包和結(jié)晶器中使夾雜物進一步上浮去除。連鑄過程鋼水再污染，主要決定于鋼水二次氧化、鋼水與環(huán)境（空氣、渣、包襯）相互作用、鋼水流動的穩(wěn)定性、鋼渣乳化卷渣。
      （3）連鑄過程控制鋼潔凈度對策：保護澆注；中間包冶金技術(shù)，鋼水流動控制；中間包材質(zhì)堿性化（堿性復(fù)蓋劑，堿性包襯）；中間包電磁離心分離技術(shù)；中間包熱循環(huán)操作技術(shù)；中間包的穩(wěn)定澆注技術(shù)；防止下渣和卷渣技術(shù)；結(jié)晶器流動控制技術(shù)；結(jié)晶器EMBR技術(shù)。3.3.2提高鑄坯表面質(zhì)量的控制技術(shù)
      鑄坯表面質(zhì)量好壞是熱送熱裝和直接軋制的前提條件。鑄坯表面缺陷的產(chǎn)生主要決定于鋼水在結(jié)晶器的凝固過程。要清除鑄坯表面缺陷，應(yīng)采用以下技術(shù)：結(jié)晶器鋼液面穩(wěn)定性控制；結(jié)晶器振動技術(shù)；結(jié)晶器內(nèi)凝固坯殼生長均勻性控制技術(shù)；結(jié)晶器鋼液流動狀況合理控制技術(shù)；結(jié)晶器保護渣技術(shù)。3.3.3提高連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的控制技術(shù)
      連鑄坯內(nèi)部缺陷一般情況在軋制時能焊合消除，但嚴(yán)重時會使中厚板力學(xué)性能惡化，使管線鋼氫脆和高碳硬線脆斷。鑄坯內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生主要決定帶液芯的鑄坯在二冷區(qū)的凝固過程。要消除鑄坯內(nèi)部缺陷，可采用以下技術(shù)措施：低溫澆注技術(shù)；鑄坯均勻冷卻技術(shù)；防止鑄坯鼓肚變形技術(shù)；輕壓下技術(shù)；電磁攪拌技術(shù)；凝固末端強冷技術(shù)；多點或連續(xù)矯直技術(shù)；壓縮鑄造技術(shù)。
      [7]4最新連鑄技術(shù)的發(fā)展
      4.1近終形連鑄技術(shù)的發(fā)展
      世界鋼鐵生產(chǎn)者開始尋求技術(shù)改進以擴展連鑄的優(yōu)勢。1989年,德國供應(yīng)商SMS首次在美國的一個小型鋼廠紐柯鋼廠安裝了一臺薄板坯連鑄機。新設(shè)計了漏斗形結(jié)晶器,其它與傳統(tǒng)連鑄機相似。導(dǎo)致世界范圍內(nèi)薄板坯連鑄機的商業(yè)化發(fā)
      展,其厚度范圍在40～70mm 之間,典型拉速為5.5m/min。
      薄板坯連鑄機的成功并沒有使鋼鐵工作者進一步尋求技術(shù)進步的腳步停止,其代表為R&D在貝西默的獨創(chuàng)帶鋼連鑄概念。1999年,鋼鐵巨頭Nucor/BHP/IHI及Thyssen Krupp steel/Usino r/ VAI開始商業(yè)化推廣他們的Cast rip工藝及Euro st rip 工藝,可以直接從鋼水生產(chǎn)出帶鋼(見圖2)。
      圖2雙輥帶鋼鑄機
      在普遍采用的雙輥帶鋼連鑄工藝中,鋼液倒入兩個柜式旋轉(zhuǎn)輥中。兩個陶瓷側(cè)板擠壓裝有鋼液的鑄輥的前面。鋼殼在兩個輥面間形成,熔融金屬喂入彎月面。坯殼生長至兩輥間的接觸點(最窄點), 在這里兩坯殼相接觸,當(dāng)它們通過鑄輥時形成連續(xù)的鋼帶,從結(jié)晶器下面出鑄機。至形成2mm厚的凝固鋼帶僅需0.4s。典型的鑄速為40～130mm/min,依賴于帶鋼厚度、鑄輥尺寸和溶池高度。
      鋼梁的首次近終形連鑄是鑄成“狗骨”形毛坯取代正方形或矩形截面,可生產(chǎn)的梁毛坯尺寸為(480～1050)mm×(355～450)mm×(120～165)mm,鑄速為0.45～2.5m/min,其軋制成本較低,生產(chǎn)率較高,能耗降低。4.2 結(jié)晶器幾何形狀的演變
      結(jié)晶器是鑄機的心臟,結(jié)晶器設(shè)計相應(yīng)決定了鑄速和生產(chǎn)率。為提高鑄速和生產(chǎn)率,需要適當(dāng)?shù)慕Y(jié)晶器幾何形狀,以提高熱傳輸和降低結(jié)晶器摩擦。4.2.1厚板坯連鑄機的直結(jié)晶器
      從傳統(tǒng)的弧形結(jié)晶器到直結(jié)晶器的采用,保證在整個結(jié)晶器長度內(nèi)鑄流、坯
      殼與結(jié)晶器銅板的均勻接觸。使坯殼快速均勻生長,降低拉漏危險。而且,非金屬夾雜容易上升到熔池,保證鑄坯的優(yōu)良內(nèi)部質(zhì)量。4.2.2小方坯的多段結(jié)晶器
      多段結(jié)晶器對高速小方坯連鑄降低漏鋼率較為有效,它由一個主筒結(jié)晶器和與之相連的約320mm長的剛性第二段組成。第二段由4塊固定在底板上的水冷銅板組成,通過一個支架和基板套在主結(jié)晶器的外面。連鑄過程中,冷卻板通過彈簧作用輕壓鑄坯,冷卻板噴冷卻水加快熱傳輸,冷卻水直接垂直噴射到小方坯蓋板上。這種工藝中,鑄速可達(dá)4～4.3m/min,高于傳統(tǒng)有足輥結(jié)晶器連鑄機的3.5m/min,而且,漏鋼率也較傳統(tǒng)鑄機降低0.50%～1.0%。4.2.3錐度結(jié)晶器
      錐度結(jié)晶器可用于大方坯/小方坯和板坯連鑄機,拋物線結(jié)晶器的引入成為連鑄歷史的轉(zhuǎn)折點。結(jié)晶器錐度依賴于鋼種和鑄速,結(jié)晶器設(shè)計上考慮鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)的鑄坯收縮,以使結(jié)晶器與鑄坯接觸,保證良好傳熱。在高速澆鑄下,鋼在結(jié)晶器內(nèi)的停留時間非常短,因此,坯殼必須有足夠的強度以承受液態(tài)鋼水的靜壓力,為此,結(jié)晶器筒在不同段設(shè)計成多種錐度,主要考慮鋼水收縮,保證鋼坯與結(jié)晶器的良好接觸。
      另一個發(fā)展方向是在板坯連鑄機結(jié)晶器采用有導(dǎo)角的拋物線錐度,保證整個結(jié)晶器長度內(nèi)鑄坯與銅板直接接觸,促進坯殼快速均勻生長。導(dǎo)角減小了結(jié)晶器摩擦,因此可減少銅板磨損。其應(yīng)用可改善鑄態(tài)組織、減少鑄坯角部內(nèi)部質(zhì)量缺陷、降低側(cè)邊鼓肚。
      4.2.4小方坯鑄機的結(jié)晶器長度
      對高速小方坯,提高結(jié)晶器筒長100～200mm,使總長超過傳統(tǒng)的900mm,提高鋼在結(jié)晶器內(nèi)的停留時間,從而提高坯殼強度。4.3結(jié)晶器振動的改進 4.3.1液壓結(jié)晶器振動
      理想的結(jié)晶器振動是充分利用結(jié)晶器優(yōu)化設(shè)計的前提。液壓結(jié)晶器振動采用二個液壓缸控制伺服閥,每個伺服閥預(yù)先設(shè)定設(shè)置點,將結(jié)晶器設(shè)置成周期性振動。對伺服閥儲存不同的設(shè)置點實現(xiàn)相應(yīng)的振動速度曲線,正弦函數(shù)是基本的振動型式。
      不同速度曲線的振頻和振幅不同,在澆鑄過程中,鑄速函數(shù)能自動與預(yù)設(shè)定的函數(shù)序列相適應(yīng)。其優(yōu)點包括:振動曲線、振幅、振頻的在線控制,減少結(jié)晶器摩擦,減輕結(jié)晶器機械運動,減輕鑄件振痕,提高操作安全和減少維護等。4.3.2板坯連鑄機結(jié)晶器振動的三角模式
      結(jié)晶器振動利于保護最初形成的坯殼,需要一個合理的結(jié)晶器正向和負(fù)向振動以降低坯殼的拉應(yīng)力,使結(jié)晶器潤滑渣充分滲入并沿模壁鋪展。在正弦振動中,主要問題是在每個振幅中,正滑脫時間較短,高頻振動器使結(jié)晶器摩擦增大。為此,開發(fā)了三角模式振動,通過調(diào)整振動速度,使向上運動的時間長于向下運動,這種較長的正滑脫時間減少了結(jié)晶器與凝固坯殼的相對運動,因為負(fù)滑脫時間較短,可減小摩擦,降低振痕深度。4.3.3結(jié)晶器寬度調(diào)整
      在線液壓結(jié)晶器寬度調(diào)整利于生產(chǎn)不同尺寸板坯,減小下線時間。該系統(tǒng)可提高連鑄產(chǎn)品大綱的靈活性,提高生產(chǎn)率。4.3.4結(jié)晶器液面自動控制
      當(dāng)前結(jié)晶器液面控制通常采用塞棒調(diào)整中間包滑板開閉進行。結(jié)晶器液面探測可采用放射性同位素,系統(tǒng)擁有一個PID(比例微積分)控制器,可將液面實際控制信號與設(shè)定值相比較。控制器根據(jù)反饋結(jié)果輸出信號促使伺服驅(qū)動開閉塞棒激勵器。伺服驅(qū)動可控制塞棒位置, 控制精度通常為±2mm。在自動開澆模式,按存儲的時間曲線對結(jié)晶器進行設(shè)定,如果液面達(dá)到固定的設(shè)定值,自動從時間曲線控制切換到閉環(huán)控制。其主要優(yōu)點是優(yōu)良的表面/皮下質(zhì)量,較輕的振痕深度和低一倍的漏鋼率,因此提高了生產(chǎn)率。4.4電磁攪拌
      連鑄坯組織為較外層柱狀晶區(qū)為中心等軸晶區(qū)所包圍, 柱狀晶的長度直接受過熱度影響,如圖3所示。
      圖3過熱度對柱狀晶和等軸晶量的影響
      為限制柱狀晶區(qū),中間包內(nèi)鋼水溫度應(yīng)接近液相線溫度,EMS(電磁攪拌)能限制柱晶結(jié)晶,促進細(xì)小規(guī)則等軸晶形成。攪拌器的工作原理包括磁場的產(chǎn)生,磁場穿透凝固殼,在鋼液中感應(yīng)出傅科勒特電流。這種感應(yīng)電流和磁感應(yīng)產(chǎn)生一個電磁力,使液態(tài)金屬產(chǎn)生運動。通過對流促進液固鋼之間的熱交換,消除殘余過熱,導(dǎo)致凝固前沿的熱梯度減小,柱狀晶生長條件不復(fù)存在。這些運動導(dǎo)致柱狀晶枝晶重熔和斷裂,形成更多的等軸晶。圖4示出了電磁攪拌和未攪拌時等軸晶比例對比。
      圖4電磁攪拌對晶粒的細(xì)化作用
      根據(jù)需要攪拌器可放于結(jié)晶器或結(jié)晶器之下。對大方坯/小方坯連鑄機,EMS可提高表面/皮下質(zhì)量,減少合金偏析、渣坑和針孔,其主要優(yōu)點是通過增大等軸晶區(qū)提高內(nèi)部質(zhì)量,減少枝晶搭橋,阻止中心氣孔和中心偏析。
      為進一步降低偏析,可在二冷區(qū)下部安裝EMS,通過攪拌中心未凝固鋼液,均勻成分,減少中心線偏析發(fā)生。
      攪拌器類型應(yīng)根據(jù)澆鑄產(chǎn)品的冶金要求和攪拌參數(shù)如強度、頻率、磁場方向等進行選擇,而且設(shè)計和位置應(yīng)慎重考慮。
      電磁攪拌改變了彎月面形狀,減慢了彎月面鋼液凝固,導(dǎo)致彎月面附近液體流動。在板坯連鑄中,一種AC和DC雙重感應(yīng)磁場技術(shù)被用于進行彎月面控制,另有一種改進的電磁攪拌閘用于控制結(jié)晶器自然流動形式。4.5輕壓下
      大方坯/板坯連鑄機輕壓下的目的是減少鑄坯的中心偏析。采用調(diào)整拉坯段的錐度,對出結(jié)晶器后的鑄坯采用外加機械壓力減輕中心疏松、偏析、化學(xué)成分不均勻性。通過阻止凝固搭橋,促進粘稠鋼液運動,補償熱收縮。輕壓下參數(shù)取決于鑄機布置、鑄速、鋼的化學(xué)成分、鋼水過熱度及鑄坯二次冷卻。改進的動態(tài)輥縫調(diào)整技術(shù)可適應(yīng)拉坯過程中澆鑄參數(shù)的變化。4.6連鑄自動化
      二級自動化系統(tǒng)能改善質(zhì)量和提高生產(chǎn)率,連鑄工藝和質(zhì)量自動控制系統(tǒng)包括結(jié)晶器液面控制、鑄坯錐度控制、速度控制數(shù)學(xué)模型、噴水冷卻系統(tǒng)和長度切割優(yōu)化等[8]。5發(fā)展趨勢
      5.1進一步發(fā)展高效連鑄技術(shù)(傳統(tǒng)連鑄技術(shù)的發(fā)展方向)[9]。
      高效連鑄技術(shù)是指連鑄機實現(xiàn)高拉速、高作業(yè)率、高連澆爐數(shù)及低拉漏率生產(chǎn)高溫?zé)o表面缺陷連鑄坯的技術(shù)。實現(xiàn)連鑄高效化的前提是：及時為連鑄機供應(yīng)溫度和成分均合格的鋼水；完善自動檢測的手段和電子計算機的聯(lián)網(wǎng)控制；具有高質(zhì)量的連鑄用保護渣和耐火材料；操作人員具有熟練的操作技術(shù)等。實現(xiàn)連鑄高效化，其核心是提高連鑄機的拉速。而提高連鑄機拉速，需要解決結(jié)晶器和二冷段的冷卻效果、結(jié)晶器的液面控制及相關(guān)技術(shù)問題。
      5.2推廣近終形連鑄技術(shù)。
      主要包括薄板坯連鑄技術(shù)、薄帶連鑄技術(shù)、異型坯連鑄技術(shù)和噴霧成形等。與傳統(tǒng)工藝相比，它主要具有工藝簡單、生產(chǎn)周期短、能量消耗低、生產(chǎn)成本低、質(zhì)量較高等優(yōu)點。這些優(yōu)點恰好彌補了傳統(tǒng)工藝的不足。此外，利用薄帶連鑄技術(shù)的快速凝固效應(yīng)可以獲得一些難以生產(chǎn)的材料和新功能材料[10]。5.3液芯壓下技術(shù)
      液芯壓下又稱軟壓下,是在鑄坯出結(jié)晶器下口后,對帶液芯的鑄坯的坯殼施加擠壓,使其減薄到目標(biāo)厚度。根據(jù)液芯壓下的終點位置又分靜態(tài)壓下和動態(tài)壓下。液芯壓下的終點位置不變,在一個扇形段內(nèi)結(jié)束的稱靜態(tài)液芯壓下。動態(tài)液芯壓下是指根據(jù)鋼種、過熱度、澆注速度及冷卻模型計算液芯長度,依據(jù)液芯長度在合適的鑄坯長度上分配鑄坯壓下量,且使液芯壓下終點處于合適固相率的區(qū)域。動態(tài)液芯壓下可細(xì)化晶粒,減少中心偏析,明顯提高鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量。由于靜態(tài)液芯壓下是在固定位置實施,而不是在鑄坯的凝固末端,普遍認(rèn)為對鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的提高不大。目前CSP、QSP采用的是靜態(tài)液芯壓下,FTSR采用的是動態(tài)液芯壓下技術(shù)[11,12]。
      6結(jié)論
      (1)我國連鑄比已超過世界平均水平，接近工業(yè)發(fā)達(dá)國家水平，連鑄比可以說接近飽和狀態(tài)。
      (2)我國小方坯連鑄機高效化改造取得很大成績。小方坯連鑄機單流產(chǎn)量已達(dá)到國際先進水平。但我國連鑄機平均作業(yè)率與世界連鑄機平均水平還存在較大差距。提高連鑄機作業(yè)率以增加連鑄機產(chǎn)量還有較大發(fā)展?jié)摿Α?/p>
      (3)經(jīng)過近10多年來的努力，我國連鑄在高效化改造、新技術(shù)的應(yīng)用等方面取得了很大成就，就大中型企業(yè)連鑄機裝備水平來看已與國外鋼廠水平相當(dāng)。要重視工藝軟件技術(shù)開發(fā)與創(chuàng)新，新技術(shù)要用出實效來。要依靠傳統(tǒng)的板坯和大方坯連鑄機來生產(chǎn)和解決高品質(zhì)、高附加值的連鑄坯質(zhì)量問題。
      參考文獻(xiàn)
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      第二篇：我國煉鋼-連鑄技術(shù)發(fā)展和2010 年展望范文
      我國煉鋼-連鑄技術(shù)發(fā)展和2010 年展望 殷瑞鈺
      鋼鐵研究總院北京10081 摘要：本文系統(tǒng)總結(jié)了2000 年以來國內(nèi)煉鋼-連鑄技術(shù)的發(fā)展和主要的技術(shù)成果，分析了 目前煉鋼-連鑄生產(chǎn)技術(shù)的主要問題，并對2010 年我國煉鋼-連鑄的技術(shù)發(fā)展方向進行了系 統(tǒng)闡述。為了進一步提高國內(nèi)煉鋼-連鑄的生產(chǎn)技術(shù)水平，必須確立21 世紀(jì)新一代鋼鐵廠的 新理念和新目標(biāo)，通過對煉鋼-連鑄生產(chǎn)過程的系統(tǒng)優(yōu)化、解析與集成，建立起高效、低成 本潔凈鋼生產(chǎn)平臺。討論了潔凈鋼生產(chǎn)平臺建設(shè)面臨的主要技術(shù)問題、解決方法和具體措施。關(guān)鍵詞：煉鋼、連鑄、爐外精煉、潔凈鋼、流程工程 前言
      進入新世紀(jì)以來，我國鋼鐵生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展，鋼產(chǎn)量增加，許多企業(yè)的技術(shù)裝 備達(dá)到了國際水平，鋼材品種與質(zhì)量已接近或達(dá)到國際先進水平，上述事實說明 我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)進入一個新的時代。今后幾年，我國鋼鐵工業(yè)不但應(yīng)在 規(guī)模和質(zhì)量等方面達(dá)到國際先進水平，而且在鋼鐵生產(chǎn)、工程設(shè)計、工藝與裝備、節(jié)能減排、環(huán)保等方面的研究開發(fā)、生產(chǎn)運行都應(yīng)走向國際前沿。
      為實現(xiàn)上述戰(zhàn)略目標(biāo)，必須認(rèn)真回顧總結(jié)新世紀(jì)以來我國鋼鐵工業(yè)特別是煉 鋼-連鑄生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的成就，分析存在的問題，研究今后煉鋼-連鑄技術(shù)的發(fā)展 趨勢和方向，不斷創(chuàng)新，為完善和發(fā)展新一代煉鋼工藝流程做出貢獻(xiàn)。1．煉鋼-連鑄生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展
      2000 年以來，國內(nèi)煉鋼-連鑄生產(chǎn)和技術(shù)取得明顯的進步，主要表現(xiàn)在以下 幾個方面：
      1.1 鋼產(chǎn)量高速增長
      圖1 給出2000 年以來國內(nèi) 鋼鐵產(chǎn)量增長趨勢，粗鋼產(chǎn)量從 2000 年1.285 億噸增長到2007 年4.892 億噸，平均年增長率為 18.2%。
      轉(zhuǎn)爐是目前中國最主要的
      煉鋼方法，轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量從2000 10 80 90 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 0 10000 20000 30000 40000 50000 比例(%)產(chǎn)量(萬噸)年份 粗鋼 轉(zhuǎn)爐鋼 電爐鋼 轉(zhuǎn)爐鋼比例 電爐鋼比例
      圖1 2000 年以來國內(nèi)粗鋼產(chǎn)量增長與 生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的變化  2 年的1.058 億噸增長到2007 年的4.4 億噸，平均年增長率為19.5%，高于國內(nèi)粗 鋼產(chǎn)量增長速度。轉(zhuǎn)爐鋼比例相應(yīng)從2000 年的82.4%增長到90%左右。電爐也是目前國內(nèi)主要煉鋼方法，隨著中國鋼產(chǎn)量迅速增長，電爐鋼比例在
      2003 年以前緩慢增長，最高達(dá)17.6%；2004 年以后，由于轉(zhuǎn)爐鋼的快速增長，電 爐鋼比例逐年降低，但電爐鋼產(chǎn)量持續(xù)增長，和2000 年相比電爐鋼產(chǎn)量翻了一番。在國內(nèi)鋼產(chǎn)量迅速發(fā) 展的同時，連鑄比也不斷 增長。如圖2 所示，2000 年全國連鑄坯產(chǎn)量為 1.096 億噸，連鑄比 85.3%；2007 年全國連鑄 坯產(chǎn)量為4.74 億噸，連鑄 比96.95%。隨著連鑄比的
      提高，成材率也相應(yīng)提高，平均達(dá)到了96.2%，說明連鑄技術(shù)的進步為我國鋼鐵 工業(yè)增產(chǎn)增效、節(jié)能減排做出了重要貢獻(xiàn)。1.2 技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)不斷優(yōu)化
      國內(nèi)煉鋼-連鑄生產(chǎn)技術(shù)的進步主要體現(xiàn)在各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)不斷優(yōu)化。表1 給出2003 至2007 年國內(nèi)轉(zhuǎn)爐、電爐和連鑄的主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)變化情況。表1 2003 年以來國內(nèi)大、中型鋼鐵企業(yè)煉鋼-連鑄技術(shù)經(jīng)濟平均指標(biāo)變化 2003 2004 2005 2006 2007 鋼鐵料消耗，kg/t 1087.66 1091.62 1088.6 1085.9 1085 日歷作業(yè)率，% 77.75 83.88 80.82 83.96 82.68 轉(zhuǎn) 爐
      平均爐齡，爐4630 5218 5785 6823 7921 電耗，kWh/t 403.29 422 385.2 352.5 328 電極消耗，kg/t 2.85 3.01 2.81 2.6 2.427 電 爐
      冶煉周期，min 107.4 97.2 87.6 103.2 76.2 連鑄比，% 95.22 97.51 97.51 98.53 98.86 日歷作業(yè)率，% 70.99 74.16 64.34 79.87 80.26 連 鑄
      連澆爐數(shù)，爐/ 18.64 20.01 20.45 / 國內(nèi)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)進步主要體現(xiàn)在：完善濺渣護爐工藝，提高轉(zhuǎn)爐爐齡；推 廣強化供氧技術(shù)，提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率；推廣長壽復(fù)吹工藝，進一步降低鋼鐵料消耗 并提高以終點控制為核心的轉(zhuǎn)爐自動化控制水平。年來電爐生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生重大變化：采用大型高功率和超高功率電爐淘汰 60 65 70 75 80 85 90 95 100 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 0 10000 20000 30000 40000 50000 連鑄比,成材率 /% 產(chǎn)量/萬噸 年
      連鑄坯產(chǎn)量 連鑄比 成材率
      圖2 2000 年后連鑄坯產(chǎn)量、連鑄比、成材率的變化  3 大批30 噸以下小型電爐；建設(shè)電爐-精煉-連鑄-連軋現(xiàn)代化短流程生產(chǎn)線，采用 優(yōu)化配料與供電制度，強化供氧提高化學(xué)能輸入量和部分電爐采用熱裝鐵水等新 工藝技術(shù)，達(dá)到降低冶煉電耗，縮短冶煉周期，實現(xiàn)多爐連澆。在此基礎(chǔ)上，實 現(xiàn)電爐生產(chǎn)多元化，形成電爐-普鋼長材、電爐-特殊鋼長材、電爐-無縫鋼管、電 爐-中厚板和電爐-薄板坯連鑄連軋等多種生產(chǎn)線，完善了電爐鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，擴大 了生產(chǎn)品種。世紀(jì)90 年代，國內(nèi)連鑄基本以小方坯連鑄為主，至2007 年已建成板坯
      連鑄機（寬度700mm 以上）175 臺，237 流；?。ㄖ校┌迮鬟B鑄機17 臺，18 流； 方坯和矩形坯連鑄機（>150.150mm）437 臺，1323 流；小方坯連鑄機305 臺，1027 流；圓坯連鑄機48 臺，173 流。全國總計連鑄機996 臺，2806 流，年生產(chǎn) 能力達(dá)到4.743 億噸。應(yīng)該看到新世紀(jì)以來，我國連鑄呈繼續(xù)快速發(fā)展的態(tài)勢，而且自主開發(fā)的能力進一步提高。
      隨著國內(nèi)煉鋼-連鑄技術(shù)的進步和技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的優(yōu)化，獲得明顯經(jīng)濟效益： 據(jù)2007 年國內(nèi)93 家大中型企業(yè)的統(tǒng)計，年利潤達(dá)1479.82 億元，比上年同期增 長49.78%。
      1.3 建立現(xiàn)代化煉鋼生產(chǎn)流程
      2000 年以后國內(nèi)鋼鐵企業(yè)重點開展鋼鐵生產(chǎn)流程與工藝結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，基本 建立起現(xiàn)代化煉鋼生產(chǎn)工藝流程：
      轉(zhuǎn)爐流程：鐵水脫硫預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹煉→二次精煉→全連鑄； 電爐流程：大型超高功率電爐（兌鐵水）冶煉→二次精煉→全連鑄。
      近幾年鐵水脫硫預(yù)處理技術(shù)在國內(nèi)廣泛應(yīng)用，主要采用KR 法石灰脫硫和噴 吹法脫硫（包括CaO、CaC2 噴吹，純Mg 噴吹和Mg+CaO 噴吹）等方法。鐵水 預(yù)處理的裝備能力逐年提高，至2007 年鐵水脫硫比已接近50%，寶鋼、武鋼、鞍鋼等大型鋼鐵公司已基本實現(xiàn)100%鐵水預(yù)處理。表2 給出目前國內(nèi)常用的幾 種鐵水脫硫工藝技術(shù)的比較，說明國內(nèi)鐵水脫硫預(yù)處理工藝已經(jīng)積累了比較豐富 的經(jīng)驗，為鋼廠合理選擇鐵水脫硫預(yù)處理工藝提供了廣泛的空間。表2 各種脫硫方法的技術(shù)比較
      脫硫工藝石灰、CaC2 脫硫Mg 脫硫 脫硫方法KR 脫硫噴粉脫硫純Mg 混合 脫硫劑CaO 粉CaO+CaC2 Mg Mg+CaO  4 終點[S](%)0.001~0.002 0.004~0.008 0.003~0.006 0.003~0.008 處理時間(min)8~15 23~28 10~15 10~15 處理溫降(℃)25~30 30~35 8~12 10~15 脫硫劑消耗(kg/t)6~8 4(CaC2)~12(CaO)0.5~1.0 1.5~2.0 綜合處理成本(元/t)[1] 17.21 65.03(CaC2)19.34 25.18 為提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率和擴大潔凈鋼生產(chǎn)比例，國內(nèi)大多數(shù)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠綜合采 用鐵水預(yù)處理、復(fù)合吹煉、強化供氧、終點動態(tài)控制和濺渣護爐等成套先進工藝 技術(shù)，較大幅度提高轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高鋼水的潔凈度。2000 年以前國內(nèi)電爐技術(shù)進步的重點是采用大型超高功率電爐淘汰小型電
      爐，如2000 年我國電爐座數(shù)已從1600 多座減少到179 座，其中50 噸以上的大、中型電爐占全國電爐鋼產(chǎn)量61%。2000 年以后國內(nèi)電爐廠綜合采用鐵水熱裝、廢鋼預(yù)熱、優(yōu)化配料供電和供氧等先進技術(shù)，獲得明顯的效果。如表3 所示，電 爐采用鐵水熱裝工藝冶煉電耗平均降低約67kwh/t 鋼，減少電極消耗35%，縮短 冶煉周期10min。國內(nèi)已有16 座60~150 噸電爐采用鐵水熱裝工藝，其單位公稱 噸的生產(chǎn)率超過了8000 噸/噸·年。
      表3 國內(nèi)大型電爐全廢鋼與兌鐵水冶煉工藝的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)比較 統(tǒng)計工廠數(shù) /個
      噸位/MVA 生產(chǎn)工藝 鐵水比 % 電耗 kwh/t 氧耗 M3/t 電極消 耗 kg/t 冶煉周 期 min 4 50~120 全廢鋼+預(yù) 熱 0 334.25 36.59 2.57 57.00 10 50~150 廢鋼+鐵水20-30 267.32 43.24 1.67 47.39 1.4 鋼材潔凈度與品種質(zhì)量的進步表4 2007 年國內(nèi)二次精煉設(shè)備能力 總匯（不包括吹A(chǔ)r）
      為了滿足市場對潔凈鋼生產(chǎn)的需求，國 內(nèi)鋼廠普遍重視二次精煉工藝，完善二次精 煉設(shè)施。國內(nèi)大、中型骨干企業(yè)鋼水二次精 煉的比例從2000 年不足20%迅速增長到 2007 年64%。表4 給出2007 年國內(nèi)各種二 次精煉設(shè)備的臺數(shù)和公稱噸位總計（不包括 吹A(chǔ)r 在內(nèi)）。
      隨著精煉設(shè)備的增長，二次精煉工藝技術(shù)也取得明顯的進步，形成了以擋渣 精煉種類臺數(shù)/臺總公稱噸位/噸 RH 61 9040 AOD 43 1712 VOD 27 1475 LF 295 23440 VD 32 2510 CAS-OB 16 2190 合計474 40367  5 出鋼、合成渣洗、爐渣改質(zhì)、白渣精煉和喂線與鋼中夾雜物形態(tài)控制、鋼水溫度、成分精確控制以及真空脫碳、脫氣、夾雜物上浮分離等核心技術(shù)為基礎(chǔ)的二次精 煉工藝技術(shù)，能滿足不同類型產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，達(dá)到超低氧、超低碳和超低硫等 高品質(zhì)潔凈鋼的質(zhì)量要求。
      二次精煉技術(shù)的發(fā)展使國內(nèi)鋼材的潔凈度得到顯著的提高：15 年前國內(nèi)絕
      大多數(shù)轉(zhuǎn)爐廠生產(chǎn)的鋼水潔凈度（.(S+P+T.O+N+H)）波動在300~350.10-6，目 前國內(nèi)多數(shù)鋼廠已可以大批量生產(chǎn)鋼水潔凈度≤250.10-6 的潔凈鋼，寶鋼、武鋼、鞍鋼和首鋼等大型鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的部分鋼種潔凈度可以達(dá)到≤100.10-6。從表5 可以看出，國內(nèi)生產(chǎn)的典型高附加值產(chǎn)品的潔凈度已達(dá)到國際先進水平。表5 國內(nèi)某些高質(zhì)量要求潔凈鋼達(dá)到的水平(.10-6)鋼種[C] [N] [S] [P] T[O] [H] 夾雜物其它 IF 鋼<20 <20 <30 <100 <20 <2 d<20.m 高強度汽車板<50 <50 <100 <30 <2 d<20.m 管線鋼(X80)<50 <10 <80 <20 <1 軸承鋼(GCr15)<50 <100 <10 <1.5 d<10.m [Ti]≤30 簾線鋼<40 <30 <100 <30 <2 d<10.m 無Al2O3 夾雜 高速鐵路鋼軌<40 <30 <100 <15 <1.5 d<20.m [Al]<40 電工鋼(35W230)<24 <20 <10 <100 <15 <2 d<20.m 不銹鋼(409L)<50 <70 <10 <150 <30 <2 d<20.m 鋼材潔凈度的大幅度提高導(dǎo)致我國鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大改變。如表 6 所示，近幾年國內(nèi)典型高品質(zhì)鋼種的生產(chǎn)比例迅速增長，不僅給鋼鐵企業(yè)帶來 更大的經(jīng)濟效益，而且有力的支持了國家經(jīng)濟建設(shè)。表6 2000~2006 年典型高品質(zhì)鋼種增長率 鋼種 鐵道 用鋼 大型 型鋼
      特厚板中厚板 冷軋 薄板 鍍層板 冷軋電 工鋼板 無縫管
      2000 年產(chǎn)量/萬噸158 360 76 1668 495 328 64 415 2006 年產(chǎn)量/萬噸334 917 328 8214 2605 1625 330 1484 增長率/% 111.4 154.7 331.6 392.4 426.3 395.4 415.6 257.6 1.5 節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展 年份綜合能耗轉(zhuǎn)爐電爐 2000 920 28.88 265.59 2001 876 28.03 230.09 2002 815 24.01 228.94 2003 780 23.56 213.73 表7 國內(nèi)煉鋼工序能耗變化(kgce/t 鋼)6近年來，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)高度重視 節(jié)能減排工作，研究開發(fā)和應(yīng)用各種 先進的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。如表7 所示，2000 年以來隨著國內(nèi)節(jié)能環(huán)保技術(shù) 的發(fā)展，噸鋼綜合能耗和電爐工序能耗逐年降低。和國際先進水平（日本轉(zhuǎn)爐工 序能耗為-6kgce/t）相比仍有較大差距，說明國內(nèi)轉(zhuǎn)爐工序尚有較大的節(jié)能空間。實現(xiàn)負(fù)能煉鋼的核心是要解決轉(zhuǎn)爐煤氣、蒸汽的回收和有效利用問題。轉(zhuǎn)爐 煤氣含硫低、熱值高，適用于生產(chǎn)高品質(zhì)石灰；而采用大型轉(zhuǎn)爐蒸汽用于RH 或 VD 爐等真空處理設(shè)備也具有較大的經(jīng)濟效益。這些應(yīng)是今后技術(shù)改造中應(yīng)提倡 的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。
      目前國內(nèi)轉(zhuǎn)爐絕大多數(shù)采用OG 法除塵工藝，基本解決了轉(zhuǎn)爐煙塵對環(huán)境的
      嚴(yán)重污染。今后要進一步發(fā)展半干法或干法轉(zhuǎn)爐除塵工藝，達(dá)到節(jié)水、節(jié)能和保 護環(huán)境的目標(biāo)。近幾年，太鋼、包鋼等鋼廠推廣采用轉(zhuǎn)爐干法除塵新工藝代替 OG 法獲得了明顯的效益，如表8 所示。表8 國內(nèi)投產(chǎn)的轉(zhuǎn)爐干法除塵技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 工廠投產(chǎn)時間 除塵水耗 t/t 除塵電耗 kWh/t 煤氣回收 Nm3/t 蒸汽回收 kg/t 作業(yè)率 % 太鋼2006.8 0.01 1.6 103 83 100 包鋼2006.9 0.05 3.54 85 21 100 寶鋼2006.9 0.01 1.25 100.27 70.23 100 萊蕪2004.7 0.01 2.95 76.17 27.72 96 煉鋼渣和煙塵的回收與循環(huán)利用技術(shù)近幾年在國內(nèi)鋼廠也得到充分重視，自 主研究開發(fā)的轉(zhuǎn)爐渣悶渣處理和滾筒法或輪淬法爐渣連續(xù)處理等新工藝，在生產(chǎn) 實踐中取得較好的應(yīng)用效果。轉(zhuǎn)爐煙塵含鐵高，基本全部利用，作為燒結(jié)礦料或 冷卻劑供轉(zhuǎn)爐使用。馬鋼、包鋼等企業(yè)試驗采用15~20kg/t 鋼的轉(zhuǎn)爐渣作為石灰 的替代品返回轉(zhuǎn)爐使用也取得一定成效。為實現(xiàn)煉鋼廠固體廢棄物“零”排放，提高資源利用率，今后應(yīng)加強對煉鋼渣和煙塵回收利用技術(shù)的研發(fā)與推廣工作。連鑄坯熱送熱裝工藝可以大幅度降低加熱爐燃料消耗，已被多數(shù)煉鋼廠采
      用。今后的工作應(yīng)進一步提高鑄坯的熱送溫度和裝入溫度，解決無缺陷鑄坯生產(chǎn) 的關(guān)鍵技術(shù)和熱裝相關(guān)的冶金質(zhì)量問題，進一步提高連鑄坯熱送熱裝比例。2004 761 26.57 209.89 2005 747 36.34 201.02 2006* 645 10.11 108.91 注：*按新公布的電折算系數(shù)統(tǒng)計。7 1.6 裝備大型化與設(shè)備國產(chǎn)化率
      近幾年，煉鋼-連鑄生產(chǎn)裝備的大型化 與設(shè)備國產(chǎn)化率日益提高。2003 年以后國 內(nèi)鋼鐵企業(yè)大力建設(shè)100 噸以上的大、中 型冶煉設(shè)備。至2007 年底，國內(nèi)200 噸以 上的大型轉(zhuǎn)爐已達(dá)到24 座，公稱總噸位為 6400 噸，和2003 年相比大型轉(zhuǎn)爐的產(chǎn)能 增加1 倍。
      最近2~3 年，為提高鋼材潔凈度，擴大高附加值鋼材產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模，大多 數(shù)鋼廠在配備LF 爐、CAS 和吹氬攪拌等常壓二次精煉設(shè)備的基礎(chǔ)上，針對板帶 材的生產(chǎn)特別是冷軋薄板的生產(chǎn)，又新建了RH 和VD 等真空精煉設(shè)備。隨著國 內(nèi)薄板（特別是冷軋薄板）生產(chǎn)比例的增長，RH 真空精煉設(shè)備的增長尤為迅速。如圖3 所示，2003 年以后國內(nèi)已投產(chǎn)的RH 由20 臺迅速增長到59 臺，總噸位 達(dá)到9070 噸，比目前整個歐洲RH 的生產(chǎn)能力（總噸位5790 噸）大56%。二次精煉的發(fā)展促進了精煉設(shè)備國產(chǎn)化率的提高。國內(nèi)已經(jīng)掌握了自主設(shè)
      計、制造、安裝、調(diào)試大型二次精煉設(shè)備（如300tRH）的能力，在精煉設(shè)備工 藝布局、工序銜接以及不同產(chǎn)品的精煉工藝等方面不僅積累了豐富的經(jīng)驗，而且 加強了技術(shù)創(chuàng)新。如武鋼新二煉鋼廠采用RH 在線布置工藝，將RH 布置在轉(zhuǎn)爐 出鋼線上，并采用RH 鋼水罐卷揚提升裝置、雙室平移交替和真空室整體吊裝等 新技術(shù)，取得了良好的效果：可節(jié)約行車運行時間10min 左右，減少吊運過程溫 降10℃，縮短RH 設(shè)備空置時間5min，使新二煉鋼的RH 精煉處理比例達(dá)到80%。國內(nèi)連鑄技術(shù)的發(fā)展促進了連鑄機設(shè)計和制造能力的提高，已能自主設(shè)計和
      制造小方坯、方坯和板坯連鑄機，并實現(xiàn)快速達(dá)產(chǎn)。從20 世紀(jì)90 年代初國產(chǎn)連 鑄機以小方坯為主要機型的格局，逐步擴展到自主設(shè)計制造適應(yīng)各種品種和規(guī)格 的方坯、圓坯及板坯和中薄板坯等多種機型。
      我國自主設(shè)計和建造的曹妃甸京唐鋼廠是國內(nèi)大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)建設(shè)的范
      例，首次采用5500m3 超大型高爐、300 噸鐵水包直裝、全量鐵水“三脫”預(yù)處 理與轉(zhuǎn)爐高速冶煉、高拉速連鑄和海水淡化等先進技術(shù)，標(biāo)志著國內(nèi)大型鋼鐵聯(lián) 合企業(yè)設(shè)計與設(shè)備制造的綜合水平達(dá)到國際先進。0 10 20 30 40 50 60 2009 已投產(chǎn)RH臺 數(shù)/臺 年份
      1997 1967 1999 2001 2003 2005 2007 圖3 歷年來國內(nèi)投產(chǎn)RH 的增長  8 國內(nèi)煉鋼-連鑄生產(chǎn)設(shè)備大型化與國產(chǎn)化率的提高促使鋼鐵廠的建設(shè)投資明
      顯降低：大型聯(lián)合企業(yè)（含冷軋、涂鍍層、碼頭、電廠在內(nèi)）的噸鋼投資已降至 6500~6800 元；棒線材鋼廠由于工序理順和全面國產(chǎn)化，噸鋼投資降低幅度更大。1.7 重大技術(shù)創(chuàng)新項目取得好成績
      科技進步是我國鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展的主要推動力。近幾年，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)日 益重視企業(yè)技術(shù)進步和廣泛開展科技創(chuàng)新活動，取得了大量的科技成果。表9 給出近幾年國內(nèi)冶金科技獎中煉鋼-連鑄成果獲獎情況。表9 2005~2007 年冶金科技進步獎煉鋼-連鑄成果獲獎情況 特等獎一等獎二等獎三等獎合計 2005 2 5 6 13 2006 2 3 9 14 2007 1 5 7 13 最近3~5 年國內(nèi)鋼鐵企業(yè)積極研究開發(fā)和推廣以下重大技術(shù)創(chuàng)新成果，取得 良好的成績。
      （1）轉(zhuǎn)爐濺渣護爐與長壽復(fù)吹技術(shù)
      近10 年來，轉(zhuǎn)爐濺渣護爐技術(shù)在國內(nèi)大、中、小型轉(zhuǎn)爐上廣泛推廣，取得 了良好的成績。全國轉(zhuǎn)爐平均爐齡已接近8000 爐，最高爐齡已超過30,000 爐，使我國轉(zhuǎn)爐爐齡達(dá)到國際領(lǐng)先水平。國 內(nèi)自主研究開發(fā)的長壽復(fù)吹轉(zhuǎn)爐技術(shù)，利用濺渣過程中形成的透氣性爐渣蘑菇 頭保護底吹噴嘴，使底吹噴嘴的壽命和 濺渣后轉(zhuǎn)爐的爐齡同步，底吹噴嘴最高壽 命超過30,000 爐（武鋼）。目前，鋼鐵研究總院已在國內(nèi)近200 座轉(zhuǎn)爐上推廣采 用該項新工藝技術(shù)，達(dá)到爐齡超過10000 爐，復(fù)吹比100%和終點[C][O]≤0.0027 的良好效果，如圖4 所示[2]。（2）轉(zhuǎn)爐高效吹煉工藝
      為了提高轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效率，不少轉(zhuǎn)爐將供氧強度從傳統(tǒng)的3.2~3.5Nm3/t.min 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 重鋼 [C][O]=0.00241 本鋼 [C][O]=0.00258 武鋼 [C][O]=0.00262 首鋼 [C][O]=0.00272 [%O] [%C] 圖4 長壽復(fù)吹轉(zhuǎn)爐終點C-O平衡  9 提高到3.6~4.4Nm3/t.min，縮短了冶煉周期，加快轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏，提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn) 效率。如表10 所示，采用高效供氧技術(shù)的大型轉(zhuǎn)爐供氧強度平均達(dá)到 3.65Nm3/t.min，冶煉周期縮短到36min ； 中型轉(zhuǎn)爐供氧強度平均達(dá)到
      3.5Nm3/t.min，冶煉周期縮短到34.5min；小型轉(zhuǎn)爐供氧強度可達(dá)到4.0Nm3/t.min，冶煉周期縮短到24.7min。隨供氧強度的提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率大幅度提高，氧氣與鋼 鐵料消耗略有降低，具有較明顯的經(jīng)濟效益。
      表10 國內(nèi)大、中、小型轉(zhuǎn)爐高效吹煉工藝的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 爐型 爐容量 噸 統(tǒng)計 爐數(shù) 爐容 比 M3/t 供氧強度 Nm3/t.min 底吹強度 Nm3/t.min 鋼鐵料 消耗 kg/t 氧耗 Nm3/t 冶煉 周期 min 爐齡 爐 日歷 作業(yè) 率 % 大型轉(zhuǎn)爐200~300 14 0.86 3.65 0.03~0.15 1086.86 56.71 36.14 8199.00 60.61 中型轉(zhuǎn)爐80~180 26 0.83 3.49 0.03~0.15 1093.95 56.67 34.52 15488.80 75.43 小型轉(zhuǎn)爐<80 33 0.92 4.0 1079.5 58.9 24.7 10316 85.91（3）高效連鑄技術(shù)
      2000 年以后國內(nèi)鋼廠大力推廣以高拉速為核心的高效連鑄技術(shù)，取得了明
      顯的進步，形成了完整的高效連鑄技術(shù)，主要包括：提高鋼水質(zhì)量，推廣采用大 容量中間包全保護澆注；采用連續(xù)錐度結(jié)晶器提高熱交換效率；采用板簧導(dǎo)向振 動減小振動軌跡誤差；采用多點連續(xù)矯直，適當(dāng)增加冶金長度；推廣結(jié)晶器電磁 攪拌和優(yōu)化二冷配水等工藝技術(shù)。高速連鑄技術(shù)的推廣不僅提高了連鑄機的產(chǎn) 量，而且進一步改善了鑄坯的表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量，基本實現(xiàn)無缺陷坯生產(chǎn)。如 表11 所示，通過連鑄機高效化改造后，鑄機的產(chǎn)量和拉速均有明顯提高。表11 連鑄機高效化改造前后技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)對比 改造前改造后國際先進 坯形單流產(chǎn)量(萬噸/年)拉速(m/min)單流產(chǎn)量(萬噸/年)拉速(m/min)單流產(chǎn)量(萬噸/年)拉速(m/min)小方坯5~8 1.5~2.0 12~15 2.5~3.0 / 3~3.5 板坯50 1.2 100 1.8 150~200 2~2.5 從表中可以看出，國內(nèi)小方坯高效連鑄技術(shù)已基本接近國際先進水平，但板坯高 效連鑄技術(shù)尚與國際先進水平存在一定差距。今后要在提高板坯平均拉速和改進 板坯質(zhì)量，提高鑄機產(chǎn)量等方面開展更深入的研究工作。（4）連鑄恒速澆注技術(shù)  10 連鑄澆注過程由于鋼水溫度波動和供鋼節(jié)奏的影響造成拉速的波動。隨著拉 速波動量的增大，鑄坯表面縱裂機率上升，表層卷渣嚴(yán)重，中心偏析惡化，氧、氮含量升高。為解決拉速波 動引起的鑄坯質(zhì)量問題，武 鋼煉鋼廠開發(fā)出“典型拉速 下連鑄恒速澆注”技術(shù)。典 型拉速是指不同鋼種在標(biāo)準(zhǔn) 澆注溫度下所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)拉
      速，而恒速澆注是指保持典型拉速恒定不變（拉速允許波動.5%）的澆注過程。實現(xiàn)恒速澆注的關(guān)鍵技術(shù)是：○1 優(yōu)化轉(zhuǎn)爐與鑄機的匹配，合理確定不同鋼種的典 型拉速和澆鋼時間；○2 加強工序時間控制，采用計算機在線進行生產(chǎn)調(diào)度；○3 加 強鋼水溫度控制，穩(wěn)定過程溫降，使中間包溫度合格率≥90%。通過加強典型拉 速達(dá)標(biāo)率的技術(shù)考核（如圖5 所示[3]），使典型拉速達(dá)標(biāo)率提高和穩(wěn)定，鑄坯綜 合質(zhì)量合格率大幅度提高，更重要的是促進了煉鋼廠內(nèi)所有工序的穩(wěn)定運行和協(xié) 同運行，推動了從鐵水脫硫直至連鑄機出坯等所有工序的工藝優(yōu)化和裝備管理優(yōu) 化。
      （5）薄板坯連鑄-連軋生產(chǎn)工藝達(dá)到國際先進水平
      我國已建成13 條薄板坯連鑄-連軋生產(chǎn)線（其中2 條為中厚度鑄機），生產(chǎn) 能力超過3000 萬噸/年。其中多項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。珠鋼CSP 薄板坯連鑄機的作業(yè)率高達(dá)91.2%，薄板坯連鑄-連軋的品種開發(fā)也取得重大進 展，可以大批量生產(chǎn)超高強度集裝箱板（Re≥700MPa），2006 年珠鋼生產(chǎn)薄規(guī)格（≤2mm）鋼板的比例達(dá)到53.8%。包鋼在薄板坯連鑄-連軋生產(chǎn)工藝高效化和品 種開發(fā)等方面也做出了優(yōu)異成績，多年來在提高生產(chǎn)效率、改進工藝裝備和產(chǎn)品 開發(fā)方面做了大量的、有成效的工作并實現(xiàn)了技術(shù)輸出。唐鋼雙流薄板坯連鑄-連軋生產(chǎn)線2005 年產(chǎn)量曾達(dá)300 萬噸，最高連澆爐數(shù)達(dá)到34 爐。馬鋼CSP 生產(chǎn) 線在生產(chǎn)低碳冷軋料方面獲得明顯的進步，打通了鐵水預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐冶煉-二次精 煉-薄板坯連鑄-熱軋-冷軋-鍍鋅-彩涂生產(chǎn)流程，2006 年產(chǎn)品冷軋比達(dá)到
      69.2%，而且通過CSP 線成功地試制了無取向硅鋼。漣鋼在轉(zhuǎn)爐噸位較小的情況 下克服種種困難，薄板坯連鑄-連軋工藝也取得了優(yōu)異的成績，特別是≤2mm 熱 圖5 二分廠典型拉率與綜合質(zhì)量合格率對 比 0.0 4 0.0 5 0.0 6 0.0 7 0.0 8 0.0 9 0.0 1 0 0.0 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 9 9.6 0 9 9.6 5 9 9.7 0 9 9.7 5 9 9.8 0 9 9.8 5 9 9.9 0 典型拉率，% 綜合質(zhì)量合格率%  11 軋薄規(guī)格生產(chǎn)和通過RH 生產(chǎn)冷軋薄板和半無頭軋制等方面取得了新的突破。濟 鋼采用中等厚度板坯連鑄機的最高連澆爐數(shù)達(dá)到86 爐。（6）專線化生產(chǎn)技術(shù)
      為實現(xiàn)高效、穩(wěn)定、低成本生產(chǎn)潔凈鋼，寶鋼開發(fā)出煉鋼“專線化生產(chǎn)技術(shù)”，通過合理優(yōu)化工藝布置和差異化的設(shè)備選型將鋼廠生產(chǎn)線按品種進行分工，保證 某一類鋼種固定在一條專業(yè)化產(chǎn)線上生產(chǎn)。專線化生產(chǎn)模式與傳統(tǒng)生產(chǎn)的最大區(qū) 別在于：前者品種鋼生產(chǎn)分工明確，相對固定，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；而 后者品種鋼生產(chǎn)安排是隨機的和不固定的，一旦發(fā)生生產(chǎn)節(jié)奏波動就會造成產(chǎn)品 質(zhì)量的波動，工藝穩(wěn)定性差。
      目前寶鋼煉鋼廠已經(jīng)建立了汽車板、厚板和硅鋼三條專業(yè)化生產(chǎn)線，各生產(chǎn) 線的工藝裝備、產(chǎn)品和工藝特點詳表12。
      表12 寶鋼煉鋼專線化生產(chǎn)的分工與產(chǎn)品、工藝特點 鋼種主要工藝裝備產(chǎn)品特點工藝特點 汽車板鐵水包脫硫/混鐵車脫硫－300 噸 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐－2#RH－2#板坯鑄機 碳低[C]≤13.10-6 表面質(zhì)量要求嚴(yán)格
      提高RH 抽氣能力和循環(huán)流量 結(jié)晶器電磁攪拌
      厚板鐵水包脫硫/混鐵車脫硫－300 噸 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐－4#RH－3#板坯鑄機 潔凈度高，S、P、H 要求嚴(yán)格 板坯厚度規(guī)格大
      大環(huán)流、高抽氣量RH 連鑄采用小輥密排、輕壓下
      硅鋼混鐵車（三脫、脫錳）－250 噸復(fù) 吹轉(zhuǎn)爐－3#RH－6#板坯鑄機 極低的C、S 含量，成份準(zhǔn)確 抑制連鑄發(fā)達(dá)的柱狀晶 鐵水“三脫”,RH 噴粉脫硫 中間包等離子加熱 連鑄扇形段電磁攪拌
      通過推進專線化生產(chǎn)品種鋼模式，不僅使鋼種質(zhì)量控制能力顯著提高，而且 使RH 產(chǎn)能得到最大發(fā)揮，連鑄機拉速進一步提高，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性得到顯著 改善。
      （7）轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù)
      近5 年國內(nèi)轉(zhuǎn)爐平均煉鋼工序能耗波
      動在23~36kgce/t 鋼，而寶鋼、武鋼、太鋼 等10 余家鋼廠轉(zhuǎn)爐煉鋼工序?qū)崿F(xiàn)了負(fù)能 煉鋼，說明在國內(nèi)推廣轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù) 將具有明顯的節(jié)能效果。
      實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼的技術(shù)關(guān)鍵是采用 轉(zhuǎn)爐高效冶煉工藝，進一步降低噸鋼氧耗
      和電耗，同時應(yīng)努力提高轉(zhuǎn)爐煤氣和蒸汽的回收利用率。如圖6 所示，轉(zhuǎn)爐煤氣 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 05 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 ε =-0.43Q+39.02 ε : 轉(zhuǎn)爐工序能耗 Q:煤氣回收量
      轉(zhuǎn)爐工序能耗(kgce/t)煤氣回收量(m 3/t)寶鋼 萊鋼 武鋼 馬鋼 鞍鋼
      日本君津廠
      圖6 轉(zhuǎn)爐煤氣回收量與工序能耗 的關(guān)系  12 回收量>90m3/t 鋼（煤氣熱值按7524kJ/m3 計算），蒸汽回收量>60kg/t 鋼是實現(xiàn)轉(zhuǎn) 爐工序負(fù)能煉鋼的基本條件，在此基礎(chǔ)上進一步降低噸鋼氧、氮、電和燃料的消 耗，可進一步降低轉(zhuǎn)爐工序能耗。（8）全自動轉(zhuǎn)爐煉鋼與終點控制技術(shù)
      隨著國內(nèi)煉鋼-連鑄生產(chǎn)設(shè)備大型化和現(xiàn)代化的發(fā)展，不少鋼廠積極研究開
      發(fā)和推廣轉(zhuǎn)爐自動化煉鋼工藝技術(shù)，以各生產(chǎn)環(huán)節(jié)準(zhǔn)確計量為基礎(chǔ)，通過終點副 槍動態(tài)控制或吹煉過程爐氣分析實現(xiàn)煉鋼過程計算機自動控制，進一步提高轉(zhuǎn)爐 終點碳和溫度的控制精度與命中率。寶鋼、武鋼、首鋼遷安等大、中型轉(zhuǎn)爐采用 副槍終點動態(tài)控制技術(shù)取得良好的應(yīng)用效果：轉(zhuǎn)爐全自動吹煉控制成功率達(dá)到
      90%，碳控制精度為±0.02%，溫度控制精度為±12℃時，碳溫雙命中率達(dá)到93%，補吹率降到5%以下，不倒?fàn)t直接出鋼比例達(dá)到95%以上，達(dá)到國際先進水平[5]。馬鋼、本鋼、攀鋼等鋼廠采用爐氣分析技術(shù)實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐自動吹煉也取得較好的成效。馬鋼120t 轉(zhuǎn)爐在目標(biāo)碳含量0.03~0.07%范圍內(nèi)，碳的控制精度可以達(dá)到± 0.015%，溫度控制精度為±16℃，碳溫雙命中率達(dá)88.6%，不倒?fàn)t出鋼率提高到 92.9%，同時冶煉周期可縮短3min，噴濺率降低到7.7%[6]。1.8 煉鋼-連鑄生產(chǎn)中存在的主要問題
      在認(rèn)真總結(jié)近幾年國內(nèi)煉鋼-連鑄過程技術(shù)進步的同時，還必須充分注意到 目前尚存在的主要生產(chǎn)技術(shù)問題：
      （1）煉鋼廠能耗與國際先進水平相比仍有較大差距；
      （2）煉鋼廠環(huán)境治理和廢棄物回收利用與國外先進水平相比有較大差距；（3）企業(yè)管理不夠精細(xì)，應(yīng)加強對廢鋼、石灰等輔料、耐材和鐵合金的分 類管理，實現(xiàn)煉鋼精料，進一步減少渣量，減輕轉(zhuǎn)爐回硫，降低生產(chǎn)成本；（4）鋼水成分控制精確度偏低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性存在差距；
      （5）設(shè)計理論與設(shè)計方法創(chuàng)新不多，煉鋼廠平面布置研究不夠，主要生產(chǎn)
      設(shè)備的差異化選型研究不夠，特別要注意避免精煉工藝裝備選型和位置的失誤所 造成煉鋼-連鑄的混亂運行，應(yīng)該深入研究專線化生產(chǎn)品種鋼和動態(tài)-有序的運行 模式。
      2．2010 年煉鋼-連鑄技術(shù)發(fā)展展望
      進入21 世紀(jì)后，社會對鋼鐵廠的要求發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變，從過去單純要求鋼  13 鐵廠為社會進步不斷提供低成本、高品質(zhì)的鋼材外，還要求充分發(fā)揮能源轉(zhuǎn)換功 能節(jié)能減排，基本消除自身對社會環(huán)境造成的污染，同時要求鋼鐵廠具有大量處 理社會廢棄物并融入循環(huán)經(jīng)濟社會的功能。由于社會基本要求的改變，新一代煉 鋼工藝流程的興起將成為歷史的必然。
      2.1 21 世紀(jì)新一代鋼鐵廠的新理念、新目標(biāo) 世紀(jì)先進鋼鐵廠是在20 世紀(jì)現(xiàn)代化鋼鐵廠發(fā)展的基礎(chǔ)上，為滿足市場對 鋼鐵產(chǎn)品的需求和鋼鐵企業(yè)與社會和諧發(fā)展的要求而建設(shè)的新型鋼鐵廠，其基本 特點是：生產(chǎn)高效化、產(chǎn)品潔凈化和對環(huán)境的無害化。
      新一代鋼鐵流程將具有高效、低成本、穩(wěn)定生產(chǎn)高品質(zhì)鋼材的鋼鐵產(chǎn)品制造 功能；提高資源能源利用效率、顯著降低污染物排放的能源、資源轉(zhuǎn)換功能和大 量消納社會廢棄物的再資源化功能，這是應(yīng)該樹立的新理念。
      鋼鐵生產(chǎn)是典型的流程制造業(yè)，因此樹立新理念還必須結(jié)合流程工業(yè)的基本 特點：系統(tǒng)復(fù)雜性、生產(chǎn)連續(xù)性、管理協(xié)調(diào)性和發(fā)展整體性，在有限的時間和空 間內(nèi)將復(fù)雜的鋼鐵生產(chǎn)工藝過程有機地融為一體，實現(xiàn)煉鋼-連鑄生產(chǎn)過程動態(tài) 有序、連續(xù)緊湊和高效穩(wěn)定的生產(chǎn)。
      在新理念的指導(dǎo)下，研究開發(fā)適應(yīng)21 世紀(jì)社會要求的新一代煉鋼-連鑄流程 應(yīng)實現(xiàn)以下發(fā)展目標(biāo)：
      .新流程應(yīng)具備高效化的生產(chǎn)特點，可以大批量、低成本、穩(wěn)定地生產(chǎn)各 類不同品質(zhì)的鋼材；
      .新流程應(yīng)具備資源能源減量化、可循環(huán)和再利用的基本功能，建設(shè)環(huán)境 友好型清潔生產(chǎn)的新流程；
      .新流程應(yīng)具備社會大宗廢棄物無害化、資源化處理的功能，實現(xiàn)鋼鐵工 業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；
      .新流程的工藝程序、流程網(wǎng)絡(luò)（平面圖等）易于實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)自動 化、控制智能化和管理信息化。
      總之，21 世紀(jì)新型鋼鐵廠要實現(xiàn)鋼鐵廠功能的轉(zhuǎn)變，將鋼鐵生產(chǎn)與能源轉(zhuǎn) 換、消納社會廢棄物三大功能有機地融為一體。我們應(yīng)該設(shè)想，能否通過3~5 年努力使中國煉鋼工藝和裝備水平走到世界前列。2.2 煉鋼廠的解析與集成  14 煉鋼-連鑄生產(chǎn)過程中各單元生產(chǎn)工序冶金功能的解析與集成是實現(xiàn)煉鋼-連鑄工藝流程優(yōu)化的重要方法。如圖7 所示，現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展主要得益 于轉(zhuǎn)爐冶煉功能的合理解析。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝包括脫硅、脫碳、脫磷、脫硫和 控制鐵的氧化以及去除有害氣體、非金屬夾雜物等基本功能，由于脫硫、脫碳、脫磷、脫硅反應(yīng)的熱力學(xué)、動力學(xué)要求的不同，在同一反應(yīng)容器內(nèi)一起進行反應(yīng) 往往造成顧此失彼、相互影響甚至相互制約，為此有必要按照不同產(chǎn)品性能的要 求，對轉(zhuǎn)爐冶煉功能進行必要的解析和集成。形成了絕大多數(shù)國家采用的煉鋼流 程：鐵水脫硫-轉(zhuǎn)爐脫硅、脫磷、脫碳。圖7 現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼的功能解析
      日本為了進一步提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率和冶煉鋼水的潔凈度，提出“分階段冶煉” 的工藝思想，將出鐵槽脫硅、鐵水脫硫、脫磷與轉(zhuǎn)爐脫碳相分離，達(dá)到顯著提高 鋼水潔凈度和生產(chǎn)效率及減少渣量等優(yōu)點。我國在吸收日本技術(shù)基礎(chǔ)上，提出了 先脫硫-再脫硅、脫磷-后脫碳、升溫、回收煤氣的新工藝，并將之集成為一個煉 鋼廠生產(chǎn)900 萬噸/年左右規(guī)模的高效率、低成本、高端薄板產(chǎn)品的潔凈鋼生產(chǎn)平臺，形成了如圖7 所示的煉鋼新工藝流程。
      流程解析集成是優(yōu)化工藝流程的重要手段，其特點是進一步提高冶金反應(yīng)效 率，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本和穩(wěn)定質(zhì)量的目的。在研究開發(fā)新一代煉 鋼流程中必須強調(diào)樹立新理念，明確新目標(biāo)，對煉鋼流程的功能進行深入解析與 集成研究。
      2.3 建立高效、低成本潔凈鋼生產(chǎn)平臺
      建立高效、低成本潔凈鋼生產(chǎn)平臺是今后幾年國內(nèi)各類鋼鐵廠都應(yīng)努力實現(xiàn) 高爐混鐵車轉(zhuǎn)爐連鑄 脫 硫 脫 硅 脫 磷 脫 碳 脫 氧
      高爐鐵水包 連鑄 R H 爐渣返回 傳統(tǒng)流程 新流程  15 的基本目標(biāo)之一。為了建立高效、低成本潔凈鋼平臺必須改變傳統(tǒng)的質(zhì)量概念，深入研究以連續(xù)運行為基本特點的煉鋼廠，實現(xiàn)高效、低成本、穩(wěn)定運行的生產(chǎn) 模式。
      傳統(tǒng)觀點認(rèn)為：質(zhì)量問題主要包括產(chǎn)品合格率和產(chǎn)品性能兩個要求。而廣義 的質(zhì)量概念認(rèn)為：效率、成本和性能是產(chǎn)品質(zhì)量的基本要素。效率應(yīng)包括產(chǎn)品的 生產(chǎn)效率、資源和能源利用效率以及系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)化；成本主要包括生產(chǎn)成本、管理成本、銷售成本和資本成本等多種經(jīng)濟因素；性能應(yīng)包括產(chǎn)品的加工性能、使用性能和可循環(huán)利用等因素。根據(jù)廣義的質(zhì)量概念，鋼鐵廠在考慮品種開發(fā)和 質(zhì)量優(yōu)化的過程中應(yīng)綜合考慮效率、成本和性能等因素，達(dá)到高效、優(yōu)質(zhì)和低成 本的目標(biāo)。
      產(chǎn)品潔凈度是保障鋼鐵產(chǎn)品性能的基本要素，也是煉鋼-連鑄生產(chǎn)過程中控
      制產(chǎn)品性能的基本功能。潔凈鋼是指對鋼中夾雜物和雜質(zhì)元素含量的控制達(dá)到能 夠滿足用戶在鋼材加工過程和使用過程的性能要求。因此，建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺 的基本目標(biāo)是保證鋼廠生產(chǎn)的全部鋼材潔凈度能達(dá)到潔凈鋼的基本要求，表13 給出典型鋼種的潔凈度控制要求。
      建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺還應(yīng)統(tǒng)籌考慮不同品種鋼材生產(chǎn)的技術(shù)難度和市場份
      額。通常可把鋼鐵產(chǎn)品分為普通、中檔、高檔和尖端商品四個級別，生產(chǎn)技術(shù)難 度可對應(yīng)分為I~IV 級，隨著產(chǎn)品檔次的提高技術(shù)難度增大，而對應(yīng)的市場份額 減?。浩胀ㄉ唐芳s占50~60%，中檔商品約占30~35%，高檔商品約占10%左右，尖端商品約為2~4%。這說明尖端產(chǎn)品雖然反應(yīng)出企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力和質(zhì)量控 制水平，但在整個企業(yè)的經(jīng)營活動中所占比重并不大。因此，建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺不能僅著眼于高端產(chǎn)品的研制，更要努力改善量大面廣的中、低檔商品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本。
      表13 典型鋼種潔凈度的建議控制水平雜質(zhì)元素控制 鋼材類型
      [S]/% [P]/% [N]/% [H]/.10-6 T[O/]% 夾雜物控制
      普通建筑用≤0.035 ≤0.040 / / ≤0.004 齒輪、軸件等* 0.002~0.025 ≤0.012 ≤0.008 / ≤0.0012 B、D 類 棒 材
      軸承* 0.005~0.010 ≤0.012 ≤0.007 ≤2 ≤0.0008 B、D 類和TiN 普通建筑用≤0.030 ≤0.040 / / ≤0.004 硬線* ≤0.008 ≤0.015 ≤0.008 / ≤0.0025 尺寸≤25.m 線 材
      彈簧* ≤0.012 ≤0.012 ≤0.008 ≤2 ≤0.0012 B、D 類  16 超低碳鋼([C]≤25ppm)≤0.012 ≤0.015 ≤0.003 / ≤0.0025 尺寸≤100.m★ 低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼≤0.012 ≤0.015 ≤0.004 / ≤0.0025 尺寸≤100.m★ 冷 軋
      板無取向電工鋼板≤0.003 ≤0.04 ≤0.002 / ≤0.0025 / 普通碳鋼≤0.008 ≤0.02 ≤0.008 / ≤0.003 / 低合金鋼≤0.005 ≤0.015 ≤0.008 / ≤0.003 A、B 類 高強度管* ≤0.002 ≤0.015 ≤0.005 / ≤0.002 A、B 類 熱 軋 板 管
      線抗HIC 管* ≤0.001 ≤0.007 ≤0.005 / ≤0.002 A、B 類
      造船板、橋梁板等* ≤0.005 ≤0.015 ≤0.007 / ≤0.0025 A、B 類 高強度厚壁管* ≤0.002 ≤0.012 ≤0.005 ≤2 ≤0.002 A、B 類 低溫管線* ≤0.002 ≤0.012 ≤0.005 ≤2.5 ≤0.002 A、B 類 管 線
      抗HIC 管線* ≤0.001 ≤0.007 ≤0.005 ≤2 ≤0.002 A、B 類 普 通 碳 鋼
      海洋平臺* ≤0.002 ≤0.005 ≤0.005 ≤2 ≤0.002 A、B 類
      注：*表示要求嚴(yán)格控制連鑄坯的中心偏析，/表示不做要求?！镆裕喝毡捐F鋼協(xié)會高溫プロセ ス部會，日本學(xué)術(shù)振興會制鋼第 19 委員會反應(yīng)プロセス研究會，“ 大量生產(chǎn)規(guī)模における不純物元素
      の精煉限界 ”，1996 年 3 月，p.2 按照廣義的質(zhì)量概念建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺不是簡單的脫硫、脫磷、脫氧等工 藝技術(shù)問題或品種質(zhì)量問題，而應(yīng)該包括工藝、設(shè)備、技術(shù)管理和生產(chǎn)運行等諸 多因素，實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)和低成本的目標(biāo)。因此，如圖8 所示，在煉鋼廠內(nèi)建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺必 須建立起與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)系統(tǒng)、信息軟件系統(tǒng)和管理運行系統(tǒng)。
      潔凈鋼生產(chǎn)平臺必須采用高效、穩(wěn)定的運行 模式。通常煉鋼-連鑄制造流程中系統(tǒng)的產(chǎn)能不 僅僅決定于各單元工序的產(chǎn)能，還決定于工序間 物流的流通能力和效率。連續(xù)運行的制造流程 中，物流的運行動力學(xué)決定于上游工序的“推力”、下游工序的“拉力”。對于某 道工序（如轉(zhuǎn)爐）如果前道工序推力大于本道工序相應(yīng)的“拉力”則會發(fā)生物質(zhì) 流的擁堵，如果后道工序拉力過強也會引起本工序物質(zhì)流供給不足，影響流程整 體能力的發(fā)揮。為了平衡工序間的“推力”和“拉力”，需要在工序間建立一定 能力的緩沖工序以保證各工序間均衡穩(wěn)定的生產(chǎn)。通常在工廠設(shè)計中大多采用鋼 鐵制造流程中物質(zhì)流的均值靜態(tài)運行模式，假定各工序間的物流是穩(wěn)定和均衡 的。但在實際生產(chǎn)中物流往往是隨機的和不穩(wěn)定的，造成各工序間物流的不穩(wěn)定 匹配-對應(yīng)的紊流運行動力學(xué)模式，其結(jié)果是物流輸入、輸出波動，隨機匹配，可受控性差，物流的流通能力和效率降低，如圖9 所示。圖8 潔凈鋼生產(chǎn)平臺涉及的系統(tǒng)  17 例如：工序1—工序2 [)3 ')] 1 2 1 1 1 1 t..t、（t..t、（t..t [()3 ')] 2 2 2 1 2 2 t..t..t、t、（t..t [()()3 ] 3 2 3 1 ' 3 3 t..t..t、t..t、t.:通過系數(shù)<1 或<0.7 圖9 鋼鐵制造流程物質(zhì)流隨機不穩(wěn)定匹配-對應(yīng)的紊流運行模式
      為了實現(xiàn)高效化、穩(wěn)定生產(chǎn)必須建立起鐵水預(yù)處理-煉鋼-二次精煉-連鑄流程 中物質(zhì)流的動態(tài)-有序、匹配-對應(yīng)的運行動力學(xué)模式，特別是要盡可能避免隨機 的無序“紊流”運行，實現(xiàn)有序“層流”運行的動力學(xué)機制，使輸入物流和輸出 物流基本穩(wěn)定，整個流程基本可控，如圖10 所示。
      圖10 鋼鐵制造流程物質(zhì)流動態(tài)-有序、匹配-對應(yīng)的層流運行模式 2.4 界面技術(shù)與共性技術(shù) 2.4.1 界面技術(shù)
      研究高效化快節(jié)奏生產(chǎn)流程中各工序間的銜接和穩(wěn)定運行規(guī)律，合理確定煉 鐵-煉鋼工藝界面和連鑄-軋鋼工藝界面中各工序間的時間節(jié)點、品質(zhì)要求與溫度 控制精度，減少或盡量避免各工序環(huán)節(jié)因生產(chǎn)延誤、設(shè)備故障、安全事故等干擾 因素對全流程正常生產(chǎn)節(jié)奏和平穩(wěn)運行的影響。圖11 給出現(xiàn)代煉鋼生產(chǎn)流程中  18 最主要的界面技術(shù)，其中包括外部界面（又稱流程界面）和內(nèi)部運行界面。如果 以煉鋼-連鑄作為一個整體的生產(chǎn)工序，其外部界面主要是“高爐-轉(zhuǎn)爐界面”和 “連鑄-熱軋界面”；內(nèi)部運行界面是“煉鋼-連鑄界面”。單 元 工 藝
      煉鐵煉鋼-連鑄連軋 燒結(jié) 焦?fàn)t
      高爐轉(zhuǎn)爐連鑄 熱連軋冷連軋
      “ 一包到底” 加熱爐 內(nèi)部 界面 流程 界面 R H 系統(tǒng) 運行 技術(shù)
      以大型化為基礎(chǔ)的高 效化生產(chǎn)運行技術(shù) 以快節(jié)奏為基礎(chǔ)的高 效化生產(chǎn)運行技術(shù) 以連續(xù)化為基礎(chǔ)的高 效化生產(chǎn)運行技術(shù)
      計劃調(diào)度采購供應(yīng)儲運銷售 生產(chǎn)指揮系統(tǒng)
      圖11 現(xiàn)代煉鋼生產(chǎn)流程中的界面技術(shù)
      界面技術(shù)是保證全流程動態(tài)-有序、連續(xù)-緊湊和高效-穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。在煉鐵-煉鋼界面應(yīng)重點研究高爐-轉(zhuǎn)爐之間各種物質(zhì)流、能量流動態(tài)-有序運行的 界面技術(shù)。提倡采用以鐵水包多功能化為特點的“一包到底”先進工藝，優(yōu)化鐵 水運輸環(huán)節(jié)，避免重復(fù)倒運和不必要的轉(zhuǎn)兌，縮短轉(zhuǎn)運周期，減少鐵水溫降，提 高鐵水預(yù)處理的效率。在連鑄-熱軋工藝界面重點開發(fā)高效鑄機高拉速條件下高 溫?zé)o缺陷坯生產(chǎn)技術(shù)、熱送與熱裝工藝，提高熱坯輸送速度，完善熱送保溫措施，提高鑄坯入爐溫度。同時，要認(rèn)真研究高溫鑄坯熱裝與直軋過程中的冶金學(xué)-材 料學(xué)問題，研究不同鋼種高溫?zé)嵫b-軋制過程中軋件的相變、組織變化、微細(xì)夾 雜物及第二相粒子析出規(guī)律和對成品材組織與性能的遺傳特性，提出不同鋼種的 最佳熱送工藝。探索以“一鋼多級”為目標(biāo)，研究與不同級別鋼材性能相適應(yīng)的 控軋-控冷工藝和煉鋼-二次精煉-連鑄技術(shù)，實現(xiàn)煉鋼-軋鋼工藝過程的系統(tǒng)耦合。二次精煉是煉鋼-連鑄工藝區(qū)段內(nèi)最重要的工序界面，具有保證煉鋼與連鑄 兩大生產(chǎn)單元能力匹配與物流銜接，發(fā)揮時間節(jié)奏緩沖和鋼水溫度、成分調(diào)節(jié)等 重要作用，是實現(xiàn)動態(tài)-有序、連續(xù)-緊湊運行的重要工序。今后，隨著鐵水“三 脫”和轉(zhuǎn)爐高速吹煉與高速連鑄技術(shù)的發(fā)展，煉鋼與連鑄的生產(chǎn)節(jié)奏加快，生產(chǎn) 周期縮短，二次精煉工序?qū)⒊蔀闊掍?連鑄生產(chǎn)過程中的“時間瓶頸”。因此，研 究開發(fā)快速精煉技術(shù)特別是RH 快速精煉技術(shù)，大幅度縮短精煉時間是十分必要 的。同時，對煉鋼廠內(nèi)物流輸送路線，特別是RH 等精煉裝置在平面圖中的合理  19 位置也必須給予高度重視和科學(xué)安排。這些都對今后的煉鋼-連鑄生產(chǎn)時間節(jié)奏 匹配、提高鋼水質(zhì)量和實現(xiàn)連鑄機恒溫、恒拉速的穩(wěn)定化生產(chǎn)工藝具有重要意義。對加速鋼水包周轉(zhuǎn)和提高車間調(diào)度的有效性和生產(chǎn)能力的充分發(fā)揮具有重要作 用。
      2.4.2 共性技術(shù)
      從流程優(yōu)化的角度考慮，煉鋼-連鑄區(qū)段內(nèi)的主要共性技術(shù)是：爐機匹配技
      術(shù)、鋼水二次精煉的優(yōu)化匹配技術(shù)、連鑄高效化技術(shù)、精料技術(shù)、節(jié)能減排和環(huán) 保技術(shù)、過程信息化控制技術(shù)。（1）爐機匹配技術(shù)
      新一代煉鋼工藝流程應(yīng)在采用先進成熟的工藝與裝備技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合若 干新開發(fā)的工藝技術(shù)和匹配技術(shù)，通過界面技術(shù)的匹配、協(xié)調(diào)，形成優(yōu)化組合的 生產(chǎn)流程。在新流程中轉(zhuǎn)爐的容量并非越大越好，而應(yīng)該依據(jù)產(chǎn)品大綱的定位和 合理布局的工廠結(jié)構(gòu)，追求最佳的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。煉鋼爐的合 理容量不僅要和連鑄機相匹配，而且還應(yīng)適應(yīng)軋機及其生產(chǎn)產(chǎn)品的需求，保證軋 機的生產(chǎn)高效化。
      對于兩套傳統(tǒng)熱帶連軋機協(xié)同生產(chǎn)，其生產(chǎn)鋼材的規(guī)模應(yīng)在800 萬噸/年以
      上，適宜采用三座280~300 噸大型轉(zhuǎn)爐。同樣規(guī)模的企業(yè)若采用鐵水全“三脫” 和轉(zhuǎn)爐高速吹煉新工藝，由于煉鋼節(jié)奏加快、冶煉周期縮短，應(yīng)采用230~250 噸的脫碳轉(zhuǎn)爐和相應(yīng)的脫硅、脫磷預(yù)處理轉(zhuǎn)爐。
      對于中板生產(chǎn)規(guī)模在180 萬噸/年左右的轉(zhuǎn)爐廠一般應(yīng)選擇兩座150~180 噸
      轉(zhuǎn)爐。對于生產(chǎn)規(guī)模在140~180 萬噸/年以上的長型材鋼廠一般可配置兩座50~80 噸的轉(zhuǎn)爐或兩座80~100 噸的電爐。對于薄板坯連鑄-連軋生產(chǎn)線為充分發(fā)揮連軋 機的生產(chǎn)能力，選擇兩座120~150 噸轉(zhuǎn)爐或1 座230~250 噸轉(zhuǎn)爐也可以選擇兩臺 150~180 噸電爐與兩流薄板坯鑄機匹配是合理的。合理選擇煉鋼爐的噸位，穩(wěn)定 和規(guī)范操作程序，提高設(shè)備自動化和智能化的運行水平是實現(xiàn)生產(chǎn)高效、穩(wěn)定的 基礎(chǔ)條件。
      （2）鋼水二次精煉的優(yōu)化匹配技術(shù)
      目前國內(nèi)絕大多數(shù)鋼鐵廠均已配備了鋼液二次精煉設(shè)施，過去配置二次精煉 裝置往往單純從精煉裝備的冶金功能出發(fā)進行選擇，而新一代鋼鐵流程要求根據(jù)  20 產(chǎn)品和生產(chǎn)流程動態(tài)-有序運行的特點合理選擇精煉裝置。也就是說選擇二次精 煉裝置不僅要重視冶金功能，而且還要注意其運行節(jié)奏和平面布置的合理安排。對于一般以生產(chǎn)普碳鋼、低合金鋼長材為主的鋼廠，二次精煉裝置應(yīng)選擇成本低、效率高的爐后吹氬/喂絲裝置或CAS。對于以中、厚板材為主要產(chǎn)品的鋼廠，二 次精煉設(shè)備主要應(yīng)采用LF 精煉爐；如需生產(chǎn)部分高端產(chǎn)品，要求脫氫、深脫氧 和控制夾雜物，可同時匹配VD 真空精煉爐。對于以生產(chǎn)冷軋薄板為主體的煉鋼 廠，由于要大量生產(chǎn)低碳或超低碳鋼材，一般應(yīng)選擇RH 真空精煉設(shè)備，并合理 配備CAS 普通精煉設(shè)施。對于電爐廠一般應(yīng)以LF 爐作為主要精煉設(shè)施，但為 了保證高品質(zhì)鋼材生產(chǎn)的需求，可同時配置VD 或RH 真空精煉設(shè)施。（3）連鑄高效化技術(shù)
      目前連鑄高效化技術(shù)的主要目標(biāo)是：根據(jù)不同鋼種的特點合理提高拉速、確 定典型拉速并穩(wěn)定拉速，實現(xiàn)恒拉速，保證鑄坯的內(nèi)部和表面質(zhì)量，促進連鑄高 效化。要根據(jù)軋機配置的要求選擇優(yōu)化和固定的連鑄坯斷面尺寸，確定合理的拉 速和連澆周期，相應(yīng)確定精煉爐、煉鋼爐的運行節(jié)奏和生產(chǎn)能力。進一步優(yōu)化煉 鋼-連鑄的平面布置，保證物流通暢，縮短調(diào)運時間，減小溫度波動，為實現(xiàn)連 鑄機定時、定溫、定速的穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造條件。
      鑄機斷面的合理選擇是實現(xiàn)全流程高效化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。通常對于生產(chǎn)薄板的 傳統(tǒng)板坯鑄機，連鑄坯厚度以210~230mm 為宜，生產(chǎn)中厚板坯一般可選擇連鑄 坯厚度250~300mm，薄板坯連鑄-連軋機組生產(chǎn)的薄鑄坯厚度一般為70~90mm。對于小方坯連鑄機生產(chǎn)普碳鋼坯（包括低合金鋼）斷面為150mm.150mm 為宜，對于特殊鋼生產(chǎn)連鑄機斷面可選擇220mm.220mm~300mm.300mm 或其它相應(yīng) 的矩形坯斷面。（4）精料技術(shù)
      這是一個系統(tǒng)的概念，即所有原材料都要符合冶煉、精煉與質(zhì)量的要求，不
      但鐵水這一最重要的原料需進行預(yù)處理后再使用，其它原材料也都要精料，例如： 注重提高鐵合金的質(zhì)量，尤其要注重FeMn 的硅、鋁、磷等元素含量，F(xiàn)eCr 中 的鈦、磷含量，避免對潔凈鋼水的污染。要進一步提高石灰質(zhì)量，提倡用回收的 轉(zhuǎn)爐煤氣燒石灰，嚴(yán)格控制石灰中的硫含量和SiO2 含量，提高石灰活性度。要 加強對耐火材料的質(zhì)量監(jiān)督和管理工作，積極研究開發(fā)新型連鑄三大件耐火材  21 料；進一步降低耐火材料的消耗，并深入研究減輕耐火材料對鋼水潔凈度的污染。保護渣的質(zhì)量穩(wěn)定性對連鑄坯表面質(zhì)量有重要影響，今后不但要加強新型保護渣 的研究開發(fā)工作，而且要加強對保護渣質(zhì)量的管理，嚴(yán)格控制保護渣的加入量，改進保護渣加入技術(shù)，進一步提高鑄坯質(zhì)量的穩(wěn)定性。要加強對廢鋼的成份、塊 度分類管理，特別是對于電爐廠要通過加強廢鋼管理減少加料次數(shù)，進一步降低 冶煉電耗。
      （5）節(jié)能減排和環(huán)保技術(shù)
      積極推行轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼工藝，爭取實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐工序負(fù)能煉鋼；進一步促進整個 煉鋼-連鑄工序低能耗運行；積極推廣轉(zhuǎn)爐閉罩冶煉、煤氣回收和干法除塵等先 進技術(shù)，進一步加強煤氣、蒸汽的回收與利用，降低放散率。低硫含量的優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn) 爐煤氣應(yīng)主要用于生產(chǎn)石灰以降低石灰硫含量，大型轉(zhuǎn)爐回收蒸汽應(yīng)優(yōu)先作為煉 鋼車間內(nèi)真空精煉設(shè)備的汽源，以提高能源轉(zhuǎn)換效率，降低真空精煉的成本。要 進一步加強對轉(zhuǎn)爐爐渣、煙氣粉塵和廢棄耐火材料等固體廢棄物的利用與循環(huán)利 用技術(shù)的開發(fā)，爭取實現(xiàn)煉鋼-連鑄生產(chǎn)無公害化的近“零排放”。積極研究開發(fā) 低品質(zhì)蒸汽、煤氣發(fā)電等新技術(shù)。
      （6）生產(chǎn)信息化與過程智能化控制技術(shù)
      隨著社會信息化的發(fā)展和煉鋼-連鑄的生產(chǎn)日趨準(zhǔn)連續(xù)化，煉鋼-連鑄生產(chǎn)過 程的信息化建設(shè)和智能化控制技術(shù)的發(fā)展尤為重要。今后應(yīng)大力在國內(nèi)煉鋼廠推 廣和完善信息中心和數(shù)據(jù)平臺建設(shè)，實現(xiàn)計算機對煉鋼-連鑄全流程生產(chǎn)過程的 在線監(jiān)控、故障診斷、生產(chǎn)和質(zhì)量預(yù)報與生產(chǎn)調(diào)度尋優(yōu)等信息管理功能，并開展 鐵水預(yù)處理-煉鋼-精煉-連鑄過程的智能控制技術(shù)研究。
      多年以來，由于國內(nèi)不少煉鋼-連鑄原、輔材料質(zhì)量不穩(wěn)定，工藝規(guī)程不健
      全，生產(chǎn)基本沿用人工經(jīng)驗控制技術(shù)。因此，生產(chǎn)的穩(wěn)定性往往受到操作者個人 的體力、精力和經(jīng)驗所局限，造成人為的失誤或波動，影響了工藝和產(chǎn)品的穩(wěn)定 性。今后要在加強生產(chǎn)過程精細(xì)管理和淘汰落后工藝裝備的同時，積極推廣轉(zhuǎn)爐 副槍動態(tài)控制、爐氣分析過程控制以及連鑄計算機控制等先進技術(shù)，進而逐步實 現(xiàn)計算機閉環(huán)在線智能控制，盡可能減少人為干擾，提高物流流量、成分、溫度 的控制精度，保證產(chǎn)品性能和生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。
      今年是2008 年，是奧運會即將勝利召開的一年，現(xiàn)在我們召開全國煉鋼-22 連鑄工作會議，目的是要總結(jié)成績、樹立新理念、明確新目標(biāo)，研究和開發(fā)新的 煉鋼工藝流程，我們的目光是要看到2010 年以后戰(zhàn)略目標(biāo)的措施，并結(jié)合各單 位的實際情況積極探索進展。我們應(yīng)該有抱負(fù)、有信心將中國的煉鋼-連鑄水平推向世界一流水平。參考文獻(xiàn) [1] 姜曉東，徐安軍，田乃媛等，噴吹法和攪拌法鐵水脫硫工藝成本的綜合評估，煉鋼，2006, Vol.22, No.4, P55-58.[2] 劉瀏, 蘇天森, 李鳳喜, Technical Progress of Long Life Combined Blowing Converter Steelmaking in China, 第10 屆日中鋼鐵學(xué)術(shù)會議論文集, 2004, P106-115.[3] 李鳳喜, 李具中, 連鑄“典型拉速下恒拉速”的生產(chǎn)實踐, 第四界發(fā)展中國家連鑄國際會
      議（CCC’08）, 2008.[4] 殷瑞鈺, 中國薄板坯連鑄連軋的發(fā)展特點和方向, 鋼鐵, 2007, Vol.42, No.1, P1~7.[5] 余志祥, 劉路長, 肖文斌等.武鋼三煉鋼計算機煉鋼技術(shù)的新進展[C], 第一屆中德（歐）
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      第三篇：我國煉鋼—連鑄技術(shù)發(fā)展和2010年展望
      我國煉鋼—連鑄技術(shù)發(fā)展和2010年展望 殷瑞鈺(鋼鐵研究總院，北京100081)摘要：系統(tǒng)總結(jié)了2000年以來國內(nèi)煉鋼一連鑄技術(shù)的發(fā)展和主要的技術(shù)成果，分析了目前煉鋼－連鑄生產(chǎn)技術(shù)的主要問題，并對2010年我國煉鋼一連鑄的技術(shù)發(fā)展方向進行了系統(tǒng)闡述。為進一步提高國內(nèi)煉鋼－連鑄的生產(chǎn)技術(shù)水平，必須確立21世紀(jì)新一代鋼鐵廠的新理念和新目標(biāo)，通過對煉鋼－連鑄生產(chǎn)過程的系統(tǒng)優(yōu)化、解析與集成，建立起高效、低成本潔凈鋼的生產(chǎn)平臺。討論了潔凈鋼生產(chǎn)平臺建設(shè)面臨的主要技術(shù)問題、解決方法和具體措施。關(guān)鍵詞：煉鋼；連鑄；爐外精煉；潔凈鋼；流程工程
      中圖分類號：TF7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002一1043(2008)06—0001一12 進入新世紀(jì)以來，我國鋼鐵生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展，鋼產(chǎn)量增加，許多企業(yè)的技術(shù)裝備達(dá)到了國際水平，鋼材品種與質(zhì)量已接近或達(dá)到國際先進水平，說明我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)邁入一個新的時代。今后幾年，我國鋼鐵工業(yè)不但應(yīng)在規(guī)模和質(zhì)量等方面達(dá)到國際先進水平，而且在鋼鐵生產(chǎn)、工程設(shè)計、工藝與裝備、節(jié)能減排、環(huán)保等方面的研究開發(fā)、生產(chǎn)運行都應(yīng)走向國際前沿。
      為了實現(xiàn)上述戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)，必須認(rèn)真回顧總結(jié)近幾年我國鋼鐵工業(yè)特別是煉鋼連鑄生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的成就，分析目前存在的問題，研究今后煉鋼一連鑄技術(shù)的發(fā)展趨勢和方向，不斷創(chuàng)新，為完善和發(fā)展新一代煉鋼工藝流程做出貢獻(xiàn)。1 煉鋼－連鑄生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展
      2000年以來，國內(nèi)煉鋼一連鑄技術(shù)取得明顯的進步，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
      1．1 鋼產(chǎn)量高速增長
      圖1給出2000年以來國內(nèi)鋼產(chǎn)量增長趨勢，粗鋼產(chǎn)量從2000年1．285億t增長到2007年4．892億t，平均年增長率為18．2％。
      轉(zhuǎn)爐是目前中國最主要的煉鋼方法，轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量從2000年的1．0584億t增長到2007年的4．4億t，年平均增長率為19．5％，高于國內(nèi)粗鋼產(chǎn)量的增長速度。轉(zhuǎn)爐鋼比例相應(yīng)從2000年的82．4％增長到90％左右。電爐也是目前國內(nèi)主要的煉鋼方法，隨著中國鋼產(chǎn)量迅速增長，電爐鋼的生產(chǎn)比例在2003年以前緩慢增長，最高達(dá)17．6％；2004年以后，由于轉(zhuǎn)爐鋼的快速增長，電爐鋼比例逐年降低。但電爐鋼的產(chǎn)量持續(xù)增長，與2000年相比電爐鋼產(chǎn)量翻了一番。
      在國內(nèi)鋼產(chǎn)量迅速發(fā)展的同時，連鑄比也不斷增長。如圖2所示，2000年全國連鑄坯產(chǎn)量為1．096億t，連鑄比85．3％；2007年全國連鑄坯產(chǎn)量為4．74億t，連鑄比96．95％。隨著連鑄比的提高，成材率也相應(yīng)提高，達(dá)到了96．2％，這說明連鑄技術(shù)的進步為我國鋼鐵工業(yè)增產(chǎn)增效、節(jié)能減排作出了重要貢獻(xiàn)。
      1．2 技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)不斷優(yōu)化
      國內(nèi)煉鋼一連鑄生產(chǎn)技術(shù)的進步主要體現(xiàn)在各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)不斷優(yōu)化。表1給出2003年至2007年國內(nèi)轉(zhuǎn)爐、電爐和連鑄的主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)變化情況。
      國內(nèi)轉(zhuǎn)爐煉鋼的技術(shù)進步主要體現(xiàn)在：完善濺渣護爐工藝，提高轉(zhuǎn)爐爐齡；推廣強化供氧技術(shù)，提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率；推廣長壽復(fù)吹工藝，進一步降低鋼鐵料消耗并提高以終點控制為核心的轉(zhuǎn)爐自動化控制水平。
      電爐生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生重大變化：采用大型高功率和超高功率電爐淘汰大批30t以下小型電爐；建設(shè)電爐一精煉一連鑄一連軋現(xiàn)代化短流程生產(chǎn)線，采用優(yōu)化配料與供電制度，強化供氧提高化學(xué)能輸入量和部分電爐采用熱裝鐵水等新工藝技術(shù)，達(dá)到降低冶煉電耗，縮短冶煉周期，實現(xiàn)多爐連澆。在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了電爐生產(chǎn)多元化，形成電爐一普鋼長材、電爐一特殊鋼長材、電爐一無縫鋼管、電爐一中厚板和電爐一薄板坯連鑄連軋等多種生產(chǎn)線，完善了電爐鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，擴大了生產(chǎn)品種。
      連鑄繼續(xù)快速發(fā)展，自主開發(fā)的能力進一步提高。至2007年已建成板坯連鑄機(寬度700mm以上)175臺，237流；薄(中)板坯連鑄機17臺，18流；方坯和矩形坯連鑄機(150mm×150mm以上)437臺，1323流；小方坯連鑄機305臺，1027流；圓坯連鑄機48臺，173流。全國總計連鑄機996臺，2806流，年生產(chǎn)能力達(dá)到4．743億t。
      隨著國內(nèi)煉鋼一連鑄技術(shù)的進步和技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的優(yōu)化，獲得了明顯的經(jīng)濟效益。據(jù)2007年國內(nèi)93家大中型企業(yè)的統(tǒng)計，年利潤達(dá)1479．82億元，比上年同期增長49．78％。
      1．3 建立現(xiàn)代化煉鋼生產(chǎn)流程  2000年以后國內(nèi)鋼鐵企業(yè)重點開展鋼鐵生產(chǎn)流程與工藝結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，基本建立起現(xiàn)代化煉鋼生產(chǎn)工藝流程。
      轉(zhuǎn)爐流程：鐵水脫硫預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹煉→二次精煉→全連鑄； 電爐流程：大型超高功率電爐(兌鐵水)冶煉→二次精煉→全連鑄。
      近幾年鐵水脫硫預(yù)處理在國內(nèi)廣泛應(yīng)用。鐵水預(yù)處理的裝備能力逐年提高，至2006年重點大中型鋼鐵企業(yè)鐵水預(yù)處理比已達(dá)56．7％，寶鋼、武鋼、鞍鋼等大型鋼鐵公司已基本實現(xiàn)100％鐵水預(yù)處理。
      表2給出目前國內(nèi)采用的主要鐵水脫硫工藝的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)對比，說明國內(nèi)鐵水預(yù)處理工藝已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗，為鋼廠合理選擇鐵水脫硫預(yù)處理工藝提供了廣泛的空間[1]。
      為提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率和擴大潔凈鋼生產(chǎn)比例，國內(nèi)大多數(shù)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠綜合采用鐵水預(yù)處理、復(fù)合吹煉、強化供氧、終點動態(tài)控制和濺渣護爐等成套先進工藝技術(shù)，較大幅度提高轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高鋼水的潔凈度。
      2000年以前國內(nèi)電爐重點是采用大型超高功率電爐淘汰小型電爐，如2000年我國電爐已從1600多座減少到179座，其中50 t以上的大、中型電爐鋼產(chǎn)量占全國電爐產(chǎn)量61％。2000年以后，國內(nèi)電爐廠綜合采用鐵水熱裝、廢鋼預(yù)熱、優(yōu)化配料供電和供氧等先進技術(shù)取得了明顯的效果。如表3所示。大型電爐采用鐵水熱裝工藝冶煉每噸鋼電耗降低約67kWh，減少電極消耗35％，縮短冶煉周期10min。
      1．4 鋼材潔凈度與品種質(zhì)量的進步
      為了滿足市場對潔凈鋼生產(chǎn)的需求，國內(nèi)鋼廠普遍重視二次精煉工藝，完善二次精煉設(shè)施。國內(nèi)大、中型骨干企業(yè)鋼水二次精煉的比例從2000年不足20％迅速增長到2007年64％。表4給出2007年國內(nèi)二次精煉設(shè)備的臺數(shù)和噸位數(shù)據(jù)(不包括吹A(chǔ)r設(shè)備在內(nèi))。
      隨著精煉設(shè)備的增長，二次精煉工藝技術(shù)也取得明顯的進步，形成了以擋渣出鋼、合成渣洗、爐渣改質(zhì)、白渣精煉和喂線與鋼中夾雜物形態(tài)控制、鋼水溫度、成分精確控制以及真空脫碳、脫氣、夾雜物上浮分離等核心技術(shù)為基礎(chǔ)的二次精煉工藝技術(shù)，能滿足不同類型產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，達(dá)到超低氧、超低碳和超低硫等高品質(zhì)潔凈鋼的質(zhì)量要求。
      二次精煉技術(shù)的發(fā)展使國內(nèi)鋼材的潔凈度得到顯著的提高。15年前國內(nèi)絕大 多數(shù)鋼廠生產(chǎn)的鋼水潔凈度(ω(S+P+T．O+N+H))波動在(300～350)×10-6，目前國內(nèi)多數(shù)鋼廠已可以大批量生產(chǎn)鋼水潔凈度250×10-6以下的潔凈鋼，寶鋼、武鋼、鞍鋼和首鋼等大型鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的鋼水潔凈度可以達(dá)到100×10-6以下。從表5可以看出，目前國內(nèi)生產(chǎn)的典型高附加值產(chǎn)品鋼水潔凈度已達(dá)到國際先進水平。
      鋼材潔凈度的大幅提高使我國鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大改變。如表6所示，近幾年國內(nèi)典型高品質(zhì)鋼種的生產(chǎn)比例迅速增長，不僅給鋼鐵企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益，而且有力地支持了國家經(jīng)濟建設(shè)。1．5 節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展近幾年國內(nèi)鋼鐵企業(yè)高度重視節(jié)能減排工作，研究開發(fā)各種節(jié)能環(huán)保技術(shù)。如表7所示。2000年以來隨著國內(nèi)節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，噸鋼綜合能耗和電爐工序能耗逐年降低。與國際先進水平(日本每噸鋼轉(zhuǎn)爐工序能耗為－6 kg標(biāo)煤)相比仍有較大差距，說明國內(nèi)轉(zhuǎn)爐工序尚有較大的節(jié)能空間。
      實現(xiàn)負(fù)能煉鋼的核心是要解決轉(zhuǎn)爐煤氣、蒸汽的回收和有效利用問題。轉(zhuǎn)爐煤氣含硫低、熱值高，適用于生產(chǎn)高品質(zhì)石灰；而大型轉(zhuǎn)爐蒸汽用于RH或VD爐等 真空設(shè)備也具有較大的經(jīng)濟效益。這些都是今后技術(shù)改造中應(yīng)提倡的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。
      目前國內(nèi)轉(zhuǎn)爐絕大多數(shù)采用OG法除塵工藝，基本解決了轉(zhuǎn)爐煙塵對環(huán)境的嚴(yán)重污染。今后要進一步發(fā)展半干法或干法轉(zhuǎn)爐除塵工藝，達(dá)到節(jié)水、節(jié)能和保護環(huán)境的目標(biāo)。近幾年，太鋼、包鋼等鋼廠推廣采用轉(zhuǎn)爐干法除塵新工藝代替OG法獲得了明顯的效益。如表8所示。
      煉鋼渣和煙塵的回收與循環(huán)利用技術(shù)近幾年在國內(nèi)鋼廠也得到充分重視。自主研發(fā)的轉(zhuǎn)爐渣悶渣處理和滾筒法或輪淬法爐渣連續(xù)處理等新工藝，在生產(chǎn)實踐中取得了較好的應(yīng)用效果。轉(zhuǎn)爐煙塵含鐵高，基本全部利用，作為燒結(jié)礦料或冷卻劑供轉(zhuǎn)爐使用。馬鋼、包鋼等企業(yè)試驗噸鋼采用15～20kg的轉(zhuǎn)爐渣作為石灰的替代品返回轉(zhuǎn)爐使用也取得一定成效。為實現(xiàn)煉鋼廠固體廢棄物“零”排放，提高資源利用率，今后應(yīng)加強對煉鋼渣和煙塵回收利用技術(shù)的研發(fā)與推廣工作。
      連鑄坯熱送熱裝工藝可以大幅度降低加熱爐燃料消耗，已被多數(shù)煉鋼廠采用。今后的工作應(yīng)進一步提高鑄坯的熱送溫度和裝入溫度，解決無缺陷鑄坯生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)和熱裝相關(guān)的冶金質(zhì)量問題，進一步提高連鑄坯熱送熱裝比例。1．6 裝備大型化與設(shè)備國產(chǎn)化率
      近幾年，煉鋼一連鑄生產(chǎn)裝備的大型化與設(shè)備國產(chǎn)化率日益提高。2003年以后國內(nèi)鋼鐵企業(yè)大力建設(shè)100 t以上的大、中型冶煉設(shè)備。至2007年底，國內(nèi)200 t以上的大型轉(zhuǎn)爐已達(dá)到24座，總噸位為6400t，和2003年相比大型轉(zhuǎn)爐的產(chǎn)能增加1倍。
      最近2～3年，為提高鋼材潔凈度，擴大高附加值鋼材產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模，大多數(shù)鋼廠在配備LF、CAS和吹氬攪拌等常壓二次精煉設(shè)備的基礎(chǔ)上，針對板帶材的生產(chǎn)特別是冷軋薄板的生產(chǎn)，又新建了RH和VD等真空精煉設(shè)備。隨著國內(nèi)薄板(特別是冷軋薄板)生產(chǎn)比例的增長，RH真空精煉設(shè)備的增長尤為迅速。如圖3所示，2003年以后國內(nèi)已投產(chǎn)的RH由20臺迅速增長到59臺，總噸位達(dá)9070t，比目前整個歐洲RH的生產(chǎn)能力(總噸位5790t)大56％。二次精煉的發(fā)展促進了精煉設(shè)備國產(chǎn)化率的提高。國內(nèi)已掌握了自主設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試大型二次精煉設(shè)備(如：300 t RH)的能力，在精煉設(shè)備工藝布局、工序銜接以及不同產(chǎn)品的精煉工藝等方面積累了豐富的經(jīng)驗，而且加強了技術(shù)創(chuàng)新。如武鋼煉鋼總廠四分廠采用RH在線布置工藝，將RH布置在轉(zhuǎn)爐出鋼線上，并采用RH鋼水罐卷揚提升裝置、雙室平移交替和真空室整體吊裝等新技術(shù)，取得了良好的效果：可節(jié)約行車運行時問10 min左右，減少吊運過程溫降10℃，縮短RH設(shè)備空置時問5 min，使RH精煉處理比例達(dá)到80％。
      國內(nèi)連鑄技術(shù)的發(fā)展促進了連鑄機設(shè)計和制造能力的提高，已能自主設(shè)計和制造小方坯、方坯和板坯連鑄機，并實現(xiàn)快速達(dá)產(chǎn)。從20世紀(jì)90年代初國產(chǎn)連鑄機以小方坯為主要機型的格局，逐步擴展到自主設(shè)計制造適應(yīng)各種品種和規(guī)格的方坯、圓坯及板坯和中薄板坯等多種機型。
      我國自主設(shè)計和建造的曹妃甸鋼廠是國內(nèi)大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)建設(shè)的范例，首次采用5500m3超大型高爐、300 t鐵水包直裝、全量鐵水“三脫”預(yù)處理與轉(zhuǎn)爐高效冶煉、高拉速連鑄、海水淡化等先進技術(shù)，標(biāo)志著國內(nèi)大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)設(shè)計與設(shè)備制造方面達(dá)到國際先進水平。
      國內(nèi)煉鋼－連鑄生產(chǎn)設(shè)備大型化與國產(chǎn)化率的提高使鋼鐵廠的建設(shè)投資明顯降低：大型聯(lián)合企業(yè)(含冷軋、涂鍍層、碼頭、電廠在內(nèi))的噸鋼投資已降至6500～6800元；棒線材鋼廠由于工序理順和全面國產(chǎn)化，噸鋼投資降低幅度更大。1．7 重大技術(shù)創(chuàng)新項目取得好成績
      科技進步是我國鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展的主要推動力。近幾年，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)日益重視企業(yè)技術(shù)進步和廣泛開展科技創(chuàng)新活動，取得了大量的科技成果。表9給出近幾年國內(nèi)冶金科技獎中煉鋼一連鑄成果授獎情況。
      最近3～5年國內(nèi)鋼鐵企業(yè)積極研究開發(fā)和推廣以下重大技術(shù)創(chuàng)新成果，取得良好的成績。
      (1)轉(zhuǎn)爐濺渣護爐與長壽復(fù)吹技術(shù)。近10年轉(zhuǎn)爐濺渣護爐技術(shù)在國內(nèi)大、中、小型轉(zhuǎn)爐上廣泛推廣，取得了良好的成績。全國轉(zhuǎn)爐平均爐齡已接近8000爐，最高爐齡已超過30000爐，使我國轉(zhuǎn)爐爐齡達(dá)到國際領(lǐng)先水平。國內(nèi)自主研究開發(fā)的長壽復(fù)吹轉(zhuǎn)爐技術(shù)利用濺渣過程中形成的透氣性爐渣蘑菇 頭保護底吹噴嘴，使底吹噴嘴的壽命和濺渣后轉(zhuǎn)爐的爐齡同步，底吹噴嘴最高壽命超過30000爐(武鋼)。目前，鋼鐵研究總院已在國內(nèi)近200座轉(zhuǎn)爐上推廣采用該項新工藝技術(shù)，達(dá)到爐齡10000爐以上，復(fù)吹比100％和終點[％C][％O]≤0．002 7的良好效果，如圖4所示[2]。
      (2)轉(zhuǎn)爐高效吹煉工藝。為了提高轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效率，不少轉(zhuǎn)爐將供氧強度從傳統(tǒng)的3．2～3．5m3／(t·min)提高到3．6～4．4 m3／(t·min)，縮短了冶煉周期，加快了轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏，提高了轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率。如表10所示，采用高效供氧技術(shù)使供氧強度平均達(dá)到3．65 m3／(t·min)，冶煉周期縮短到36 min；中型轉(zhuǎn)爐供氧強度平均達(dá)到3．5 m3／(t·min)，冶煉周期縮短到34．5 min；小型轉(zhuǎn)爐供氧強度可達(dá)到4．0m3／(t·min)，冶煉周期縮短到24．7min。隨供氧強度的提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率大幅度提高，氧氣與鋼鐵料消耗略有降低，具有較明顯的經(jīng)濟效益。
      (3)高效連鑄技術(shù)。2000年以后國內(nèi)鋼廠大力推廣以高拉速為核心的高效連鑄技術(shù)，取得了明顯的進步，形成了完整的高效連鑄技術(shù)，主要包括：提高鋼水質(zhì)量，推廣采用大容量中間包全保護澆注；采用連續(xù)錐度結(jié)晶器提高熱交換效率；采用板簧導(dǎo)向振動減小振動軌跡誤差；采用多點連續(xù)優(yōu)化二冷配水等工藝技術(shù)。高效連鑄技術(shù)的推廣不僅提高了連鑄機的產(chǎn)量，而且進一步改善了鑄坯的表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量，基本實現(xiàn)無缺陷坯生產(chǎn)。如表11所示，通過連鑄機高效化改造后，鑄機的產(chǎn)量和拉速有明顯提高。
      從表11中可以看出，國內(nèi)小方坯高效連鑄技術(shù)已基本接近國際先進水平，但板坯高效連鑄技術(shù)尚與國際先進水平存在一定差距。今后要在提高板坯拉速和改進板坯質(zhì)量，提高鑄機產(chǎn)量等方面開展更深入的研究工作。
      (4)連鑄恒速澆鑄技術(shù)。連鑄澆鑄過程由于鋼水溫度波動和鋼水供應(yīng)節(jié)奏的影響造成拉速的波動。隨著拉速波動量的增大，鑄坯表面縱裂機率上升，表層卷渣嚴(yán)重，中心偏析惡化，氧、氮含量升高。為解決拉速波動引起的鑄坯質(zhì)量問題，武鋼煉鋼廠二分廠開發(fā)出“典型拉速下連鑄恒速澆注”技術(shù)。典型拉速是指不同鋼種在標(biāo)準(zhǔn)澆注溫度下所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)拉速，而恒速澆注是指保持典型拉速恒定不變(拉速允許波動±5％)的澆鑄過程。實現(xiàn)恒速澆注的關(guān)鍵技術(shù)是：優(yōu)化轉(zhuǎn)爐、二次精煉與鑄機的協(xié)同、匹配，合理確定不同鋼種的典型拉速和澆鋼時間；加強工序時間控制，采用計算機在線進行生產(chǎn)調(diào)度；加強鋼水溫度控制，穩(wěn)定過程溫降，使中間包溫度合格率達(dá)90％以上。通過加強典型拉速達(dá)標(biāo)率的技術(shù)考核(如圖5所示[3])，使典型拉速達(dá)標(biāo)率提高和穩(wěn)定，鑄坯綜合質(zhì)量合格率大幅度提高，更重要的是促進了煉鋼廠內(nèi)所有工序的穩(wěn)定運行和協(xié)同運行，推動了從鐵水脫硫直至連鑄機出坯等所有工序的工藝優(yōu)化和裝備管理優(yōu)化。
      (5)薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)工藝達(dá)到國際先進水平。我國已建成投產(chǎn)13條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力超過3000萬t／a。其中多項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。珠鋼CSP薄板坯連鑄機的作業(yè)率高達(dá)91．2％。薄板坯連鑄一連軋的品種開發(fā)也取得重大進展，可以大批量生產(chǎn)超高強度集裝箱板(Rm≥770MPa)，2006年珠鋼生產(chǎn)薄規(guī)格(2 mm以下)鋼板的比例達(dá)到53．8％。包鋼在薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)工藝高效化和品種開發(fā)等方面也做出了優(yōu)異的成績，多年來在提高生產(chǎn)效率、改進工藝裝備和產(chǎn)品開發(fā)方面做了大量的、有成效的工作并實現(xiàn)了技術(shù)輸出[4]。唐鋼、馬鋼、漣鋼、濟鋼等廠薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線也在不同方面形成了各自的特點和特色。
      (6)專線化生產(chǎn)技術(shù)。為實現(xiàn)高效、穩(wěn)定、低成本生產(chǎn)潔凈鋼，寶鋼開發(fā)出煉鋼“專線化生產(chǎn)技術(shù)”，通過合理優(yōu)化工藝布置和差異化的設(shè)備選型將鋼廠生產(chǎn)線按品種進行分工，保證某一類鋼種固定在一條專業(yè)化生產(chǎn)線上生產(chǎn)。專線化生產(chǎn)模式與傳統(tǒng)生產(chǎn)的最大區(qū)別是：前者品種鋼生產(chǎn)分工明確，相對固定，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；而后者品種鋼生產(chǎn)安排是隨機的和不固定的，一旦發(fā)生生產(chǎn)節(jié)奏波動就會造成產(chǎn)品質(zhì)量的波動，工藝穩(wěn)定性差。目前寶鋼煉鋼廠已經(jīng)建成了汽車板、厚板和硅鋼3條專業(yè)化生產(chǎn)線，各生產(chǎn)線的工藝裝備、產(chǎn)品和工藝特點見表12。
      通過推進專線化生產(chǎn)品種鋼模式，不僅使鋼種質(zhì)量控制能力顯著提高，而且使RH產(chǎn)能得到最大發(fā)揮，連鑄機拉速進一步提高，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性得到顯著改善。(7)轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù)。近5年國內(nèi)轉(zhuǎn)爐噸鋼煉鋼工序能耗平均波動在26～28 kg標(biāo)煤，而寶鋼、武鋼、太鋼等近10家鋼廠工序能耗實現(xiàn)了負(fù)能煉鋼，說明在國內(nèi)推廣轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù)將具有明顯的節(jié)能效果。實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼的技術(shù)關(guān)鍵是采用轉(zhuǎn)爐高效冶煉工藝，進一步降低噸鋼氧耗和電耗。同時應(yīng)努力提高轉(zhuǎn)爐煤氣和蒸汽的回收利用率。如圖6所示，轉(zhuǎn)爐煤氣回收量大于90m3／t(煤氣熱值按7524 kJ／m3計算)，蒸汽回收量大于60kg／t是實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐工序負(fù)能煉鋼的基本條件，在此基礎(chǔ)上進一步降低噸鋼氧、氮、電和燃料的消耗可進一步降低轉(zhuǎn)爐工序能耗。
      (8)全自動轉(zhuǎn)爐煉鋼與終點控制技術(shù)。隨著國內(nèi)煉鋼一連鑄生產(chǎn)設(shè)備大型化和現(xiàn)代化的發(fā)展，不少鋼廠積極研究開發(fā)和推廣轉(zhuǎn)爐自動化煉鋼工藝技術(shù)，以各生產(chǎn)環(huán)節(jié)準(zhǔn)確計量為基礎(chǔ)，通過終點副槍動態(tài)控制或吹煉過程爐氣分析實現(xiàn)煉鋼過程計算機自動控制，進一步提高轉(zhuǎn)爐終點碳和溫度的控制精度與命中率。寶鋼、武鋼、首鋼遷安等大、中型轉(zhuǎn)爐采用副槍終點動態(tài)控制技術(shù)取得良好的應(yīng)用效果：轉(zhuǎn)爐全自動吹煉控制成功率達(dá)到90％，碳控制精度為±0．02％，溫度控制精度為±12℃時，碳溫雙命中率達(dá)到93％．補吹率降到5%以下，不倒?fàn)t直接出鋼比例達(dá)到95％以上，達(dá)到國際先進水平[5]。馬鋼、本鋼、攀鋼等鋼廠采朋爐氣分析技術(shù)實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐全自動吹煉也取得較好的成效。馬鋼120t轉(zhuǎn)爐在目標(biāo)碳含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))在0．03％～0．07％范圍內(nèi)，碳的控制精度可以達(dá)到±0．015％，溫度控制精度為±16℃，碳溫雙命中率達(dá)88．6％，不倒?fàn)t出鋼率提高到92．9％。同時冶煉周期可縮短3 min噴濺率降低到7．7％[6]。
      1．8 目前國內(nèi)煉鋼一連鑄生產(chǎn)中存在的主要問題
      在認(rèn)真總結(jié)近幾年國內(nèi)煉鋼連鑄領(lǐng)域技術(shù)進步的同時，還必須充分注意到目前尚存在的主要技術(shù)問題：
      (1)煉鋼廠能耗與國際先進水平相比仍有較大差距；
      (2)煉鋼廠環(huán)境治理和廢棄物回收利用與國外先進水平相比有較大差距；(3)企業(yè)管理不夠精細(xì)，應(yīng)加強對廢鋼、石灰等輔料、耐材和鐵合金的分類管理，實現(xiàn)煉鋼精料，進一步減少渣量，減輕轉(zhuǎn)爐回硫，降低生產(chǎn)成本；
      (4)鋼水成分控制精確度偏低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性存在差距；
      (5)設(shè)計理論與設(shè)計方法創(chuàng)新不多，煉鋼廠平面布置研究不夠，主要生產(chǎn)設(shè)備的差異化選型研究不夠，特別要注意避免精煉丁藝裝備選型和位置的失誤所造成煉鋼一連鑄的混亂運行，應(yīng)該深入研究專線化生產(chǎn)品種鋼和動態(tài)一有序的運行模式。2010年煉鋼一連鑄技術(shù)發(fā)展展望
      進入21世紀(jì)后，社會對鋼鐵廠的需求發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變，從過去單純要求鋼鐵廠為社會進步不斷提供低成本、高品質(zhì)的鋼材外，還要求充分發(fā)揮能源轉(zhuǎn)換功能，節(jié)能減排，基本消除自身對社會環(huán)境造成的污染，同時要求鋼鐵廠具有大量處理社會廢棄物并融人循環(huán)經(jīng)濟社會的功能。由于社會基本要求的改變，新一代煉鋼工藝流程的興起將成為歷史的必然。
      2．1 21世紀(jì)新一代鋼鐵廠的新理念、新目標(biāo)
      21世紀(jì)先進鋼鐵廠是在20世紀(jì)現(xiàn)代化鋼鐵廠發(fā)展的基礎(chǔ)上，為滿足市場對鋼鐵產(chǎn)品的需求和鋼鐵企業(yè)與社會和諧發(fā)展的要求而建設(shè)的新型鋼鐵廠。其基本技術(shù)特點是：生產(chǎn)高效化、產(chǎn)品潔凈化和對環(huán)境的無害化。新一代鋼鐵流程將具有高效、低成本、穩(wěn)定生產(chǎn)高品質(zhì)鋼材的鋼鐵產(chǎn)品制造功能；提高資源能源利用效率、顯著降低污染物排放的能源、資源轉(zhuǎn)換功能和大量消納社會廢棄物的再資源化功能，這是應(yīng)該樹立的新理念。
      鋼鐵生產(chǎn)是典型的流程制造業(yè)，因此樹立新理念還必須結(jié)合流程工業(yè)的基本特點：系統(tǒng)復(fù)雜性、生產(chǎn)連續(xù)性、管理協(xié)調(diào)性和發(fā)展整體性，在有限的時間和空間內(nèi)將復(fù)雜的鋼鐵生產(chǎn)工藝過程有機地融為一體，真正實現(xiàn)煉鋼生產(chǎn)過程動態(tài)有序，連續(xù)緊湊和高效穩(wěn)定的生產(chǎn)。
      在新理念的指導(dǎo)下研究開發(fā)適應(yīng)21世紀(jì)社會需求的新一代煉鋼流程應(yīng)達(dá)到以下發(fā)展目標(biāo)：
      (1)新流程應(yīng)具備高效化的生產(chǎn)特點，可以大批量、低成本、穩(wěn)定地生產(chǎn)各類高品質(zhì)鋼材；
      (2)新流程應(yīng)具備資源能源減量化、可循環(huán)和再利用的基本功能，建設(shè)環(huán)境友好型清潔化生產(chǎn)的新流程；
      (3)新流程應(yīng)具備社會大宗廢棄物無害化處理的功能，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部管理信息化、控制智能和生產(chǎn)自動化，實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；
      (4)新流程的工藝程序、流程網(wǎng)絡(luò)(平面圖等)易于實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)自動化、控制智能化和管理信息化。
      總之，21世紀(jì)新型鋼鐵廠要實現(xiàn)鋼鐵廠功能的轉(zhuǎn)變，將鋼鐵生產(chǎn)與能源轉(zhuǎn)換、消納社會廢棄物三大功能有機地融為一體。我們應(yīng)該設(shè)想，能否通過3～5年努力使中國煉鋼工藝和裝備水平走到世界前列。2．2 煉鋼廠的解析與集成
      煉鋼一連鑄生產(chǎn)過程中各單元生產(chǎn)工序冶金功能的解析與集成是實現(xiàn)煉鋼工藝流程優(yōu)化的重要方法。如圖7所示。
      現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展主要得益于轉(zhuǎn)爐冶煉功能的合理解析。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝包括脫硅、脫碳、脫磷、脫硫和控制鐵的氧化以及去除有害氣體、非金屬夾雜物等基本功能，由于脫硫、脫碳、脫磷、脫硅反應(yīng)是氧化反應(yīng)的熱力學(xué)、動力學(xué)要求的不同，在同一反應(yīng)容器內(nèi)一起進行反應(yīng)往往造成顧此失彼、相互影響甚至相互制約，為此有必要按照不同產(chǎn)品性能的要求，對轉(zhuǎn)爐冶煉功能進行必要的解析和集成。形成絕大多數(shù)國家采用的煉鋼流程：鐵水脫硫一轉(zhuǎn)爐脫硅、脫磷、脫碳。日本為了進一步提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率和冶煉鋼水的潔凈度，提出“分階段冶煉”的工藝思想，將出鐵槽脫硅、鐵水脫硫、脫磷與轉(zhuǎn)爐脫碳相分離，達(dá)到顯著提高鋼水潔凈度和生產(chǎn)效率及減少渣量等優(yōu)點。我國在吸收日本技術(shù)基礎(chǔ)上，提出了先脫硫再脫硅、脫磷一后脫碳、升溫、回收煤氣的新工藝，并將之集成為一個煉鋼廠生產(chǎn)900萬t／a左右規(guī)模的高效率、低成本、高端薄板產(chǎn)品的潔凈鋼生產(chǎn)平臺，形成了如圖7所示的煉鋼新工藝流程。
      流程解析集成是優(yōu)化]二藝流程的重要手段，其特點是進一步提高冶金反應(yīng)效率，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本和穩(wěn)定質(zhì)量的目的。在研究開發(fā)新一代煉鋼流程中必須強調(diào)樹立新理念，明確新目標(biāo)，對煉鋼流程的功能進行深入解析與集成研究。
      2．3 建立高效、低成本潔凈鋼生產(chǎn)平臺 建立高效、低成本潔凈鋼生產(chǎn)平臺是今后幾年國內(nèi)各類鋼鐵廠都應(yīng)努力實現(xiàn)的基本目標(biāo)之一。為了建立高效、低成本潔凈鋼平臺必須改變傳統(tǒng)的質(zhì)量概念，深入研究以連續(xù)運行為基本特點的煉鋼廠，實現(xiàn)高效、低成本、穩(wěn)定運行的生產(chǎn)模式。傳統(tǒng)觀點認(rèn)為：質(zhì)量問題主要包括產(chǎn)品合格率和產(chǎn)品性能兩個要求。而廣義的質(zhì)量概念認(rèn)為：效率、成本和性能是產(chǎn)品質(zhì)量的基本要素。效率應(yīng)包括產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、資源和能源利用效率以及系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)化；成本主要包括生產(chǎn)成本、管理成本、銷售成本和資本成本等多種經(jīng)濟因素；性能應(yīng)包括產(chǎn)品的加工性能、使用性能和可循環(huán)利用等因素。根據(jù)廣義的質(zhì)量概念，鋼鐵廠在考慮品種開發(fā)和質(zhì)量優(yōu)化的過程中應(yīng)綜合考慮效率、成本和性能等因素，達(dá)到高效、優(yōu)質(zhì)和低成本的目標(biāo)。
      產(chǎn)品潔凈度是保障鋼鐵產(chǎn)品性能的基本要素，也是煉鋼連鑄生產(chǎn)過程中控制產(chǎn)品性能的基本功能。潔凈鋼是指對鋼中夾雜物和雜質(zhì)元素含量的控制達(dá)到能夠滿足用戶在鋼材加工過程和使用過程的性能要求。因此，建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺的基本目標(biāo)是保證鋼廠生產(chǎn)的全部鋼材潔凈度能達(dá)到潔凈鋼的基本要求。表13給出典型鋼種的潔凈度控制要求。
      建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺還應(yīng)統(tǒng)籌考慮不同品種鋼材生產(chǎn)的技術(shù)難度和市場份額。通常把鋼鐵產(chǎn)品分為普通、中檔、高檔和尖端產(chǎn)品4個級別，生產(chǎn)技術(shù)難度可對應(yīng)分為1～4級，隨著產(chǎn)品檔次的提高技術(shù)難度增大，而對應(yīng)的市場份額減小：普通產(chǎn)品約占50％～60％，中檔產(chǎn)品約占30％～35％，高檔產(chǎn)品約占10％左右，尖端產(chǎn)品約為2％～4％。這說明尖端產(chǎn)品雖然反應(yīng)出企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力和質(zhì)量控制水平，但在整個企業(yè)的經(jīng)營活動中所占比例并不大。因此，建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺不僅著眼于高端產(chǎn)品的研制，更要努力改善量大面廣的中、低檔產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本。
      按照廣義的質(zhì)量概念，建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺不是簡單的脫硫、脫磷、脫氧等工藝技術(shù)問題或品種質(zhì)量問題，而應(yīng)該包括工藝、設(shè)備、技術(shù)管理和生產(chǎn)運行等諸多因素，實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)和低成本的目標(biāo)。因此，在煉鋼廠建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺必須建立起與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)系統(tǒng)、信息軟件系統(tǒng)和管理運行系統(tǒng)。如圖8所示。
      潔凈鋼生產(chǎn)必須采用高效、穩(wěn)定的運行模式。通常煉鋼一連鑄鑄造流程中系統(tǒng)的產(chǎn)能不僅僅決定于各單位工序的產(chǎn)能，還決定于工序問物流的流通能力和效率。連續(xù)運行的制造流程中·物流的運行動力學(xué)決定于上游工序的“推力”、下游工序的“拉力”。對于某道工序(如轉(zhuǎn)爐)如果前道工序“推力”大于本道工序相應(yīng)的“拉力”則會發(fā)生物質(zhì)流的擁堵；如果后道工序“拉力”過強也會引起本工序物質(zhì)流供給不足，影響流程整體能力的l發(fā)揮。為了平衡工序問的“推力”和“拉力”，需要在工序間建立一定能力的緩沖工序以保證各工序問均衡穩(wěn)定的生產(chǎn)。通常在工廠設(shè)計中大多采用鋼鐵制造流程中物質(zhì)流的均值靜態(tài)運行模式，假定各工序間的物流是穩(wěn)定和均衡的。但在實際生產(chǎn)中物流往往是隨機的和不穩(wěn)定的．造成各工序間物流的不穩(wěn)定匹配一對應(yīng)的紊流運行動力學(xué)模式·其結(jié)果是物流輸入、輸出波動，隨機匹配，可受控性差．物流的流通能力和效率降低，如圖9所示。
      為了實現(xiàn)高效化、穩(wěn)定生產(chǎn)必須建立起鐵水預(yù)處理一煉鋼一二次精煉一連鑄流程中物質(zhì)流的動態(tài)一有序、匹配一對應(yīng)的運行動力學(xué)模式，特別是要盡可能避免隨機的無序“紊流”運行，實現(xiàn)有序“層流”運行的動力學(xué)機制，使輸入物流和輸出物流基本穩(wěn)定，整個流程基本可控，如圖10所示。
      2．4 界面技術(shù)與共性技術(shù) 2．4．1 界面技術(shù)
      研究高效化快節(jié)奏生產(chǎn)流程中各工序間的工序銜接和穩(wěn)定運行規(guī)律，合理確定煉鐵一煉鋼工藝界面和連鑄軋鋼工藝界面中各工序問的時間節(jié)點、品質(zhì)要求與溫度控制精度，減少或盡量避免各工序環(huán)節(jié)因生產(chǎn)延誤、設(shè)備故障、安全事故等干擾因素對全流程正常生產(chǎn)節(jié)奏和平穩(wěn)運行的影響。圖11給出現(xiàn)代煉鋼生產(chǎn)流程中最主要的界面技術(shù)，其中包括外部界面(又稱流程界面)和內(nèi)部運行界面。如果以煉鋼一連鑄作為一個整體的生產(chǎn)工序，其外部界面主要是“高爐一轉(zhuǎn)爐界面”和“連鑄一熱軋界面”；內(nèi)部運行界面是“煉鋼一連鑄界面”。
      界面技術(shù)是保證全流程動態(tài)一有序、連續(xù)一緊湊和高效穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。在煉鐵一煉鋼界面應(yīng)重點研究高爐一轉(zhuǎn)爐之間各種物質(zhì)流、能量流動態(tài)一有序運行的界面技術(shù)。提倡采用以鐵水包多功能化為特點的“一包到底”先進工藝，優(yōu)化鐵水運輸環(huán)節(jié)，避免重復(fù)倒運和不必要的轉(zhuǎn)兌，縮短轉(zhuǎn)運周期，減少鐵水溫降，提高鐵水預(yù)處理的效率。在連鑄一熱軋工藝界面重點開發(fā)高效鑄機高拉速條件下高溫?zé)o缺陷坯生產(chǎn)技術(shù)、熱送與熱裝工藝，提高熱坯輸送速度，完善熱送保溫措施，提高鑄坯人爐溫度。同時，要認(rèn)真研究高溫鑄坯熱裝與直軋過程中的冶金學(xué)一材料學(xué)問題，研究不同鋼種高溫?zé)嵫b一軋制過程中軋件的相變、組織變化、微細(xì)夾雜物及第二相粒子析出規(guī)律和對成品材組織與性能的遺傳特性，提出不同鋼種的最佳熱送工藝。探索以“一鋼多級”為目標(biāo)，研究與不同級別鋼材性能相適應(yīng)的控軋控冷工藝和煉鋼一二次精煉一連鑄技術(shù)，實現(xiàn)煉鋼一軋鋼工藝過程的系統(tǒng)耦合。
      二次精煉是煉鋼一連鑄工藝區(qū)段內(nèi)最重要的工序界面，具有保證煉鋼與連鑄兩大生產(chǎn)單元的能力匹配與物流銜接，發(fā)揮時間節(jié)奏緩沖和鋼水溫度、成分調(diào)節(jié)等重要作用。是實現(xiàn)動態(tài)有序、連續(xù)一緊湊運行的重要_T序。今后，隨著鐵水“三脫”和轉(zhuǎn)爐高速吹煉與高效連鑄技術(shù)的發(fā)展，煉鋼與連鑄的生產(chǎn)節(jié)奏加快，生產(chǎn)周期縮短．二次精煉工序?qū)⒊蔀闊掍撘贿B鑄生產(chǎn)過程中的“時間瓶頸”。因此，研究開發(fā)快速精煉技術(shù)特別是RH快速精煉技術(shù)，大幅度縮短精煉時問是十分必要的。同時，對煉鋼廠內(nèi)物流輸送路線，特別是RH等精煉裝置在平面圖中的合理位置也必須給予高度重視和科學(xué)安排。這些都對今后實現(xiàn)煉鋼一連鑄生產(chǎn)節(jié)奏匹配、提高鋼水質(zhì)量和實現(xiàn)連鑄機恒溫、恒拉速的穩(wěn)定化生產(chǎn)工藝具有重要意義。對加速鋼水周轉(zhuǎn)和提高車間調(diào)度的有效性和生產(chǎn)能力的充分發(fā)揮具有重要作用。2．4．2 共性技術(shù)
      從流程優(yōu)化的角度考慮．煉鋼一連鑄區(qū)段內(nèi)的主要共性技術(shù)是：爐機匹配技術(shù)、鋼水二次精煉的優(yōu)化匹配技術(shù)、連鑄高效化技術(shù)、精料技術(shù)、節(jié)能減排和環(huán)保技術(shù)、過程信息化控制技術(shù)。
      (1)爐機匹配技術(shù)。新一代煉鋼工藝流程應(yīng)在采用先進成熟的工藝與裝備技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合若干新開發(fā)的工藝技術(shù)和匹配技術(shù)，通過界面技術(shù)的匹配、協(xié)調(diào)。形成優(yōu)化組合的生產(chǎn)流程。新流程中轉(zhuǎn)爐的容量并非越大越好，而應(yīng)該依據(jù)產(chǎn)品大綱的定位和合理布局的工廠結(jié)構(gòu)，追求最佳的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。煉鋼爐的合理容量不僅要和連鑄機相匹配，而且還應(yīng)適應(yīng)軋機及其生產(chǎn)產(chǎn)品的需求，保證軋機的生產(chǎn)高效化。對于兩套傳統(tǒng)熱帶連軋機協(xié)同生產(chǎn)，其鋼材的年生產(chǎn)規(guī)模應(yīng)在800萬t以上，適宜采用3座280～300t大型轉(zhuǎn)爐。同樣規(guī)模的企業(yè)若采用鐵水全“三脫”和轉(zhuǎn)爐高速吹煉新工藝，由于煉鋼節(jié)奏加快、冶煉周期縮短，應(yīng)采用230～250 t的脫碳轉(zhuǎn)爐和相應(yīng)的脫硅、脫磷預(yù)處理轉(zhuǎn)爐。對于中板年生產(chǎn)規(guī)模在180萬t左右的鋼廠，一般應(yīng)選擇兩座150～180t轉(zhuǎn)爐。對于年生產(chǎn)規(guī)模在140～180萬t以上的長型材鋼廠一般可配置兩座50～80t的轉(zhuǎn)爐或兩座80～100t的電爐；對于薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線為充分發(fā)揮連軋機的生產(chǎn)能力，選擇兩座120～150t轉(zhuǎn)爐或1座230～250t也可以選擇兩臺150～180t電爐與兩流薄板坯鑄機匹配是合理的。合理選擇煉鋼爐的爐容，穩(wěn)定和規(guī)范操作程序，提高設(shè)備自動化和智能化的運行水平是實現(xiàn)生產(chǎn)高效、穩(wěn)定的基礎(chǔ)條件。
      (2)鋼水精煉的優(yōu)化匹配技術(shù)。目前國內(nèi)絕大多數(shù)鋼鐵廠均已配備了鋼水二次精煉設(shè)施，過去配置爐外精煉裝置往往單純從精煉裝備的冶金功能出發(fā)進行選擇，而新一代鋼鐵流程要求根據(jù)產(chǎn)品和生產(chǎn)流程動態(tài)一有序的特點合理選擇精煉裝置。對于一般以生產(chǎn)普碳鋼、低合金鋼長材為主的鋼廠，二次精煉裝置應(yīng)選擇成本低、效率高的爐后吹氬／喂絲裝置或CAS。對于以中、厚板材為主要產(chǎn)品的鋼廠。應(yīng)采用LF；如需生產(chǎn)部分高端產(chǎn)品，要求脫氫、深脫氧和控制夾雜物，可同時匹配VD。對于以生產(chǎn)冷軋薄板為主體的煉鋼廠，由于要大量生產(chǎn)低碳或超低碳鋼材，一般應(yīng)選擇RH真空精煉設(shè)備，并合理配備CAS普通精煉設(shè)施。對于電爐廠一般應(yīng)以LF爐作為主要精煉設(shè)施，但為了保證高品質(zhì)鋼材生產(chǎn)的需求，可配置VD或RH真空精煉設(shè)施。
      (3)連鑄高效化技術(shù)。目前連鑄高效化技術(shù)的主要目標(biāo)是：根據(jù)不同鋼種的特點合理提高拉速、確定典型拉速并穩(wěn)定拉速．實現(xiàn)恒拉速，保證鑄坯的內(nèi)部和表面質(zhì)量，促進連鑄高效化。要根據(jù)軋機配置的 要求選擇優(yōu)化和固定的連鑄坯斷面尺寸，確定合理的拉速和連澆周期，相應(yīng)確定精煉爐、煉鋼爐的運行節(jié)奏和生產(chǎn)能力。進一步優(yōu)化煉鋼一連鑄的平面布置，保證物流通暢，縮短調(diào)運時間，減小溫度波動，為實現(xiàn)連鑄機定時、定溫、定速的穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造條件。
      鑄機斷面的合理選擇是實現(xiàn)全流程高效化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。通常對于生產(chǎn)薄板的傳統(tǒng)板坯鑄機，連鑄坯厚度以210～230mm為宜，生產(chǎn)中厚板坯一般可選擇連鑄坯厚度250～300mm，薄板坯連鑄連軋機組生產(chǎn)的薄鑄坯厚度一般為70～90mm。對于小方坯連鑄機生產(chǎn)普碳鋼坯(包括低合金鋼)斷面為150 mrn×150mm為宜。對于特殊鋼生產(chǎn)連鑄機斷面可選擇220rnm×220mm～300 mm×300mm或其它相應(yīng)的矩形坯斷面。
      (4)精料技術(shù)。這是一個系統(tǒng)的概念，即所有原材料都要符合冶煉、精煉與質(zhì)量的要求，不但鐵水這一最重要的原料需進行預(yù)處理后再使用，其它原材料也都要精料。例如：注重提高鐵合金的質(zhì)量，尤其要注重FeMn的硅、鋁、磷等元素含量，F(xiàn)eCr中的鈦、磷含量，避免對潔凈鋼水的污染。要進一步提高石灰質(zhì)量，提倡用回收的轉(zhuǎn)爐煤氣燒石灰，嚴(yán)格控制石灰中的硫含量和SiO2含量，提高石灰活性度。要加強對耐火材料的質(zhì)量監(jiān)督和管理工作，積極研究開發(fā)新型連鑄三大件耐火材料；進一步降低耐火材料的消耗，并深入研究減輕耐火材料對鋼水潔凈度的污染。保護渣的質(zhì)量穩(wěn)定性對連鑄坯表面質(zhì)量有重要影響，今后不但要加強新型保護渣的研究開發(fā)工作，而且要加強對保護渣質(zhì)量的管理，嚴(yán)格控制保護渣的加入量，改進保護渣加入技術(shù)，進一步提高鑄坯質(zhì)量的穩(wěn)定性。要加強對廢鋼的成分、塊度分類管理，特別是對于電爐廠要通過加強廢鋼管理減少加料次數(shù)，進一步降低冶煉電耗。
      (5)節(jié)能減排和環(huán)保技術(shù)。積極推行轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼工藝，爭取實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐工序負(fù)能煉鋼；進一步促進整個煉鋼一連鑄工序低能耗運行；積極推廣轉(zhuǎn)爐閉罩冶煉、煤氣回收和干法除塵等先進技術(shù)，進一步加強煤氣、蒸汽的回收與利用，降低放散率。低硫含量的優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)爐煤氣應(yīng)主要用于生產(chǎn)石灰以降低石灰硫含量，大型轉(zhuǎn)爐回收蒸汽應(yīng)優(yōu)先作為煉鋼車間內(nèi)真空精煉設(shè)備的汽源，以提高能源轉(zhuǎn)換效率，降低真空精煉的成本。要進一步加強對轉(zhuǎn)爐爐渣、煙氣粉塵和廢棄耐火材料等固體廢棄物的利用與循環(huán)利用技術(shù)的開發(fā)，爭取實現(xiàn)煉鋼連鑄生產(chǎn)無公害化的近“零排放”。積極研究開發(fā)低品質(zhì)蒸汽、煤氣發(fā)電等新技術(shù)。
      (6)生產(chǎn)信息化與過程智能化控制技術(shù)。隨著社會信息化的發(fā)展和煉鋼連鑄的生產(chǎn)日趨準(zhǔn)連續(xù)化，煉鋼一連鑄生產(chǎn)過程的信息化建設(shè)和智能化控制技術(shù)的發(fā)展尤為重要。今后應(yīng)大力在國內(nèi)煉鋼廠推廣和完善信息中心和數(shù)據(jù)平臺建設(shè)，實現(xiàn)計算機對煉鋼一連鑄全流程生產(chǎn)過程的在線監(jiān)控、故障診斷、生產(chǎn)和質(zhì)量預(yù)報與生產(chǎn)調(diào)度尋優(yōu)等信息管理功能，并開展鐵水預(yù)處理一煉鋼一精煉一連鑄過程的智能控制技術(shù)研究。
      多年以來，由于國內(nèi)不少煉鋼一連鑄原、輔材料質(zhì)量不穩(wěn)定，工藝規(guī)程不健全，生產(chǎn)基本沿用人工經(jīng)驗控制技術(shù)。因此，生產(chǎn)的穩(wěn)定性往往受到操作者個 人的體力、精力和經(jīng)驗所局限，造成人為的失誤或波動，影響了工藝和產(chǎn)品的穩(wěn)定性。今后要在加強生產(chǎn)過程精細(xì)管理和淘汰落后工藝裝備的同時，積極推廣轉(zhuǎn)爐副槍動態(tài)控制、爐氣分析過程控制以及連鑄計算機控制等先進技術(shù)，進而逐步實現(xiàn)計算機閉環(huán)在線智能控制，盡可能減少人為干擾，提高物流流量、成分、溫度的控制精度，保證產(chǎn)品性能和生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。
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      第四篇：連鑄工藝范文
      連鑄工藝流程介紹
      ----冶金自動化系列專題
      【導(dǎo)讀】：轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來的鋼水經(jīng)過精煉爐精煉以后，需要將鋼水鑄造成不同類型、不同規(guī)格的鋼坯。連鑄工段就是將精煉后的鋼水連續(xù)鑄造成鋼坯的生產(chǎn)工序，主要設(shè)備包括回轉(zhuǎn)臺、中間包，結(jié)晶器、拉矯機等。本專題將詳細(xì)介紹轉(zhuǎn)爐（以及電爐）煉鋼生產(chǎn)的工藝流程，主要工藝設(shè)備的工作原理以及控制要求等信息。由于時間的倉促和編輯水平有限，專題中難免出現(xiàn)遺漏或錯誤的地方，歡迎大家補充指正。【發(fā)表建議】
      連鑄的目的: 將鋼水鑄造成鋼坯。
      連鑄的工藝流程:
      將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到澆注位置后，將鋼水注入中間包，中間包再由水口將鋼水分配到各個結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(shè)備之一，它使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶。拉矯機與結(jié)晶振動裝置共同作用，將結(jié)晶器內(nèi)的鑄件拉出，經(jīng)冷卻、電磁攪拌后，切割成一定長度的板坯?！静榭慈摹?/p>
      連鑄自動化控制工藝流程圖
      連鑄自動化控制主要有連鑄機拉坯輥速度控制、結(jié)晶器振動頻率的控制、定長切割控制等控制技術(shù)?！静榭慈摹?/p>
      連鑄的主要工藝設(shè)備介紹:
      鋼包回轉(zhuǎn)臺
      鋼包回轉(zhuǎn)臺：設(shè)在連鑄機澆鑄位置上方用于運載鋼包過跨和支承鋼包進行澆鑄的設(shè)備。由底座、回轉(zhuǎn)臂、驅(qū)動裝置、回轉(zhuǎn)支撐、事故驅(qū)動控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和錨固件6部分組成。【查看全文】
      中間包
      中間包是短流程煉鋼中用到的一個耐火材料容器，首先接受從鋼包澆下來的鋼水，然后再由中間包水口分配到各個結(jié)晶器中去?！静榭慈摹?/p>
      結(jié)晶器
      在連續(xù)鑄造、真空吸鑄、單向結(jié)晶等鑄造方法中，使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶的特種金屬鑄型。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(shè)備之一，直接關(guān)系到連鑄坯的質(zhì)量?！静榭慈摹?/p>
      拉矯機
      在連鑄工藝中，連鑄機拉坯輥速度控制是連鑄機的三大關(guān)鍵技術(shù)之一，拉坯速度控制水平直接影響連鑄坯的產(chǎn)量和質(zhì)量，而拉坯輥電機驅(qū)動裝置的性能又在其中發(fā)揮著重要作用?！静榭慈摹?/p>
      電磁攪拌器
      電磁攪拌器（Electromagnetic stirring: EMS）的實質(zhì)是借助在鑄坯液相穴中感生的電磁力，強化鋼水的運動。具體地說，攪拌器激發(fā)的交變磁場滲透到鑄坯的鋼水內(nèi)，就在其中感應(yīng)起電流，該感應(yīng)電流與當(dāng)?shù)卮艌鱿嗷プ饔卯a(chǎn)生電磁力，電磁力是體積力，作用在鋼水體積元上，從而能推動鋼水運動?！静榭慈摹?/p>
      冷卻噴嘴
      冷卻噴嘴具有結(jié)構(gòu)簡單、噴霧均勻的特點，根據(jù)噴霧面積需要，可在集管上安裝許多噴嘴，當(dāng)噴嘴均勻排列時，可保證噴霧的互相交叉，并略有重疊部分，使整個集管噴射分布均勻；主要適用于連鑄機、初軋和各種需要扁平噴霧冷卻的機械設(shè)備中?！静榭慈摹?/p>
      火焰切割機
      火焰切割機也叫氧氣切割。根據(jù)切割鋼板的厚度安裝適當(dāng)孔徑的割嘴；【查看全文】 
      連鑄系統(tǒng)也是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)，用到的自動化產(chǎn)品比較多，下面列舉部分產(chǎn)品出來：
      常用到的自動化設(shè)備：PLC、組態(tài)軟件、變頻器、工控機、工業(yè)以太網(wǎng)交換機等等。
      連鑄自動化控制工藝流程圖
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      連鑄自動化控制工藝流程圖：
      將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到澆注位置后，將鋼水注入中間包，中間包再由水口將鋼水分配到各個結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(shè)備之一，它使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶。拉矯機與結(jié)晶振動裝置共同作用，將結(jié)晶器內(nèi)的鑄件拉出，經(jīng)冷卻、電磁攪拌后，切割成一定長度的板坯。
      有連鑄機拉坯輥速度控制、結(jié)晶器振動頻率的控制、定長切割控制等主要控制技術(shù)。
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      水平連鑄控制工藝流程圖：  圖片：
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      生產(chǎn)線實景圖：
      連鑄工藝詳解
      連鑄的生產(chǎn)工藝流程：將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到澆注位置后，將鋼水注入中間包，中間包再由水口將鋼水分配到各個結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(shè)備之一，它使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶。拉矯機與結(jié)晶振動裝置共同作用，將結(jié)晶器內(nèi)的鑄件拉出，經(jīng)冷卻、電磁攪拌后，切割成一定長度的板坯。
      連鑄鋼水的準(zhǔn)備
      一、連鑄鋼水的溫度要求：
      鋼水溫度過高的危害：①出結(jié)晶器坯殼薄，容易漏鋼；②耐火材料侵蝕加快，易導(dǎo)致鑄流失控，降低澆鑄安全性；③增加非金屬夾雜，影響板坯內(nèi)在質(zhì)量；④鑄坯柱狀晶發(fā)達(dá)；⑤中心偏析加重，易產(chǎn)生中心線裂紋。
      鋼水溫度過低的危害：①容易發(fā)生水口堵塞，澆鑄中斷；②連鑄表面容易產(chǎn)生結(jié)皰、夾渣、裂紋等缺陷；③非金屬夾雜不易上浮，影響鑄坯內(nèi)在質(zhì)量。
      二、鋼水在鋼包中的溫度控制：
      根據(jù)冶煉鋼種嚴(yán)格控制出鋼溫度，使其在較窄的范圍內(nèi)變化；其次，要最大限度地減少從出鋼、鋼包中、鋼包運送途中及進入中間包的整個過程中的溫降。
      實際生產(chǎn)中需采取在鋼包內(nèi)調(diào)整鋼水溫度的措施：  1）鋼包吹氬調(diào)溫
      2）加廢鋼調(diào)溫
      3）在鋼包中加熱鋼水技術(shù)
      4）鋼水包的保溫
      中間包鋼水溫度的控制
      一、澆鑄溫度的確定
      澆鑄溫度是指中間包內(nèi)的鋼水溫度，通常一爐鋼水需在中間包內(nèi)測溫3次，即開澆后5min、澆鑄中期和澆鑄結(jié)束前5min,而這3次溫度的平均值被視為平均澆鑄溫度。
      澆鑄溫度的確定可由下式表示（也稱目標(biāo)澆鑄溫度）：
      T=TL+△T。
      二、液相線溫度：
      即開始凝固的溫度，就是確定澆鑄溫度的基礎(chǔ)。推薦一個計算公式：
      T=1536-{78[%C]+7.6[%Si]+4.9[%Mn]+34[%P]+30[%S]+5.0[%Cu]+3.1[%Ni]+1.3[%Cr]+3.6[%Al]+2.0[%Mo]+2.0[%V]+18[%Ti]}
      三、鋼水過熱度的確定
      鋼水過熱度主要是根據(jù)鑄坯的質(zhì)量要求和澆鑄性能來確定。
      鋼種類別
      過熱度
      非合金結(jié)構(gòu)鋼
      10-20℃
      鋁鎮(zhèn)靜深沖鋼
      15-25℃
      高碳、低合金鋼
      5-15℃
      四、出鋼溫度的確定
      鋼水從出鋼到進入中間包經(jīng)歷5個溫降過程：
      △T總=△T1+△T2+△T3+△T4+△T5  △T1出鋼過程的溫降；
      △T2出完鋼鋼水在運輸和靜置期間的溫降(1.0～1.5℃/min)；
      △T3鋼包精煉過程的溫降（6～10℃/min）；
      △T4精煉后鋼水在靜置和運往連鑄平臺的溫降(5～1.2℃/min）；
      △T5鋼水從鋼包注入中間包的溫降。
      T出鋼 = T澆+△T總
      控制好出鋼溫度是保證目標(biāo)澆鑄溫度的首要前提。具體的出鋼溫度要根據(jù)每個鋼廠在自身溫降規(guī)律調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)每個鋼種所要經(jīng)過的工藝路線來確定。
      拉速的確定和控制
      一、拉速控制作用:
      拉速定義:拉坯速度是以每分鐘從結(jié)晶器拉出的鑄坯長度來表示。拉坯速度應(yīng)和鋼液的澆注速度相一致。拉速控制合理,不但可以保證連鑄生產(chǎn)的順利進行,而且可以提高連鑄生產(chǎn)能力,改善鑄坯的質(zhì)量.現(xiàn)代連鑄追求高拉速。
      二、拉速確定原則:
      確保鑄坯出結(jié)晶器時的能承受鋼水的靜壓力而不破裂，對于參數(shù)一定的結(jié)晶器，拉速高時，坯殼薄；反之拉速低時則形成的坯殼厚。一般，拉速應(yīng)確保出結(jié)晶器的坯殼厚度為12-14mm。
      影響因素：鋼種、鋼水過熱度、鑄坯厚度等。
      1）機身長度的限制
      根據(jù)凝固的平方根定律，鑄坯完全凝固時達(dá)到的厚度： 又機身長度：
      得到拉速：
      2）拉坯力的限制
      拉速提高，鑄坯中的未凝固長度變長，各相應(yīng)位置上凝固殼厚度變薄，鑄坯表面溫度升高，鑄坯在輥間的鼓肚量增多。拉坯時負(fù)荷增加。超過拉拔轉(zhuǎn)矩就不能拉坯，所以限制了拉速的提高。3）結(jié)晶器導(dǎo)熱能力的限制
      根據(jù)結(jié)晶器散熱量計算出，最高澆注速度：
      板坯為2.5米/分
      方坯為3-4米/分
      4）拉坯速度對鑄坯質(zhì)量的影響
      （1）降低拉速可以阻止或減少鑄坯內(nèi)部裂紋和中心偏析
      （2）提高拉速可以防止鑄坯表面產(chǎn)生縱裂和橫裂
      （3）為防止矯直裂紋，拉速應(yīng)使鑄坯通過矯直點時表面溫度避開鋼的熱脆區(qū)。
      5）鋼水過熱度的影響
      一般連鑄規(guī)定允許最大的鋼水過熱度，在允許過熱度下拉速隨著過熱度的降低而提高，如圖1所示。
      6）鋼種影響：就含碳量而言，拉坯速度按低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼的順序由高到低。就鋼中合金含量而言，拉速按普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼順序降低。
      圖1 拉速與溫度對應(yīng)表
      第四節(jié) 鑄坯冷卻的控制
      鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的冷卻即一冷確定，其冷卻效果可以由通過結(jié)晶器壁傳出的熱流的大小來度量，如圖2所示。
      圖2 鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的冷卻
      1）一冷作用：一冷就是結(jié)晶器通水冷卻。其作用是確保鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)形成一定的初生坯殼。
      2）一冷確定原則：一冷通水是根據(jù)經(jīng)驗，確定以在一定工藝條件下鋼水在結(jié)晶器內(nèi)能夠形成足夠的坯殼厚度和確保結(jié)晶器安全運行的前提。通常結(jié)晶器周邊供水2L/mm·min。進出水溫差不超過8℃，出水溫度控制在45-500℃為宜，水壓控制在0.4-0.6Mpa。
      3）二冷作用:二次冷卻是指出結(jié)晶器的鑄坯在連鑄機二冷段進行的冷卻過程.其目的是對帶有液芯的鑄坯實施噴水冷卻,使其完全凝固,以達(dá)到在拉坯過程中均勻冷卻.4）二冷強度確定原則:二冷通常結(jié)合鑄坯傳熱與鑄坯冶金質(zhì)量兩個方面來考慮.鑄坯剛離開結(jié)晶器,要采用大量水冷卻以迅速增加坯殼厚度,隨著鑄坯在二冷區(qū)移動,坯殼厚度增加,噴水量逐漸降低.因此,二冷區(qū)可分若干冷卻段,每個冷卻段單獨進行水量控制.同時考慮鋼種對裂紋敏感性而有針對性的調(diào)整二冷噴水量.5）二冷水量與水壓:對普碳鋼低合金鋼，冷卻強度為：1.0-1.2L/Kg鋼。對低碳鋼、高碳鋼,冷卻強度為：0.6-0.8L/Kg鋼。對熱裂紋敏感性強的鋼種，冷卻強度為:0.4-0.6L/Kg鋼，水壓為0.1-0.5MPa，如圖3所示。
      圖3 凝固系數(shù)與二冷水量關(guān)系
      連鑄過程檢測與自動控制
      一、連鑄過程自動檢測
      （一）中間包鋼液溫度測定
      1）中間包鋼液溫度的點測
      用快速測溫頭及數(shù)字顯示二次儀測量溫度，如圖4所示。
      圖4 二次溫度測量儀
      2）中間包鋼液溫度的連續(xù)測定
      采用連續(xù)測溫?zé)犭娕紝χ虚g包鋼液溫度進行連續(xù)測量，如圖5所示。
      圖5 連續(xù)測溫?zé)犭娕?/p>
      （二）結(jié)晶器液面控制
      1）放射性同位素測量法如圖6所示：
      圖6 放射性同位素測量法
      2）紅外線結(jié)晶器液面測量法如圖7所示：
      圖7 紅外線結(jié)晶器液面測量法
      3）熱電偶結(jié)晶器液面測量法如圖8所示：
      圖8 熱電偶結(jié)晶器液面測量法
      4）激光結(jié)晶器液面測量法如圖9所示：
      圖9 激光結(jié)晶器液面測量法
      （三）連鑄機漏鋼預(yù)報裝置如圖10所示：
      圖10 連鑄機漏鋼預(yù)報裝置
      （四）連鑄二次冷卻水控制如圖11所示：
      圖11 連鑄二次冷卻水控制
      （五）鑄坯表面缺陷在線檢測
      1）工業(yè)電視攝象法如圖12所示：
      圖12 工業(yè)電視攝象法
      2）渦流檢測法如圖13所示：
      圖13 渦流檢測法
      二、連鑄坯表面質(zhì)量及控制
      （一）連鑄過程質(zhì)量控制
      1）提高鋼純凈度的措施
      （1）無渣出鋼
      （2）選擇合適的精煉處理方式
      （3）采用無氧化澆注技術(shù)
      （4）充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用
      （5）選用優(yōu)質(zhì)耐火材料
      （6）充分發(fā)揮結(jié)晶器的作用
      （7）采用電磁攪拌技術(shù)，控制注流運動
      （二）連鑄坯表面質(zhì)量及控制
      連鑄坯表面質(zhì)量的好壞決定了鑄坯在熱加工之前是否需要精整，也是影響金屬收得率和成本的重要因素，還是鑄坯熱送和直接軋制的前提條件。
      連鑄坯表面缺陷形成的原因較為復(fù)雜，但總體來講，主要是受結(jié)晶器內(nèi)鋼液凝固所控制，如圖14所示。
      圖14 連鑄坯表面缺陷示意圖
      （三）連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量及控制
      鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量是指鑄坯是否具有正確的凝固結(jié)構(gòu)、偏析程度、內(nèi)部裂紋、夾雜物含量及分布狀況等。
      凝固結(jié)構(gòu)是鑄坯的低倍組織，即鋼液凝固過程中形成等軸晶和柱狀晶的比例。鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量與二冷區(qū)的冷卻及支撐系統(tǒng)密切相關(guān)，如圖15，圖16所示。
      圖15 鑄坯內(nèi)部缺陷示意圖
      圖16 “V”形偏析
      1）減少鑄坯內(nèi)部裂紋的措施
      （1）采用壓縮澆鑄技術(shù)，或者應(yīng)用多點矯直技術(shù)
      （2）二冷區(qū)采用合適夾輥輥距，支撐輥準(zhǔn)確對弧
      （3）二冷水分配適當(dāng)，保持鑄坯表面溫度均勻
      （4）合適拉輥壓下量，最好采用液壓控制機構(gòu)
      2）夾雜物的控制
      從煉鋼
      精煉  連鑄生產(chǎn)潔凈鋼，主要控制對策是：
      （1）控制煉鋼爐下渣量
      ● 擋渣法（偏心爐底出鋼、氣動法、擋渣球）
      ● 扒渣法：目標(biāo)是鋼包渣層厚＜50mm，下渣2Kg/t
      （2）鋼包渣氧化性控制
      ● 出鋼渣中高（FeO+MnO）是渣子氧勢量度。（FeO+MnO）↑板胚T[O]↑
      （3）鋼包精煉渣成分控制
      不管采用何種精煉方法（如RH、LF、VD），合理攪拌強度和合理精煉渣組成是獲得潔凈鋼水的基礎(chǔ)。
      合適的鋼包渣成分：CaO/ Al2O3＝1.5～1.8，CaO/ SiO2=8～13，（FeO+MnO）＜5％。高堿度、低熔點、低氧化鐵、富CaO鈣鋁酸鹽的精煉渣，能有效吸收大顆粒夾雜物，降低總氧。
      （4）保護澆注
      ● 鋼水保護是防止鋼水再污染生產(chǎn)潔凈鋼重要操作
      ● 保護澆注好壞判斷指標(biāo)：－△[N]＝[N]鋼包－[N]中包；－△[Al]s＝[Al]鋼包－[Al]中包
      ● 保護方法：①中包密封充Ar；②鋼包
      中間包長水口，△[N]＝1.5PPm甚至為零；③中間包
      結(jié)晶器浸入式水口
      (5)中間包控流裝置
      ● 中間包不是簡單的過渡容器，而是一個冶金反應(yīng)容器，作為鋼水進入結(jié)晶器之前進一步凈化鋼水
      ● 中間包促進夾雜物上浮其方法：
      a.增加鋼水在中間包平均停留時間t：t＝w/（a×b×ρ×v）。中間包向大容量深熔池方向發(fā)展。
      b.改變鋼水在中間包流動路徑和方向，促進夾雜物上浮。
      （6）中間包復(fù)蓋劑
      中間包是鋼水去除夾雜物理想場所。鋼水面上復(fù)蓋劑要有效吸收夾雜物。
      ● 碳化稻殼；
      ● 中性渣：（CaO/SiO2=0.9～1.0）
      ● 堿性渣：（CaO+MgO/SiO2≥3）
      ● 雙層渣
      渣中（SiO2）增加，鋼水中T[O]增加。生產(chǎn)潔凈鋼應(yīng)用堿性復(fù)蓋劑。
      （7）堿性包襯
      鋼水與中間包長期接觸，鋼水與包襯的熱力學(xué)性能必須是穩(wěn)定的，這是生產(chǎn)潔凈鋼的一個重要條件。包襯材質(zhì)中SiO2增加，鑄坯中總氧T[O]是增加，因此生產(chǎn)潔凈鋼應(yīng)用堿性包襯。
      對低碳Al-K鋼，中間包襯用Mg-Ca質(zhì)涂料（Al2O3→0），包襯反應(yīng)層中Al2O3可達(dá)21％，說明能有效吸附夾雜物。
      （8）鋼種微細(xì)夾雜物去除
      ● 大顆粒夾雜（>50μm）去除，采用中間包控流技術(shù)
      ● 小顆粒夾雜（<50μm）去除：
      －中間包鈣質(zhì)過濾器
      －中間包電磁旋轉(zhuǎn)
      （9）防止?jié)沧⑦^程下渣和卷渣
      ● 加入示蹤劑追蹤鑄坯中夾雜物來源
      ● 結(jié)晶器渣中示蹤劑變化
      ● 鑄坯中夾雜物來源，初步估算外來夾雜物占41.6%二次氧化占 39%，脫氧產(chǎn)物為20%
      （10）防止Ar氣泡吸附夾雜物
      對Al－K鋼，采用浸入式水口吹A(chǔ)r防止水口堵塞，但吹A(chǔ)r會造成：
      ● 水口堵塞物破碎進入鑄胚，大顆粒Al2O3軋制延伸會形成表面成條狀缺陷
      ● ＜1mmAr氣泡上浮困難，它是Al2O3和渣粒的聚合地，當(dāng)氣泡尺寸>200μm易在冷軋板表面形成條狀缺陷。
      為解決水口堵塞問題，可采用：
      －鈣處理改善鋼水可澆性
      －鈣質(zhì)水口
      －無C質(zhì)水口
      目前還是廣泛采用吹A(chǔ)r來防止堵塞。生產(chǎn)潔凈鋼總的原則是：鋼水進入結(jié)晶器之前盡可能排除Al2O3。
      （11）結(jié)晶器鋼水流動控制
      三、連鑄坯形狀缺陷及控制
      （一）鼓肚變形
      帶液心的鑄坯在運行過程中，于兩支撐輥之間，高溫坯殼中鋼液靜壓力作用下，發(fā)生鼓脹成凸面的現(xiàn)象，稱之為鼓肚變形。板坯寬面中心凸起的厚度與邊緣厚度之差叫鼓肚量，用以衡量鑄坯彭肚變形程度。
      減少鼓肚應(yīng)采取措施 ：
      （1）降低連鑄機的高度
      （2）二冷區(qū)采用小輥距密排列；鑄機從上到下輥距應(yīng)由密到疏布置
      （3）支撐輥要嚴(yán)格對中
      （4）加大二冷區(qū)冷卻強度
      （5）防止支撐輥的變形，板坯的支撐輥最好選用多節(jié)輥
      圖17 鑄坯鼓肚示意圖
      （二）菱形變形
      菱形變形也叫脫方。是大、小方坯的缺陷。是指鑄坯的一對角小于90°，另一對角大于90°；兩對角線長度之差稱為脫方量。
      應(yīng)對菱變的措施 ：
      （1）選用合適錐度的結(jié)晶器
      （2）結(jié)晶器最好用軟水冷卻
      （3）保持結(jié)晶器內(nèi)腔正方形，以使凝固坯殼為規(guī)正正的形狀
      （4）結(jié)晶器以下的600mm距離要嚴(yán)格對??；并確保二冷區(qū)的均勻冷卻
      （5）控制好鋼液成分
      （三）圓鑄坯變形
      圓坯變形成橢圓形或不規(guī)則多邊形。圓坯直徑越大，變成隨圓的傾向越嚴(yán)重。形成橢圓變形的原因有：
      （1）圓形結(jié)晶器內(nèi)腔變形
      （2）二冷區(qū)冷卻不均勻
      （3）連鑄機下部對弧不準(zhǔn)
      （4）拉矯輥的夾緊力調(diào)整不當(dāng)，過分壓下
      可采取相應(yīng)措施：
      （1）及時更換變形的結(jié)晶器
      （2）連鑄機要嚴(yán)格對弧
      （3）二冷區(qū)均勻冷卻
      （4）可適當(dāng)降低拉速
      （四）夾雜物的控制
      提高鋼純凈度的措施：
      （1）無渣出鋼
      （2）選擇合適的精煉處理方式
      （3）采用無氧化澆注技術(shù)
      （4）充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用
      （5）選用優(yōu)質(zhì)耐火材料
      （6）充分發(fā)揮結(jié)晶器的作用
      （7）采用電磁攪拌技術(shù)，控制注流運動
      （五）間包冶金
      當(dāng)前對鋼產(chǎn)品質(zhì)量的要求變得更加嚴(yán)格。中間包不僅僅只是生產(chǎn)中的一個容器，而且在純凈鋼的生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。
      70年代認(rèn)識到改變中間包形狀和加大中間包容積可以達(dá)到延長鋼液的停留時間，提高夾雜物去除率的目的；安裝擋渣墻，控制鋼液的流動，實現(xiàn)夾雜物有效碰撞、長大和上浮。80年代發(fā)明了多孔導(dǎo)流擋墻和中間包過濾器。
      在防止鋼水被污染的技術(shù)開發(fā)中，最近已有實質(zhì)性的進展。借助先進的中間包設(shè)計和操作如中間包加熱，熱周轉(zhuǎn)操作，惰性氣氛噴吹，預(yù)熔型中間包渣，活性鈣內(nèi)壁，中間包喂絲，以及中間包夾雜物行為的數(shù)學(xué)模擬等，中間包在純凈鋼生產(chǎn)中的作用體現(xiàn)得越來越重要。
      在現(xiàn)代連鑄的應(yīng)用和發(fā)展過程中，中間包的作用顯得越來越重要，其內(nèi)涵在被不斷擴大，從而形成一個獨特的領(lǐng)域——中間包冶金。
      中間包冶金的最新技術(shù)：
      （1）H型中間包
      （2）離心流中間包
      （3）中間包吹氬
      （4）去夾雜的陶瓷過濾器
      （5）電磁流控制
      圖18 H型中間包 [連鑄設(shè)備]鋼包回轉(zhuǎn)臺
      鋼包回轉(zhuǎn)臺
      鋼包回轉(zhuǎn)臺：設(shè)在連鑄機澆鑄位置上方用于運載鋼包過跨和支承鋼包進行澆鑄的設(shè)備。由底座、回轉(zhuǎn)臂、驅(qū)動裝置、回轉(zhuǎn)支撐、事故驅(qū)動控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和錨固件6部分組成。
      鋼包回轉(zhuǎn)臺的作用是將位于受包位置的滿載鋼包回轉(zhuǎn)至澆鋼位置，準(zhǔn)備進行澆注，同時將澆完鋼水的空包轉(zhuǎn)至受包位置，準(zhǔn)備運走。鋼包回轉(zhuǎn)臺大致有3種類型：
      單臂鋼包回轉(zhuǎn)臺：由底座、立柱、上轉(zhuǎn)臂、上轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置、下轉(zhuǎn)臂、下轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置組成。蝶形鋼包回轉(zhuǎn)臺：由底座、升降液壓缸、回轉(zhuǎn)架、鋼包支座、回轉(zhuǎn)臂、平行連桿、驅(qū)動裝置、防護板組成。
      鋼包回轉(zhuǎn)臺是連鑄機的關(guān)鍵設(shè)備之一，起著連接上下兩道工序的重要作用。鋼包回轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)情況基本上包括兩側(cè)無鋼包、單側(cè)有鋼包、兩側(cè)有鋼包三種情況，而單個鋼包重量已超過140噸。三種情況下，鋼包回轉(zhuǎn)臺受力有很大不同，但無論在何種情況下，都要保證鋼包回轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確，起停時要盡可能減小對機械部分的沖擊，為減少中間包液面波動和溫降，要縮短旋轉(zhuǎn)時間。因此，我們在變頻器的容量選擇上，留有余地，即比電機功率加大一級。同時利用變頻器的s曲線加速功能，通過調(diào)整s曲線保證加、減速曲線平滑快速，減少對減速機的沖擊，再通過PLC判斷變速限位、停止限位實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)過程中高、低速自動變換及到位停車，同時滿足了對旋轉(zhuǎn)時間和平穩(wěn)運行的要求。
      [連鑄設(shè)備]中間包
      中間包是短流程煉鋼中用到的一個耐火材料容器，首先接受從鋼包澆下來的鋼水，然后再由中間包水口分配到各個結(jié)晶器中去。
      連鑄機鋼水包和結(jié)晶器之間鋼水過渡的裝置，用來穩(wěn)定鋼流，減小鋼流對坯殼的沖刷，以利于非金屬夾雜物上浮，從而提高鑄坯質(zhì)量。
      [連鑄設(shè)備]結(jié)晶器
      在連續(xù)鑄造、真空吸鑄、單向結(jié)晶等鑄造方法中，使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶的特種金屬鑄型。
      結(jié)晶器包括：
      直型結(jié)晶器、弧形結(jié)晶器 curved mold：用于弧型和超低頭型（橢圓型）連鑄機上。
      組合式結(jié)晶器 composite mold：由四塊壁板組成，每塊壁板又由一塊銅板和一塊鋼（鐵）板用螺栓連接而成。
      多級結(jié)晶器 multi stage mold
      調(diào)寬結(jié)晶器 adjustable mold：寬度可調(diào)的結(jié)晶器，一般只用于板坯連鑄。
      結(jié)晶器是連鑄機的核心設(shè)備之一，直接關(guān)系到連鑄坯的質(zhì)量。結(jié)晶器的振動頻率要求準(zhǔn)確，并根據(jù)拉坯速度自動調(diào)整，在高振頻時，由于電機負(fù)載率上升，轉(zhuǎn)差率增加，導(dǎo)致振動頻率有所降低，而為了保證振動頻率的精確，需要打開變頻器的轉(zhuǎn)差補償控制，在負(fù)載增加時，使變頻器自動增加輸出頻率以提供在沒有速度降低情況下所需要的電機轉(zhuǎn)差率，補償量正比于負(fù)載的增加量，并在整個調(diào)速范圍內(nèi)都起作用。
      另外，結(jié)晶器的振動是由電機帶動偏心機構(gòu)旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，因此表現(xiàn)為輸出電流及母線電壓呈現(xiàn)周期性震蕩，在振動頻率較高時有引起母線過電壓故障的可能，通過允許變頻器的母線調(diào)節(jié)功能，使變頻器會基于直流母線電壓自動調(diào)整輸出頻率，監(jiān)測到母線電壓瞬時升高時變頻器會適當(dāng)增加輸出頻率以減小引起母線電壓升高的再生能量，這樣做降低了出現(xiàn)變頻器過壓故障的可能性。
      [連鑄設(shè)備]拉矯機
      拉矯機
      在連鑄工藝中，連鑄機拉坯輥速度控制是連鑄機的三大關(guān)鍵技術(shù)之一，拉坯速度控制水平直接影響連鑄坯的產(chǎn)量和質(zhì)量，而拉坯輥電機驅(qū)動裝置的性能又在其中發(fā)揮著重要作用。交流電機變頻調(diào)速技術(shù)日益成熟，交流變頻驅(qū)動調(diào)速平穩(wěn)，調(diào)速范圍寬，對機械沖擊低，交流電機維護量低，交流變頻調(diào)速已取代直流調(diào)速，完全能夠滿足拉坯輥速度控制的需要。4、5號連鑄機的拉矯機為五輥雙機架三驅(qū)動，上拉坯輥、下拉坯輥、矯直輥由三臺同型號電機共同驅(qū)動，完成引錠桿的上下傳送運行和連鑄坯牽引，三臺電機必須保持同步，與一般的同步要求不同的是要保證三個輥面的線速度相同，而不是三臺電機的轉(zhuǎn)速相同，以避免出現(xiàn)負(fù)載分配不均引起母線過壓、欠壓、過載故障。
      三臺變頻器接受相同的速度指令，按照同一頻率運行，但由于三輥處于一個半徑8m的圓弧段的不同位置上，若要保持三個輥面的線速度相同，則三臺電機的轉(zhuǎn)速實際應(yīng)有輕微差別，加上三臺電機的參數(shù)不可能完全相同，這就造成了三臺電機同步的困難。如果打開母線調(diào)節(jié)功能，雖然可以在一定程度上避免由于不同步造成的母線電壓升高，但會造成電機轉(zhuǎn)速的不穩(wěn)定，從而使拉速值波動，進一步影響到結(jié)晶器鋼水液面和二冷配水的穩(wěn)定，甚至有造成事故的危險。為此，我們利用變頻器內(nèi)置的PI控制功能，使三臺電機構(gòu)成主從驅(qū)動系統(tǒng)，即以上拉坯電機作為主驅(qū)動電機，工作在速度調(diào)節(jié)方式，下拉坯電機和矯直電機作為從動電機，工作在帶有速度修正的速度調(diào)節(jié)方式下，通過比較主從電機的力矩電流產(chǎn)生偏差信號，從而修正從動電機的速度。變頻器間的力矩電流信號傳送可以通過變頻器內(nèi)置的模擬量輸入、輸出通道來實現(xiàn)，無需另外添加硬件。這種方法構(gòu)成的主從驅(qū)動系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，完全利用變頻器內(nèi)置功能實現(xiàn)，可以連續(xù)自動完成速度修正，應(yīng)用在多輥傳動的拉矯機上效果非常理想。
      拉矯機和結(jié)晶器振動裝置采用變頻器調(diào)速系統(tǒng)，拉矯機變頻器的啟動、停止以及調(diào)速由PLC發(fā)送給拉矯機變頻器，拉矯機的實際速度FM經(jīng)光電隔離后再反饋給PLC，然后由PLC傳送給相應(yīng)儀表顯示實際值。結(jié)晶器振動采用同調(diào)方式，即振動頻率隨拉速變化而變化，即根據(jù)下面的公式，來控制結(jié)晶器振動頻率f:
      計算出振動頻率f由PLC發(fā)送給結(jié)晶器振動變頻器，使結(jié)晶器的振動適應(yīng)于拉速變化，系統(tǒng)框圖如圖所示。
      [連鑄設(shè)備]電磁攪拌器
      電磁攪拌器 electromagnetic stirring, EMS：連續(xù)鑄鋼時，利用電磁力控制鋼液凝固過程，改善鑄坯質(zhì)量的工藝。也稱EMS技術(shù)。
      電磁攪拌器（Electromagnetic stirring: EMS）的實質(zhì)是借助在鑄坯液相穴中感生的電磁力，強化鋼水的運動。具體地說，攪拌器激發(fā)的交變磁場滲透到鑄坯的鋼水內(nèi)，就在其中感應(yīng)起電流，該感應(yīng)電流與當(dāng)?shù)卮艌鱿嗷プ饔卯a(chǎn)生電磁力，電磁力是體積力，作用在鋼水體積元上，從而能推動鋼水運動。
      電磁攪拌器的安裝位置和攪拌器模式
      根據(jù)電磁攪拌器在鑄機冶金長度上的不同安裝位置大致有以下幾種模式
      結(jié)晶器電磁攪拌：Mold Electromagnetic stirring: MEMS 攪拌器安裝在結(jié)晶器銅管外面 二冷區(qū)電磁攪拌：Strand Electromagnetic Stirring: SEMS 攪拌器安裝在鑄坯外面 凝固末端電磁攪拌：Final Electromagnetic stirring:FEMS 用于方坯連鑄 攪拌器安裝在鑄坯外面
      電磁攪拌器的冶金效果
      攪拌位置
      冶金效果
      適用鋼種
      MEMS
      增加等軸晶率
      低合金鋼
      減少表面和皮下的氣孔和針孔
      彈簧鋼
      減少表面和皮下的夾雜物
      冷軋鋼
      坯殼均勻化
      中高碳鋼等
      稍稍改善中心偏析
      SEMS
      擴大等軸晶率
      不銹鋼
      減少內(nèi)裂
      改善中心偏析
      工具鋼
      減少中心疏松
      FEMS
      細(xì)化等軸晶
      彈簧鋼
      有效地改善中心偏析
      軸承鋼
      有效地改善中心縮孔和疏松
      特殊高碳鋼
      [連鑄工藝]火焰切割的工藝
      厚度大于50mm的厚鋼板一般采用火焰切割，也叫氧氣切割。其工藝大體如下：
      （1）根據(jù)切割鋼板的厚度安裝適當(dāng)孔徑的割嘴； 
      （2）將氧氣和燃?xì)鈮毫φ{(diào)至規(guī)定值；
      （3）用切割點火器點燃預(yù)熱焰，接著慢慢打開預(yù)熱氧氣閥，調(diào)節(jié)火焰白心長度，使火焰成中性焰，預(yù)熱起割點； 
      （4）在切割起點上只用預(yù)熱焰加熱，割嘴垂直于鋼板表面，火焰白心尖端距鋼板表面1.5～2.5mm；
      （5）當(dāng)起點達(dá)到燃燒溫度（輝紅色）時，打開切割氧氣閥，瞬間就可進行切割；
      （6）在確認(rèn)已割至鋼板下表面后，就沿著切割線以適當(dāng)?shù)乃俣纫苿痈钭炖^續(xù)往前切割； 
      （7）切割終了時，先關(guān)閉切割氧氣閥，再關(guān)閉預(yù)熱焰的氧氣閥。
      定尺切割
      定尺方式有碰球定尺和非在線定尺切割:
      (1)碰球定尺
      即切割機定尺脈沖信號由定尺碰球發(fā)出，但由于鋼坯表面的氧化皮的導(dǎo)電率差，盡管碰到了碰球，但不一定接觸良好，為防止誤切，系統(tǒng)利用拉矯機速度信號進行積分運算來計算坯長，并與定尺信號進行比較，確保定尺信號的準(zhǔn)確性。
      (2)非在線定尺切割
      利用專門的非在線式鑄坯長度測量裝置，根據(jù)熱坯熱輻射的原理，通過探頭鎖定鑄坯在導(dǎo)軌內(nèi)的區(qū)域，當(dāng)鑄坯進入?yún)^(qū)域并占滿整個區(qū)域后發(fā)出定尺信號，然后再給出剪切命令。
      氧氣切割的基本原理及過程。
      氧氣切割是利用氣體火焰的熱能將工件切割處預(yù)熱到燃點后，噴出高速切割氧流，使金屬燃燒并放出熱量而實現(xiàn)切割的方法。氣割過程有三個階段：
      ⑴預(yù)熱 氣割開始時，利用氣體火焰（氧乙炔焰或氧丙烷焰）將工件待切割處預(yù)熱到該種金屬材料的燃燒溫度——燃點（對于碳鋼約為1100～1150℃）。
      ⑵燃燒 噴出高速切割氧流，使已達(dá)燃點的金屬在氧流中激烈燃燒，生成氧化物。
      ⑶吹渣 金屬燃燒生成的氧化物被氧流吹掉，形成切口，使金屬分離，完成切割過程。
      氧氣切割的三條件：
      金屬材料要進行氧氣切割應(yīng)滿足以下三個條件：
      1）金屬燃燒生成氧化物的熔點應(yīng)低于金屬熔點，且流動性要好。
      2）金屬的燃點應(yīng)比熔點低。
      3）金屬在氧流中燃燒時能放出大量的熱量，且金屬本身的導(dǎo)熱性要低。
      符合上述氣割條件的金屬有純鐵、低碳鋼、中碳鋼、低合金鋼以及鈦。其它常用的金屬材料如鑄鐵、不銹鋼、鋁和銅等由于不滿足此三條件，所以不能應(yīng)用氧氣切割，這些材料目前常用的切割方法是等離子弧切割。
      [連鑄設(shè)備]冷卻噴嘴
      連鑄二次冷卻的目的是對離開結(jié)晶器后的鑄坯進行連續(xù)冷卻 ,使之逐漸凝固 ,到切割機前完全凝固。凝固過程受鑄坯的導(dǎo)熱性、噴霧介質(zhì)的冷卻效果、以及鑄坯質(zhì)量等的限制。凝固過程應(yīng)控制鑄坯表面溫度在澆注方向均勻下降。所以連鑄坯二次冷卻噴嘴的冷態(tài)特性 ,對連鑄生產(chǎn)和保證連鑄坯質(zhì)量是非常重要的。對噴嘴生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的噴嘴噴頭的材質(zhì) ,要求有足夠的強度 ,否則在運輸、安裝和檢修中一旦有磕碰、緊固等現(xiàn)象 ,會造成噴嘴的水流量、噴射角度和水流密度分布變化 ,對連鑄生產(chǎn)有不良影響。
      冷卻噴嘴具有結(jié)構(gòu)簡單、噴霧均勻的特點，根據(jù)噴霧面積需要，可在集管上安裝許多噴嘴，當(dāng)噴嘴均勻排列時，可保證噴霧的互相交叉，并略有重疊部分，使整個集管噴射分布均勻；主要適用于連鑄機、初軋和各種需要扁平噴霧冷卻的機械設(shè)備中。
      連鑄二冷噴嘴的類型、噴霧方法對鑄坯冷卻的影響 ,各類噴嘴冷卻的優(yōu)缺點 ,以及環(huán)型噴嘴嘴頭的材質(zhì)在檢修中出現(xiàn)的問題。對包鋼引進大方坯和大圓坯的汽霧噴嘴和國產(chǎn)噴嘴的冷態(tài)特性進行測試研究 ,測試結(jié)果表明 ,國產(chǎn)噴嘴的水流密度分布在中心的左右 ,分布均勻 ,對大方坯和大圓坯的橫向均勻降溫有益 ,但是國產(chǎn)噴嘴的噴射角度在測試的五種噴嘴中 ,有四種噴嘴符合國家黑色冶金對噴嘴噴射角度的要求 ,只有D40 197-1噴嘴在高壓測試時超國家要求的 +4° ,有少量國產(chǎn)噴嘴在同壓力條件下的流量誤差在 1%～ 10 %之間。
      [連鑄設(shè)備]火焰切割機
      圖片：
      厚度大于50mm的厚鋼板一般采用火焰切割，也叫氧氣切割。其工藝大體如下：
      （1）根據(jù)切割鋼板的厚度安裝適當(dāng)孔徑的割嘴； 
      （2）將氧氣和燃?xì)鈮毫φ{(diào)至規(guī)定值；
      （3）用切割點火器點燃預(yù)熱焰，接著慢慢打開預(yù)熱氧氣閥，調(diào)節(jié)火焰白心長度，使火焰成中性焰，預(yù)熱起割點； 
      （4）在切割起點上只用預(yù)熱焰加熱，割嘴垂直于鋼板表面，火焰白心尖端距鋼板表面1.5～2.5mm；
      （5）當(dāng)起點達(dá)到燃燒溫度（輝紅色）時，打開切割氧氣閥，瞬間就可進行切割；
      （6）在確認(rèn)已割至鋼板下表面后，就沿著切割線以適當(dāng)?shù)乃俣纫苿痈钭炖^續(xù)往前切割； 
      （7）切割終了時，先關(guān)閉切割氧氣閥，再關(guān)閉預(yù)熱焰的氧氣閥。
      [連鑄設(shè)備]鋼包烘烤器
      鋼包在新砌后和盛裝鋼水前一般都需要烘烤，用來烘烤鋼包的裝置就稱為鋼包烘烤器，又稱烤包器。
      鋼包烘烤器有在線烘烤器和離線烘烤器兩大類，離線烘烤器有立式烘烤器和臥式烘烤器兩種，另外還有專門烘烤中間包的中間包烘烤器。
      第五篇：連鑄實習(xí)報告
      連鑄實習(xí)報告
      在人們素養(yǎng)不斷提高的今天，報告十分的重要，報告具有成文事后性的特點。一起來參考報告是怎么寫的吧，以下是小編整理的連鑄實習(xí)報告，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。
      連鑄實習(xí)報告1
      學(xué) 院： 信息科學(xué)與工程學(xué)院
      專業(yè)班級：自動化1xx4班
      學(xué) 號： 2xx4
      實習(xí)時間：20xx年1月3日 實習(xí)地點：中冶連鑄技術(shù)工程股份有限公司
      一、實習(xí)目的
      1.通過親身接觸自動化設(shè)備和實驗器材，并且通過老師及工廠人員的講解，對自動化專業(yè)進行初步的認(rèn)識，在實踐中驗證、鞏固和深化已學(xué)的專業(yè)理論基礎(chǔ)知識。
      2.加強對企業(yè)技術(shù)操作的理解，將學(xué)到的知識與實際相結(jié)合，運用已學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課程理論知識，對實習(xí)單位的各項技術(shù)操作進行初步分析觀察和分析對比，找到其合理和不足之處，靈活運用所學(xué)的專業(yè)知識，在實踐中發(fā)現(xiàn)并提出問題，找到解決問題的思路和方
      法，提高分析問題和解決問題的能力。
      3.見識電子控制類產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)及維護等過程，理解自動化專業(yè)的發(fā)展動態(tài)與專業(yè)前景。
      4.通過一定的實踐認(rèn)知實習(xí)，為以后的畢業(yè)設(shè)計及論文撰寫做好鋪墊。
      5.讓我們了解到知識與現(xiàn)實之間的差距，提升自己實際的工作能力，領(lǐng)悟到現(xiàn)實工作中我們需要什么，我們應(yīng)該朝哪一方面發(fā)展，對我們以后的發(fā)展指明了道路，為今后真正走上工作崗位打下良好基礎(chǔ)。
      二、實習(xí)地點及時間安排
      1.實習(xí)地點：
      中冶連鑄技術(shù)工程股份有限公司
      2.時間安排：
      8:30 由武漢科技大學(xué)黃家湖校區(qū)出發(fā)
      9:20 到達(dá)中冶連鑄技術(shù)工程股份有限公司，開始參觀 11:00 返回學(xué)校
      三、實習(xí)單位介紹 中冶連鑄技術(shù)工程股份有限公司（簡稱中冶連鑄，CCTEC），是由中國冶金科工集團（MCC）發(fā)起設(shè)立的科技型股份制企業(yè)。20xx年，中冶集團在美國《財富》雜志評選的世界企業(yè)500強中，排名第280位。中冶
      連鑄總部設(shè)在武漢，是國內(nèi)最大的以連鑄、板帶冷軋與表面處理為特色的冶金專業(yè)化技術(shù)工程公司。20xx年7月，中冶集團宣布，中冶南方合并中冶連鑄，自此，中冶連鑄成為中冶南方的全資子公司。
      公司主營業(yè)務(wù)為：方坯、板坯和薄板坯連鑄連軋工程，板帶冷軋與處理工程和工業(yè)電氣自動化控制系統(tǒng)。中冶連鑄現(xiàn)依托集團各項優(yōu)勢在北京設(shè)立了分支機構(gòu)，從事國內(nèi)外海水淡化項目的投資、建設(shè)和運營。20xx年初，公司已有職工854人，其中技術(shù)管理人員496人，擁有博士學(xué)位11人、碩士學(xué)位101人、高級工程師以上職稱83人。公司在北京設(shè)有自己獨立的研究院，擁有多項自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，每年研發(fā)費用占營業(yè)額的5%，研發(fā)實力強大。中冶連鑄擁有專業(yè)的設(shè)備制造基地——中冶易新科技，設(shè)備制造能力強大。主要機械、電氣設(shè)備在公司內(nèi)部制造完成，產(chǎn)品質(zhì)量和交貨期有保證。
      四、實習(xí)內(nèi)容
      已經(jīng)在大學(xué)學(xué)習(xí)了3個學(xué)期了，我們自動化專業(yè)的學(xué)生還是對自動化這一專業(yè)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用沒有很感性的認(rèn)識。學(xué)院特意安排我們1月3日上午到中冶連鑄公司參觀實習(xí)。進入生產(chǎn)車間前，公司相關(guān)人員首先跟我們都進行了一些安全教育同時介紹了一下公
      司的大體情況。我們了解到該公司主要是生產(chǎn)符合客戶特殊需求的電氣柜，電氣柜在安裝時是斷電的，所以我們可以安裝后要經(jīng)過調(diào)試，調(diào)試合格后電氣柜才能出廠。因為車間沒有太大的潛在危險公司規(guī)模不大，安裝電氣柜基本都是人工操作，將連有不同信號線的螺絲固定到對應(yīng)的孔里，每條線上都有相應(yīng)的標(biāo)簽，一一對應(yīng)就可以了。在實習(xí)開始，由公司員工李華剛師傅帶領(lǐng)全班同學(xué)對公司各個車間進行專業(yè)性的參觀，在車間里李師傅對同學(xué)們參觀中的疑問進行了專業(yè)、技術(shù)性的講解。在參觀過程中，李師傅針對我們專業(yè)對他們車間采用及開發(fā)的新技術(shù)、新設(shè)備進行了詳細(xì)的介紹，這對我專業(yè)知識的認(rèn)識更深了一層。
      五、實習(xí)心得與體會
      我覺得如果想要做一個出色的自動化人，首先就要用理論武裝自己，這樣在接觸到實際的問題時，才能運用多學(xué)的知識去解決。本次實習(xí)使我第一次親身感受了所學(xué)知識與實際的應(yīng)用，理論與實際的相結(jié)合，讓我們大開眼界，也算是對以前所學(xué)知識的一個初審吧!因為實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。
      總之，作為一名大二的學(xué)生，這次專業(yè)的認(rèn)識實習(xí)，讓我學(xué)到了很多課堂上更本學(xué)不到的東西，仿佛自己一下子成熟了，懂得了做人做事的道理，也懂得了學(xué)習(xí)的意義。我看清了自己的人生方向，這也讓我認(rèn)識到了從事電子工作應(yīng)支持仔細(xì)認(rèn)真的工作態(tài)度，同時也培養(yǎng)了我的耐心和素質(zhì)，我現(xiàn)在能夠做到服從指揮，感受到了提出疑惑和疑惑解決后的快感。對自己的專業(yè)也更喜愛，不再迷茫。
      連鑄實習(xí)報告2
      一、前言：
      1、實習(xí)地點：四川樂山·德勝鋼鐵廠
      2、實習(xí)時間：20xx年4月9日——20xx年4月27日
      3、簡介：四川樂山德勝鋼鐵廠位于一代文化巨匠郭沫若的故鄉(xiāng)——四川省樂山市沙灣區(qū)。德勝集團創(chuàng)立于1997年，是一家集黑色金屬冶煉及壓延加工為主體，集礦產(chǎn)資源開發(fā)、水泥制造、煤化工、物流倉儲、國際貿(mào)易及房地產(chǎn)開發(fā)等多元產(chǎn)業(yè)為一體快速發(fā)展的大型民營企業(yè)。，現(xiàn)已形成年產(chǎn)500萬噸煤、500萬噸鋼、320萬噸焦炭的綜合生產(chǎn)能力以及氮氣、氬氣、冶金焦炭、焦油、粗苯等化工產(chǎn)品。
      4、實習(xí)目的：
      通過生產(chǎn)勞動，生產(chǎn)技術(shù)教育和實際研究生產(chǎn)問題，理論聯(lián)系實際，深入了解煉燒結(jié)廠，鐵廠，煉鋼廠工藝流程，技術(shù)指標(biāo)，生產(chǎn)設(shè)備及操作規(guī)程；觀察學(xué)習(xí)技術(shù)人員及工人師傅分析問題的方法和經(jīng)驗。
      二、實習(xí)內(nèi)容：
      1、連鑄
      ⑴ 連鑄 工藝流程圖
      ⑵連鑄的原理：鋼水不斷地通過水冷結(jié)晶器，凝成硬殼后從結(jié)晶器下方出口連續(xù)拉出，經(jīng)噴水冷卻，全部凝固后切成坯料的鑄造工藝過程。
      ⑶ 連鑄工藝指標(biāo)：
      大包溫度控制：1560-1580℃;
      絕熱板中包：第一爐：1585-1620℃；第二爐1580-1600℃；連鑄爐：1560-1620℃；
      干式板中包：第一爐：1600-1630℃；第二爐：1590-1600℃；連鑄爐：1565-1590℃；
      中間包溫度控制：HRB335 HRB400:1515-1545℃;
      中間包液面控制：500-800mm；
      拉速：1.6-2.8m／min；
      配水：一冷水：125-145m3／h，二冷水：35-65m3／h
      ⑷實習(xí)收獲：實習(xí)第一天，我們在王紅丹老師的帶領(lǐng)下到德勝的連鑄車間參觀實習(xí)，我們處在實習(xí)的第三小組，被安排到一號連鑄機參觀。但是，一號連鑄機處于檢修狀態(tài)，當(dāng)天沒有能看到出鋼坯的過程。德勝目前有兩臺六流的小方坯連鑄機，連鑄機的拉速為2.5m/min，小方坯規(guī)格：160mm×160mm×9000mm
      第二天一號連鑄機恢復(fù)工作，但只有5流工作，這樣導(dǎo)致一包鋼水的澆鑄時間有所延長，經(jīng)觀察，連鑄機正常工作的情況下，澆注一包鋼水的時間為32min，5流工作的情況下澆注一包鋼水的時間為38min。連鑄機的結(jié)晶器長900mm，弧形半徑為8m，矯直方法為一點矯直。兩個鋼包換取之間的時間是100s，鋼包的出鋼扣位于1/2半徑處，出鋼口直徑140mm。
      連鑄車間的工人都是社會上的農(nóng)民工，他們穿著厚厚的勞保服在1500多度的高溫鋼水前工作。后來了解到，連鑄車間和其他車間的工作相比技術(shù)含量比較低，所以普通人結(jié)果一些培訓(xùn)就可上崗了。身為大學(xué)生的我們，雖然畢業(yè)了不會到連鑄的生產(chǎn)第一線去工作，但還是要向他們認(rèn)真學(xué)習(xí)的！
      2、煉鋼廠
      實習(xí)的第四天我們在呂俊杰老師的帶領(lǐng)下進入煉鋼廠的轉(zhuǎn)爐車間實習(xí)，這里有三個轉(zhuǎn)爐，其中，1、2號煉鋼，3號轉(zhuǎn)爐提釩。
      （1）工藝流程：
      （3）原理：
      煉鋼就是鐵水通過氧化反應(yīng)脫碳、升溫、合金化的過程。它的主要任務(wù)是脫碳、脫氧、升溫、去除氣體和非金屬夾雜（如S、P）、合金化。
      現(xiàn)代煉鋼以轉(zhuǎn)爐煉鋼法為主，這種煉鋼法使用的氧化劑是氧氣。把氧氣通入熔融的生鐵里，使雜質(zhì)硅、錳等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量，可使?fàn)t內(nèi)達(dá)到足夠高的溫度。因此轉(zhuǎn)爐煉鋼不需要另外使用燃料。轉(zhuǎn)爐煉鋼是在轉(zhuǎn)爐里進行。轉(zhuǎn)爐的外形就像個梨，內(nèi)壁有耐火磚，壓縮氧氣從這些爐頂吹向爐內(nèi)，叫做氧氣頂爐煉鋼法。開始時，轉(zhuǎn)爐處于水平，向內(nèi)注入1300攝氏度的液態(tài)生鐵，并加入一定量的生石灰，然后吹入氧氣并轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)爐使它直立起來。這時液態(tài)生鐵發(fā)生劇烈的反應(yīng)，使鐵、硅、錳、碳、磷、硫氧化生成爐渣和和相應(yīng)的廢氣。過一段時間后鋼已煉成，停止通氧，并把轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)到水平位置，把鋼水傾至鋼水包里，再加脫氧劑進行脫氧，這樣鋼就煉好了。
      ⑷實習(xí)收獲：德勝目前有3座轉(zhuǎn)爐，其中3號轉(zhuǎn)爐進行提礬處理，一爐鋼水提礬時間12-13min，1、2號轉(zhuǎn)爐進行煉鋼，煉鋼周期為31min。鐵水從煉鐵廠經(jīng)火車運過來是的溫度為1270℃-1300℃，出鋼溫度為1650℃-1665℃，德勝煉鋼廠每天的設(shè)計產(chǎn)量為5500t。每煉一包鋼水的操作順序大體為加廢鋼→加鐵水
      →吹氧→出鋼。其中吹氧依據(jù)每包鋼水中C的含量來決定吹氧的次數(shù)，一般吹氧次數(shù)為2到3次，每次吹氧1min左右。
      煉鋼車間對員工的專業(yè)素質(zhì)要求很高，中控室全計算機信息化控制，這就要求我們在對專業(yè)知識精通的情況下，還要對計算機的操作知識比較熟悉才行，所以我們要努力學(xué)習(xí)成長為一名高素質(zhì)的大學(xué)生，才能更好的在自己的工作崗位上為社會做出貢獻(xiàn)。
      3、煉鐵廠
      德勝有三個高爐，其中1、2號高爐為老式的450m3小高爐，生產(chǎn)指標(biāo)為1350t/d，3號高爐為20xx年建造的1250m3高爐，設(shè)計產(chǎn)量為3150t/d.（1）工藝流程：
      高爐煉鐵是指把鐵礦石和焦炭，一氧化碳，氫氣等燃料及熔劑（從理論上說把活動性比鐵的金屬和礦石混合后高溫也可煉出鐵來）裝入高爐中冶煉,去掉雜
      質(zhì)而得到金屬鐵（生鐵）。
      高爐生產(chǎn)是連續(xù)進行的。一代高爐（從開爐到大修停爐為一代）能連續(xù)生產(chǎn)幾年到十幾年。生產(chǎn)時，從爐頂（一般爐頂是由料種與料斗組成，現(xiàn)代化高爐是鐘閥爐頂和無料鐘爐頂）不斷地裝入鐵礦石、焦炭、熔劑，從高爐下部的風(fēng)口吹進熱風(fēng)（1000～1300攝氏度），噴入油、煤或天然氣等燃料。裝入高爐中的鐵礦石，主要是鐵和氧的化合物。在高溫下，焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來，得到鐵，這個過程叫做還原。鐵礦石通過還原反應(yīng)煉出生鐵，鐵水從出鐵口放出。鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內(nèi)的石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從出鐵口和出渣口分別排出。煤氣從爐頂導(dǎo)出，經(jīng)除塵后，作為工業(yè)用煤氣。
      ⑶實習(xí)收獲：來煉鐵廠的第一天我們在3號高爐進行參觀。德勝目前有3座高爐，1、2號比較小，只有450m3，而三號高爐是一座具有國家先進水平的1250m3高爐，設(shè)計年產(chǎn)量220萬噸生鐵。在煉鐵廠參觀實習(xí)的3天里，給我感受最深的就是3座高爐中，3號高爐的信息化水平最高，中控室比其他兩座高爐都要先進。1、2號高爐只有一個出鐵口，而3號高爐有兩個出鐵口，從現(xiàn)場觀察來看，高爐射擊容量越大，越有利于降低焦比，提高產(chǎn)量，增加生產(chǎn)效率。
      4、燒結(jié)廠
      實習(xí)的最后一天，我們在柳浩老師的帶領(lǐng)下到燒結(jié)廠參觀實習(xí)。德勝的燒結(jié)機為260㎡燒結(jié)機，目前處于國內(nèi)先進地位?？上У氖?，當(dāng)天燒結(jié)廠處于檢修狀態(tài)，未能看到具體的生產(chǎn)過程。
      ⑴ 燒結(jié)廠工藝指標(biāo)：
      混合設(shè)備參數(shù)：一次混合打水75%
      二次混合打水25%
      德勝有2臺60m2和1臺260m2共3臺燒結(jié)機，年產(chǎn)380萬噸燒結(jié)礦；
      260m2燒結(jié)機參數(shù)：
      有效面積：260m2；有效燒結(jié)長度：69.75m；
      欄板高度：0.7m；臺車長度：1.5m；臺車寬度：3.5m
      設(shè)備能力：正常處理物料量每小時520t，最大處理量每小時610t，最大聊層厚度是700mm，開始燒結(jié)溫度700-800℃，出口溫度100-150℃.
      連鑄實習(xí)報告3
      引言
      一、實習(xí)目的
      生產(chǎn)實習(xí)是我們本科教學(xué)計劃中非常重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是我們接觸實際，了解社會的好機會，同時也會讓我們增強勞動觀點和事業(yè)心、責(zé)任感；學(xué)習(xí)生產(chǎn)技術(shù)和管理知識，鞏固所學(xué)理論知識，獲取本專業(yè)的.實際知識，增強感性認(rèn)識，培養(yǎng)初步的實際工作能力和專業(yè)技能。通過這次對包鋼的認(rèn)識實習(xí)，我們對鋼鐵生產(chǎn)的主要設(shè)計和工藝流程，運輸聯(lián)系、工廠布局，鋼鐵冶金企業(yè)的車間組成和總圖布置，機械化運輸及裝卸設(shè)備等，有一較全面的感性認(rèn)識。對本專業(yè)的知識有了更深刻的了解，并提高了實踐動手能力，為下面課程的學(xué)習(xí)以及日后走向工作崗位打下一定的基礎(chǔ)。
      二、實習(xí)時間: 20xx年3月25日——4月2日
      三、實習(xí)地點:包頭鋼鐵(集團)有限責(zé)任公司
      四、實習(xí)的部門
      （1）煉鐵廠四號六號高爐
      （2）煉鋼廠
      （3）薄板廠
      五、實習(xí)要求
      1）深入了解實際，主動地、虛心地向工程技術(shù)人員和工人師傅學(xué)習(xí),結(jié)合生產(chǎn)情況，針對生產(chǎn)情況，針對工藝、設(shè)備的特點以及存在的問題作深入的了解，做到“手勤、眼勤、嘴勤”。
      2）人人重視安全，防止發(fā)生人身和設(shè)備事故。
      3）嚴(yán)格遵守工廠的各項規(guī)章制度，嚴(yán)格遵守實習(xí)隊的組織紀(jì)律。
      4）實習(xí)中要及時整理資料,最后要按時交實習(xí)報告，并接受考核。
      七、包鋼簡介 包鋼是我國重要的鋼鐵工業(yè)基地和全國最大的稀土生產(chǎn)、科研基地，是內(nèi)蒙古自治區(qū)最大的工業(yè)企業(yè)。1954年開始建設(shè)，1959年投產(chǎn).包鋼擁有“包鋼股份”和“包鋼稀土”兩個上市公司，20xx年，包鋼經(jīng)濟總量和主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)達(dá)到歷史最好水平，銷售收入首次突破400億元大關(guān)，達(dá)到432.64億元，同比增加100億元以上，增長31.7%;鋼產(chǎn)量達(dá)到983.9萬噸，同比增加100萬噸，增長11.32%;上繳稅金達(dá)到37.96億元，同比增加10億元以上，增長38.8%，為地方經(jīng)濟社會發(fā)展做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
      包鋼具有得天獨厚的資源優(yōu)勢。包鋼白云鄂博礦是舉世矚目的鐵、稀土等多元素共生礦，是西北地區(qū)儲量最大的鐵礦，稀土儲量居世界第一位，鈮儲量居世界第二位，包頭也因白云鄂博礦而被譽為“世界稀土之都”。
      包鋼已經(jīng)進入我國千萬噸級鋼鐵企業(yè)行列。擁有具備國際國內(nèi)先進水平的冷軋和熱軋薄板及寬厚板、無縫鋼管、重軌及大型材、線棒生產(chǎn)線，是我國主要鋼軌生產(chǎn)基地之一、品種規(guī)格最齊全的無縫鋼管生產(chǎn)基地之一、西北地區(qū)最大的薄板生產(chǎn)基地。
      包鋼稀土產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)外具有舉足輕重的地位。稀土氧化物總量占全國市場份額的40%以上，釹鐵硼、負(fù)極粉、拋光粉等功能材料產(chǎn)能占全國市場份額20%以上，稀土金屬鐠釹占全國市場份額的30%。擁有我國的權(quán)威稀土科研機構(gòu)——包鋼稀土研究院、“瑞科稀土冶金及功能材料國家工程中心”，曾為美國發(fā)現(xiàn)號航天飛機阿爾法磁譜儀、我國“神舟”飛船運載火箭和“嫦娥一號”運載火箭提供重要磁性材料。
      包鋼始終致力于科技進步和自主創(chuàng)新。csp和高速鋼軌領(lǐng)域的兩項技術(shù)成果獲國家科技進步二等獎。是德國西馬克公司亞洲第一家、世界第二家csp技術(shù)培訓(xùn)基地，是意大利pomini公司在中國唯一的磨床培訓(xùn)中心，薄板的生產(chǎn)、管理和無縫管生產(chǎn)技術(shù)等實現(xiàn)對國外輸出。
      機械工程學(xué)院 機械設(shè)計制造及其自動化系 1
      包鋼始終以高度的社會責(zé)任感節(jié)約資源、保護環(huán)境。在行業(yè)內(nèi)首家實現(xiàn)高爐全干法除塵，率先建設(shè)全國示范生態(tài)工業(yè)園區(qū)，被列為全國首批循環(huán)經(jīng)濟試點單位之一，在我國20xx年首次評比的“中國能源綠色企業(yè)50佳”中，包鋼位列第一。
      包鋼秉承“堅韌不拔，超越自我”的企業(yè)精神，“十一五”末計劃實現(xiàn)銷售收入和資產(chǎn)總值雙百億美元。我們將堅持以結(jié)構(gòu)調(diào)整為主線，實現(xiàn)由側(cè)重規(guī)模向“精品+規(guī)?！碧嵘⒅氐霓D(zhuǎn)變;堅持以節(jié)能減排為重點，實現(xiàn)由初見成效向全面系統(tǒng)改進轉(zhuǎn)變。煉鐵廠生產(chǎn)實習(xí)報告
      1.1 煉鐵廠生產(chǎn)工藝
      1.2四號高爐介紹
      我們來到煉鐵廠的四號高爐，其實我早已經(jīng)聽說過四號高爐的歷史了，因為包鋼的四號高爐很有名氣。包鋼煉鐵廠現(xiàn)共有六座高爐出鐵。我們參觀的是四號高爐。它的總?cè)莘e為2200立方米，是1995年11月投產(chǎn)的。高爐的冶煉全部采用電腦程控自動化皮帶上料，技術(shù)人員只在監(jiān)控室內(nèi)按一下電鈕，檢查一下電腦上的數(shù)據(jù)就可完成高爐冶煉的全過程。
      四號高爐采用四座外燃式熱風(fēng)爐皮帶上料，爐頂引進了盧森堡無釧布料器，爐前是環(huán)形出鐵口，爐內(nèi)采用美國霍尼韋爾公司計算機控制系統(tǒng)，通過觸摸式控制臺使高爐冶鐵實現(xiàn)全部自動化操作。從鐵礦石到鐵水的整個生產(chǎn)流程是在高爐里完成的，高爐冶煉的基本過程就是鐵氧化物的還原過程。
      1.3 主要設(shè)備工作原理
      （1）高爐
      我們主要觀察學(xué)習(xí)了4號高爐，從外表看4號高爐為圓球形的爐體，進入內(nèi)部我們看到了上料，出鋼，除渣和除塵等裝置，除塵裝置是干法除塵（其中為布袋）。其工作原理：高爐生產(chǎn)是連續(xù)進行的。高爐生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石)，從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭(有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料)巾的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中不還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂導(dǎo)出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。
      （2）高爐熱風(fēng)爐
      熱風(fēng)爐是高爐冶煉的一個重要過程，它主要有四個作用:1高溫鼓風(fēng)2調(diào)濕鼓風(fēng)3氧氣富化鼓風(fēng)4輔助燃料的噴入，在實習(xí)的過程中我們師傅給我們主要介紹了熱風(fēng)爐的換爐和休風(fēng)操作，我們可以看到有兩組熱風(fēng)爐進行交替給高爐進行鼓風(fēng)操作，因為在操作過程中對風(fēng)溫和風(fēng)速都有一定的要求，在送風(fēng)的操作過程當(dāng)中采用的交叉并聯(lián)送風(fēng)，在一定的冶煉條件下，確定合適的鼓風(fēng)參數(shù)和風(fēng)口進風(fēng)狀態(tài)，達(dá)到初始煤氣流的合理分布，使?fàn)t缸工作均勻活躍，爐況穩(wěn)定順行。通過選抒合適的風(fēng)口面積、風(fēng)量、風(fēng)溫、濕分、噴吹量、富氧量等參數(shù)，并根據(jù)爐況變化對這些參數(shù)進行調(diào)節(jié)，達(dá)到爐況穩(wěn)定順行和煤氣利用改善的目的。
      1.4 設(shè)備維修管理
      煉鐵高爐設(shè)備進行維護檢修,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)可以有效的減少各類故障、事故的發(fā)生,提高檢修效率,減少人力物力耗損,保持高爐高效穩(wěn)定地運行.本鐵高爐設(shè)備維護檢修執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)之實踐進行探索.
      連鑄實習(xí)報告4
      學(xué)院：信息科學(xué)與工程學(xué)院
      專業(yè)班級：自動化xx班
      學(xué)號：20xx04134134
      實習(xí)時間：20xx年1月3日
      實習(xí)地點：xx連鑄技術(shù)工程股份有限公司
      一、實習(xí)目的1、通過親身接觸自動化設(shè)備和實驗器材，并且通過老師及工廠人員的講解，對自動化專業(yè)進行初步的認(rèn)識，在實踐中驗證、鞏固和深化已學(xué)的專業(yè)理論基礎(chǔ)知識。
      2、加強對企業(yè)技術(shù)操作的理解，將學(xué)到的知識與實際相結(jié)合，運用已學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課程理論知識，對實習(xí)單位的各項技術(shù)操作進行初步分析觀察和分析對比，找到其合理和不足之處，靈活運用所學(xué)的專業(yè)知識，在實踐中發(fā)現(xiàn)并提出問題，找到解決問題的思路和方法，提高分析問題和解決問題的能力。
      3、見識電子控制類產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)及維護等過程，理解自動化專業(yè)的發(fā)展動態(tài)與專業(yè)前景。
      4、通過一定的實踐認(rèn)知實習(xí)，為以后的畢業(yè)設(shè)計及論文撰寫做好鋪墊。
      5、讓我們了解到知識與現(xiàn)實之間的差距，提升自己實際的工作能力，領(lǐng)悟到現(xiàn)實工作中我們需要什么，我們應(yīng)該朝哪一方面發(fā)展，對我們以后的發(fā)展指明了道路，為今后真正走上工作崗位打下良好基礎(chǔ)。
      二、實習(xí)地點及時間安排
      1、實習(xí)地點：xx連鑄技術(shù)工程股份有限公司。
      2、時間安排：8：30由武漢科技大學(xué)黃家湖校區(qū)出發(fā)9：20到達(dá)xx連鑄技術(shù)工程股份有限公司，開始參觀11：00返回學(xué)校。
      三、實習(xí)單位介紹
      xx連鑄技術(shù)工程股份有限公司（簡稱xx連鑄，cctec），是由中國冶金科工集團（mcc）發(fā)起設(shè)立的科技型股份制企業(yè)。20xx年，xx集團在美國《財富》雜志評選的世界企業(yè)500強中，排名第280位。xx連鑄總部設(shè)在武漢，是國內(nèi)最大的以連鑄、板帶冷軋與表面處理為特色的冶金專業(yè)化技術(shù)工程公司。20xx年7月，xx集團宣布，xx南方合并xx連鑄，自此，xx連鑄成為xx南方的全資子公司。
      四、實習(xí)內(nèi)容
      已經(jīng)在大學(xué)學(xué)習(xí)了3個學(xué)期了，我們自動化專業(yè)的學(xué)生還是對自動化這一專業(yè)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用沒有很感性的認(rèn)識。學(xué)院特意安排我們1月3日上午到xx連鑄公司參觀實習(xí)。進入生產(chǎn)車間前，公司相關(guān)人員首先跟我們都進行了一些安全教育同時介紹了一下公司的大體情況。我們了解到該公司主要是生產(chǎn)符合客戶特殊需求的電氣柜，電氣柜在安裝時是斷電的，所以我們可以安裝后要經(jīng)過調(diào)試，調(diào)試合格后電氣柜才能出廠。因為車間沒有太大的潛在危險公司規(guī)模不大，安裝電氣柜基本都是人工操作，將連有不同信號線的螺絲固定到對應(yīng)的孔里，每條線上都有相應(yīng)的標(biāo)簽，一一對應(yīng)就可以了。在實習(xí)開始，由公司員工李華剛師傅帶領(lǐng)全班同學(xué)對公司各個車間進行專業(yè)性的參觀，在車間里李師傅對同學(xué)們參觀中的疑問進行了專業(yè)、技術(shù)性的講解。在參觀過程中，李師傅針對我們專業(yè)對他們車間采用及開發(fā)的新技術(shù)、新設(shè)備進行了詳細(xì)的介紹，這對我專業(yè)知識的認(rèn)識更深了一層。
      五、實習(xí)心得與體會
      我覺得如果想要做一個出色的自動化人，首先就要用理論武裝自己，這樣在接觸到實際的問題時，才能運用多學(xué)的知識去解決。本次實習(xí)使我第一次親身感受了所學(xué)知識與實際的應(yīng)用，理論與實際的相結(jié)合，讓我們大開眼界，也算是對以前所學(xué)知識的一個初審吧！因為實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。
      總之，作為一名大二的學(xué)生，這次專業(yè)的認(rèn)識實習(xí)，讓我學(xué)到了很多課堂上更本學(xué)不到的東西，仿佛自己一下子成熟了，懂得了做人做事的道理，也懂得了學(xué)習(xí)的意義。我看清了自己的人生方向，這也讓我認(rèn)識到了從事電子工作應(yīng)支持仔細(xì)認(rèn)真的工作態(tài)度，同時也培養(yǎng)了我的耐心和素質(zhì)，我現(xiàn)在能夠做到服從指揮，感受到了提出疑惑和疑惑解決后的快感。對自己的專業(yè)也更喜愛，不再迷茫。
       
      
    
      

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