第一篇：連鑄坯質(zhì)量考核制度

連鑄鋼坯質(zhì)量考核制度

為了加強(qiáng)連鑄坯質(zhì)量管理，確保下道工序正常生產(chǎn)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需要，現(xiàn)制定連鑄坯質(zhì)量考核制度：

1、鋼坯五大元素的控制，應(yīng)嚴(yán)格按照公司內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，五大元素超出內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)的，考核煉鋼廠1000元/項(xiàng)。

2、連鑄坯長(zhǎng)度允許偏差為+80mm，超出該范圍考核煉鋼廠100元/根。

3、連鑄坯邊長(zhǎng)允許偏差為±5mm,超出該范圍考核煉鋼廠100元/根。

4、連鑄坯兩對(duì)角線之差應(yīng)≤10mm，超出該范圍則判定為脫方，脫方鋼坯考核煉鋼廠500元/根。

5、連鑄坯切斜應(yīng)≤12mm，超出該范圍考核煉鋼廠200元/根。

6、連鑄坯鼓肚應(yīng)≤5mm，超出該范圍考核煉鋼廠200元/根。

7、連鑄坯彎曲度不得大于20mm/m，總彎曲度不得大于總長(zhǎng)度的2%，超出該范圍考核煉鋼廠200元/根。

8、連鑄坯表面不得有目視可見(jiàn)的重接、翻皮、結(jié)疤、夾雜，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，考核煉鋼廠500元/根。

9、連鑄坯不得有深度或高度大于3mm的劃痕、壓痕、擦傷、氣孔、皺紋、冷濺、凸塊、凹坑（包括由于手工切割造成連鑄坯端部不平整、凸塊、凹坑、裂痕），一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，考核煉鋼廠200元/根。

10、連鑄坯端面不允許有中心偏析產(chǎn)生的黑點(diǎn)、縮孔、裂紋及皮下氣泡（允許有5個(gè)以下氣泡），一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，考核煉鋼廠500元/根。

11、連鑄坯應(yīng)按爐組批發(fā)運(yùn)并噴寫(xiě)爐批號(hào)，隨爐號(hào)跟蹤卡一同發(fā)送到下道工序，此三項(xiàng)若不能按要求執(zhí)行，考核煉鋼廠200元/項(xiàng)。

以上連鑄坯質(zhì)量問(wèn)題一經(jīng)發(fā)現(xiàn)需及時(shí)整改，如流轉(zhuǎn)到下道工序則按照上述制度考核，同時(shí)按廢坯退回?zé)掍?如發(fā)現(xiàn)弄虛作假，對(duì)責(zé)任單位考核2000元/次。

技術(shù)中心

2014年7月29日

第二篇：異形坯連鑄技術(shù)的最新進(jìn)展

異形坯連鑄技術(shù)的最新進(jìn)展

由于異形坯連鑄技術(shù)將煉鋼、精煉、異形坯連鑄機(jī)和軋機(jī)緊湊式布置，形成鋼梁生產(chǎn)新工藝(CBP)而迅速發(fā)展。該工藝將異形坯直接熱裝入加熱爐，與傳統(tǒng)方坯冷裝相比∶

(1)投資減少約30%；

(2)能耗降低50%~60%；

(3)從廢鋼到成品鋼梁生產(chǎn)總時(shí)間減少90%；

(4)生產(chǎn)率提高15%；

(5)金屬收得率提高1.5%；

(6)不需要中間倉(cāng)庫(kù)；

(7)節(jié)約人工費(fèi)用；

(8)降低操作和維修費(fèi)用。

異形坯連鑄技術(shù)主要是鋼梁異形坯連鑄和緊湊式鋼梁生產(chǎn)線。1968年，加拿大阿爾戈馬

公司異形坯連鑄機(jī)投入商業(yè)性生產(chǎn)，美國(guó)紐柯-大和公司、日本東京鋼公司、共英鋼公司、盧森堡Thoringen鋼廠等也先后建成生產(chǎn)線。2002年，美國(guó)動(dòng)力鋼公司新建電爐煉鋼車間(內(nèi)設(shè)一臺(tái)150噸電爐，2臺(tái)鋼包爐，1臺(tái)三流鋼梁異形坯/大方坯連鑄機(jī))投產(chǎn)，并與現(xiàn)有鋼梁軋機(jī)連接，形成年產(chǎn)能力120萬(wàn)噸CBP生產(chǎn)線。美國(guó)紐柯公司最近也投產(chǎn)了一座CBP短流程廠。此外，美國(guó)Ameristeel廠和西班牙CELSA廠最近也投產(chǎn)了多功能組合式連鑄機(jī)(除鋼梁異形坯外，大方坯和小方坯兼用)。目前，全世界已建成CBP生產(chǎn)線約50條。

中國(guó)異形坯連鑄以H型鋼生產(chǎn)線為主，其中馬鞍山鋼鐵公司和萊陽(yáng)鋼鐵公司設(shè)備較先進(jìn)。馬鞍山鋼鐵公司目前擁有大和中小型異形坯生產(chǎn)線兩條∶1998年投產(chǎn)的大型H型鋼機(jī)組，年產(chǎn)能為100萬(wàn)噸高附加值H型鋼；2005年投產(chǎn)的中小型H型鋼機(jī)組，年產(chǎn)能為50萬(wàn)噸高附加值H型鋼。其中耐火鋼用作高層住宅樓的鋼梁、火車用耐侯H型鋼，并且開(kāi)發(fā)了符合美國(guó)API標(biāo)準(zhǔn)的SM490YB熱軋H型鋼，實(shí)現(xiàn)了海洋石油平臺(tái)用熱軋H型鋼的國(guó)產(chǎn)化，正在開(kāi)發(fā)汽車大梁、建筑抗震以及輕型薄壁專用H型鋼。萊陽(yáng)鋼鐵公司目前擁有大、中、小型三條型鋼生產(chǎn)線，主要設(shè)備從德國(guó)引進(jìn)∶分別是在2005年、1998年和2002年投產(chǎn)。連鑄采用異形坯熱送熱裝技術(shù)，軋機(jī)采用CCS技術(shù)、XH軋制方法及CRS矯直機(jī)矯直技術(shù)，全線計(jì)算機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)從裝料到成品發(fā)貨的全程自動(dòng)化生產(chǎn)。

異形坯連鑄技術(shù)是連鑄領(lǐng)域的前沿技術(shù)，世界各國(guó)應(yīng)為降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力而加快研究步伐。

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第三篇：煉鋼廠連鑄生產(chǎn)考核制度

煉鋼廠連鑄生產(chǎn)考核制度(修訂)為規(guī)范車間管理、完善車間制度，對(duì)各崗位的職責(zé)和責(zé)任進(jìn)一步明確，現(xiàn)制定以下崗位考核制度。

一、中頻爐操作考核制度

1.開(kāi)完班前會(huì)，馬上接班，向上一班了解全部生產(chǎn)情況，做好接班準(zhǔn)備，禁止停留在會(huì)議室，發(fā)現(xiàn)每人每次罰款100元。

2.接班前先了解上一班工具移交情況，每組兩把渣瓢，4把鐵鍬，如缺少可以拒絕接班。如在生產(chǎn)中因缺少工具而影響生產(chǎn)的，查到一次處罰100元。

3.接班后，大爐長(zhǎng)要對(duì)全部爐襯仔細(xì)檢查，確定該爐能否再繼續(xù)使用。每組小爐長(zhǎng)要把爐況隨時(shí)向大爐長(zhǎng)匯報(bào)。不得自作主張，如因此而引起穿鋼，小爐長(zhǎng)每次罰款200元。爐面板必須修補(bǔ)好，不可裸露在外，發(fā)現(xiàn)一次小爐長(zhǎng)罰款200元；大爐長(zhǎng)罰款100元；補(bǔ)爐手罰款100元。

4.每個(gè)爐必須根據(jù)連鑄的生產(chǎn)情況，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，向連鑄提供合格鋼水，如造成生產(chǎn)中斷，重新開(kāi)澆每次小爐長(zhǎng)罰款100元；大爐長(zhǎng)罰款100元；爐前班組200元。

5.在操作時(shí)，要對(duì)廢鋼進(jìn)行仔細(xì)檢查，合理搭配，如因此而引起爐內(nèi)爆炸，小爐長(zhǎng)作除名處理，爐前班組罰款1000元，安保罰款200元/次，帶班長(zhǎng)罰款200元/次。引起沸騰或者廢鋼元素超標(biāo)而影響鋼水質(zhì)量，每次小組長(zhǎng)罰款100元，其余每人50元。

6.爐臺(tái)上廢鋼堆放量應(yīng)控制在3吸盤(pán)內(nèi)，若有超出，小爐長(zhǎng)罰款200元/次。

7.爐臺(tái)密封容器收集箱必須存放在指定位置，若發(fā)現(xiàn)缺少，大爐長(zhǎng)罰款200元/次，帶班長(zhǎng)罰款100元/次，安保罰款100元/次。挑出的密封容器必須存放在專用收集箱內(nèi)，若發(fā)現(xiàn)亂扔，罰款200元/次。

8.保證爐臺(tái)干凈，防止廢鋼掉進(jìn)感應(yīng)圈，如因此而引起打火事故，當(dāng)組每次罰款100元。

9.大爐長(zhǎng)要根據(jù)生產(chǎn)情況，合理協(xié)調(diào)好各爐的生產(chǎn)，嚴(yán)格控制冶煉時(shí)間，減少保溫，每爐保溫時(shí)間不能超過(guò)3分鐘（除特殊情況外）違者處罰100元/次。

10.小爐長(zhǎng)合理安排好每一爐的打渣任務(wù)，保證每爐爐渣不能 超過(guò)3公分，違者每次罰款100元。11.新?tīng)t冶煉時(shí)間不得低于2小時(shí)，違規(guī)操作每次罰款200元。新?tīng)t第一爐必須燒滿后保溫10分鐘（保溫溫度≤1600）再升溫出鋼，如有違反每次罰款200元。

12.嚴(yán)格要求鋼水質(zhì)量，合理控制各元素的含量。盡可能的減少各連澆爐之間的元素偏差，Mn、Si含量分別按Mn1.10-1.30、Si0.35-0.50進(jìn)行控制，元素配料員按超標(biāo)數(shù)量處罰5元/每單位。C、P、S超標(biāo)爐前每組處罰100元人/次。造成報(bào)廢的，罰款2000元/包。

13.嚴(yán)格控制生產(chǎn)節(jié)奏，嚴(yán)禁燒空爐，如有燒空爐，爐前當(dāng)組每次罰款200元。

14.測(cè)溫時(shí)，測(cè)溫槍必須豎直插入鋼水，槍頭必須深入鋼水300mm，測(cè)得鋼水正確溫度，若測(cè)溫不準(zhǔn)當(dāng)組小爐長(zhǎng)罰款50元/次。

15.合理使用測(cè)溫紙管，嚴(yán)禁亂放，發(fā)現(xiàn)一次按每支50元處罰。

16.各班爐前保溫劑、合成渣，必須進(jìn)行預(yù)估后吊上爐臺(tái)，合理堆放，不允許多吊，不允許有散包，杜絕浪費(fèi)，發(fā)現(xiàn)散包處罰爐前組100元/包。

17.交接班前，如有換爐，必須共同換電纜，具備烘爐條件后再交班。如提前下班者，按早退處罰。爐前使用的合金包裝袋進(jìn)行回收使用，如人為損壞或遺失、配元素人員每次罰款50元/次。

18.保持爐前衛(wèi)生，渣坑內(nèi)的廢鋼必須用行車或人工清理干凈，渣坑交班不清理干凈，處罰500元/次。爐臺(tái)未打掃處罰200元/次。

19.大、小爐長(zhǎng)對(duì)爐襯必須每爐出鋼后仔細(xì)檢查，如因爐襯太薄，而造成穿鋼，大爐長(zhǎng)處罰300元/次，小爐長(zhǎng)200元/次，班組員工罰款50元/次。出完鋼后不準(zhǔn)往爐內(nèi)澆水，違者罰款200元/次。

20.如在生產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)生穿鋼，大爐長(zhǎng)必須現(xiàn)場(chǎng)指揮，采取相關(guān)措施。①查清穿鋼位置。②確定鋼水要倒入大包或爐坑。③對(duì)感應(yīng)圈爐殼設(shè)備進(jìn)行水冷保護(hù)。④確定該爐是否能繼續(xù)使用，指揮失誤一次大爐長(zhǎng)罰款300元/次，小爐長(zhǎng)罰款200元/次。

21.造成爐嘴穿鋼事故的，小爐長(zhǎng)處罰100元/次，班組員工罰款50元/次。

22.爐前、爐后，石棉布要掛好，發(fā)現(xiàn)未掛好、做好，小爐長(zhǎng)處罰50元/次。

23.交接班時(shí)不能為搶產(chǎn)量幾個(gè)半爐出鋼，給下班生產(chǎn)造成困難，違者罰大爐長(zhǎng)200元/次，帶班長(zhǎng)100元/次。24.加料過(guò)程中若發(fā)生搭橋現(xiàn)象，小爐長(zhǎng)罰款100元/次。25.配元素人員在稱取合金時(shí)必須把已打開(kāi)袋的合金用完，再打開(kāi)下一包，且應(yīng)保證合金場(chǎng)地干燥。若發(fā)現(xiàn)撒的到處都是合金，元素配料員罰款100元/次。

以上考核若與《中頻爐冶煉加料制度》有沖突，以《中頻爐冶煉加料制度》為準(zhǔn)。

二、連鑄崗位考核

1.大包組要認(rèn)真仔細(xì)檢查鋼包的使用情況，正確判斷鋼包的侵蝕程度，以及滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的變形狀態(tài)。保證鋼包的安全使用。如因各種工作失誤造成穿包事故的，對(duì)責(zé)任人處以300元/次的處罰。1個(gè)月之內(nèi)連續(xù)兩次發(fā)生責(zé)任性穿包事故的調(diào)離本崗位，或作降職處理。

2.如因大包安裝不及時(shí)導(dǎo)致?tīng)t前保溫等鋼包，影響連澆對(duì)接的處罰100元/次。

3.因烘包不及時(shí)，影響生產(chǎn)的處罰200元/次。

4.根據(jù)鋼包狀況通知爐前出鋼溫度，發(fā)生低溫鋼或連鑄中間包溫度過(guò)高，對(duì)大包組罰款200元/次。

5.大包自開(kāi)率低于80%，對(duì)大包組處罰50元/班。

6.大包工必須保證中間包內(nèi)渣層不大于50mm，若有超出，大包開(kāi)澆工罰款100元，連鑄機(jī)長(zhǎng)罰款50元。

7.大包工必須保證中間包液面大于300mm，違反一次罰大包開(kāi)澆工100元，連鑄機(jī)長(zhǎng)50元。8.大包澆注結(jié)束下渣罰款50元/次。

9.對(duì)大包工作區(qū)及包干區(qū)的衛(wèi)生工作做到每班清掃，發(fā)現(xiàn)臟、亂、差，處理100元/次。

10.P3組在工作前必須認(rèn)真做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，如因準(zhǔn)備工作不到位，而影響生產(chǎn)和造成生產(chǎn)事故的處罰200元/次。11.連鑄拉漏，對(duì)責(zé)任人處罰200元/次。

12.若發(fā)現(xiàn)P3將撈渣棒丟入結(jié)晶器內(nèi)，罰款200元/次。13.包干區(qū)衛(wèi)生工作每班清掃，清掃不干凈的200元/次。14.發(fā)現(xiàn)用2根鏈條吊中間包，操作人員罰款200元/次，行車工100元/次，連鑄機(jī)長(zhǎng)100元/次。15.對(duì)鑄坯的表面質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格考核，（菱變鼓肚）每班開(kāi)澆后每流前五支坯不作考核，其它原因產(chǎn)生菱變鼓肚坯處罰3元/支。沒(méi)有召開(kāi)事故分析會(huì)的，帶班長(zhǎng)承擔(dān)1元/支，相關(guān)崗位（P3操作工、配水工、結(jié)晶器維修工）共同承擔(dān)2元/支。

16.連鑄澆注結(jié)束中間包內(nèi)必須殘留100mm鋼水，違反一次考核連鑄機(jī)長(zhǎng)100元/次。

17.輥道工在生產(chǎn)中如果出現(xiàn)頂坯事故處罰200元/次，造成該流停澆的處罰500元/次。

18.連鑄坯切頭應(yīng)大于500mm、切尾應(yīng)大于1500mm，快速換中包接頭切割長(zhǎng)度必須大于1500mm，違反一次，火切工罰款200元，火切組長(zhǎng)罰款100元/次，連鑄機(jī)長(zhǎng)罰款100元/次。

19.各崗位由于誤操作對(duì)設(shè)備造成損壞的，照價(jià)賠償，由此造成的損失，按停機(jī)時(shí)間以2元/分鐘進(jìn)行處罰。

20.交接班時(shí)有故障必須處理完畢或與下一班共同解決，不得帶病交接，交病班對(duì)班組罰款200元/次。

21.工作中注意節(jié)約每一滴油、一根測(cè)溫管、一根吹氧管，杜絕浪費(fèi)，發(fā)現(xiàn)有浪費(fèi)現(xiàn)象的處罰100元/次。

22.生產(chǎn)準(zhǔn)備組對(duì)車間內(nèi)的生產(chǎn)垃圾進(jìn)行及時(shí)清除，并對(duì)垃圾中的廢鋼進(jìn)行仔細(xì)分解。如發(fā)現(xiàn)拉出車間的垃圾中有廢鋼，罰款200元/次。

23.生產(chǎn)準(zhǔn)備組因生產(chǎn)準(zhǔn)備不到位而影響生產(chǎn)的罰款200元/次。

24.吊坯工若不按規(guī)定將有質(zhì)量問(wèn)題的連鑄坯吊出，每次罰款200元。

三、設(shè)備人員考核制度

26.不完成上級(jí)安排的工作考核100元/次。

27.生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生設(shè)備故障，設(shè)備人員不參與搶修罰款100元/次。

28.定修前不制定檢修計(jì)劃考核點(diǎn)檢員50元/次，班長(zhǎng)掛鉤考核50%。

29.定修不完成檢修內(nèi)容的考核點(diǎn)檢員20元/項(xiàng)，班長(zhǎng)掛鉤考核50%。

30.定修后24小時(shí)內(nèi)發(fā)生設(shè)備故障（生產(chǎn)損壞除外）考核點(diǎn)檢員100元/次，班長(zhǎng)掛鉤考核50%。

31.由于點(diǎn)檢不到位造成設(shè)備停機(jī)考核點(diǎn)檢員1元/分鐘，重大設(shè)備事故另開(kāi)事故分析會(huì)。

32.定修不按時(shí)完成考核點(diǎn)檢員1元/分鐘，班長(zhǎng)掛鉤考核50%。

33.由于備件（無(wú)計(jì)劃）不到位造成設(shè)備停機(jī)考核點(diǎn)檢員50元/次，班長(zhǎng)掛鉤考核50%。

34.全月無(wú)設(shè)備故障的獎(jiǎng)點(diǎn)檢員100元。

四、事故分析會(huì)制度

各生產(chǎn)班，各條線在發(fā)生生產(chǎn)、安全事故后，不論事故大小，都必須在24小時(shí)以內(nèi)召開(kāi)事故分析會(huì)。生產(chǎn)班由帶班長(zhǎng)組長(zhǎng)組織，各條線由各組長(zhǎng)組織。分析會(huì)結(jié)果必須明確事故原因、造成的后果及帶來(lái)的影響、責(zé)任人、整改措施并以書(shū)面形式上報(bào)分廠，沒(méi)有召開(kāi)事故分析會(huì)的，由組織人承擔(dān)事故責(zé)任及處罰。

五、廢鋼配料組考核制度

1.廢鋼配料組對(duì)進(jìn)庫(kù)廢鋼不驗(yàn)收、不分類堆放的處罰50元/次。2.不能保證車間生產(chǎn)用料和新?tīng)t所用烘爐料、廢鋼儲(chǔ)備不足的處罰200元/次。3.爐前出現(xiàn)C、P、S超標(biāo)，廢鋼配料組掛鉤考核。4.保持爐前返回的特種鋼、易爆、易炸、危險(xiǎn)品及生鐵的清理工作。每班做到班內(nèi)清除，沒(méi)有做好的處罰100元/次

煉鋼廠

2004-10-18

第四篇：高品質(zhì)連鑄坯生產(chǎn)工藝與裝備技術(shù)

高品質(zhì)連鑄坯生產(chǎn)工藝與裝備技術(shù)

【摘要】 對(duì)生產(chǎn)這些高性能品種鋼的鑄坯母材質(zhì)量及尺寸的要求也日益提高，集中體現(xiàn)為鑄坯表面的微缺陷化、鑄坯內(nèi)部的高致密度與均質(zhì)化以及斷面的大型化等特點(diǎn)。

研究背景

近十年來(lái)，隨著我國(guó)交通運(yùn)輸、能源石化、海洋工程、重型機(jī)械、核電、軍工等國(guó)家重點(diǎn)行業(yè)與產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)高品質(zhì)品種鋼的需求量大幅增加。與此同時(shí)，受用途和使用環(huán)境特殊性的影響，對(duì)鋼產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、尺寸規(guī)格等也提出了更高的要求。為此，對(duì)生產(chǎn)這些高性能品種鋼的鑄坯母材質(zhì)量及尺寸的要求也日益提高，集中體現(xiàn)為鑄坯表面的微缺陷化、鑄坯內(nèi)部的高致密度與均質(zhì)化以及斷面的大型化等特點(diǎn)。

我國(guó)鋼鐵工業(yè)經(jīng)過(guò)數(shù)十年的快速發(fā)展，整體技術(shù)與裝備水平均逐漸邁人世界先進(jìn)行列。值得一提的是，經(jīng)過(guò)近20年的引進(jìn)、消化吸收與再創(chuàng)新，我國(guó)的連鑄技術(shù)與裝備水平更是獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了超過(guò)98%的連鑄比，是當(dāng)前生產(chǎn)高品質(zhì)品種鋼鑄坯母材最主要的工藝。受國(guó)家需求驅(qū)動(dòng)，我國(guó)的品種鋼微合金化技術(shù)和大斷面連鑄坯生產(chǎn)技術(shù)與裝備更是得到了快速發(fā)展，合金體系涉及Nb、V、Ti、B、Ni等，已建成并投產(chǎn)的寬（特）厚板坯連鑄機(jī)生產(chǎn)線超過(guò)30條、大方坯連鑄機(jī)生產(chǎn)線20余條、?600mm以上大圓坯連鑄生產(chǎn)線20多條，產(chǎn)能超過(guò)1.2億噸，具備了生產(chǎn)高品質(zhì)大規(guī)格品種鋼的能力。正是由于品種鋼微合金化技術(shù)進(jìn)步以及上述寬／大斷面連鑄機(jī)的大規(guī)模投產(chǎn)及其技術(shù)進(jìn)步，一定程度上緩解了我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)依靠進(jìn)口或使用鑄錠來(lái)滿足高品質(zhì)品種鋼軋制需求的局面。

但與此同時(shí)，品種鋼連鑄生產(chǎn)過(guò)程面臨鑄坯裂紋頻發(fā)、內(nèi)部質(zhì)量不理想的困境，特別是隨著連鑄坯斷面的大型化，鑄坯缺陷所帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)尤顯突出，已成為限制高品質(zhì)品種鋼連鑄高效化生產(chǎn)的共性技術(shù)難題。

微合金品種鋼連鑄坯產(chǎn)生角部橫裂紋具有普遍性，開(kāi)發(fā)有效且穩(wěn)定的裂紋控制技術(shù)一直是國(guó)內(nèi)外冶金工作者研究的熱點(diǎn)。目前，除了鋼水成分控制外，主要是圍繞連鑄工藝與裝備技術(shù)而展開(kāi)，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）優(yōu)化連鑄坯二冷配水工藝，使連鑄坯通過(guò)鑄流矯直區(qū)時(shí)避開(kāi)相應(yīng)鋼種的第三脆性溫度區(qū)。該技術(shù)是目前控制微合金品種鋼連鑄板坯角部橫裂紋缺陷最常用的措施。其包括“熱行”和“冷行”兩條途徑，并以“熱行”路線最為普遍采用。然而，這兩條途徑均以降低連鑄機(jī)扇形段設(shè)備使用壽命為代價(jià)（“熱行”路線須大幅減少連鑄機(jī)矯直段前多個(gè)冷卻區(qū)的冷卻水量，常引發(fā)扇形段鑄輥表面保護(hù)渣與氧化鐵皮燒結(jié)物的黏結(jié)而降低鑄輥的使用壽命；“冷行”路線則將大幅增加鑄坯矯直應(yīng)力，降低扇形段鑄輥軸承及軸承套的使用壽命），且無(wú)法從根本上消除連鑄坯角部橫裂紋產(chǎn)生。

2)使用大倒角結(jié)晶器技術(shù)。使用該技術(shù)可大幅提高鑄坯角部過(guò)矯直的溫度，實(shí)現(xiàn)鑄坯高塑性過(guò)矯直，從而有效控制微合金品種鋼連鑄坯角部裂紋產(chǎn)生。但該技術(shù)使用過(guò)程對(duì)連鑄生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性要求較高，同時(shí)也面臨倒角面附近區(qū)域易產(chǎn)生表面縱裂紋、結(jié)晶器銅板使用壽命低等問(wèn)題。

3)實(shí)施鑄坯二冷足輥段與立彎段垂直區(qū)強(qiáng)冷卻控制技術(shù)，使連鑄坯表層生成一層具有較強(qiáng)抗裂紋能力的組織。但該技術(shù)需要在很小的控制窗口（足輥段與立彎段垂直區(qū)）內(nèi)對(duì)鑄坯實(shí)施較大幅度的快速降溫與升溫控制。一方面，該控冷工藝實(shí)施復(fù)雜，且穩(wěn)定性難以把握；另一方面，目前多數(shù)連鑄機(jī)的高溫區(qū)冷卻能力無(wú)法滿足鑄坯角部的降溫與升溫幅度。目前僅日本新日鐵住金與韓國(guó)浦項(xiàng)等國(guó)際先進(jìn)鋼鐵企業(yè)成功應(yīng)用該技術(shù)。

因此，結(jié)合微合金品種鋼凝固特點(diǎn)與連鑄坯鑄流溫度演工藝，使連鑄坯通過(guò)鑄流矯直區(qū)時(shí)避開(kāi)相應(yīng)鋼種的第三脆性溫度區(qū)。該技術(shù)是目前控制微合金品種鋼連鑄板坯角部橫裂紋缺陷最常用的措施。其包括“熱行”和“冷行”兩條途徑，并以“熱行”路線最為普遍采用。然而，這兩條途徑均以降低連鑄機(jī)扇形段設(shè)備使用壽命為代價(jià)（“熱行”路線須大幅減少連鑄機(jī)矯直段前多個(gè)冷卻區(qū)的冷卻水量，常引發(fā)扇形段鑄輥表面保護(hù)渣與氧化鐵皮燒結(jié)物的黏結(jié)而降低鑄輥的使用壽命；“冷行”路線則將大幅增加鑄坯矯直應(yīng)力，降低扇形段鑄輥軸承及軸承套的使用壽命），且無(wú)法從根本上消除連鑄坯角部橫裂紋產(chǎn)生。

2)使用大倒角結(jié)晶器技術(shù)。使用該技術(shù)可大幅提高鑄坯角部過(guò)矯直的溫度，實(shí)現(xiàn)鑄坯高塑性過(guò)矯直，從而有效控制微合金品種鋼連鑄坯角部裂紋產(chǎn)生。但該技術(shù)使用過(guò)程對(duì)連鑄生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性要求較高，同時(shí)也面臨倒角面附近區(qū)域易產(chǎn)生表面縱裂紋、結(jié)晶器銅板使用壽命低等問(wèn)題。

3)實(shí)施鑄坯二冷足輥段與立彎段垂直區(qū)強(qiáng)冷卻控制技術(shù)，使連鑄坯表層生成一層具有較強(qiáng)抗裂紋能力的組織。但該技術(shù)需要在很小的控制窗口（足輥段與立彎段垂直區(qū)）內(nèi)對(duì)鑄坯實(shí)施較大幅度的快速降溫與升溫控制。一方面，該控冷工藝實(shí)施復(fù)雜，且穩(wěn)定性難以把握；另一方面，目前多數(shù)連鑄機(jī)的高溫區(qū)冷卻能力無(wú)法滿足鑄坯角部的降溫與升溫幅度。目前僅日本新日鐵住金與韓國(guó)浦項(xiàng)等國(guó)際先進(jìn)鋼鐵企業(yè)成功應(yīng)用該技術(shù)。

因此，結(jié)合微合金品種鋼凝固特點(diǎn)與連鑄坯鑄流溫度演變規(guī)律，深入研究微合金品種鋼連鑄坯裂紋產(chǎn)生的本質(zhì)原因，開(kāi)發(fā)可實(shí)現(xiàn)鑄坯表層組織強(qiáng)化、從根本上消除裂紋產(chǎn)生的微合金品種鋼連鑄坯角部橫裂紋控制技術(shù)成為關(guān)鍵。

連鑄坯中心偏析與疏松是由于鑄坯凝固過(guò)程中鋼液選分結(jié)晶特性和凝固收縮特性所導(dǎo)致的固有缺陷，嚴(yán)重影響最終鋼產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命，制約著高端品種鋼的生產(chǎn)。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，主要依靠?jī)?yōu)化連鑄坯二冷工藝并對(duì)連鑄坯施加外場(chǎng)作用（凝固末端壓下、末端電磁攪拌），以解決鑄坯內(nèi)部偏析與疏松問(wèn)題。這些技術(shù)對(duì)于較小斷面或常規(guī)斷面連鑄坯生產(chǎn)較為有效，而對(duì)于寬（特）厚板坯、大方（圓）坯等寬／大斷面連鑄坯而言，其澆鑄速度較低、冷卻強(qiáng)度較弱，鑄坯凝固速率大大降低，同時(shí)隨著斷面的增寬加厚，其內(nèi)部冷卻條件明顯惡化，凝固組織中柱狀晶發(fā)達(dá)，枝晶間富含溶質(zhì)偏析元素的殘余鋼液流動(dòng)趨于平衡，導(dǎo)致鑄坯偏析、疏松和縮孔缺陷愈加嚴(yán)重。使用常規(guī)技術(shù)手段，尚無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)寬／大斷面連鑄坯的高致密、均質(zhì)化生產(chǎn)，具體原因主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1)由于鑄坯加厚引起的變形抗力與變形量增大，鑄坯增寬引起的溶質(zhì)非均勻擴(kuò)散與分布趨勢(shì)加劇，傳統(tǒng)的輕壓下工藝已無(wú)法有效、穩(wěn)定控制液芯變形，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)凝固末端擠壓排除富集溶質(zhì)的鋼液和有效補(bǔ)償凝固收縮的目的。

2)近年來(lái)研究者提出了以日本住友金屬CPSS等為代表的大壓下技術(shù)，即通過(guò)增大凝固終點(diǎn)的壓下量達(dá)到消除中心偏析與疏松、提高鑄坯致密度的目的。然而，在大壓下量實(shí)施過(guò)程中，兩相區(qū)坯殼變形、凝固傳熱、溶質(zhì)微觀偏析、溶質(zhì)宏觀擴(kuò)散、裂紋擴(kuò)展等行為更加復(fù)雜多變，各行為之間的相互影響作用愈加突顯，目前現(xiàn)有研究方法與傳統(tǒng)輕壓下工藝?yán)碚撘央y以指導(dǎo)壓下參數(shù)設(shè)計(jì)，只能依靠反復(fù)的工業(yè)試驗(yàn)進(jìn)行不斷的優(yōu)化和調(diào)試，從而嚴(yán)重制約壓下工藝的實(shí)施效果和穩(wěn)定性。

3)連鑄坯凝固末端電磁攪拌技術(shù)。該技術(shù)實(shí)施需依靠準(zhǔn)確的攪拌工藝為基礎(chǔ)。目前由于對(duì)大斷面連鑄坯凝固行為認(rèn)識(shí)不充分，無(wú)法準(zhǔn)確描述非穩(wěn)定凝固條件下的鑄坯兩相區(qū)凝固、流動(dòng)和溶質(zhì)傳輸行為。與此同時(shí)，隨著坯殼厚度的增加，目前電磁攪拌能力與攪拌模式不足以驅(qū)動(dòng)鋼液的流動(dòng)，從而嚴(yán)重影響連鑄坯偏析和疏松的控制效果與穩(wěn)定性。

為此，針對(duì)當(dāng)前鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷升級(jí)、產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提高的形勢(shì)，開(kāi)發(fā)高致密度、均質(zhì)化的寬（特）厚板坯、大斷面方（圓）坯連鑄生產(chǎn)新工藝與裝備技術(shù)顯得十分重要而迫切。

東北大學(xué)朱苗勇教授及其研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期圍繞高品質(zhì)連鑄坯生產(chǎn)工藝與裝備技術(shù)開(kāi)展研究，先后承擔(dān)和完成了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃以及企業(yè)重大合作開(kāi)發(fā)等數(shù)十項(xiàng)課題，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利30余項(xiàng)，獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)7項(xiàng)。在連鑄坯裂紋控制方面，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)近年的研究，揭示了產(chǎn)生微合金品種鋼連鑄坯表面裂紋的本質(zhì)機(jī)理，開(kāi)發(fā)形成了有效消除微合金品種鋼連鑄坯角部裂紋的全曲面錐度結(jié)晶器與鑄坯二冷高溫區(qū)表層組織控冷相結(jié)合的裂紋控制裝備與工藝技術(shù)。在連鑄坯偏析與疏松控制方面，研究團(tuán)隊(duì)自2003年起就從事鑄坯凝固末端壓下工藝與裝備技術(shù)研發(fā)工作，提出了確定壓下工藝關(guān)鍵參數(shù)的理論模型，開(kāi)發(fā)了核心工藝控制模型與系統(tǒng)，并率先實(shí)現(xiàn)了板坯、大方坯凝固末端工藝控制技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化研發(fā)與應(yīng)用，并在寶鋼梅山、攀鋼、天鋼、湘鋼、漣鋼、首鋼、邢鋼等十余家企業(yè)推廣應(yīng)用。目前，針對(duì)高品質(zhì)大斷面連鑄坯生產(chǎn)，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了鑄坯凝固末端重壓下技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)，并率先在大方坯連鑄機(jī)實(shí)施了應(yīng)用，取得了良好的應(yīng)用效果。關(guān)鍵共性技術(shù)內(nèi)容

2.1 微合金鋼連鑄坯表面質(zhì)量控制工藝與裝備技術(shù)

微合金品種鋼連鑄坯凝固過(guò)程中，鋼中的Nb、V、Ti以及B等微合金元素極易與鋼中的C、N等元素結(jié)合，生成碳化物、氮化物以及碳氮化物。受傳統(tǒng)連鑄生產(chǎn)過(guò)程鑄坯初凝行為及控冷工藝的限制，這些微合金碳氮化物主要以鏈狀形式于鑄坯角部表層組織晶界大量析出，從而極大弱化了其晶界的強(qiáng)度；與此同時(shí)，鑄坯在后續(xù)凝固過(guò)程中，同樣受不合理冷卻模式的影響，膜狀或網(wǎng)狀先共析鐵素體優(yōu)先在鑄坯角部奧氏體晶界生成。受奧氏體與鐵素體軟硬相間應(yīng)力分配作用（鐵素體強(qiáng)度僅約為奧氏體強(qiáng)度1/4），鑄坯在彎曲和矯直過(guò)程的應(yīng)力極易在晶界鐵素體組織內(nèi)集中。受這些因素共同作用，微合金品種鋼的連鑄坯角部頻繁發(fā)生微橫裂紋缺陷?；谠摫举|(zhì)機(jī)理，要控制裂紋的產(chǎn)生，關(guān)鍵是要消除微合金碳氮化物以及先共析鐵素體膜在奧氏體晶界的形成。為此，需進(jìn)行如下關(guān)鍵技術(shù)研究。

1)不同微合金種類及成分下碳氮化物析出行為研究。不同種類微合金元素與鋼中C、N元素的結(jié)合能力不同，且析出物的晶界與晶內(nèi)析出溫度、析出種類均不盡相同。需根據(jù)鋼中微合金元素的種類、鋼的成分，建立不同成分體系及含量下微合金碳氮化物在不同鋼組織相（奧氏體與鐵素體）及位置（晶內(nèi)、晶界）的析出熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)模型，明確與成分體系相對(duì)應(yīng)的微合金元素碳氮化物在不同鋼組織相及其不同位置的析出溫度區(qū)及析出控制動(dòng)力學(xué)條件。

2)初凝坯殼角部快冷卻細(xì)晶化控制技術(shù)開(kāi)發(fā)。研究結(jié)晶器內(nèi)初凝坯殼凝固熱／力學(xué)行為，設(shè)計(jì)最佳的全曲面錐度結(jié)晶器銅板補(bǔ)償量與冷卻結(jié)構(gòu)，并揭示不同錐度補(bǔ)償量和冷卻結(jié)構(gòu)下坯殼角部熱歷程與晶粒生長(zhǎng)規(guī)律，為開(kāi)發(fā)有效實(shí)施結(jié)晶器內(nèi)鑄坯角部超快冷卻、細(xì)化晶粒的全曲面錐度結(jié)晶器技術(shù)與工藝提供設(shè)計(jì)參數(shù)指導(dǎo)，確保鑄坯角部一次凝固形成細(xì)小的奧氏體晶粒，并大幅降低鑄坯角部溫度，也減輕了連鑄二冷高溫區(qū)為強(qiáng)化鑄坯表層的組織而進(jìn)行控冷的負(fù)擔(dān)。同時(shí)，通過(guò)鑄坯角部在初凝期的快速冷卻，抑制微合金碳氮化物在其奧氏體晶界生成。

3)鑄坯二冷高溫區(qū)表層組織強(qiáng)化控冷裝備與工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)?；谌驽F度結(jié)晶器技術(shù)，揭示鑄坯二冷足輥段與立彎段溫度演變規(guī)律，開(kāi)發(fā)確保鑄坯角部局部快速冷卻、大回溫強(qiáng)化鑄坯二冷高溫區(qū)表層組織的智能控冷噴淋裝置與配水工藝，實(shí)現(xiàn)鑄坯表層組織的進(jìn)一步細(xì)化。與此同時(shí)，通過(guò)鑄坯高溫區(qū)角部局部快速冷卻，進(jìn)一步抑制鑄坯晶界碳氮化物與先共析鐵素體膜生成，有效實(shí)現(xiàn)鑄坯角部表層組織自身強(qiáng)化。

4)微合金品種鋼鑄坯表面裂紋控制技術(shù)的工業(yè)實(shí)施。結(jié)合企業(yè)微合金品種鋼成分體系、連鑄機(jī)裝備特點(diǎn)、鑄坯在鑄流內(nèi)的溫度演變規(guī)律，開(kāi)發(fā)長(zhǎng)壽命、可在線調(diào)寬、穩(wěn)定化的全曲面錐度結(jié)晶器及其角部快速冷卻工藝、鑄坯鑄流高溫區(qū)角部表層組織強(qiáng)化的智能控冷裝備與工藝，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)微合金品種鋼的高效化、穩(wěn)定化生產(chǎn)。2.2 高致密度、均質(zhì)化寬／大斷面連鑄坯生產(chǎn)工藝與裝備

針對(duì)寬／大斷面連鑄坯生產(chǎn)，采用傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)二冷配水優(yōu)化工藝、鑄坯凝固末端動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)，較難實(shí)現(xiàn)其高致密度、均質(zhì)化生產(chǎn)。而解決該技術(shù)難題最為行之有效的方法是協(xié)同采用鑄坯凝固末端重壓下技術(shù)與鑄坯凝固末端電磁攪拌技術(shù)。然而，由于難以準(zhǔn)確描述大壓下量實(shí)施過(guò)程中輥壓力、熱應(yīng)力、矯直力、拉坯阻力等內(nèi)外力共同作用下的凝固坯殼與兩相區(qū)的動(dòng)態(tài)變形行為，及其與溶質(zhì)宏微觀偏析、溶質(zhì)宏觀擴(kuò)散、裂紋擴(kuò)展之間的相互作用關(guān)系，嚴(yán)重制約了凝固末端重壓下工藝的實(shí)施可靠性與穩(wěn)定性。同時(shí)，由于暫無(wú)法準(zhǔn)確描述非穩(wěn)定凝固條件下的鑄坯兩相區(qū)凝固、流動(dòng)和溶質(zhì)傳輸行為，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大斷面連鑄坯凝固末端電磁攪拌工藝的穩(wěn)定投用。因此，需要從理論研究、工藝開(kāi)發(fā)、裝備控制技術(shù)開(kāi)發(fā)等幾方面開(kāi)展研究工作，真正解決凝固末端重壓下工藝的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)該工藝的穩(wěn)定、有效投用。1)工藝?yán)碚撗芯糠矫妫航上鄥^(qū)變形與溶質(zhì)偏析宏微觀多尺度多場(chǎng)耦合計(jì)算模擬，實(shí)現(xiàn)坯殼變形、凝固傳熱、溶質(zhì)宏觀傳輸、溶質(zhì)微觀偏析與相變的順序耦合計(jì)算。全面考慮寬／大斷面連鑄坯生產(chǎn)過(guò)程傳熱、流動(dòng)和凝固現(xiàn)象，進(jìn)而研究連鑄工藝參數(shù)和外場(chǎng)（重壓下、電磁攪拌、鼓肚力等）作用下寬／大斷面連鑄坯坯殼與兩相區(qū)變形行為。與此同時(shí)，建立考慮固相演變移動(dòng)、夾雜物析出與多元合金交互作用的微觀組織模型，揭示寬／大斷面連鑄坯凝固組織演變機(jī)理，全面解釋重壓下工藝與電磁攪拌工藝對(duì)寬／大斷面連鑄坯中心偏析與疏松的改善效果，以及凝固組織的均質(zhì)化控制效果。

2)工藝控制技術(shù)開(kāi)發(fā)方面：合理、有效的工藝控制技術(shù)是實(shí)施重壓下工藝的關(guān)鍵。在理論研究酌基礎(chǔ)上，針對(duì)寬（特）厚板坯／，大斷面方（圓）坯連鑄機(jī)的具體特點(diǎn)，系統(tǒng)研究并開(kāi)發(fā)形成一系列適用于寬／大斷面連鑄坯的凝固末端壓下工藝控制技術(shù)模型，如基于扇形段／拉矯機(jī)壓力實(shí)時(shí)反饋的凝固末端檢測(cè)技術(shù)；消除寬／特厚板連鑄坯非均勻凝固導(dǎo)致橫截面距窄面1/8-1/4區(qū)域中心偏析與疏松的寬／特厚板壓下區(qū)間控制技術(shù)；基于凝固補(bǔ)縮原理與坯殼變形量在線檢測(cè)的壓下率／壓下量參數(shù)在線控制技術(shù)；確保鑄坯在拉坯方向與寬向上溫度的平滑、合理過(guò)渡的多維動(dòng)態(tài)冷卻控制技術(shù)；用于有效混勻兩相區(qū)溶質(zhì)偏析鋼液、提高等軸晶率的凝固末端電磁攪拌技術(shù)；為避免壓下工藝調(diào)整過(guò)程中鑄坯寬展不均而導(dǎo)致“楔型坯”的鑄坯寬度的均勻調(diào)控工藝等。

3)裝備控制技術(shù)開(kāi)發(fā)方面：穩(wěn)定、準(zhǔn)確的裝備控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)凝固末端重壓下工藝的保障。針對(duì)寬（特）厚板、大斷面方（圓）坯連鑄機(jī)的具體特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)以熱坯作為量尺的輥縫在線標(biāo)定技術(shù)，消除高溫與扇形段／拉矯機(jī)結(jié)構(gòu)變形所引起的輥縫誤差，同時(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中輥縫的在線標(biāo)定；開(kāi)發(fā)有效控制鑄坯延展變形，提高表面壓下量向固液界面?zhèn)鬟f效率的“堆鋼”壓下控制技術(shù)，顯著提高工藝實(shí)施效果；開(kāi)發(fā)漸變曲率凸型輥壓下技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄坯液芯的有效擠壓，在提高壓下效率的同時(shí)降低鑄坯表面裂紋發(fā)生率；基于全曲面錐度結(jié)晶器／全曲面斜倒角結(jié)晶器，降低壓下過(guò)程已凝固坯殼的變形抗力，保證液芯的有效壓下。研究技術(shù)路線與實(shí)施方案

3.1 微合金鋼連鑄坯表面裂紋控制研究

1)利用數(shù)值模擬計(jì)算與在線測(cè)溫相結(jié)合技術(shù)，研究鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)與二冷鑄流內(nèi)的凝固熱／力學(xué)行為，為全曲面錐度結(jié)晶器技術(shù)開(kāi)發(fā)與鑄坯二冷高溫區(qū)表層組織強(qiáng)化控冷裝備與工藝開(kāi)發(fā)提供理論基礎(chǔ)。

2)建立不同類型析出物在不同鋼組織相及其位置的析出熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)理論模型，并結(jié)合重熔凝固技術(shù)、透射電鏡等檢測(cè)手段，揭示鑄坯不同冷卻熱歷程下、不同鋼組織相及位置微合金碳氮化物析出行為規(guī)律，確定具體成分微合金品種鋼連鑄坯晶界析出控制的關(guān)鍵參數(shù)；基于鑄坯二冷溫度場(chǎng)演變規(guī)律，揭示連鑄坯角部不同熱歷程與微合金碳氮化物析出行為下組織晶內(nèi)與晶界的相變行為及演變規(guī)律，綜合開(kāi)發(fā)有效抑制晶界膜狀或網(wǎng)狀先共析鐵素體生成的連鑄二冷配水工藝提供依據(jù)。3)基于上述研究，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況，研究開(kāi)發(fā)連鑄坯表層組織控制的微合金品種鋼角部橫裂紋控制的全曲面錐度結(jié)晶器工藝與裝備技術(shù)、鑄坯二冷高溫區(qū)表層組織強(qiáng)化控冷工藝與裝備技術(shù)，集成開(kāi)發(fā)從根本上強(qiáng)化鑄坯表層組織的微合金品種鋼連鑄坯角部橫裂紋控制技術(shù)。

3.2 寬／大斷面連鑄坯偏析疏松控制研究

受連鑄坯生產(chǎn)過(guò)程高溫特點(diǎn)以及凝固復(fù)雜性限制，目前尚無(wú)法定量描述鑄坯凝固末端壓下過(guò)程中坯殼變形對(duì)溶質(zhì)偏析元素再分配行為的影響規(guī)律，限制了工藝的應(yīng)用效果。對(duì)于寬（特）厚板連鑄坯、大斷面方（圓）坯而言，受其斷面增加影響，鑄坯凝固末端施加較大壓下量（率）所引起的兩相區(qū)的坯殼變形、鋼液流動(dòng)、溶質(zhì)偏析和裂紋擴(kuò)展等現(xiàn)象更為復(fù)雜，涉及現(xiàn)代冶金學(xué)、冶金反應(yīng)工程學(xué)、材料力學(xué)、控制工程等多學(xué)科理論與研究方法，需要理論研究與模擬計(jì)算、高溫物理模擬研究與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究緊密結(jié)合。

凝固末端重壓下工藝開(kāi)發(fā)方面，以數(shù)值仿真為主要研究手段，并采用試驗(yàn)研究和物理模擬方法對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn)，準(zhǔn)確描述超大規(guī)格連鑄坯凝固末端壓下過(guò)程鑄坯變形行為、溶質(zhì)偏析行為以及內(nèi)裂紋。產(chǎn)生與擴(kuò)展規(guī)律，最終開(kāi)發(fā)形成寬／大斷面連鑄坯凝固末端壓下工藝。物理模擬研究主要涉及鑄坯高溫物性參數(shù)測(cè)定，同時(shí)模擬具體條件下鑄坯凝固前沿冷速、溫度和受力條件，為數(shù)值仿真計(jì)算提供必要的建模數(shù)據(jù)和校驗(yàn)數(shù)據(jù)。最終，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，全面驗(yàn)證凝固末端重壓下工藝的合理性。

階段研究進(jìn)展

在微合金品種鋼連鑄坯表面裂紋控制方面，現(xiàn)已成功開(kāi)發(fā)出全曲面錐度結(jié)晶器技術(shù)、鑄坯二冷高溫區(qū)表層組織強(qiáng)化控冷裝備與工藝技術(shù)。部分技術(shù)先后在天鋼、寶鋼梅鋼、建龍鋼鐵等企業(yè)投入應(yīng)用，穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)了含Nb與含B微合金品種鋼板坯表面無(wú)缺陷率達(dá)99%以上，效果顯著。在高致密度、均質(zhì)化寬／大斷面連鑄坯生產(chǎn)技術(shù)方面，已開(kāi)發(fā)形成寬厚板坯凝固末端非均勻壓下技術(shù)，并在鑄坯凝固末端重壓下工藝的核心工藝與裝備控制技術(shù)方面取得重要突破，順利開(kāi)發(fā)出扇形段輥縫在線標(biāo)定技術(shù)、基于拉矯機(jī)壓力實(shí)時(shí)反饋的凝固末端檢測(cè)技術(shù)、輥縫在線標(biāo)定技術(shù)、“堆鋼”壓下控制技術(shù)、壓下率／壓下量參數(shù)在線控制技術(shù)、非均勻凝固末端壓下控制技術(shù)等重壓下關(guān)鍵技術(shù)。目前上述技術(shù)已經(jīng)天鋼寬厚板連鑄機(jī)、大連特鋼大方坯連鑄機(jī)投用。所開(kāi)發(fā)的寬厚板坯非均勻凝固末端壓下技術(shù)在天鋼投用后，有效解決了寬厚板連鑄坯橫向1/4區(qū)域偏析嚴(yán)重’的技術(shù)難題，生產(chǎn)高強(qiáng)船板鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼寬厚板連鑄坯中心偏析≤C級(jí)1.O比例達(dá)到96%以上，中心疏松≤1.0級(jí)比例達(dá)到100%。所開(kāi)發(fā)的重壓下技術(shù)確保了大連特鋼軸承鋼GCr15、礦山鋼572C、礦山鋼LTB-6等高碳合金鋼連鑄坯及軋材質(zhì)量改善明顯，其中軋制棒材中心疏松從2.0-2.5級(jí)降至1.5級(jí)以內(nèi)。使用重壓下技術(shù)前后軋材低倍質(zhì)量對(duì)比照片如圖1所示。

研究計(jì)劃

在上述原有相關(guān)技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)上，計(jì)劃使用4年時(shí)間完成高品質(zhì)連鑄坯生產(chǎn)工藝與裝備技術(shù)開(kāi)發(fā)。

◆2014年，完成全曲面錐度結(jié)晶器現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)并開(kāi)發(fā)出鑄坯二冷高溫區(qū)表層組織強(qiáng)化控冷裝備與工藝技術(shù)，初步集成開(kāi)發(fā)出有效控制微合金品種鋼板坯角部裂紋新技術(shù)；獲得重工藝、設(shè)備參數(shù)對(duì)鑄坯變形行為的影響，開(kāi)發(fā)大斷面連鑄方坯凝固末端重壓下工藝方案并進(jìn)行初步現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究。

◆2015年，微合金品種鋼鑄坯表面裂紋控制裝備與工藝集成技術(shù)在2家以上企業(yè)得到應(yīng)用，解決全曲面錐度結(jié)晶器技術(shù)實(shí)際應(yīng)用所面臨的多鋼種和在線調(diào)寬等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)企業(yè)含Nb、B等寬厚板坯微合金鋼的角部橫裂紋率≤1.0%，表面無(wú)清理率≥99.5%；進(jìn)一步完善大斷面方坯連鑄坯末端重壓下關(guān)鍵工藝與裝備控制技術(shù)，研究形成避免寬（特）厚板、大斷面方（圓）坯凝固末端壓下實(shí)施過(guò)程中內(nèi)裂紋形成及擴(kuò)展的重壓下限定準(zhǔn)則，并在2家企業(yè)得到應(yīng)用。

◆2016年，全面推廣微合金品種鋼表面質(zhì)量控制技術(shù)；在寬／特厚板生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用實(shí)施寬／特厚板連鑄坯凝固末端重壓下工藝方案，實(shí)現(xiàn)典型品種鋼連鑄坯偏析和疏松的有效控制。

◆2017年，進(jìn)一步完善理論、工藝與控制技術(shù)研究體系，在國(guó)內(nèi)3家以上企業(yè)推廣大斷面方坯、寬／特厚板坯凝固末端重壓下工藝與控制技術(shù)，全面提高鑄坯致密度與均質(zhì)化。預(yù)期效果

通過(guò)上述高品質(zhì)連鑄坯生產(chǎn)工藝與裝備技術(shù)開(kāi)發(fā)，有望實(shí)現(xiàn)從根本上消除微合金品種鋼連鑄坯角部表面橫裂紋頻發(fā)現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)我國(guó)微合金品種鋼連鑄坯的表面無(wú)缺陷化生產(chǎn)的目標(biāo)。通過(guò)鑄坯凝固末端重壓下技術(shù)開(kāi)發(fā)，有望最終開(kāi)發(fā)形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的寬／大斷面連鑄坯凝固末端重壓下技術(shù)，全面實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)工程機(jī)械用鋼、高強(qiáng)橋梁鋼、高強(qiáng)船板鋼、高級(jí)別管線鋼、新一代重軌鋼與火車車軸鋼等高附加值鋼種的高致密度、均質(zhì)化連鑄坯生產(chǎn)，全面解決寬／大斷面連鑄坯中心偏析與疏松及內(nèi)裂紋缺陷嚴(yán)重的共性技術(shù)難題。

第五篇：方坯連鑄車間工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析論文

1我國(guó)合金鋼連鑄技術(shù)的發(fā)展過(guò)程

從我國(guó)目前的現(xiàn)狀來(lái)看，特殊鋼生產(chǎn)還處于一個(gè)比較初級(jí)的發(fā)展階段，合金鋼連鑄技術(shù)應(yīng)用并不全面，實(shí)際生產(chǎn)的范圍也比較小，主要集中在一些小型電爐廠的電爐制作，而且所采用到的生產(chǎn)制作工藝也非常單一[1]。我國(guó)的合金鋼連鑄技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用比較晚，近三十年才開(kāi)始發(fā)展，因此不論是從資源利用、生產(chǎn)規(guī)模，還是技術(shù)水平、專業(yè)人員來(lái)看，都與國(guó)際上的合金鋼連鑄技術(shù)的水平之間存在著很大差異。

2合金鋼方坯連鑄的技術(shù)特點(diǎn)

2.1機(jī)型選擇

一般情況下，利用合金鋼方坯連鑄技術(shù)所生產(chǎn)的器件，都用于機(jī)械生產(chǎn)的重要部位，從這一角度來(lái)看，合金鋼種的加工工藝普遍比較復(fù)雜，不論是對(duì)其表面質(zhì)量，還是內(nèi)部質(zhì)量，都有著比較高的要求。而且，還有很重要的一點(diǎn)需要注意，合金鋼的組成成分有很多種類，而其中不同成分本身所具備的特性又千差萬(wàn)別，不盡相同，在進(jìn)行生產(chǎn)制造的過(guò)程中，很容易出現(xiàn)問(wèn)題，與此同時(shí)，還存在導(dǎo)熱差等問(wèn)題，這些特性都是決定合金鋼連鑄工藝使用和生產(chǎn)的基礎(chǔ)，從而導(dǎo)致在進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，對(duì)相應(yīng)的機(jī)器設(shè)備也有了更高的要求。從目前所使用到的機(jī)型來(lái)看，主要采用立式、彎式或者大半徑弧形連鑄機(jī)，而在進(jìn)行較大斷面的大方坯的時(shí)候，一般采用立式或者是立彎式的連鑄機(jī)，而這種連鑄機(jī)的成本比較高，在實(shí)際的應(yīng)用中，比較少見(jiàn)。在大部分情況下，基本上都是采用弧形連鑄機(jī)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的生產(chǎn)工作。

2.2主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）鋼水供應(yīng)要求：在進(jìn)行實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，一定要注意做好鋼水供應(yīng)的相關(guān)措施，以防止在進(jìn)行生產(chǎn)制造的過(guò)程中，出現(xiàn)一些不必要的問(wèn)題，接下來(lái)，我們就來(lái)對(duì)其進(jìn)行一定的分析：①要對(duì)鋼水的成分進(jìn)行嚴(yán)格控制。在進(jìn)行鋼水的使用過(guò)程中，一定要采用較為潔凈的鋼水，其中一定要做好對(duì)雜質(zhì)含量的控制，從而避免出現(xiàn)一些質(zhì)量性的問(wèn)題，例如：軸承鋼水，就對(duì)鋼水的純凈度要求非常高，如果鋼水的純凈度不達(dá)標(biāo)，很容易造成一些質(zhì)量性的問(wèn)題；②要采用溫度適宜的鋼水。在進(jìn)行生產(chǎn)制造的過(guò)程中，采用低過(guò)熱度的鋼水，可以防止出現(xiàn)中心疏松等類似的質(zhì)量性的缺陷；③要注意澆鑄前后的溫度差。在進(jìn)行實(shí)際教主的過(guò)程中，一定要做好相應(yīng)的隔熱等保護(hù)措施，以防止在澆鑄前后因溫差過(guò)大而造成一些質(zhì)量性的問(wèn)題[2]。（2）防止鋼水二次污染：在進(jìn)行澆鑄的過(guò)程中，一定要保證鋼水使用的質(zhì)量，另外還要注意一點(diǎn)，要防止鋼水二次污染[2]。這也是非常重要的一個(gè)部分，因此一定要做好相應(yīng)的保護(hù)措施：①在進(jìn)行澆鑄的過(guò)程中，要做到全程保護(hù)的工作，以防止鋼水出現(xiàn)氧化的現(xiàn)象。一般在這種情況下，可以采用鋼包鋼流保護(hù)套管及氖氣相結(jié)合的一種密封裝置，來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)工作，在進(jìn)行澆鑄的過(guò)程中，要采用浸入式水口以保護(hù)澆鑄的質(zhì)量；②要采用大容量深中間罐。一般在這種情況下，一定要保證罐內(nèi)的鋼水溫度呈一個(gè)均勻的狀態(tài)進(jìn)行分布，并增加鋼水的停留時(shí)間；③要做好中間罐內(nèi)材料的選擇。一般在進(jìn)行工作的過(guò)程中，會(huì)長(zhǎng)期處于一個(gè)高溫的狀態(tài)下，這個(gè)時(shí)候，就對(duì)中間罐內(nèi)所使用的材料有著非常高的要求；④要采用適合的裝置，來(lái)進(jìn)行中間罐的升降操作。

3方坯連鑄車間工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1鑄坯的冷卻

目前部分特殊鋼連鑄不能取代模鑄的主要原因是鑄坯的中心存在偏析，為了不產(chǎn)生成分偏析，可以有兩種可能：一是在結(jié)晶過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，需要慢慢冷卻，使得鋼中的元素有充分的時(shí)間進(jìn)行擴(kuò)散，這樣才能達(dá)到平衡；二是極端冷卻，在抑制析發(fā)生的條件下進(jìn)行完全結(jié)晶。所以，特鋼連鑄的冷卻制度通常有兩種方式：

3.1.1強(qiáng)冷方式

結(jié)晶器的冷卻水壓可以達(dá)到1.0MPa，水縫流速達(dá)16m/s；采用高壓的方式對(duì)二次冷卻水進(jìn)行噴淋冷卻，供水壓力可以達(dá)到1.2MPa以上，主要的原理是迅速冷卻鑄坯，不能及時(shí)擴(kuò)散固、液相凝固前沿的元素，從而，能夠獲得無(wú)成分偏析、成分均勻的凝固組織。該結(jié)晶組織主要成分為內(nèi)部發(fā)達(dá)的柱狀晶和鑄坯表層致密的等軸晶，由于枝晶的結(jié)晶速度快，導(dǎo)致枝晶間的鋼水沒(méi)有很長(zhǎng)的時(shí)間補(bǔ)縮與流動(dòng)，因此，鑄坯的中心疏松比較均勻，不會(huì)有大的中心縮孔。

3.1.2弱冷方式

結(jié)晶器的進(jìn)出水溫差較大，冷卻時(shí)需要采用常規(guī)形式；二次冷卻水采用氣水霧化的方式進(jìn)行冷卻，這種方式的凝固熱應(yīng)力低，凝固前沿溫度梯度小，鑄坯表面溫度高，拉坯速度較低，比水量較小，裂紋缺陷不易出現(xiàn)。固、液相凝固前沿鋼水溫度保持基本恒定，抑制了柱狀晶的生長(zhǎng)，使得鋼中的元素能夠充分?jǐn)U散，達(dá)到凝固平衡狀態(tài)。

3.2連鑄質(zhì)量設(shè)計(jì)要點(diǎn)

為了能夠進(jìn)一步保證連鑄生產(chǎn)的質(zhì)量，除了要注意以上兩個(gè)方面的問(wèn)題之外，還需要做好相應(yīng)的保證措施，接下來(lái)，我們就來(lái)對(duì)其進(jìn)行一定的分析：①為了能夠使鑄坯的表面和內(nèi)部的質(zhì)量都能夠得到有效保證，一定要采用適合的攪拌裝置來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的操作；②要將現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行一個(gè)充分結(jié)合，從而在一定程度上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，簡(jiǎn)化操作的過(guò)程；③要根據(jù)實(shí)際條件來(lái)采用合理的冷卻設(shè)計(jì)方案，以保證鑄坯在冷卻的過(guò)程中，也能夠保持一個(gè)比較良好的狀態(tài)；④要采用適宜的調(diào)節(jié)技術(shù)以及相應(yīng)的振動(dòng)技術(shù)，在進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)；⑤為了能夠避免在生產(chǎn)的過(guò)程中，出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，需要采用相關(guān)的技術(shù)在進(jìn)行適時(shí)的矯正工作，例如：大弧形半徑和連續(xù)矯直技術(shù)。在進(jìn)行整體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，其同樣需要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行綜合性的檢測(cè)。最終讓連鑄質(zhì)量得到整體性的保證。

4結(jié)語(yǔ)

方坯連鑄車間工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析十分重要，其能夠讓連鑄的效率得到整體的提升。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，其首先需要連鑄車間的技術(shù)進(jìn)行整體的分析。然后，結(jié)合其技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行機(jī)型的選擇及設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。最后，對(duì)整體的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)合理的分析。從而讓工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量得到良好的提高。