2023學(xué)年完整公開(kāi)課版CGS02連鑄發(fā)展史

高等職業(yè)教育數(shù)字化學(xué)習(xí)中心走進(jìn)連鑄連鑄發(fā)展史1、19世紀(jì)的嘗試

美國(guó)亞瑟(1886年)和德國(guó)人戴倫(1877年)最早提出類(lèi)似現(xiàn)代連鑄設(shè)備的建議，包括有水冷的、上下敞口的結(jié)晶器，二次冷卻段，引錠桿，夾輥和鑄坯切割裝置等設(shè)備，主要用于有色金屬，尤其是銅和鋁的連鑄(1920～1935年間)。

1913年，瑞典人皮爾遜提出結(jié)晶器以可變的頻率和振幅做往復(fù)振動(dòng)的想法。1933年德國(guó)人容漢斯(現(xiàn)代連鑄技術(shù)的奠基人)真正將這一想法付諸實(shí)施。容漢斯的結(jié)晶器振動(dòng)方式是結(jié)晶器下振時(shí)與拉坯速度同步,鑄坯與結(jié)晶器間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)式結(jié)晶器是鋼得以順利連鑄的開(kāi)創(chuàng)性的技術(shù)關(guān)鍵。

振動(dòng)結(jié)晶器的構(gòu)想和付諸實(shí)施，不僅使?jié)茶T速度提高到一個(gè)較高的水平，而且是連鑄技術(shù)成為通向鋼鐵領(lǐng)域發(fā)展的基石。連鑄的發(fā)展史2、20世紀(jì)40年代的試驗(yàn)開(kāi)發(fā)

在40年代鋼的連鑄試驗(yàn)開(kāi)發(fā)主要集中在美國(guó)和歐洲。英國(guó)人哈里德(Halliday)提出的“負(fù)滑脫”(結(jié)晶器下振速度大于拉坯速度,鑄坯與結(jié)晶器間有相對(duì)運(yùn)動(dòng))概念,這有改善潤(rùn)滑、減輕粘結(jié)的優(yōu)點(diǎn),更易于實(shí)現(xiàn)高速澆鑄，可真正有效防止坯殼與結(jié)晶器粘結(jié)。3、50年代的工業(yè)化生產(chǎn)

初期的連鑄設(shè)備大部分裝在特殊鋼生產(chǎn)廠，機(jī)型主要是立式。1951年世界上第一臺(tái)工業(yè)生產(chǎn)性連鑄機(jī)在原蘇聯(lián)紅十月鋼廠投產(chǎn)，為立式半連續(xù)式裝置。1952年第一臺(tái)雙流立彎式連鑄機(jī)在英國(guó)巴路鋼廠建的，用于澆注碳素鋼和低合金鋼。1954年在加拿大阿特拉斯鋼廠(Atlas)建成方坯/板坯兼用型連鑄機(jī)，用于生產(chǎn)不銹鋼。1960年12月日本住友和羅西為新日鐵鋼廠提供的世界上第一臺(tái)不銹鋼寬板坯連鑄機(jī)投產(chǎn)。

連鑄的發(fā)展史4、60年代弧形鑄機(jī)的出現(xiàn)

1964年4月世界上第一臺(tái)弧形連鑄機(jī)在奧地利白鷺廠誕生。同年6月中國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的第一臺(tái)方坯/板坯兼用弧形鑄機(jī)在重鋼三廠投產(chǎn)。采用弧形連鑄機(jī)后，連鑄技術(shù)的應(yīng)用才真正實(shí)現(xiàn)了一次突破，不僅提高了生產(chǎn)率，降低了設(shè)備投資，而且更有利于安裝在原有的鋼廠內(nèi)。5、80年代連鑄技術(shù)日趨成熟

鋼包冶金的完善化對(duì)連鑄的操作(鋼包精煉、鋼液鈣處理)產(chǎn)生有利作用。出現(xiàn)電磁攪拌、結(jié)晶器自動(dòng)調(diào)寬、結(jié)晶器液面自動(dòng)控制、結(jié)晶器自動(dòng)加保護(hù)渣、漏鋼預(yù)報(bào)、中間包冶金等一系列技術(shù)；連鑄坯的熱送熱裝及相伴的無(wú)缺陷鑄坯生產(chǎn)技術(shù)等。連鑄的發(fā)展史6、90年代以后連鑄技術(shù)又面臨一場(chǎng)新的革命

目前的發(fā)展方向大致包括近終形連鑄(尤其是薄板坯，薄帶鑄軋)、高速澆鑄、高清潔性產(chǎn)品的連鑄、低過(guò)熱度澆鑄、半凝固加工技術(shù)和過(guò)程與質(zhì)量系統(tǒng)控制技術(shù)等。連鑄的發(fā)展史7、總述連鑄這一項(xiàng)生產(chǎn)工藝開(kāi)始在歐美國(guó)家的鋼鐵廠中，這種把液態(tài)鋼水經(jīng)連鑄機(jī)直接鑄造0成成型鋼鐵制品的工藝相比于傳統(tǒng)的先鑄造再軋制的工藝大大縮短了生產(chǎn)時(shí)間，提高了工作效率。世界各主要產(chǎn)鋼國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了90%以上的連鑄比。中國(guó)則在改革開(kāi)放后才真正開(kāi)始了對(duì)國(guó)外連鑄技術(shù)的消化和移植；到九十年代初中國(guó)的連鑄比僅為30%。

連鑄技術(shù)作為主導(dǎo)技術(shù)逐步完善，并在世界各地主要產(chǎn)鋼國(guó)得到大幅應(yīng)用。八十年代

九十年代初連鑄的發(fā)展史二十世紀(jì)五十年代始

連續(xù)鑄鋼的5點(diǎn)優(yōu)越性簡(jiǎn)化工序縮短流程降低能源消耗提高金屬收得率生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化自動(dòng)化程度高提高質(zhì)量擴(kuò)大品種優(yōu)越點(diǎn)連續(xù)鑄鋼的優(yōu)越性⑴簡(jiǎn)化了工序，縮短了流程省去了脫模、整模、鋼錠均熱、初軋開(kāi)坯等工序。由此可節(jié)省基建投資費(fèi)用約40%,減少占地面積約30%,勞動(dòng)力節(jié)省約70%。⑵提高了金屬收得率采用模鑄工藝,從鋼水到鋼坯,金屬收得率為84%-88%,而連鑄工藝則為95%-96%,金屬收得率提高10%-14%。

⑶降低了能源消耗采用連鑄工藝比傳統(tǒng)工藝可節(jié)能1/4-1/2。

連續(xù)鑄鋼的優(yōu)越性⑸提高質(zhì)量，擴(kuò)大品種幾乎所有的鋼種均可以采用連鑄工藝生產(chǎn)，如超純凈度鋼、硅鋼、合金鋼、工具鋼等約500多個(gè)鋼種都可以用連鑄工藝生產(chǎn)，而且質(zhì)量很好。

⑷生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化、自動(dòng)化程度高設(shè)備和操作水平的提高，采用全過(guò)程的計(jì)算機(jī)管理，不僅從根本上改善了勞動(dòng)環(huán)境，還大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。連續(xù)鑄鋼的優(yōu)越性在澆鑄生產(chǎn)過(guò)程中，由于鋼水成分、溫度、澆鑄速度、冷卻水強(qiáng)度等控制不當(dāng)，以及鑄機(jī)設(shè)備安裝不合規(guī)格等原因，可造成與模鑄相似的各種缺陷。與模鑄鋼錠的差別是裂紋缺陷比較多見(jiàn)。一般將連鑄坯的缺陷分為3類(lèi)，即表面缺陷、內(nèi)部缺陷和形狀缺陷。連鑄坯的缺陷鑄坯幾何形狀表面質(zhì)量?jī)?nèi)部組織致密度鋼的清潔度連鑄坯質(zhì)量的4項(xiàng)指標(biāo)連鑄坯質(zhì)量的4項(xiàng)指標(biāo)連鑄坯的缺陷連鑄坯相關(guān)缺陷的形成連鑄坯澆鑄和凝固過(guò)程中經(jīng)冷卻、彎曲、矯直、拉引、夾持和鋼液靜壓頭等熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力作用，易產(chǎn)生各種裂紋缺陷，連鑄坯的凝固特點(diǎn)使之易產(chǎn)生中心偏析和疏松等內(nèi)部缺陷鋼水中夾雜物在結(jié)晶器內(nèi)上浮分離的條件不充分，整個(gè)澆鑄過(guò)程造成鋼水污染的因素復(fù)雜，故非金屬夾雜物成了危害連鑄坯質(zhì)量的重要缺陷連鑄坯的缺陷前述連鑄坯質(zhì)量的4項(xiàng)指標(biāo)的好壞又與連鑄機(jī)設(shè)計(jì)、采取的工藝以及鑄坯凝固的特點(diǎn)密切相關(guān)。連續(xù)鑄鋼的突出特點(diǎn)是過(guò)程可以控制，加上迄今為止已弄清了幾乎所有的質(zhì)量缺陷的成因，因此，可以直接采取有效的措施防止或減輕這些質(zhì)量缺陷。連鑄坯的缺陷連鑄機(jī)的臺(tái)數(shù)、機(jī)數(shù)、流數(shù)4臺(tái)數(shù)凡是共用一個(gè)盛鋼桶，澆注1流或多流鑄坯的1套連續(xù)鑄鋼設(shè)備稱(chēng)為1臺(tái)連鑄機(jī)。機(jī)數(shù)凡具有獨(dú)立傳動(dòng)系統(tǒng)和獨(dú)立工作系統(tǒng)，當(dāng)它機(jī)出現(xiàn)故障，本機(jī)仍能照常工作的一組連續(xù)鑄鋼設(shè)備，稱(chēng)之為1個(gè)機(jī)組。1臺(tái)連鑄機(jī)可以由1個(gè)機(jī)組或多個(gè)機(jī)組組成。流數(shù)1臺(tái)連鑄機(jī)能同時(shí)澆注鑄坯的總根