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第五编 连续钢钢工艺及设备 ! ! 绪! 论 第一章! 连续铸钢技术发展的概况 连续铸钢也称连铸。早在 # 世纪中期，一些学者如美国塞勒斯于$% 年、赖尼在 $%’ 年、英国贝塞麦于$%( 年先后都曾提出了连续浇铸液体金属的初步设想，并应用于 低熔点有色金属的连续浇铸。类似现代连铸设备的建议是$$( 年美国人亚瑟、$$) 年 德国人戴伦提出来的。在他们的建议中包括有水冷的、上下敞口的结晶器，二次冷却段， 引锭杆，夹辊和铸坯切割装置等设备，当时是用于铜和铝等有色金属的浇铸。此后又经 过许多先驱者不懈地研究试验，于#’’ 年德国人容汉斯建成 台结晶器可以上下振动的 立式连铸机，并浇铸黄铜获得成功，后又用于铝合金的工业生产。 结晶器振动的出现，不仅可以提高浇注速度，而且使钢液的连铸生产成为可能，因此 容汉斯成为现代连铸技术的奠基人。然而，在工业规模上实现钢的连续浇铸困难很多， 与有色金属相比，钢存在熔点高、导热系数小、热容大、凝固速度慢等特点。要解决这些 难题，关键是结晶器技术的研究。容汉斯的结晶器振动方式是结晶器下振时与拉坯速度 同步，铸坯与结晶器壁间没有相对运动；而英国人哈里德则提出了“负滑脱”概念，即结晶 器下振速度高于拉坯速度，铸坯与结晶器壁间有了相对运动，真正有效地解决了铸坯与 结晶器壁的黏结问题，钢的连续浇铸关键性技术得到突破。因而在* 世纪+ 年代连续 铸钢步人了工业生产阶段。 世界上第 台工业生产连铸机于#+ 年在前苏联“红十月”冶金厂建成，是 台立 式双流板坯半连续铸钢设备，用于浇铸不锈钢，其断面尺寸为$ ,, - $ ,, 。#+* 年 第 台立弯式连铸机在英国巴路厂投产，主要用于浇铸碳素钢和低合金钢，是+ ,, - + ,, . ,, - ,, 的小方坯。同年在奥地利卡芬堡钢厂建成 台双流连铸机，它是 多钢种、多断面、特殊钢连铸机的典型代表。#+% 年在加拿大阿特拉斯钢厂投产第 台 方坯/ 板坯兼用型连铸机，可以双流浇铸+ ,, - + ,, 的方坯，也可以单流浇铸($ ·%() · !! #$% !! 的板坯，主要生产不锈钢。进入$% 世纪#% 年代，弧形连铸机的问世，使连 续铸钢技术出现了一次飞跃。世界第 台弧形连铸机于’#( 年( 月在奥地利百录厂诞 生。同年# 月由中国自行设计制造的第 台方坯) 板坯兼用弧形连铸机在重钢三厂投入 生产。此后不久，在前联邦德国又上马了 台宽板弧形连铸机，并开发应用了浸入式水 口* 保护渣技术。同年英国谢尔顿厂率先实现全连铸生产，共有( 台连铸机 流，主要 生产低合金钢和低碳钢，浇铸断面为(% !! (% !! 和(+$ !! #+$ !! 的铸坯，同时 开发应用了浸入式水口* 保护渣技术。’#, 年由美国钢联工程咨询公司设计并在格里 厂投产 台采用直结晶器、带液心弯曲的弧形连铸机。同一年在胡金根厂相继投产了$ 台超低头板坯连铸机，浇铸断面为（-% . $-% ）/01 （2%% . $-%% ）!! 的铸坯。 氧气顶吹转炉炼钢法的普及，更利于与连续铸钢相匹配，以适应快节奏生产，因而又 一批弧形连铸机建成投入生产。到$% 世纪#% 年代末，世界连铸机总数已逾$%% 多台，设 备能力近-%%% 万3 。$% 世纪,% 年代，世界范围的两次能源危机促进了连续铸钢技术的 大发展，提高了连铸机的生产能力，从而改善了铸坯的质量，扩大了品种。到’2% 年，连 铸坯的产量已逾$ 亿3 ，相当于’,% 年的2 倍。 图4 世界钢产量、连铸坯产量及连铸比的增长 5 世界粗钢产量；$ 5 世界钢产量连铸比；+ 5 世界连铸坯产量 （钢产量到’’2 年，连铸比到$%%( 年） 进入$% 世纪2% 年代以后，连铸技术日趋成熟，如开发了钢包精炼、钢液钙处理、电磁 搅拌、小方坯多级结晶器、结晶器液面自动控制、漏钢预报、粒状保护渣的使用和自动加 入、中间包冶金、结晶器冶金、结晶器在线调宽等一系列技术；连铸