毕业设计 产200万吨小方坯炼钢连铸系统设计.doc

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1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书 题 目： 学生姓名： 学 号： 专 业： 班 级： 指导教师： 目录摘要ABSTRACT第一章 文献综述 国内外炼钢及连铸的发展概况 1.1中国炼钢及连铸技术的发展 1.2外国炼钢及连铸技术的发展第二章 炼钢厂生产规模及产品方案确定 2.1生产规模 2.2产品方案第三章 炼钢车间设计方案 3.1炼钢车间工艺布置 3.2炼钢的主要流程 3.3炼钢工艺技术特点第四章 金属平衡计算 炼钢厂的物料平衡计算第五章 炼钢设备选型及技术性能 5.1设备选型 5.2技术性能第六章 连铸机主要设计决定、特点和规划 6.1连铸机机型的选择及特点 6.1.1连铸机基本工艺流程 6

2、.1.2连铸机设计原则 6.1.3连铸机主要技术特点 6.1.4连铸机机型的确定6.2连铸车间生产规模及产品方案 6.2.1钢水供应条件 6.2.2生产规模 6.2.3产品方案6.3连铸车间原料供应 6.3.1钢水供应 6.3.2耐火材料供应第七章 连铸机主要工艺参数7.1连铸机主要工艺参数计算 7.1.1钢包允许的最大浇注时间 7.1.2铸坯断面 7.1.3拉坯速度 7.1.4连铸机的流数 7.1.5铸坯的液相深度 7.1.6连铸机的冶金长度 7.1.7连铸机的弧形半径7.2 连铸机生产能力的确定 7.2.1连铸浇注周期计算 7.2.2连铸机与转炉的匹配计算 7.2.3连铸机作业率 7.2.

3、4连铸坯收得率 7.2.5连铸机生产能力的计算第八章 连铸机主要设备的选择8.1 钢包及钢包载运设备 8.1.1钢包容积和直径计算 8.1.2钢包砖衬和外壳厚度计算 8.1.3钢包的总体尺寸 8.1.4钢包质量计算 8.1.5钢包重心计算 8.1.6钢包载运设备选择8.2 中间包及其载运设备 8.2.1中间包的作用 8.2.2中间包容量的确定 8.2.3中间包类型及其主要工艺参数 8.2.4中间包载运设备8.3结晶器及振动装置 8.3.1结晶器类型的选择 8.3.2结晶器主要参数计算 8.3.3结晶器振动装置 8.3.4结晶器液面自动控制 8.3.5结晶器电磁搅拌8.4 二冷区设计 8.4.1

4、二冷作用及装置类型 8.4.2二冷区水量计算 8.4.3二冷区长度计算8.5 拉矫和引锭装置 8.5.1拉坯矫直装置 8.5.2引锭装置8.6 铸坯切割装置 8.6.1切割小车 8.6.2切割机的主要参数8.7 辊列设计及后步工序其它设备 8.7.1辊列基本参数的确定 8.7.2后步工序其它设备第九章 连铸系统工艺布置及主要流程9.1 主要流程 9.1.1车间生产工艺流程 9.1.2金属平衡9.2 连铸系统工艺布置 9.2.1连铸车间组成 9.2.2车间工艺布置 9.2.3连铸机主要尺寸 9.2.4连铸车间内环境保护第十章 环境保护与安全卫生设计10.1环境保护 10.1.1环保设计主要依据

5、10.1.2主要污染物及其控制10.2劳动安全及卫生 10.2.1设计依据及遵循的标准 10.2.2劳动安全技术 10.2.3劳动卫生措施第十一章 投资估算及技术经济分析概述11.1投资估算及依据11.2技术经济分析概述 年产200万吨小方坯炼钢-连铸系统设计 摘 要连铸技术比传统的铸造技术有着很高的优越性，使得其在现代钢铁工业中占据着不可替代的位置。本设计为年产200万吨小方坯炼钢-连铸系统，主要内容包括生产规模及产品方案确定、炼钢车间工艺布置、主要流程及工艺技术特点、金属平衡计算、主要设备选型及技术性能、环境保护与安全卫生、投资估计及技术经济分析概述。设计过程中本着投资省、经济效益佳、多品

6、种、高质量、生产安全、操作顺利、维修方便和符合国家产业政策的原则，对连铸机工艺参数、设备参数以及设备的选择进行了详细的计算和说明。设计中充分借鉴了国内外先进企业生产经验，并参阅了相关文献资料，采用了一些先进、可靠、适用、经济的技术和先进设备，而且明确阐述了所选用生产设备的原则、优点和相应技术特点。为顺应国家提出的节能减排、环保及劳动安全方面的要求，设计中对连铸车间的环境保护、劳动安全采取了有利措施，同时对该连铸系统投资和技术经济进行了分析。本连铸机是具有高拉速、高生产率及生产高质量铸坯的高效连铸机，因此该连铸机适合当前社会发展的需要。关键词：连铸机；高效；先进设备；工艺技术；环保。 With

7、an annual output of two million tons of billets in steelmaking and continuous casting system designAbstract Continuous casting technology has great advantage than the conventional casting technique, which occupies an irreplaceable position in modern iron and steel industry. The design for the annual

8、 production capacity of two million tons of billets in steelmaking and continuous casting system, the main contents include the scale of production and product scheme, steelmaking workshop layout, the main process and technical characteristics, metal balance calculation, main equipment selection and

9、 technical performance, environmental protection and safety and health, investment estimation and economic analysis overview. The design process in the investment, good economic benefit, many varieties, high quality, production safety, smooth operation, easy to repair and meet the states industrial

10、policy, principle, process parameters of continuous casting machine, equipment parameters and equipment selection and detailed description of the calculation. Design of fully using the production experience of advanced enterprises at home and abroad, and refer to the relevant literature, use some ad

11、vanced, applicable, reliable, economical technology and advanced equipment, but also clearly describes the production equipment selection principle, advantages and technical features. In order to put the national energy-saving emission reduction, environmental protection and labor safety requirement

12、s, take positive measures to labor safety and environmental protection, on the casting workshop design, at the same time, investment and technology economy the continuous casting systems are analyzed. The continuous casting machine is a high speed, high productivity and high quality production of hi

13、gh-efficiency continuous casting billet continuous casting machine of the machine, so the need for the current social development.Keywords: continuous casting machine; efficiency; equipment; technology; environmental protection. 第一章 文献综述1我国连铸生产技术的基本现状我国应用连铸技术起始于50年代末，30多年来，连铸发展几经周折，至今已为人们确认。历年来，连铸发展

14、状况大体上是6070年代发展连铸有热情，但缺少组织，科学实验基础差。人们对发展连铸有争议，建设多，巩固差，生产波动，效果欠佳。进人80年代，连铸发展有了根本性的变化，连铸生产较稳定，效果明显，铸机建设，铸坯产量的上升，连铸比的提高，都呈迅速增长的趋势。1979年，我国仅有22台铸机能用于正常生产，还有近10台铸机不能用于生产，其年产量为147.8万吨，连铸比仅4.3%，1986年已拥有生产铸机60台，生产铸坯622万吨，连铸比11.9%，铸机的设计能力832万吨。回顾我国连铸技术发展的历史，我们不免要有这样一种感受:我国连铸技术起步很早，但进展十分缓慢。早在五十年代后期的1958年，我国就开始

15、研制连铸机，并先后在唐山钢厂、重庆三钢和上海几家钢厂投产试用成功了小方坯连铸机，但由于基础技术工作跟不上，工艺研究不深，再加上上马仓促，设备简陋等原因，致使这些连铸机投产后不能正常持续生产。随后，又由于三年自然灾害和十年文化革命，造成了我国钢铁工业停滞、徘徊不前和进展十分缓慢。根据有关资料统计从1958年到1980年的22年间，我国共建各种类型的小型连铸机24台，总设计能力只有385万t/a，到1980年实际年产连铸坯也只有229.7万t/a，连铸钢比仅有6.17%。1980年以后，也就是改革开放以来，我国连铸生产技术才伴随着我国钢铁工业的飞速发展而得到迅速地进展。截止到1995年底，我国已有

16、连铸机247台，总设计能力为5294万t/a，1995年实际产坯已达4398万t/a，连铸钢比已达46.79%。其中，小方坯连铸机约占连铸机总数的80%，现有小方坯连铸机约200台，1995年实产小方坯约2500万t/a以上。我国现有的小方坯连铸机种类很多，大致可分为由德国引进的德马克机型，由意大利引进的达涅利机型和由美国引进的康卡斯特、罗可普、斯泰尔特克机型，以及由此而经过消化吸收、移植、派生仿造出来的国产机型等石完全引进国外成套设备或主要部件的小方坯连铸机约占我国铸机总台数的21.5%。以上几种机型，都还存在着这样或那样的不足，都还有待于取长补短力求完善和改造提足高。我国连铸技术的发展和所

17、取得的主要成绩五”是我国钢铁生产取得重大成果的十年，尤以“八五”成绩更加显著。早在“八五”初期，冶金部党组就明确提出“以连铸为中心，以炼钢为基础，以设备为保证”的连铸生产技术方针，从总体上抓投资导向，抓铸机配套完善，提高炼钢水平和铸机备品备件的国产化供应等关键。因此，到1992年，从总体上已经解决了连铸机达产问题。从而增强了发展连铸，搞好连铸的信心。在此基础上，又把连铸生产技术方针扩展为“以连铸为中心，以炼钢为基础，以设备为保证，以全连铸为方向，实现炼钢、炉外处理、连铸组合优化”。到“八五”末期，又明确了连铸生产完善的重点是全连铸、高效连铸、连铸坯热送热装;计算机控制和近终形连铸，引导连铸水平

18、逐步提高。概括起来，“八五”期间我国连铸生产技术已取得了以下几方面的成绩和进展。(1)“八五”期间，我国共建成投产连铸机130多台(其中小方坯连铸机约100多台)。铸机能力由2495万t/a，增加到5294万t/a，到199吞年底全国已有各类连铸机247台。(2)连铸坯年均增长580万t/a，超过了钢产量年均增长540万t/a的水平，成为我国钢铁生产增长的重要支柱因素之一。1992年、1994年、1995年我国连铸坯产量分别以2442万吨、3655万吨和4395万吨，连铸超过了意大利、韩国和德国，到1995年已经成为世界第三位连铸坯生产大国。(3)连铸比逐年增长。连铸钢比已由1990年的22.

19、3;石，增加到2995年的46.79%，年均增长4.90个百分点。根据近几年的统计结果表明，连铸坯与传统的模特一一初轧开坯相比，一般成材率可提高6一10%，高的可达14%。全国钢铁企业综合成材率已由1990年的80.6。%提高到1995年的86.03%，可节约能耗13okg标煤/t钢。连铸比模工艺可降低成本160元/t以上。仅以1995年比1994年增产连铸坯690万t计算，相应增加效益约13亿元人民币。拥有连铸和全连铸的企业在逐年增加。1990年以前，我国共有52个企业拥有各。80年代连铸发展的几大进程。1.连铸机建设80年代前，连铸机除武钢3台是从国外引进的外，其余全部由自己设计、制造。其

20、中有2台是立式铸机，其余为弧形铸机。80年代新建连铸机38台，几乎全是方坯铸机，有l/2的铸机是按照联邦德国Demag提供图纸并经消化移植的。这批新建铸机具有较先进水平和实用性。近几年建设的铸机数量超过以往20多年中建设的总数。铸机工作状况一也较好，铸机达产率平均为87%。有一些工厂的连铸产量超过设计能力。也有少数厂生产情况欠佳。2全连铸炼钢厂的出现1985年，武钢第二炼钢厂实现了全连铸，这标志着连铸技术已发展到一个新的高度，全连铸表示连铸生产很稳定，铸坯质量好，炼钢与连铸生产配合协调;更重要的是连铸机能浇铸年产150万吨钢以上的大型炼钢厂的所有钢种，包括碳素钢、高牌号硅钢，以及引进的日本HI

21、B硅钢。1984年以来，该厂采用一系列新技术，如中间包用整体塞棒，钢包用“501”滑板系统，快速更换中间包和异钢种连浇技术，扩大中间包容量和加挡渣墙等技术。此外，研究成功了高牌号硅钢的一整套连铸工艺，使武钢全连铸有了技术保证。3连炉浇注的发展连浇技术是提高连铸生产率，提高铸机作业率和提高金属收得率的一项重要措施。在60年代，国内就已普遍采用连浇，近几年来又有新的发展，如快速更换中间包连浇，更换中间包停浇时间可控制在2min以内。异钢种连浇，目前，国内所有连铸机都已组织连浇。武钢在1985年n月创造了一次连浇117炉的纪录，连浇技术的发展使经济效益明显提高，金属收得率提高，仅快速更换中间包一项技

22、术措施，年收益即可增加187万元。4合金连铸的出现1985年，太钢三炼钢投产了一台浇铸合金钢的铸机，主要浇不锈钢板坯，生产流程为:电炉一AOD一连铸一精整一轧钢。重钢三厂和江西钢厂连铸试浇了不锈钢及其他合金钢。一种耐高温氯离子腐蚀用高铝含量EZ钢，已在重钢三厂立式铸机上试浇成功并已投产。此外，连续浇铸合金钢、不锈钢的相关技术，如保护浇注技术、特殊保温剂、专用保护渣、冷却工艺、不锈钢铸坯的火焰切割技术等，都为合金钢连铸提供了条件。近期将有一批合金钢连铸机建成投产。5水平连铸工业试验取得成功80年代，水平连铸有所突破，马钢、首钢、上海钢铁工艺研究所及钢研总院与成都无缝钢管厂合作的水平连铸，都取得了

23、工业性试验的成功。马钢钢研所1984年从联邦德国T.G公司引进部分关键部件后，经过攻关人员努力，创造了用计算闭环控制液压脉动拉坯;此外，在拉坯制度，冷却制度和自动控制上都有其独创性。国内研制的分离环使用效果好，性能稳定，技术性能达到OBN型的指标。铸机拉成率为90%以上，功80mm圆坯的拉速超过2.0m/min。铸坯轧制无缝管的综合成材率平均为”%。水平连铸已成功地进行了中型断面坯(功80150mm)的工业性试验但进一步提高和推广工作还是很艰巨的。6铸坯热送轧制热送或直接轧制在日本国已被竞相采用，其节能效益显著。武钢二炼钢在1985年5月实现了全部铸坯热送热装。其效益是多方面的，包括节能，提高

24、生产率，节省劳动定员，减低生产成本，缩短生产周期等。实现热送，炼钢应提供合格的钢水，计划钢种炼成率高;连铸系统生产稳定，铸坯质量好，配之以相应的技术措施，如钢液净化、温度管理、冷却制度、铸机的维护与调整;此外，热坯装炉管理方面，为使生产协调，各车间之间的信息及时而准确传递是根当重要的。连铸技术进步新技术断工艺的采用l浇注工艺连铸工艺有温度制度、浇注制度、冷却制度三大制度。为控制和贯彻好这三大制度采取了许多技术措施。2温度制度正确控制钢液温度并保持过程温度稳定是浇注顺利和获得良好铸坯质量的关键。为此，许多工厂采用如下措施。1)过程温度控制，根据钢种制订各阶段温度范围。表l为某钢厂连铸钢的过程温度

25、控制值。2)保温剂，在钢包及中间包内添加保温剂，对减少钢掖散热，稳定浇注温度是很有效的。目前使用的保温剂都不是发热型。鞍钢推出的炭化稻壳作保温剂效果显著，鞍钢二炼钢在钢包和中间包内各加50kg，在浇注100mi。时，钢液少降温24“C左右，浇完时包内残锅仅剩100200kg(6流中间包)。此外，还有用人工配制的各种保温剂，如邯钢以烟道灰为主料配制，还有为某些钢种配制的无碳或低碳保温剂，以防钢液增碳。3浇注制度1) 新型滑动水口 武钢、上钢五厂分别消化了国外引进的滑动水口，取得效益为:每年杜绝回炉事故120炉;节约耐火材料38.4万元，钢棒芯套16.3万元,该水口特点为:滑板安在金属框架内;上下

26、滑板用数对弹簧压紧，使滑板接触面受力均匀;金属框架滑动面有经热处理且表面镀铬的衬板，摩擦力小。 2)中间包用定径水口 R5.25小方坯连铸机采用定径水口，取消了塞棒，对于浇普碳钢小断面铸坯是有益的。3)整体塞棒 整体铝碳塞棒耐侵蚀，不易损坏，可防止因塞棒损坏引起的浇注事故，同时可以通过塞棒向结晶器内吹氢，使水口堵塞事故减少。4）冷却制度 铸机普遍安装了冷却水流址计。一些工厂采用比例调节系统对二冷水进行比例控制，虽然尚不完善，但比人工调节及时，冷却强度较均匀。目前，用计算机控制二冷的只有少数几家。邯钢、济钢的板坯铸机，首钢、涟钢的方坯铸机都试验和使用气一水喷嘴代替原来水喷嘴。气一水喷嘴有冷却均匀

27、，喷嘴不易堵塞，节省水消耗等优点。但增加压缩空气耗量和管路较复杂，所以不一定都用气一水喷嘴代替水喷嘴。要根据需要来定今后的发展，连铸机的达产问题“六五”期间建设了大量连铸机，“七五”期间铸机的建设任务仍然很大。要发挥连铸的效益，必须要连铸达产。目前，连铸达产率平均只有87%，其中有6个厂已超过设计年产量，其余20多家尚未达产。这对于发展连铸产生了不利影响。达产的关键主要在技术管理。要科学管理，严格各项规程制度。合金连铸的投产与消化引进技术“七五”期间将有一批浇铸合金钢的连铸机建成投产，如:上钢三厂、五厂、重特、太钢二炼钢、大冶等，还有合金钢水平连铸的投产。合金钢铸坯的质量标准高，工艺操作也复杂

28、，虽然从国外引进了相应的软件，但是要使铸机生产出高质量合金钢和充分发挥铸机效率仍然有很大的难度。所以要做好消化移植工作和严格执行各项规程制度。新兴机组的应用和开发，1)水平连铸已取得工业性试验的成功，下一步是在生产上见效和进行大断面(直径200mm以上)和小断面(小于80mm)的.工业性试验。水平连铸用于生产的首要问题是质量合格率要高，轧材收得率高;其次是降低成本，使其最终成本不高于传统生产的指标。2)轮带式铸机的引进消化和研究开发，实现真正的连铸连轧。开发这类铸机，特别是对中小钢铁企业有实用意义。3)薄板坯铸机的研究与开发现在已开始起步。4热送(直接轧制)，热送是节能效益显著的技术措施。虽然

29、武钢已实现热送，但装炉坯温不高。首要任务是连铸生产稳定，铸坯质量好。方坯连铸应当有更好的条件，今后应在方坯铸机上推广热送技术。连铸技术已为世界公认，努力发展连铸，发挥其优越性，使之在我国成为有力的生产手段。2.国外连铸技术的现状及发展趋势主要产钢国家的连铸技术发展状况各国连铸技术发展及目前达到的水平是不相同的。日本发展最快，1987年连铸比达93.9%，并且在设备技术、生产率及节能等方面达到世界最先进的水平;，西德发展也较快，到1987年连铸比为87.9%，技术水平也比较高，尤其是设备设计及制造技术居世界领先地位。法国的连铸在80年代以后突飞猛进，1987年连铸比达93.1%，仅次于日本。美国

30、和苏联发展较慢，但美国到1987年连铸比达58.8%。苏联到1987年连铸比仅为14.1%。1.日本1955年日本住友金属工业公司大阪制造厂投产了一台工业规模的试验铸机。随后，新日铁在八蟠厂建设了生产铸机。但在钢铁工业生产中正式采用连铸技术是在60年代中期开始的，而且在70年代以前，铸机主要设置在电炉钢厂，以生产小方坯为主。197。年连铸比仅为5.6%，但在70年代以后，连铸得到迅速发展。1980年连铸比达到59.5%，平均每年以5.4%的速度递增。80年代平均递增速度仍保持在5%。1987年连铸比达93.9%，居世界之首。80年代新包容量60一50津蜂热雏卢烈归纳为，中间吨，结晶器长度亏时m

31、m;冶金长度为36一38m，多点弯曲矫直，小辊径(最大350m)、小辊距(30mm);结晶器振动高频率(150220次/min)、小振幅(士一3min);气水冷却;压缩浇铸;铸机和辊道全部绝热。2.西德西德是研究、试验、制造和应用连铸技术最早的国家。早在40年代末就在克汉斯堡公司投产了第一台立式连铸机。其连铸比在1980年以前一直保持世界最先进水平。此后，仍保持较快的发展速度。1970一1980年间，连铸比平均每年增长3.8%。1987年为8.3%，1980为46%。50年代发展更快，平均每年以6%的速度递增。超过日本同期的发展速度。1987年连铸比为87.9%，略低于日本和法国。西德是世界连

32、铸技术发展的重要基地。许多先进设备和技术都是在这里研究成功向世界各地推广的。如超低头连铸机及用传统结晶器浇注薄板坯的技术等。西德先后共有5000多项有关连铸技术的专利。西德的连铸设备制造技术水平很高，拥有很强的设计和制造力量。为世界提供50%以上第一流连铸设备的两个最大集团康卡斯特和曼内斯曼一德马克，其主要设计和制造力量都在西德。铸机操作水平也很高，指标很先进，但其平均经济效益和生产技术水平尚不如日本。西德发展连铸技术的一个特点是，在增设新铸机的同时，不断改造和更新旧设备，因此始终保持着先进的技术装备水平。另外，西德的连铸设备制造厂家，均有自己的试验厂，或与炼钢厂密切合作进行试制研究。任何一项

33、新设备或新技术都必须经过工业生产试验，充分证实其技术和经济的优越性以后，方能转给用户，因此，在用户厂家安装后稍加调整即可达到设计指标。3法国法国也是开发研究连铸技术较早的国家。但在70年代以前发展非常缓慢。1970年连铸比仅为0.80%。70年代以后发展加速，尤其是80年代以来，更是突飞猛进。连铸比的平均增长率:1970一1975年(12.5%)为2.4%;1975一2980年(80.6%)为5，7%;19501957年为7.4%，1957年连铸比达93.1%，与日本并架齐驱。80年代以来，连铸比迅速提高的一个重要原因是连续投产了几台大型板坯连铸机和大方坯连铸机。其板坯宽度均在22O0mm以上

34、，方坯断面为360一46Omm，年产量多在100万吨以上。.目前8台100万吨以上的铸机产量占总产量的35%以上，故而迅速地提高了连铸比。第二个原因是全连铸车间和工厂增多。自70年代初敦刻尔克一炼例实现全连铸以来，随着对老厂的技术改造，几家主要的钢铁公司，如敦刻尔克二炼钢、于齐诺尔、索拉克、于里梅塔尔、索里梅等厂均实现了全连铸。法国连铸技术具有其特色。DMS公司的旋转连铸专利，已有多台设备在国外投入工业应用，生产优质管坯。此外，还拥有电磁搅拌专利和国际专利权。近来又开发了在二冷段使用电磁搅拌辊技术(用于敦刻尔克大板坯连铸机)，既解决了安装位置问题，又达到了搅拌目的。连铸自动化程度较高，通过电视

35、屏幕监视和遥控操作。实现了在正常情况下，连铸平台无人操作。4.美国美国的连铸技术是与瑞士康卡斯特公司和日本设备制造厂家合作发展起来的。在80年代以前发展速度一直比较缓慢。198。年连铸比只有20.3%，几乎落后于所有主要产钢国家(略高于苏联的10.7%)。而且占全国钢产量85%以上的钢铁联合企业的连铸比只有10%几。比先进国家落后10年左右。80年代以后，加速了连铸发展速度，每年平均以5.5%的速度递增。1987年连铸比提高到58.8旦石。80年代以前美国连铸技术发展缓慢的原因有以下几点:1)资金严重不足当今世界不少钢铁厂为其政府所有或受政府的大力支持。而美国的钢铁工业仍为私人所有。改造和扩建

36、需要的资金只能从其利润中提取。但因美国钢铁工业的设备陈旧，生产效率低，故而利润率也很低。因此很难形成改造和更新设备及采用新技术所需要的巨额资金。另外在60年代把大量的资金花在初轧机的建设上。因此，要拿出大量的资金来取代正在运转的、没有到折旧期的初轧设备，建立连铸机及相关设备，非常困难。2)政策不力联邦政府没有制定出鼓励钢铁工业采用新技术的政策，不给予税金信贷和信贷保证。设备折旧期长，劳动和环保费用高。另外，缺乏一个统一的领导机构来协调执行政策。结果导致各项政策效力的相互抵消。例如，鼓励节约能源，采用连铸技术本应得到鼓励，但因其它政策的规定，又不允许在采用连铸技术时得到能源投资税信贷。3)其它不

37、利因素不平等的进口贸易的威胁，进口钢材数量不稳定，研究开发不足，以及对于有些钢种和小批量生产还存在一些技术间题等都是造成连铸发展缓慢的原因。美国钢铁协会、美国技术评价局以及钢铁界的有识之士纷纷向美国政府和国会提出挽救和振兴美国钢铁工业的对策，大力发展连铸技术就是其中最重要的一项建议。联邦政府采纳了这一建议，决定在80年代大力采用连铸新技术，改造钢铁工业的落后面貌。从而，连铸得到迅速的发展。随着连铸技术的发展，钢铁工业的经济效益和国际竞争能力明显提高。吨钢能耗比70年代初降低25%以上。吨钢成本1987年降低到477.7美元，比1984年降低了82.6美元，而且低于日本(581.2美元)、西德(

38、541.4美元)和法国(523.2美元)。劳动生产率逐年提高，吨钢工时1972年为11.2，1984年降低到5.16，2957年进一步降低到6.74，低于日本(7.6)、西德(7.8)、英国(7.3)及法国(7.5)。80年代美国连铸得到迅速发展的原因:(1)增加连铸投资。自19811984年间，每年在连铸上的投资达15亿美元，占同期钢铁工业投资总额的3464%。高子其它国家的连铸投资。(2)80年代以后，把发展连铸的重点放在大型银铁企业的板坯、大方坯及组合式连铸机的建设上。这些现代化的高效率连铸机年产能力均在100一300万吨。这样，联合企业的连铸比很快得到提高(从70年代末的10%几，提高

39、到2586年的40%以上)。(3)美国的科学技术水平很高，有大批训练有素的技术人员和工人。因此能较快的掌握连铸及相关技术。5.苏联苏联是连铸技术开发较早的国家。50年代初就开始在工业生产中应用连铸技术。60年代初，其连铸比居世界领先地位。有关连铸的专利发明也比较多，曾买给20多个国家。日本神户钢铁公司的连铸技术就是从苏联引进的。但在60年代以后连铸发展缓慢。197。年连铸比为4.3%，到1，75年连铸比增加到6.9%，不仅低于主要产钢国，而且落后于世界平均水平。1975一19名5年世界连铸比平均年增长率为3.6%，而同期苏联仅为0.6%。1987年连铸比只有14.1%，大大落后于主要产钢国家。

40、目能苏联共有连铸机110多台，310多流。苏联连铸技术发展缓慢的原因有以下几点:(1)平炉钢比例大。1987年苏联的平炉钢产量仍占总钢产量的52.9%。由于平炉与连铸的配合，从技术上和管理调度上都比较复杂。因此，至今虽已对平炉配连铸进行了研究，但还没在工业中正式应用。目前，连铸机主要设置在电炉钢厂和少数的氧气转炉钢厂。(2)设备及相关技术比较落后。1975年以前，苏联设计制造的连铸机基本上都是立式的。近年来，虽建设了现代化的弧型板坯连铸机(30。万吨/年)、大方坯连铸机(100万吨/年)及小方坯连铸机(30万吨/年)，但数量不多。不少设备已相当陈旧，仍为早期的立式固定结构。加之相关技术落后，特

41、别是耐火材料质量很差，至今尚无连铸专用耐火材料生产厂。另外，对应用技术的研究开发很不够，如保护渣、二冷技术、结晶器结构及徐层等。连铸事故较多，铸机生产率低，铸坯质量得不到保证，经济效益不明显，故对企业的吸引力不大。科研和设计部门研究成功的新技术和新工艺，企业拒绝接受。(3)目前，钢铁工业决策部门已认识到发展连铸对提高钢铁工业经济效益的重要性。黑色冶金工业部技术委员会一再强调，要把发展连铸作为钢铁企业现代化改造的重要手段和衡量企业技术进步的重要标志。但没有保证发展连铸的具体政策。在经济(投资)、技术和组织上也没有采取相应的措施。(4)近来，几个大型钢铁联合企业在现代化的改造中，都遇到了资金不足的

42、问题。另外，缺乏对新技术的敏感性。氧气转炉在全世界范围内得到发展时，仍抱着平炉不放，连铸技术迟迟得不到发展，也有同样的影响。今后的发展趋势1.连铸比将继续提高除少数国家(地区)连铸设备能力达到饱和外，还有1/3国家(地区)的连铸比不到50%，甚至不到20%。因此，连铸还有很大的发展余地，连铸比势必会继续提高。今、后发展的重点将是提高滚珠钢、高合金钢等-的连铸比。2.提高传统铸机的经济效益本世纪内传统连铸机仍将古统治地位，通过对现有铸机的现代化改造和更新，进一步提高铸机的生产率，改进铸坯质量，降低操作费用，节能等提高传统铸机的效益。3.扩大水平连铸的工业应用70年代末只有几台试验铸机，自1981

43、年日本钢管公司的水平铸机投入工业生产以来，发展很快。现已增加到40多台60多流，能力约占铸机总能力的4环。可生产312mm线材、2550mm棒材、55330mm圆坯及55一250mm方坯。浇注钢种有碳钢、不锈钢及高、低合金钢、钻基及镍基高温合金_等。近年有向大型化、高生产率发展的趋势。如美国阿姆科公司的水平铸机用的钢包为50吨，卡帕瑞公司的2流水平铸机(1987年4月投产)与15。吨钢包(等离子加热)酉己合。另外，在电炉钢厂的现代化改造和多品种小批量的特殊钢厂中，已开始采用水平连铸机。因此，可预料水平铸机的工业应用定.会扩大。4.进一步发展连铸坯直接轧制连铸坯直接轧制比冷却后再加热轧制可节能5

44、一15%，提高金属收得率0.51.0%，产量、质量高而且稳定，是当前连铸发展的一项重大技术。一日本已有7家现代化钢铁厂应用了这一技术。新日铁的直接轧制率达80%。川崎钢铁公司水岛厂在完成铸机改造后将100%进行直接轧制。加拿大多发斯科公司准备在完成铸机改造后把直接轧制率提高到80%。为适应直接轧制技术的发展，国外有人主张把铸机设置在轧钢车间。因为，钢水运输比热连铸坯运输简单得多，:特别是对于大炉子和板坯连铸机。5.发展简单、灵活、低高度的连铸机今后连铸机向着结构简单、灵活、低度的方向发展，以达封降低设备投资和操费用的目的。超低头连铸机就是一例。6.开发下一代新型连铸机下一代新型连铸机将是在保证

45、产品质和设备生产率的前提下，浇注断面接近最产品尺寸的铸坯。薄板坯及带钢连铸机是代表。近年，西德施罗曼一西马克(SMS)、德马克及意大利丹尼开发成功的薄板坯连机，采用了与以往完全不同的新的设计想。它利用了普通板坯铸机的固定式振动晶器和其它成熟的设备、技术和经验。此，容易实现工业生产，很有发展前途。国纽柯公司已从西德引进了SMS式薄板坯铸机，预计1989年上半年投产。3.我国炼钢-连铸发展现状2000年以来,国内炼钢-连铸技术取得明显的进步,主要表现在以下几个方面钢产量高速增长，粗钢产量从2000年1.285亿t增长到2007年4.892亿t,平均年增长率为18.2%。转炉是目前中国最主要的炼钢方

46、法,转炉钢产量从2000年的1.058 4亿t增长到2007年的4.4亿t,年平均增长率为19.5%,高于国内粗钢产量的增长速度。转炉钢比例相应从2000年的82.4%增长到90%左右。电炉也是目前国内主要的炼钢方法,随着中国钢产量迅速增长,电炉钢的生产比例在2003年以前缓慢增长,最高达17.6%;2004年以后,由于转炉钢的快速增长,电炉钢比例逐年降低。但电炉钢的产量持续增长,与2000年相比电炉钢产电炉生产技术发生重大变化:采用大型高功率和超高功率电炉淘汰大批30t以下小型电炉;建设电炉-精炼-连铸-连轧现代化短流程生产线,采用优化配料与供电制度,强化供氧提高化学能输入量和部分电炉采用热

47、装铁水等新工艺技术,达到降低冶炼电耗,缩短冶炼周期,实现多炉连浇。在此量翻了一番。在国内钢产量迅速发展的同时,连铸比也不断增长。如图2所示,2000年全国连铸坯产量为1.096亿t,连铸比85.3%;2007年全国连铸坯产量为4.74亿t,连铸比96.95%。随着连铸比的提高,成材率也相应提高,达到了96.2%,这说明连铸技术的进步为我国钢铁工业增产增效、节能减排作出了重要贡献。技术经济指标不断优化国内炼钢-连铸生产技术的进步主要体现在各项技术经济指标不断优化。表1给出2003年至2007年国内转炉、电炉和连铸的主要技术经济指标变化情况。国内转炉炼钢的技术进步主要体现在:完善溅渣护炉工艺,提高转炉炉龄;推广强化供氧技术,提高转炉作业率;推广长寿复吹工艺,进一步降低钢铁料消耗并提高以终点控制为核心的转炉自动化控制水平。基础上实现了电炉生产多元化,形成电炉-普钢长材、电炉-特殊钢长材、