连铸知识科普｜一起认识“连铸”
什么是连铸
连铸即为连续铸钢（Continuous Steel Casting）的简称。
连铸是连接炼钢和轧钢的中间环节，冶金流程不可或缺的一环，同时也是炼钢厂的重要组成部分。
冶金流程示意
在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中，使用钢水凝固成型有两种方法：传统的模铸法和连续铸钢法。
模铸和连铸工序比较
模铸：把一炉钢水间断地浇注成多根钢锭，待凝固成形冷却后脱模后得到铸坯。因模铸每浇一次要做模具、冷却再脱模，占地面积大，时间比较长生产效率低。
模铸产生时代久远，生产比例逐年降低。但是目前连铸尚不能完全替代模铸，例如核电机组大型铸锻件、水电用涡轮机转子、万吨船只主轴等大厚度特殊钢材只能用模铸。
连铸：钢水连续地流入中间包，经中间包混合分流后注入结晶器冷却凝固，得到无限长的铸坯，经切割后的铸坯可以直接供轧钢生产使用。
此法始于二十世纪五十年代在欧美国家。
连铸的优势及特点：
简化了生产工艺流程，省去了模铸工艺的脱模、整模、钢锭均热和开坯工序，基建投资可节省40%，占地面积可减少30%，操作费用可节省40%，耐火材料的消耗可减少15%；
提高了金属收得率，大幅度减少了钢坯的切头切尾损失，可提高金属收得率约9%；
降低了生产过程能耗，可省去钢锭开坯均热炉的燃动力消耗，可减少能耗1/4～1/2；
提高了生产过程的机械化、自动化水平。
连铸工艺简介
连铸生产的工艺流程为：
钢包→中间包→结晶器→二次冷却→拉坯矫直→切割→辊道输送→移坯车（推钢机）→铸坯
典型的大方坯连铸机BIM图
核心环节：
中间包（缓冲、分配）
结晶器（凝固成型）
二冷（冷却、导向夹持）
拉矫机（拉坯、矫直）
各种连铸机型缩略图
立式连铸机
结构特点：结晶器、二冷密排夹持段、拉坯设备和定尺切割等工艺设备沿垂直方向排列。
优点：
无弯曲矫直变形、冷却均匀，裂纹少；
夹杂物容易上浮。
缺点：
设备高，建设费用大；
钢液静压大，容易产生鼓肚；
拉速慢，生产效率低。
适用范围：
高品质钢或超大断面。如高纯净钢、高合金钢、高S/P钢等；特厚板坯、超大圆坯/方坯。
立弯式连铸机
结构特点：
结晶器下有垂直段，弯曲、矫直（钢水完全凝固），水平切割。
优点：
机身高度比立式低；
有垂直段，夹杂物容易上浮且分布均匀；
水平出坯，可以适当加长机身，定尺不受限制。
缺点：
铸坯弯曲、矫直半径小，区间短，容易形成裂纹；
要求全凝固弯曲矫直，限制了生产率。
直弧形连铸机
结构特点：有垂直段
优点：
夹杂物容易上浮，具有立弯式连铸机的优点；
多点弯曲，减小应力集中，裂纹少；
可在未完全凝固进入矫直水平段，可增大拉速，生产率高。
适用范围：板坯连铸
全弧形连铸机
结构特点：
弧形结晶器
优点：
机身高度(1/2~1/3)，基建费用低；
钢液静压小，鼓肚控制容易；
拉速高、流数限制小。
缺点：
机器设备占地面积大；
内弧夹杂物容易集聚；
弧形结晶器加工较复杂
适用范围：方坯、圆坯、异形坯连铸
水平连铸机
优点：
高度低，投资省；
无弯曲矫直，质量好。
缺点：
夹杂物上部集聚；
拉速低，流数少，产量低。
超低头连铸机
优点：
机身高度低，厂房高度降低；
钢液静压小，坯壳鼓肚量小。
缺点：
夹杂物不能上浮分离，且内弧集聚；
多半径，对弧、安装、调整难度大。
目前采用最广泛的机型：全弧形连铸机、直弧形连铸机、立式连铸机。
铸坯及连铸机型
根据铸坯断面不同，一般分为
方坯（矩形坯）：小方坯、大方坯
圆坯：小圆坯、大圆坯、空心圆
板坯：小板坯（扁坯）、常规板坯、宽厚板坯、薄板坯
异形坯：工字型、U型
薄带：双辊连铸
常见连铸设备
方坯连铸机总体效果图
板坯连铸机总体效果图
1)钢包回转台
钢包回转台用于把钢包回转到或旋转出浇注位置，主要有直臂式和蝶式 。
2)中间罐车
中间罐车承载装满钢液的中间罐，在设定的浇注位、烘烤位之间走行，实现中间罐的升降、对中和称重功能。
3)结晶器
结晶器使浇入其中的钢水快速冷却，按所需断面初步凝结成形。保证出结晶器后的钢水坯壳能承受内部还未凝固钢水的静压力。
热调宽板坯结晶器
4)结晶器振动装置
使结晶器铜管与铸坯凝固壳之间保持相对运动，使二者间保持良好的脱模状态和冷却传热效果。主要有机械、液压和电动缸振动应用较广泛。
板坯全板簧液压振动
方坯电动缸振动
5)扇形段（导向段）
带有液芯的铸坯从结晶器出来进入扇形段（导向段），受到扇形段（导向段）辊子的支撑、引导而逐渐凝固。
板坯弯曲段
板坯扇形段
大方坯导向段
6)拉矫机
用于输送引锭杆，从结晶器拉出引锭杆和热坯，并根据最小临界应力对热坯进行矫直。铸坯进入水平段，由火切机或液压剪完成定尺切割，再由切后辊道输送至出坯辊道。
整体式拉矫机
独立牌坊式拉矫机