高效連鑄

高效連鑄是指中國的一種高效率連鑄技術。中國常規連鑄機的技術經濟指標是：150mm×150mm方坯的拉速在2.0m/min以下；120mm×120mm方坯在3.0m/min以下，板坯連鑄的拉速為1.0～1.2m/min，鑄機作業率大都在60%～70%。為此在第9個五年計劃（1995～1999年）的國家科技攻關任務中提出要實現連鑄的高效率，即高效連鑄。

高效連鑄的具體要求是

（1）拉坯速度：150mm×150mm方坯≥3.0m/min；120mm×120mm方坯≥4.2m/min，厚度≥180mm的板坯≥1.8m/min。

（2）鑄機作業率≥85%。

（3）鑄坯無缺陷率≥90%。

小方坯連鑄機的單流年產量由5～8萬t提高到12～15萬t。攻關任務由連鑄技術國家工程研究中心與有關科研院校，工廠合作承擔，方坯以廣州鋼鐵股份有限公司，板坯由攀枝花鋼鐵集團公司為依託單位。高效連鑄的攻關內容包含鋼水質量的提高；澆鑄工藝的優化改進；改進結晶器的結構和提高導熱能力；結晶器振動裝置適於高拉速需要，要求振動軌跡誤差小，運動平穩；二冷系統適當加強，滿足高拉速特點；拉矯系統將單點矯直改為連續矯直或兩點矯直。其他相關技術包括結晶器保護渣的性能要求適應高拉速條件，加強自動控制，設備快速更換等一系列技術措施。攻關目標已於1998～1999年完成，方坯連鑄的高效技術已在中國10多個工廠的連鑄機上轉化成功，如首都鋼鐵公司的第三鍊鋼廠、濟南鋼鐵公司的第一鍊鋼廠等的方坯連鑄機上都實施了高效化改造，連鑄機的鑄坯拉速、作業率、鑄坯質量均有大幅度的上升綜合指標均達到或接近高效攻關目標要求。其他指標也相應得到改善。連鑄機單流的年產量超過10萬t，濟南鋼鐵公司第一鍊鋼廠的方坯連鑄機改造后的年流產量已達15萬t。

隨著連鑄技術迅猛發展和日趨成熟，生產操作穩定性大為提高，但高效連鑄技術推廣尚有很大空間。由於連鑄高效化須綜合考慮所澆鋼種及其熱敏感性、熱傳導性、中心組織質量等因素，同時還要在工藝上創造適宜條件。高效連鑄在連鑄生產中所佔比例還較低。高效連鑄技術的開發，主要是從提高連鑄機生產率和提高連鑄坯質量兩方面著手。

（1）提高連鑄機生產率

連鑄機生產率的提高，實際上是在保證鑄坯質量的前提下，澆鑄速度、鑄機作業率、連澆爐數的全面提高。中國鋼材生產結構是長型材較多，板材比較少（約40%）。對於小方坯連鑄機，提高生產率的核心是提高拉速。對於板坯連鑄機而言提高生產率的核心是提高連鑄機作業率。這是因為板坯連鑄機的拉速受爐機匹配條件及鑄機本身冶金長度的限制，過高拉速所造成的漏鋼危害對板坯連鑄機的影響遠遠高於小方坯連鑄機。

（2）提高連鑄坯質量

鑄坯質量決定著最終產品的質量，提高鑄坯質量是各鋼鐵企業努力實現的目標之一。提高連鑄坯的質量包括：提高鑄坯潔凈度（控制鋼中非金屬夾雜物數量、類型、尺寸、分佈、形態）；提高鑄坯表面質量（減少縱裂紋、橫裂紋、星形裂紋、夾渣）和提高鑄坯內部質量（減少中間裂紋、角部裂紋、中心線裂紋、疏鬆、縮孔、偏析）。連鑄坯質量控制策略為：鑄坯潔凈度決定於鋼液進入結晶器之前的各工序；鑄坯表面質量決定於鋼液在結晶器的凝固過程；鑄坯內部質量決定於鋼液在二冷區的凝固過程。

國際上連鑄機的高作業率及鑄坯質量保證體系已經達到高的水平，早已達到或超過中國的攻關目標，進入90年代國際上也在追求連鑄高速拉坯。據報導日本國板坯連鑄機的拉速在國際上遙遙領先。方坯連鑄提高拉速的試驗研究和各國之間的競爭熱潮是在進入90年代以後。在80年代末一些單位曾發表過一些提高拉速的試驗和設想的報導，但是具有工業生產實用價值的提高拉速的技術方案是在1994年以後提出的。世界幾個製造連鑄機專業公司提出的技術方案和可以達到的拉速指標，所提出的提高拉坯速度的技術措施主要是改進結晶器的結構，提高結晶器的綜合導熱能力，以及延長結晶器的長度到900～1000mm。德馬克的技術在斯洛伐克的一家工廠試用已取得實績，奧鋼聯的技術措施將在中國的杭州鋼廠和武漢鋼鐵公司的第一鍊鋼廠實施。中國的一些設計研究單位及設備製造廠也相繼宣布可以進行高效化改造或具有高效改造的技術措施。

連鑄機改造及提高生產效率在中國有很大的經濟效益，中國共有連鑄機300多台，總計流數在1000台以上，其中方坯連鑄機200多台，約佔總台數2/3，小方坯連鑄機流年產量平均6萬t，如果高效改造實現，小方坯連鑄的總生產能力將提高近1倍，可節約的基建投資費用是很可觀的，同樣板坯連鑄高效改造在全國推廣，其經濟效益也是巨大的。