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实用标准文案 精彩文档 第四章 连续铸轧技术 4.1 连续铸轧技术概论 直接将金属熔体“轧制”成半成品带坯或成品带材的工艺称为连续铸轧。这种工艺的显著特点是结晶器为两个带水冷系统的旋转铸轧辊，熔体在辊缝间完成凝固和热轧两个过程，而且在很短的时间内完成。连续铸轧具有投资省、成本低、流程短等优点，目前，连续铸轧工艺已广泛的应用于铝合金等有色金属的生产中，在钢铁生产中的应用还处于试生产阶段。 连续铸轧技术不同于连铸连轧，后者实际上将薄锭坯铸造与热轧连续进行，即金属熔体在连铸机结晶器中凝固成厚约50-90mm 的坯后，再在后续的双机架(单机架、三机架)温连轧机上连续温轧成带坯或成品板带材，铸造和温轧是两道独立的工序。 （一）铝带铸轧 1951年，美国亨特一道格拉斯(Hunter—Douglas)公司首次铸轧成了铝带坯，制成了双辊式连续铸轧机。随后，法国彼西涅(Pechiney)公司研制的3C水平式双辊铸轧机也获得成功，从那以后，铝带坯双辊连续铸轧技术和设备得到了迅速的发展。截止到2007年底，亨特工程公司及意大利法塔亨特公司(FATA Hunter)的铸轧机已达153台，法国原普基工程公司(Pechiney Engineering)和现在的诺威力昔基工程公司(Novelis PAE)生产的3C式铸轧机，全球保有182台。国外还有一些由其他公司和企业自制的双辊式铸轧机，主要是亨特式或3C式的变型，但产量不多，这一类铸轧机国外保有的总数也只有50 我国铝带坯连续铸轧技术研究开发工作始于20世纪60年代。1964年初进行了双辊下注式铝带坯连续铸轧模拟实验，并于同年铸轧出厚8mm，宽250mm和400mm的铝板，1965年铸轧出宽700mm的铝带坯，1971年由东北轻合金加工厂研制成我国第一台8001Tim水平式下注式双辊铸轧机。1979年由华北铝加工厂研制成O650mm X 13001Tim我国第一台亨特式倾斜铸轧机，并于1981年和1983年相继研制成0650ramX 1600mm和O980mm×1600mm铸轧机，并通过部级鉴定，标志着我国铸轧技术进入成熟阶段。1984年中日诼神有色金属加工专用设备有限公司成立，并于1993年诼神公司为其母公司华北铝业有限公司试制成功我国第一台仿3CO960mm x 1550mm超型铸轧机。至此国产铸轧机发展成为具有标准型和超型这两种机型，而且铸轧机逐步实现标准化、系列化。 中国自1981年首台自制的铸轧机投产以来，制造了大量的有中国特色的双辊式连续铝带坯铸轧机，并出口到越南、印度尼西亚、俄罗斯等国。当然在装机水平方面与3C式及法塔亨特式的还有一些差距。1999年初，由钟掘院士担纲技术指导的“铝及铝合金铸轧新技术及设备研制开发”作为国家计委的重大科研项目启动。以钟掘为首的科研课题组经过一年多的攻关，于2000年7月在实验机上成功地铸轧出铸速为13.2 m／min，厚度为2mm的铸坯，并开发了铜基合金新型辊套材料、具有在线布流控制技术的新型铸咀、新型复合外冷润滑技术等一系列相关的新技术、新装置、新材料。 目前用连续铸轧法生产的铝板带在国内已占铝板带生产总量的70％，在国际上约占铝板带生产总量的40％左右。国内的连续铸轧设备已由十多年前的30多台套，增至目前的50多台套。 （二）钢铁材料的连续铸轧 连续铸轧工艺在钢铁材料的生产上的应用尚处于试生产阶段。制约连续铸轧工艺在钢铁工业上的应用的主要困难是钢铁材料的熔点高，控制铸轧过程稳定性的操作参数范围窄，边部质量控制与侧封难度大，铸轧过程中钢铁材料的传热、凝固过程比有色金属更复杂。 2003年我国宝钢对其新上的薄带铸轧机进行了工业性调试和试机。 4.2连续铸轧基本工艺过程 图4-1a为上注式铝带连续铸轧系统的示意图。经过精炼处理后的液体金属，通过流槽进入浇道系统，并控制前箱金属液面高度高于供料嘴。这样，液体金属靠本身静压力作用，从供料嘴顶端溢出，和冷却器旋转铸轧对辊接触，在对辊缝间完成凝固和热轧。 (a) (b) 图4-1(a) 上注式连续铸轧系统示意图，(b)金属在对辊间的连续铸轧过程示意图 金属熔体在冷凝器铸轧对辊间的凝固和热轧过程解析于图4-1b。金属熔体与铸轧辊接触时，在a和a’点立即冷却凝固形成薄壳。随着金属热量的不断被铸轧辊导出，液体金属不断结晶凝固，到b-b’面金属完全凝固。随着铸轧辊向上转动，在a-a’至b-b’界面范围内进行着铸轧。超过b-b’面，金属完全凝固后，进入固态轧制状态，当金属被轧制至两辊间隙最小面c-c’面时，整个轧制过程结束，c-c’的宽度即为铸轧板坯的厚度。a-a’面至c-c’面的的距离为铸轧区高度