关于参加“20xx年钢锭制造技术与管理研讨会”工作报告

主办单位：河北省冶金学会、重机行业炼钢分会、中国金属学会特殊钢分会 承办单位：冶金交流网

会议时间：20xx年5月22日---------20xx年5月23日

会议地点：河北省唐山市唐山宾馆

主 持 人：河北省冶金学会秘书长：陈冬

参加单位：中国钢铁研究总院、中科院金属所、沈阳铸造研究所、北京科技大学、上海大学、

东北大学、燕山大学、中国一重炼钢厂、辽宁科技大学、中国一重天津能材所、上重炼钢厂、太重冶铸分公司、沈重铸锻公司、天重江天重工、鞍钢重机铸钢厂、中冶京诚工程/装备技术公司、广重铸轧钢公司、山东通裕重工、江苏宏茂重工、中原特钢、邢台轧辊、攀钢集团江油长城特钢、苏南特钢、兴澄特钢、唐钢重机装备公司、西安重机、舞阳钢铁公司、武钢鄂钢公司湖北新冶钢、南钢集团冶金铸造公司、西宁特钢、威海华东重型装备公司、武钢三炼钢、武钢重工集团、首钢特钢迁西项目部、抚顺特钢技术中心、抚顺特钢第一炼钢厂、抚顺特钢第二炼钢厂、云南昆钢重型装备制造公司、唐山文丰特钢、济南力鲁特实业有限公司、南阳汉冶特钢、河冶科技、四川丰元机械制造公司、烟台台海玛努核电设备股份公司、、邯郸紫山特钢、沈阳德邦不锈钢产业公司、济源中原天宏特钢、山东鲁丽钢铁公司、辽宁凯瑞特钢、攀枝花瑞钢公司、上海宏钢电站设备铸锻公司、湖州永兴特种不锈钢公司、五矿营口中板公司等50余个重机厂家和特殊钢生产厂家及部分耐材厂家，中、小型锭模冶金辅具厂家，共110余人参加本次会议。

会议进程：5月22日上午，致开幕词、论文宣读；

5月22日下午，论文宣读；

5月23日上/下午，技术交流；

会议议题：钢锭的可控定向冷却凝固技术的应用技术、为解决大型钢锭内部疏松、偏析、晶

粒粗大等缺陷而采取的脉冲或振动激发金属液形核在钢锭凝固中的应用技术、大型（扁钢锭）钢锭内部缺陷的分析技术与解决方法、钢锭凝固技术的研究、钢锭模设计参数的讨论和改进、提高精炼钢水纯净度及浇注的预防措施讨论、浇注耐材对钢锭质量的影响及耐材质量的改进、生产管理对锻件质量的影响、电渣重熔发展中的问题、中间包冶金技术，大气浇注与真空浇注在生产实际中的利弊讨论，

空心钢锭的生产发展、对大型钢锭生产技术、产品质量、成本的讨论等。

20xx年钢锭制造技术与管理研讨会会议纪要:

中国金属学会特殊钢学会李士琦副理事长、中国重机行业炼钢分会管仲毅秘书长、一重能材所赵林书记代表各自行业向大会致词。本次会议的主题是围绕特钢与重机行业共同关心的材料制备、生产技术、工艺装备、企业管理以及行业未来发展等问题，特别是对大型钢锭制备过程中遇到的一些难点、热点，从产、学、研、用等不同角度进行了分析与研讨。针对能源、交通、机械、海洋工程、国防军工、航空航天用钢的制备等方面做了深入细致的沟通与交流。本次会议有三大特点：

一是专业化特色。以大型钢锭制备为切入点，基于浇注和凝固的主线，突出大钢锭的重要性，重点从原辅材料准备、电弧炉炼钢、特殊钢品种开发、特殊钢专业化流程发展方向、高纯净钢锭生产技术、电渣冶金、过程质量控制、质量检验等，来自全国特钢行业和重机行业的专家、学者根据各自的实践经验和专业技术，做了精彩的专题报告；

二是会议组织模式别具一格。实现了中国金属学会特殊钢分会与重机行业冶炼分会的首次合作，利在相互交流、技术共享、全面促进、共同提高、缩短装备制造业与国际先进水平的差距，实现我国高端装备制造业的突破。

三是将特钢行业的高效率、快节奏、高品质与重机行业的高标准、严要求、高质量有机结合，打造一个重机行业与特钢行业的全新理念。

北科大李士琦教授从电弧炉炼钢现状、存在问题以及未来发展方向进行了深入细致的演讲；钢铁研究总院刘剑辉博士，针对特殊钢品种和流程的持续优化，从顶层设计的角度进行了深刻的剖析；沈阳金属所胡小强博士，对我国百吨级大型钢锭的解剖进行了认真的分析研究与探讨；上海大学翟启杰教授，从电脉冲外场对凝固的作用，进行了深入浅出的阐述。 部分教授及专家讲话摘录：

一、一重天津能源材料研究所党委书记赵林

1. 在“十一五”期间我国锻件发展情况：

1）核电发展是该期最大的成绩，进步比较快，AP1000（三代）所有核级锻件几乎都

能生产，AP1000核岛主管道现在处于研发阶段；

2）火电方面，超超临界机组，高、中、低压转子和缸体也能生产，但超临界产品还

没有达到产业化，当前生产不稳定；超超临界转子生产技术发展速度不快，大型

超超临界转子、高中低压转子基本上靠进口，国内只是零星生产，我们要在十二

五迎头赶上，要批量化、稳定化发展；

3）水电方面，一重、二重、大重在大型不锈钢铸件都能生产，但同国外相比，问题

还比较大，在生产装备上我国在世界上是一流的，但是在技术水平上和日本JSW，

韩国斗山等世界一流企业相比还存在着很大的差距；

4）核电产品连续出现质量问题，在成本高、利用率低（据说国内转子利用率低于50%）

这都是目前存在的问题；

2.“十二五”攻关目标：

1）一重在生产核电中核岛及常规岛的部件（蒸发器、反应器、锥形通体）上已经有

一个很好的基础，已经达到了世界先进水平，只要是质量还需提高，我厂已生产

了用于百万低压转子619吨钢锭，解剖比较好，下一步进行批量化发展；

2）超超临界转子运行环境温度越来越高，目标是研发转子工作温度由650℃升至

700℃，当前的12Cr高压转子性能已经满足不了要求，还待研发；超纯净低压转

子的生产还没有稳定；

3）在水电上，国家计划在长江流域上每隔100公里建设一个水电站，所以对生产水

电铸锻件是一个好的市场；

4）和“十一五”相比，“十二五”不再是投资，上规模，因为当前大型压机已经过剩，

我们已经投入很大的资金和硬件，规模是有了，主要就是“加快转型升级”，由“粗

放式向内敛式”发展，靠技术支撑，加强内部管理，降低成本，搞活内部机制。

5）从制造性企业向技术服务性企业发展，帮组用户解决问题和困难；

6）生产模式的转型：从单件、小批量生产（效率不高，成本居高，质量不稳）向专

业化迈进；

7）提升素质，关键在人，在于一个群体和一种企业文化，提高方方面面的素质，当

前已经靠企业文化来提高竞争力的问题上来。

3.大钢锭生产中还有很多问题，对VC浇注的大钢锭应该是个系统性的检查，研究的过

程，EBT+LF+VD?VC在过程中有几个关键点，那个点失控了，都可能造成很大的质量问题。

4.针对铝脱氧的钢种，建议使用高铝砖砌筑的中间包，否则易造成钢液二次氧化。

5.有挡渣堰的中间包对防治卷渣和控制大颗粒夹杂有着很大作用。

6.在钢锭模内，怎么把氧化物从凝固前沿排出去是我们下一步研究的对象。

7.大型钢锭的冒口锥度不能太大，一般保持在8%~~10%。

8.当前的模拟软件对疏松模拟不出来，这是我们下一步研究对象；

9.冒口保温非常关键，一重采取WDS（进口隔热憎水板）+保温层+保温砖来砌筑，解

决了冒口端疏松和裂纹现象。

10.VD后的软搅拌非常重要，时间上应保证夹杂物充分上浮，而在管理上也应该做好干

燥清洁工作，导流管在VC浇注过程中结瘤现象仍在存在（当前也是各大重机厂研究解决的对象），发热剂怎么加也是一个问题。

11.当前我国统计工作也存在缺陷，针对我们现在发现和疑惑的问题，日本20年前已经

发现和解决了，所以在当前日本科研上找不到我们当前需要解决的问题，我们在研究上，对某些机理还研究不够，认识不足。

12.沉积锥不一定是缺陷，和发热剂加入后形成结晶雨有关，所以发热剂要有一个正确

的加入方法，不能量大；而且加入后不能振动，从罐内吊出时，应把模具整体吊出；关键还是提高精炼钢水的纯净度。

二、钢铁研究总院董翰专家：

1.国内高端产品不是做不出来，而是稳定化不好；

2.首先要考虑品质，接着考虑成本。

三、北京科技大学李士琦教授：

1.世界上最先进的大型电炉（≥70吨）都在中国，学习电炉相关技术不必到国外；

2.随着对节能减排的日益要求，电炉比例将逐步增加，但废钢短缺问题还是主要问题，

预计到20xx年后，废钢短缺问题将逐步得到缓解；

3.合理电气运用技术的应用（主要是极束氧枪应用）取得了高效、节能、安全生产的

效果；

四、上重管仲毅厂长：

1.生产超纯低压转子VCD前钢液中的氧含量要有一个合适的值，其值还需验证；

2.针对真空锭连续不合格现象，没有找出报废真正原因，认为开发大气浇注54吨（船

用曲臂、轧辊），甚至80吨下注钢锭是上重今后开发的目标；

3.下注汤道材料建议使用莫来石锆质或高铝硅线石质，中间包使用偏酸性材料对钢水

质量存在影响；

4.上重采用进口保护渣来防治沉积锥带来的危害；

5.锻造余量要精确，不能随意增加余量，上重对出现的锻造问题，要进一步称量剁掉

的冒口重量，通过冒口重量来考察利用率，日本也是这样做的，否则难以找出问题

根源；

6.对于锻造台阶状的轴类锻件，日本技术是先从大身开始拔，从大节向小节拔，此方

法能很好促进锻件内部质量的提高；

五、东北大学材料与冶金学院刘喜海教授：

1.氧是钢锭中的万恶之源，气体保护是提高电渣锭质量重要措施也是当前电渣重熔炉

发展方向；

2.没有一个好的钢锭，就没有一个好的产品；不能靠后续加工来弥补前期质量存在的

缺陷；

3.当前精炼钢水质量已经达到一个很高水平，传统的电渣重熔已经满足不了生产需

求；

4.真空电渣重熔技术在当前国内还没有实现；

六、辽宁科技大学冶金工程技术中心胡林教授（专研轧制特厚板用大型扁钢锭技术）：

1.倒V偏析和冒口保温是非常相关的，冒口采用漂珠材料保温效果好，而大多数绝热

板生产厂家采用沉珠材料作为原材料，此种绝热板效果不好；

2.生产优质的锻轧件是一个系统工程，必须系统地优化；

3.对铸锭用辅助材料的质量、清理、烘烤等措施和制度绝不能放松；

4.保护渣建议撒入锭模中，不赞成吊挂方式加入保护渣；

5.不赞成汤道内孔涂抹氧化锆涂层，因为浇注时易剥落，影响钢的质量；

6.水口结瘤比卷渣危害还大，应及时捅出结瘤；

7.浇注完，腾坑时间不能太短，防治结晶雨产生；

8.浇注完，精炼包内应留有一定高度的钢水，防治卷渣现象产生；

七、燕山大学王明家教授：

1.对于加工25Cr2Ni4MoV钢锭加工前锯掉冒口后发现鸡爪状裂纹时，认为和铸锭有

关，应和冒口的保温及发热剂加入有关，建议不用锯掉冒口，先锻造，加大锻比，应该能把裂纹锻合；

2.冶炼+铸锭是个系统工程，应从源头来控制，否则一处失控，全盘皆输；

3.底盘的定向凝固的冷却能力比较有限，一般只能控制到距底盘750mm以内；

4.对于锭身和冒口凝固中有一个“液芯高径比”研究，合理解决固相和液相之间的过

度，能很好地控制枝晶搭桥和疏松现象；

5.冒口保温非常关键，要采用复合耐火材料做绝热板；

八、一重炼钢厂乔世章厂长：

1.VD时卷渣现象和软搅拌时间不够对钢锭的质量有很大的危害；

2.冶炼+铸锭是一个系统工程，必须密切加强过程监督和检查；

3.提高精炼钢水的质量是生产优质锻件的基础（主要针对浇注系统做得很到位时的管

理感触）；

4.不赞成中间包采用弱碱性材料对钢液造成二次污染的结论，一重仍然沿用叶腊石碳

化硅材质中间包工作衬；

5.VC前的氧活度对VC时钢流发散起到关键作用；

6.精确控制成分是对冶炼的最基本要求；

7. 逐步实行中间包水口吹氩技术、滑板控流技术和芯杆联合使用技术；

8.计划逐步取消中间包，由精炼包直接坐到VC盖上进行真空浇注。

参会后的个人感受

一、大型钢锭中心疏松、偏析及晶粒粗大是当前大型钢锭普遍存在的问题，为解决这些问题

而采用水冷等定向凝固技术、振动激发形核技术、脉冲形核技术将很快在国内实现，将成为企业核心竞争力。

二、大型空心钢锭的研制及生产技术是生产大型桶类锻件（核电及石化）主要发展方向，也

将是企业解决钢锭偏析，改善锻件内壁质量及提高生产率，降低成本重要途径；

三、生产合格锻件是一个系统工程，在成熟工艺技术上（而我们工艺技术当前还没有进一步

细化和完善及改进），应进一步加强精细化管理，改进辅具工装，时刻加强生产过程的跟踪监督和检查，对关键用耐材和辅料的质量必须稳定而有所提高；

四、针对技术成熟的一重、二重和即将崛起的华东重工，大型锻件生产竞争将更加激烈，壮

大科研队伍，夯实工艺基础，加强国内外技术情报密切交流，增强工艺技术科研创新实力将势在必行；

五、特厚板用特殊钢种高质量扁钢锭也将是大型锻件发展的方向。

六、非常感谢分厂领导和分公司领导能给予本人外出参加本次技术交流会议机会，虽然河北

冶金学会初次举办此类会议，各项准备还未完善，但通过参加本次会议，本人从内心触动很大，一方面了解国内外大型铸锭技术的发展，一方面对我们大型钢锭的生产提供了一定的技术支持和交流；同时，也感谢一重能源研究所赵林书记、一重炼钢厂乔世章厂长、上重管仲毅厂长对我们技术支持和同行关怀。

优秀论文推选：

1.《锻造用大钢锭生产工艺技术的研究》，Page116； 2.《空心钢锭生产技术的发展与应用》，Page134； 3.《百吨级低压转子用大型钢锭的解剖》，见附页； 4.《浅谈钢中酸溶铝对钢锭质量的影响》，Page181； 5.《特厚板用大型扁钢锭的铸造技术》，Page203；

6.《脉冲电流及脉冲磁致振荡凝固细晶技术及其在铸锭生产中的应用》，见附页。

借鉴性论文推选：

1.《大型锻钢支承辊用真空浇注钢锭过程质量控制》，Page96； 2.《龙钢150吨钢包生产技术探讨》，Page163； 3.《锻造圆钢中大颗粒夹杂的成因分析》，Page100； 4.《SCM822H铸锭充型和凝固过程的模拟研究》，Page171； 5.《唐钢SPHC脱硫控硅的生产实践》，Page188；

6.《45T大厚度扁钢锭常见缺陷定性及改进措施》，Page210； 7.《大型钢锭铸锭技术优化及其数值模拟》，Page34； 8.《大型锻钢支撑辊用钢锭无流浇注工艺研究》，Page86；

9.《振动激发金属液形成核技术在钢锭凝固过程中的应用探讨》，Page25。

重要专家及重要厂家代表联系电话明细表

提示：带标注的专家当前被行业推选为“优秀专家”。

汇报人：周小全 20xx年6月6日

第二篇：钢锭加热

钢锭加热

创建时间：2008-08-02

钢锭加热(ingot reheating)

使钢锭获得能满足热加工所需的温度并使之内外均匀的工序。钢锭的加热温度，一般指出炉温度，通常要比热加工开始温度略高，因钢锭从炉子到加工设备存在温降。钢锭加热的目的是使钢锭具有足够的塑性，降低轧制时的变形抗力，减少轧制能耗，改善内部组织。

钢锭加热过程主要有两个阶段：加热阶段(包括低温加热及高温加热)，将钢锭表面温度提高到出炉温度；均热阶段，使钢锭内外温度均匀化。由于钢锭断面大，均热阶段显得更突出。对于断面大于

500mm×500mm，重量大于2t的冷锭的均热需要较长时间向锭中心传送热量。热锭，特别是液芯钢锭，因为中心温度高，加热时除了向锭表面供热外，还要充分利用钢锭中心部分的潜热往外扩散来达到均热的目的。因此，钢锭加热常用坑式均热炉，而小钢锭(包括合金钢锭)可采用连续式加热：沪(见加热炉)。此外，在锻压车间还使用室状加热炉，以满足小批量多品种的高合金钢锭加热的需要。

当钢锭的加热制度不合理时，会产生大量氧化铁皮、脱碳、过热、过烧以及过大的内应力等缺陷使钢锭质量恶化，造成废品。因此，了解钢的加热理论，拟定合理的加热制度是很重要的。钢锭的加热制度主要是指加热温度(见初轧温度规程)、加热速度和加热时间。

加热速度 指单位时间内钢锭表面温升程度(℃／237h)，也可用钢料横断面热透数值(mm／min)表示。加热速度越快，炉子生产能力越高，燃料消耗和金属烧损相对就少。所以快速加热是强化炉子生产能力的重要措施。但是，提高加热速度有两个限制条件：一个是炉子最大可能的加热速度；另一个是钢料允许的加热速度。最大可能的加热速度与炉子性能有关，决定于炉子结构型式、燃料种类及燃烧状况等因素。钢锭允许的加热速度，则以保持钢锭的整体性不被破坏为限度。它取决于钢在加热时所产生的应力，该应力与钢的导热性、力学性能和钢料断面尺寸等有关。

另外加热速度在不同加热阶段也是有区别的。在低温加热阶段，因各类钢的低温导热性差别很大，高合金钢的导热性最差，而低碳与低合金钢的导热性则较好。导热性差的钢加热时钢锭表面和中心会出现较大的温差，引起内外层膨胀不均而产生温度应力(也叫热应力)。以中心的轴向应力最大，而且是拉应力，因此钢锭中心部分容易产生裂纹。一般钢锭在500～550℃出现温度应力。为了避免产生过大的温度应力和出现中心裂纹，低温时的加热速度应小一些。温度应力随时间的变化和断面温度随时间的变化是一致的，因此可以根据钢料加热中断面温差的变化来反映温度应力的变化。此外在考虑温度应力的同时还要考虑组织应力，对有相变的钢，在加热中因相变前后组织比容的变化，钢锭表面与中心不同时发生相变，会产生组织应力，其规律是：增加比容的转变区受压应力：减小比容的转变区受拉应力。在加热阶段组织应力同温度应力的方向在钢锭表面层正好相反，致使总内应力(拉应力)数值降低。而在钢锭中心部，方向相同，总内应力数值增加。钢锭加热到800℃以上的高温段时，金属塑性提高，温度应力减小，组织应力迅速松弛，因此可用快速加热’。生产中常用的加热速度曲线有如图1所示的3种。曲线1表示从装炉到出钢温度始终用固定最大加热速度进行，称不变加热速度，适用于低碳钢和低合金钢锭。曲线2表示低温阶段和高温阶段用不同的加热速度，适用于低导热性的合金钢及中、高碳钢。曲线3考虑某些钢种在700～950℃间产生较大组织转变应力，因此，在该区停留保温，待组织全部转变完成后再继续升温。

加热时间 指钢锭加热到出炉温度所需时间，它包括预热、加热和均热三段时间的总和。确定加热时间的方法，可按传热学理论计算，或用经验公式、试验图表等来确定。理论计算法由于计算复杂，

且与实际有差距，在生产中很少采用。经验公式或图表法虽然使用方便，但有一定局限性，也只能作为估算使用。

钢的加热时间，取决于钢的化学成分、装炉时钢锭

温度及其断面尺寸等。不同含碳量、边长为600～650mm、重量为6～7t的碳钢方锭，加热时间与钢锭装炉温度的关系如图2所示。其中低碳钢锭(C<O．3％)的加热温度为1200～1250℃，冷锭装炉时均热炉的炉温不降低。中碳钢锭(C=0.3％～0.6％)的加热温度为1150～1200℃，冷锭装炉时均热炉炉墙温度降到700～800℃。高碳钢锭(C>0.6％)的加热温度为ll00～1150℃，冷锭装炉时炉墙温度降到600～700℃。

钢锭的加热时间与钢锭装炉温度有关，钢锭温度高，则加热时间短，炉子能耗少，炉子周转快，对生产有利。为了提高钢锭的装炉温度，需加强钢锭的运输和调度，减少传搁时间。沸腾钢锭表面温度超过900℃时，其中心仍为液芯，装炉后利用其未凝固区热量向外扩散，可以缩短钢锭的加热时间。加热液芯钢锭能减少燃料消耗，有效地改进均热炉的技术经济指标。

对一些合金钢及特殊钢钢锭需根据钢中合金元素和碳的含量，制定专用的加热制度。但也有许多合金钢根据其物理性能可参照碳钢的加热制度加热。

每种钢锭的加热，必须按一定的加热规程和加热图表来进行。加热图表给出不同类钢组的钢号、最高控制炉温、钢锭装炉温度、钢锭单重、装炉块数以及加热到出钢温度的时间等。钢锭加热时间与炉中装锭量有关。装锭多加热时间就长。加热过程中在钢锭表面和中心产生的温度差过大，容易在钢锭上形成裂纹，轧制时造成废品。因此，温度差不能超出一定范围。对低碳、中碳钢6～7t锭来说温差应不大于70～75℃，其他钢锭的温差应不大于50

钢-材系统热过程(1)

高仲龙 张欣欣 温治 高光宁

摘要：讨论了钢铁工业由钢到材系统热过程的流程及其优化，钢锭(连铸坯)的热状态及流程选定，系统热过程数学模型及其应用。

关键词：连铸；数学模型；钢锭；热过程

中图分类号：TF771 文献标识码：A 文章编号：1002-1639(1999)05-0002-03

Thermal Process from Steel into Shapes(1)

GAO Zhong-long,ZHANG Xin-xin,WEN Zhi,GAO Guang-ning

Thermal Eng.Dept.,Beijing Scie.& Technol.Univ.,Beijing 100083,China Abstract: In the paper, the authors discuss the route and its optimization of the thermal process from steel into shapes in iron and steel industry,the thermal state and route selection of the continuous casting ingots,and the mathematic model of thermal process and its application.

Key Words: continuous casting;mathematic model;steel ingot;thermal process 1 前言

目前由钢到材生产流程有两个系统，即模铸系统和连铸系统。模铸系统是钢液出炉后浇注成各种规格的钢锭，然后经过初轧开坯，再轧制成材，故又称为钢锭系统。连铸系统是钢液注入连铸机，铸成各种规格的坯料，钢坯的断面尺寸比钢锭小得多，可以省去初轧开坯工序，显然这是极大的节约和高效，是钢铁工业技术的重大进步，连铸系统终将取代模铸系统。

2 钢锭系统［1］

20世纪70年代以前，钢液大都浇成钢锭，钢锭要经过初轧开成断面尺寸较小的钢坯后，作为原料供给后步工序的各成材厂。钢锭系统热过程见图1所示。

图1 钢锭系统热过程

2.1 钢锭冷装流程

从热能利用角度看，钢锭放冷后再加热，这本身就是热能的浪费，该流程增加了钢锭加热炉(均热炉)的负担，致使均热炉的能耗大，产量低。如果钢锭不放冷，趁热装炉加热，即钢锭热装，则可全面改善均热炉的热工作。

2.2 钢锭热装流程

热装均热炉的钢锭温度每提高50 ℃，均热炉产量提高7%左右，节能8%～10%。该流程已普遍为生产采用，为此生产中尽可能提高钢锭装炉温度，甚至高到钢锭内部尚有未凝固的钢液就装炉，即钢锭带液芯装炉。

2.3 钢锭液芯加热流程

该流程不仅利用了钢锭的高温显热，而且利用了液芯凝固所释放的潜热，用来均热钢锭自身，因此其节能效果显著，达70%～85%，钢锭在炉时间也显著缩短，均热炉产量水平提高2倍。从80年代初在我国各普碳钢厂陆续采用该流程。该流程钢锭液芯在炉内全凝后出炉。

2.4 钢锭液芯轧制流程

钢锭带液芯装炉，出炉时钢锭仍有少量液芯，在轧制过程中液芯全凝，称之为钢锭液芯轧制流程。该流程进一步缩短钢锭在炉时间，均热炉节能90%～95%，产量水平提高3倍。从80年代初我国各普碳钢厂陆续开发应用该流程。

由于液芯加热流程和液芯轧制流程的均热炉耗能极少；亦可称之为微能加热和轧制工艺。理论计算和实践表明，高温液芯锭所具有的显热和凝固潜热已大大高于出轧钢锭应具有的热能，因此存在着不供热靠钢锭自身均热而直接轧制的可能。

2.5 钢锭不加热轧制流程

液芯锭在不供热的保温设备中均热，在轧制过程中液芯全凝。由于不供热，

没有能量消耗，有的称之为零能轧制。钢锭自身的均热可以在不供热的均热炉内进行，也可以专门修建保温设备用于均热，因此均热炉的生产能力如何对该流程不存在任何约束。

上述由钢锭至钢坯各流程的优化顺序是：不加热轧制→液芯轧制→液芯加热→热装→冷装。由于生产过程受制于很多因素，不可能全部实现最佳流程，要根据装炉钢锭的热状态按优化顺序选定流程，而装炉钢锭热状态的情况则取决于钢液出炉到钢锭装炉这一过程中的各个环节的生产状况，如钢锭浇注、钢锭静置、钢锭脱模、钢锭运送等。为了提高钢锭装炉温度，必须对钢锭传送过程各环节的不合理规章制度进行改革，并要加强调度管理工作。

钢锭经初轧开成钢坯后，由钢坯到钢材也有不同流程。

2.6 钢坯冷装流程

初轧后的热钢坯放冷，再送加热炉加热后轧制成材，显然是热能的浪费，加热炉的能耗多，产量低。

2.7 钢坯热装流程

如车间布置及运输等条件允许，初轧后的热钢坯直接装炉，在炉内补充热量，使钢坯达到热轧要求，则加热炉必然节能和高产。一般而言钢坯装炉温度每提高50 ℃，加热炉节能3%～4%，产量水平提高3%～5%。

2.8 钢坯直接轧制流程

初轧后的热钢坯直送轧机轧制成材，即所谓“一火成材”，这就取消了中间的加热工序，显然是最高效节能的。但一些老厂在流程布置上不具备条件，需进行改造。

钢坯到钢材流程以直接轧制(一火成材)为最佳，若不具备条件也应争取钢坯热送，实现钢坯热装炉。

3 连铸系统［1，3］

70年代连续铸钢流程得到迅速发展，到80年代末(19xx年)全世界的连铸比(连铸坯占全部铸钢的比率)达61.8%，法国、意大利、日本的连铸比高达94%左右，联邦德国为90%，英国为80%，美国65%，前苏联17.3%，我国为16.3%。我国连铸比逐年增加迅速，19xx年为34%，19xx年为68%，20xx年计划达到80%。连铸系统取消了钢锭系统的初轧开坯工序，经济效益显著，是钢铁工业的重要技术突破。以板坯为例的连铸系统热过程见图2所示。

图2 连铸板坯系统热过程

3.1 连铸坯冷装流程

该流程是把连铸坯放冷后再装炉加热，其中同样存在热能的浪费，因此炉子能耗多，连铸坯在炉时间长，炉子产量低。

3.2 连铸坯热装流程

把热连铸坯装入保温设备(如保温坑、保温车等)内保温，然后再配装入炉，保温设备在连铸和加热炉之间起缓冲和协调作用，连铸和热轧可以各自独立地编制生产计划，其装炉的坯温为400～700 ℃，与冷装相比，加热炉节能20%～40%，产量提高30%～40%。

3.3 连铸坯直接热装流程

该流程连铸序号与装炉序号是相同的，连铸和热轧必须一体化组织生产，其装炉坯温可达700～1 000 ℃，加热炉节能40%～60%，产量提高40%～50%。

3.4 连铸坯直接轧制流程

该流程连铸坯在1 100 ℃条件下不装加热炉，在输送过程中通过边角补热装置将边角局部提温后直送轧机轧制，该流程对连铸与热轧一体化生产的要求更高，由于取消了加热炉这道工序，其综合经济效益最高，而实现的难度更大。 生产中可根据当时条件组织不同流程，其优化顺序是：直接轧制→直接热装→热装→冷装。

连铸技术的发展趋势是连铸与轧制工艺的衔接，使二者更紧密的结合，实现最短的生产工艺流程，最大限度地节约能源，提高金属收得率，缩短从钢液到成材的生产周期，获得更大的技术经济效益。在此趋势下有两个技术发展方向在世界范围内展开，一个是连铸坯的热送热装和直接轧制技术，即上面所述的诸流程，

该项技术80年代以来已逐步实现了工业化生产；另一个是开发研究接近成品形状尺寸的连铸新技术，称之为近终形连铸技术，该技术有如下几个层次的流程。

3.5 薄板坯连铸流程

铸坯厚度为30～80 mm，可直接为热带精轧机供坯，取消了中厚板坯至薄板坯这一工序，通过一个热缓冲区均热炉的保温补热后，将薄板坯与现代化连轧机直接连接起来，实现连铸—连轧，缩短了工艺流程。我国珠钢、邯钢、包钢等厂都已引进该项技术，将陆续投产。

3.6 带钢连铸流程

铸坯厚度为1～10 mm，取代热带轧机，直接铸出带钢，比薄板坯连铸更前进一步，当然在设备和工艺方面的难度更大，目前处于开发研制阶段。

3.7 薄带连铸流程

薄带厚度为20～50 μm，取代带钢冷轧机，所研究的薄带浇铸方法很多，如单辊连铸、双辊连铸以及反向凝固等工艺。其中较为流行的是双辊薄带连铸工艺，钢液注入两个相对连续旋转的冷却辊间隙内，然后冷却成薄带。反向凝固工艺则突破了传统的连铸和轧制模式，将一定厚度的母带以一定速度通过反向凝固器内的钢液，母带使其表面附近的钢液迅速降温、凝固，并粘附在母带表面，当表面还处于半凝固状态时通过轧辊热轧并平整表面，还可以进一步冷轧，实现连铸—热轧—冷轧一次完成。薄带连铸的各种工艺尚处在实验开发阶段。 4 钢锭或连铸坯的热状态及流程选定

由于生产过程受制于很多因素，不可能都实现最佳流程，要根据钢锭或连铸坯的热状态按优化顺序选定流程。

4.1 热状态

主要内容是：

(1)温度场。即钢锭或连铸坯的任意时刻、任意点的温度，以此为基础可以知道钢锭或连铸坯有代表性的温度，如角部点温度、表面中点温度、表面平均温度、整体平均温度等。

(2)凝固场。即任意时刻钢锭或连铸坯的凝固情况，以此为基础可以知道钢锭或连铸坯的凝固层厚度，凝固率(或液芯率)以及全凝时间等。

(3)载热量。即任意时刻钢锭或连铸坯本身所具有的热量，以此为基础可以知道钢锭或连铸坯达到热轧要求还应补充的热量。

(4)应力场。即钢锭或连铸坯任意时刻、任意点的温度应力，为研究钢锭或连铸坯质量和判断产品是否出现裂纹等提供依据。在研究热送热装以及直接轧制等流程问题时，一般不计算应力场。

4.2 流程的选定

(1)钢锭不加热轧制流程或连铸坯直接轧制流程。如果钢锭、连铸坯以及钢坯的载热量(或温度场)远远超过轧制所应具有的热量(或温度场)，就有实现钢锭不加热轧制、连铸坯直接轧制以及钢坯一火成材的可能。对于钢锭或连铸坯而言，尽管载热量足够，但由于钢锭或连铸坯表面温度过低，还必须在保温设备内保温均热或表面边角补充加热，使表里温差小于规定值，达到所要求的温度均匀性后，方可进行轧制。

(2)钢锭液芯轧制流程。如果装炉钢锭载热量稍大于出轧钢锭应具有的热量，则有实现液芯轧制的可能，当钢锭液芯率小于6%～8%，并且炉内钢锭表面温度大于规定值后，即可出炉轧制，而且可以保证轧制过程中轧件不出鼓肚，并在轧制终了时液芯全凝。

(3)钢锭液芯加热流程。如果装炉钢锭载热量略小于或等于出轧钢锭应具有的热量，则可实现液芯加热，因为装炉时钢锭的液芯率不大，所以钢锭在炉内加热过程中液芯可以全凝。

(4)钢锭或连铸坯以及钢坯的热装流程。如果钢锭、连铸坯或钢坯的载热量小于出轧应具有的热量，但远远大于冷锭或冷坯的载热量，这属于热装流程。对于连铸坯而言，如果连铸和轧制的生产计划一致，即可直接热装加热炉，属连铸坯直接热装流程；如果连铸和轧制生产计划编制不统一，则连铸坯要放保温设备内保温，然后根据轧制计划安排再热装加热炉，就是连铸坯热装流程。

流程的选定取决于钢锭或连铸坯的热状态，而各种热状态参数可以通过钢-材系统热过程数学模型计算求得。