连铸工程设计规范[附条文说明]GB50580-2010

前言

中华人民共和国国家标准

连铸工程设计规范

Code for design of continuous casting engineering

GB 50580-2010

2010-05-31 发布 2010-12-01 实施

中华人民共和国住房和城乡建设部

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第591号

关于发布国家标准《连铸工程设计规范》的公告

现批准《连铸工程设计规范》为国家标准，编号为GB 50580-2010，自2010年12月1日起实施。其中，第3.0. 27、4.1.6、4. 4. 8、7.1. 1(2)条(款)为强制性条文，必须严格执行。

本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

二〇一〇年五月三十一日

本规范是根据原建设部《关于印发<2006年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)>的通知》(建标函[2006]136号)的要求，由中冶京诚工程技术有限公司会同有关单位共同编制完成的。

本规范在编制过程中，遵照国家有关的基本建设方针和相关的产业政策，通过有针对性的钢铁企业调查和资料收集，总结近年来钢铁行业设计单位、生产单位的经验，广泛征求了全国有关设计、科研、企业等单位的有关专家、学者和设计人员的意见，同时研究和消化吸收了国外最新的设计成果，经编制组认真研究分析、多次修改，最后经审查定稿。

本规范分为8章，主要内容包括：总则、术语、基本规定、连铸车间工艺设计、连铸机工艺参数及机型选择、连铸机设备、电气及自动化、水处理设施等。

本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，中国冶金建设协会负责日常管理，中冶京诚工程技术有限公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位注意总结经验，积累资料，将有关意见反馈给中冶京诚工程技术有限公司(地址：北京市北京经济技术开发区建安街7号，邮政编码：100176，E-mail：lizhenzi@ceri. com.cn)，以供今后修订时参考。

本规范主编单位、参编单位、主要起草人及主要审查人：

主编单位：中冶京诚工程技术有限公司

参编单位：中冶赛迪工程技术股份有限公司

中冶南方工程技术有限公司

中冶华天工程技术有限公司

中冶连铸技术工程股份有限公司

中冶东方工程技术有限公司

上海宝钢股份有限公司

上海宝钢工程技术有限公司

武汉钢铁集团公司

主要起草人：顾家声陈卫强林刚高毅夫张莉赵家逊张力才朴世云任晓茹刘燕祁亚东刘惠吴为陈林权谢义武沈同庆赵喜悦李万国王雷孟广兵

主要审查人：蔡开科郭启蛟李百炼魏祖康杨拉道殷皓张如斌朱苗勇

条文说明

制定说明

本规范编制过程中严格遵循以下编制原则：必须严格贯彻执行国家钢铁产业发展政策的有关规定，以及相关的法律、法规及方针政策；认真研究国内外已有的先进技术、科技成果和先进标准；深入了解生产单位的实际情况，广泛收集生产单位的意见和建议；积极采用行之有效的新工艺、新技术、新材料，体现高效、低耗、节能、环保的原则，做到技术先进、经济合理、安全实用。

本规范编制工作从2006年5月启动，历经三年多时间完成。期间主要完成工作包括筹建编制组、编制工作大钢、征求意见稿、送审稿、报批稿等。

编制组筹建在中国冶金建设协会组织下完成，考虑到该规范是我国第一部连铸设计规范，为使规范具有先进性、可操作性、可实施性，编制组由6家钢铁设计研究单位和2家钢铁企业组成。在设计单位选择上，我们重点考虑所选单位有代表性，即综合设计单位和行业设计单位。在钢铁企业选择上，我们重点选择企业规模大小、地理位置等代表性钢铁企业。

征求意见稿编制是在原《连铸工程设计规定》YB 9059-95的基础上，各起草单位按照工作分工，开展了广泛的调研，在充分调查研究基础上，收集有关资料，分别完成了本规范分工部分的初稿。主编单位将各起草单位提供的初稿汇总一起，形成征求意见稿的初稿，并将电子版发往各参编单位互审。各参编单位安排本单位资深专家认真把关，提出了许多宝贵意见。主编单位汇总各参编单位的审核意见后形成了征求意见稿的初稿。通过编制组召开的两次编制会议，对该初稿进行了充分的讨论和修改补充，同时又再一次广泛征求意见，主编单位整理汇总各编写单位的修改稿，形成了规范的征求意见稿。

征求意见稿由国家工程建设标准化信息网在网上发布征求意见，同时用信函方式邀请参编单位以外的设计单位、钢铁协会、企业有关专家对条文进行审查。编制组对征求意见阶段返回的45条建议和意见进一步论证、达成共识，对规范中相关条文进行修改，最终形成送审稿。

送审稿由中国冶金建设协会组织召开审查会，邀请参编单位以外的钢铁企业、钢铁设计院、大学等单位的8名专家进行评审，编制组对专家评审意见进行论证、确认，完善规范条文，形成报批稿。

本规范是我国第一部连铸工程设计规范，总结了新中国成立以来特别是改革开放以来连铸工程设计的主要经验。本规范的出台，将填补我国连铸工程设计规范的一项空白，同时推动和促进我国连铸事业的发展；将促进连铸工程设计的科学化和规范化，提高连铸工程设计效率、质量和水平，以适应社会主义市场经济发展的需要，同时必将产生巨大的社会经济效益。

鉴于本规范是初次编制，内容是否齐全、条文是否具有可操作性、先进性、约束性等都需要在执行中证实和完善。因此，及时跟踪了解规范使用情况，为完善、修订规范，搜集第一手资料是今后的主要工作。

为了在使用本规范时能正确理解和执行条文规定，编制组编写了《连铸工程设计规范》条文说明，本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。

1总则

1.0.1 为使连铸工程设计符合国家和行业现行的技术政策和相关的各项标准的规定，统一工程建设标准，提高工程设计质量，做到技术先进、经济合理、节能环保、安全可靠、管理方便，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于新建、改建和扩建的连铸工程设计。

1.0.3 连铸工程设计应认真贯彻执行国家钢铁产业发展政策，坚持清洁生产、循环经济的原则，提高环境保护和资源综合利用水平，节能降耗。应在不断总结生产实践经验基础上，积极采用成熟可靠的新技术、新工艺、新材料和新设备，提升设计技术水平，降低工程造价和运行成本。

1.0.4 连铸工程设计除应符合本规范外，尚应符合现行国家有关标准的规定。

条文说明

1.0.1 本条文阐明了编制本规范的目的。

通过近十年来连铸工程设计实践验证，连铸工程设计技术，积累了丰富的、系列化的、符合当代连铸技术发展方向且成熟可靠的设计经验。我国正在由钢铁大国迈向钢铁强国的进程中，国家钢铁产业发展政策也有较大调整。现行行业标准《连铸工程设计规定》YB 9059-95已实施十余年。因此，制定一个符合当前连铸技术水平、体现国家技术政策的新导向、突出连铸生产新工艺和新技术的《连铸工程设计规范》是迫切需要的。

1.0.2 本条规定了本规范的适用范围。

凡新建的连铸工程设计，条件允许其完全按本规范的要求进行设计，而旧有炼钢车间改、扩建则因实际条件限制，难以完全执行本规范，故应注意结合实际条件，凡条件允许的都应按本规范执行。

1.0.3 本条文规定了本规范编制的基本原则。

1 规范的编制充分贯彻执行国家产业发展规划，体现国家连铸技术政策的新导向，推动产业结构的优化升级。要求设计中增强生态意识，倡导绿色环保，积极采用有利于节能减排的新技术、新产品，切实淘汰那些消耗高、排放多的落后工艺和设备。

2 充分体现当前国内外连铸技术发展水平，突出连铸生产新工艺、新技术和新设备，积极推广具有自主知识产权、自主创新的成熟可靠的先进技术，不断吸收新的科技成果，提升企业整体技术水平和综合竞争能力。

1.0.4 提出关于连铸工程设计需同时执行国家颁布的有关标准、规范的规定。

连铸工程设计除本规范规定的内容以外，还将涉及许多其他标准与规范，如有关环保、安全、防火、节能等国家标准与规范，连铸工程设计都必须遵循。由于相关标准与规范众多，不便一一列出，而且有些国家标准正在修订之中，故本条文仅作原则性规定。

2术语

2.0.1 连铸比 rate of continuous casting

连铸合格坯产量占粗钢总产量的百分比。

2.0.2 连铸坯热送热装 hot delivery and hot charge of con-tinuous casting product

连铸坯在高温状态下直接送至轧钢车间的保温炉或加热炉，经加热后再轧制的工艺过程。简称CC-HCR。

2.0.3 连铸坯直接轧制 direct rolling of continuous casting product

连铸坯在约1100℃条件下不经加热炉，在输送过程中通过边角补热装置即直接送入轧机进行轧制的工艺过程。

2.0.4 近终形连铸 near-net-shape continuous casting

所有连续浇铸接近最终产品尺寸和形状的浇铸方式。

2.0.5 高效连铸 high efficiency continuous casting

以生产高质量、高温铸坯为基础，实现高拉速、高连浇率和高作业率为目标的连铸技术。

2.0.6 连铸方坯 continuous casting square billet／bloom

连铸坯横截面四边长度相等，四内角均为90°的铸坯。

2.0.7 连铸矩形坯 continuous casting rectangular billet／bloom

连铸坯横截面两相对边长度相等，四内角均为90°，长边长度不大于短边长度的2.5倍的铸坯。

2.0.8 连铸板坯 continuous casting slab

横截面两相对边长度相等，四内角均为90°，长边长度大于短边长度的2.5倍的铸坯。

2.0.9 连铸圆坯 continuous casting round billet

横截面为圆形的连铸坯。一种主要生产无缝钢管用管坯的连铸技术。

2.0.10 连铸异型坯 continuous casting beam blank

主要指工字形坯，用于轧制宽缘工字梁和轧制轨梁的坯料。

2.0.11 冶金长度 metallurgical length

连铸机的结晶器液面至铸坯凝固终点的外弧线长度。连铸机可达到的最大拉速计算的液芯长度就是冶金长度。

2.0.12 连铸机长度 continuous casting machine length

自结晶器液面至连铸机扇形段／拉矫机最后一对夹辊之间外弧线的长度。

2.0.13 立式连铸机 vertical continuous casting machine

铸坯从结晶器至切割成定尺的运行轨迹为一铅垂线的连铸机型。

2.0.14 立弯式连铸机 vertical bending continuous casting machine

铸坯从结晶器至完全凝固的运行轨迹为一铅垂线，随后沿一定半径进行弯曲、矫直后沿水平方向输出的连铸机型。

2.0.15 弧形连铸机 curved continuous casting machine

铸坯从结晶器至矫直装置的运行轨迹大体呈1／4圆弧，并在矫直后沿水平方向输出的连铸机型。

2.0.16 直弧形连铸机 straight curved continuous casting machine

铸坯从结晶器至部分铸坯导向装置的运行轨迹为一铅垂线，不待完全凝固即经过铸坯导向装置弯曲后沿一定弧线运行、经随后的矫直装置矫直，沿水平方向输出的连铸机型。

2.0.17 水平连铸机 horizontal continuous casting machine

铸坯从结晶器至切割后输出的运行轨迹为一水平线的连铸机型。

条文说明

本章所列术语，其定义及范围，仅适用于本规范。

3基本规定

3.0.1 新建钢铁企业、普钢厂应采用全连铸工艺；特殊钢厂除极少数特殊产品需要模铸外，宜以连铸工艺为主。

3.0.2 新建连铸工程应采用连铸坯热送热装工艺，并根据条件预留今后实现直接轧制的可能。

3.0.3 旧厂改造的连铸机，应继续优化生产工艺条件。

3.0.4 连铸工程设计宜继续推动薄板坯连铸等近终形连铸技术的开发和应用。

3.0.5 新建炼钢厂应根据不同的原料条件和产品要求，配置必要的炉外精炼设施。钢水在浇注前应进行炉外精炼。

3.0.6 供给连铸用的钢水应采用红包出钢，并应加强钢水的隔热保温措施。

3.0.7 设计应为多炉连浇创造条件，并应符合下列要求：

1 新建或改建的连铸机，应采用钢包回转台，并宜减少钢水运送过程的干扰。

2 应采用可快速更换的两辆中间罐车。

3.0.8 中间罐设计应符合下列要求：

1 应采用带控流措施的大容量中间罐。

2 应根据机型选择中间罐罐形。

3 大断面方、圆坯及板坯连铸机应采用塞棒或滑动水口控制钢流。小断面方、圆坯连铸机可采用塞棒或定径水口。

4 板坯和大断面方、圆坯中间罐应根据连铸工艺要求，采用内装或外装浸入式水口。外装浸入式水口应采用快换装置，内装浸入式水口宜采用事故闸板。

3.0.9 不同类型的保护浇注设计应符合下列要求：

1 浇注深冲钢、硅钢、不锈钢、合金钢及其他优质钢种时，钢包和中间罐之间应采用钢流保护装置。

2 浇注板坯、边长大于或等于130mm的优质方坯和直径大于或等于140mm的圆坯时，中间罐与结晶器之间应采用浸入式水口及保护渣浇注。小于边长130mm或直径140mm的优质方、圆坯需要保护浇注时，可采用惰性气体保护，也可采用浸入式水口及保护渣浇注。

3 浇注异型坯时，中间罐与结晶器之间应采用半浸入式水口和保护渣浇注。

4 钢包及中间罐液面应覆盖保温渣，并应在罐口加盖。

3.0.10 新建大方坯、圆坯和板坯连铸机宜采用液压振动装置。

3.0.11 连铸机应采用结晶器液面自动控制。

3.0.12 钢水过热度应根据钢种质量要求选择。对质量要求严格的钢种宜采用低温浇注。必要时可采用中间罐钢水加热设施。

3.0.13 二次冷却方式的选择及控制应符合下列要求：

1 边长或直径不小于200mm的方、圆坯的二次冷却可采用喷水冷却，也可根据钢种要求采用气水雾化冷却。板坯和边长或直径大于200mm的方、圆坯的二次冷却，应采用气水雾化冷却。

2 连铸坯的二次冷却应采用一级自动控制或二级模型动态控制。

3.0.14 板坯连铸机宜采用扇形段远程自动调辊缝技术，并应配备辊缝自动检测装置。

3.0.15 板坯连铸机(含薄板坯连铸)及生产合金钢、高碳钢的大方坯连铸机，宜采用动态凝固模型及动态轻压下技术。

3.0.16 对生产硅钢、不锈钢、合金钢、高碳钢等高质量钢种的板坯连铸机和方、圆坯连铸机，应根据需要在连铸机合适部位设置相应的电磁搅拌装置。

3.0.17 薄板坯连铸机和高拉速常规板坯连铸机宜采用结晶器电磁控流技术。

3.0.18 不锈钢和高铬合金钢连铸坯的火焰切割、铸坯火焰清理或热修磨，以及中间罐倾翻区域，应设置烟尘捕集和除尘装置。

3.0.19 连铸机水、气等公辅设施配套应符合下列要求：

1 连铸机应设置专用的冷却水循环系统，冷却水的质量及参数应满足生产工艺要求。北方地区应注意冬季的管道防冻。

2 连铸机冷却水系统，应设置安全供水设施。

3 连铸机使用的各种气体介质及燃料，应满足生产用户接点处的压力、流量及质量要求。连铸二冷气雾冷却用压缩空气应专线供给。

3.0.20 连铸机的各种能源介质供给系统应配备计量、检测仪表。测量数据应输入计算机数据收集系统。

3.0.21 连铸机宜由两路电源供电。

3.0.22 关键设备应设置应急驱动动力设施。

3.0.23 连铸工程设计中应设置设备的维修设施，并应符合下列要求：

1 连铸机设计应按部件、组件使用起重机整体更换快速吊运设计，采用离线检修方式。

2 炼钢厂(车间)增建连铸机应同时配备相应的维修设施。

3 新建连铸机应配备满足生产的操作更换件。

3.0.24 在连铸浇注平台上的钢包回转台和中间罐区域应设置钢水事故处理系统，钢水事故处理系统应包括事故罐、溢流罐、事故溜槽、事故钢包等设施。

3.0.25 连铸工程的节能环保、工业卫生、安全及消防等设计应符合国家现行有关标准的规定。

3.0.26 连铸工程设计宜采用国产设备和技术。对国内不能提供或尚不能满足要求、且利于促进产业结构调整和技术进步的支撑技术、装备及生产软件，可适当引进；引进设备或技术应做到技术先进、经济适用、运行可靠。

3.0.27 连铸工程设计严禁采用淘汰的连铸生产设备。

条文说明

3.0.1 本条文规定发展连铸仍是今后炼钢厂建设的一项重要技术政策。

连铸工程是极好的节能、环保项目。连铸工艺与传统的模铸-开坯工艺相比，具有简化炼钢生产工序、提高金属收得率8％～12％、节能降耗、保护环境等技术经济优越性。近十年来，我国连铸技术的发展突飞猛进，连铸比已达98％以上，连铸生产基本上取代了落后的模铸生产，连铸机机型齐全，铸机装备水平接近或达到世界先进水平。生产流程朝着连续化、紧凑化方向发展，铸坯质量不断提高，连铸生产已成为钢厂节能降耗、提高经济效益的重要环节。今后新建钢铁企业除特殊钢厂生产极少数特殊产品采用模铸外，都应采用全连铸工艺。

3.0.2 连铸坯热送热装工艺不仅是节能和提高生产率的重要措施，而且对改革传统的钢铁工业结构具有深远意义，它将连铸和轧钢两大工序相连接，实现了连续化生产，向短流程、高效率、节能、省投资、减少环境污染等方面迈进了一大步。

连铸坯热送热装工艺的节能效果与生产条件、铸坯热装率和热装温度有关，热装率和热装温度越高，节能效果越显著。通常设计热装率应大于60％，热送温度应大于600℃。另外，一般将连铸坯温度达400℃作为热装的低温界限，低于400℃热装节能效果较小，不再称作热送。

连铸坯热送热装工艺涉及从炼钢到热轧之间的各个生产环节，是一项系统工程。实现连铸坯热送热装工艺的关键技术为无缺陷铸坯和高温铸坯的生产以及炼钢连铸与热轧各工序密切配合、协调稳定生产操作和一体化生产管理系统等。

连铸坯直接轧制(CC-DR)是比热装轧制(CC-HCR)档次更高的连铸连轧工艺，它同样具有节能、提高金属收得率、缩短工艺流程、改善产品质量等突出优点，因此CC-DR工艺正在日益广泛地得到推广应用。由于CC-DR工艺没有加热炉(或保温炉)缓冲，只经在线补偿加热，对连铸坯温度要求更高，在铸坯输送和轧制过程中要求更好的保温技术。对炼钢连铸与热轧工序的匹配衔接技术，尤其是生产计划，物流管理等要求更为严格。生产中直轧比的高低和经济效益的大小，在很大程度上取决于生产计划管理技术。

3.0.3 本条文规定了对旧有连铸机改造的设计原则。

3.0.4 近终形连铸技术就是在保证产品质量的前提下，力求浇注尽可能接近最终产品尺寸和形状的铸坯。近终形连铸是近年来世界钢铁行业备受关注的新技术，是连铸技术发展的基本趋势之一。它具有进一步减少中间加工工序、节能、省投资和缩短生产时间等突出优点，应根据产品结构要求和建厂条件推广采用。

目前成熟应用于工业生产的近终形连铸主要有：

1 薄板坯连铸：浇铸厚度50mm～100mm的薄板坯经加热炉后可直接入精轧机组轧制。薄板坯连铸适合于采用连铸连轧工艺。

2 异型坯连铸：浇铸断面接近轧制成品型钢断面的连铸技术，主要指工字型坯，用于轧制宽缘工字钢(H型钢)的坯料。

3.0.5 钢水是保证连铸质量的重要先决条件，只有根据生产计划及时供应充足的质量合格的钢水，才能保证连铸机的产品质量和产量。钢水在浇铸前经炉外精炼，确保连铸钢水成分、温度和纯净度方面的要求，为连铸操作创造稳定的工艺条件。炉外精炼在现代全连铸工艺中已成为一个必备的独立工序。炉外精炼装置的型式应根据原料条件和产品要求确定。

3.0.8 本条文规定了优化中间罐设计的主要技术措施。

连铸中间罐作为钢包和结晶器之间的缓冲容器，起着稳压和分流作用。合理的中间罐设计还应具有冶金作用和在高温作用下的结构稳定性。中间罐的容量和钢水深度、罐形和钢流控制是中间罐设计的主要参数。中间罐容量及钢水深度应使钢水在中间罐内有足够的停留时间，使夹杂物充分上浮，并保证多炉连浇更换钢包时防止液面低于临界值产生旋涡，卷入渣子到结晶器中。钢水在中间罐内的停留时间是评判中间罐容量的标准。中间罐的容量为钢水在罐内平均停留时间应不小于8min，过长会导致不必要的钢水温降。中间罐的形状(包括外形和内形)和钢流控制方式应根据连铸机型式、流数进行设计。总的要求是罐形简单，便于制造，砌砖方便，易于加挡渣坝，以确保钢水在罐内不产生死角，有利于改善钢液流动和热流分布合理。

3.0.9 采用保护浇注技术，是改善铸坯质量的重要措施。在浇注过程中，防止钢液二次氧化和避免吸氮，以确保钢液的清洁度。

保护浇注主要包括四个方面：①钢包至中间罐钢流的保护；②钢包和中间罐钢液面的保护；③中间罐至结晶器钢流的保护；④结晶器钢液面的保护。

无氧化保护浇注技术已是设计及生产中普遍采用且成熟可靠的技术。关键在于保护渣的选择方面，应根据浇注断面和钢种选择合适的保护渣。保护渣应具有低黏度、低熔点、高熔化速度和良好的吸收夹杂性能。

3.0.10 结晶器振动装置是连铸机关键设备之一。理论研究和实践经验都已证明了振动参数对铸坯表面质量影响极大。提高振动频率，减少振幅和负滑脱时间，可使振痕深度减小。高频小振幅技术已在连铸机中广泛采用。

结晶器液压振动技术是近年开发的一项核心技术。它可在线调节结晶器振动的波形、频率和振幅，选择最佳的振动特性参数，在不同钢种和拉速组合下均可获得最佳的铸坯表面质量。另外，液压振动装置用液压缸取代传统的机械振动系统中的传动系统和振动发生装置，设备组成大大简化，减轻了设备维修工作量。系统运行精度高。目前，国内已开发研制了具有自主知识产权的液压振动装置并在实际工程中采用。国产化条件已基本成熟。

3.0.12 保持合适的钢水浇注温度是生产高质量产品和提高生产能力的重要基础。高的浇注温度，会导致柱状晶区的扩大，可能产生中心疏松和内部裂纹等缺陷。随着浇注温度的升高，漏钢的危险性明显增加。但是，浇注温度太低，可能导致钢的冷凝和水口堵塞使浇注中断。因此，应尽可能控制低的浇注温度。

每个钢种的钢水浇注温度是从各自的液相线温度计算值加上一个合适的过热度，被确定为该钢种在中间罐内的钢水浇注温度。低过热度浇注就是保持中间罐内钢水温度处于一个较低且稳定的水平。钢水过热度主要根据钢种的质量要求和浇注性能来确定。通常，根据不同钢种分组推荐值为10℃～30℃。为达到稳定的低过热浇注，钢包及中间罐的烘烤、加盖保温等措施是非常重要的。必要时可采用中间罐钢水加热设施，以实现恒温浇注。

3.0.13 本条文规定了二次冷却方式及自动控制模式的选择。

二次冷却是连铸生产的重要环节，良好的二次冷却对提高铸坯的质量至关重要。目前广泛使用二次冷却方式有全喷水冷却和气水雾化冷却两种。各具特点，但相比之下，气水雾化冷却具有热效率高、流量调节范围大、冷却均匀、节水等突出优点，比较适于现代连铸机的浇注速度和多钢种浇注强冷、弱冷的调节要求。通常小方坯采用全水喷淋冷却即可，而大方坯、板坯、异型坯应采用气水雾化冷却。

当前，二冷水的自动控制主要有拉速相关控制法和基于目标表面温度的动态控制法。拉速相关控制法又称水表法或比例控制法等，属一级控制，即依据拉速的快慢为控制参数来决定冷却水量的大小。这种控制模式简单易行，目前得以广泛应用。但这种方式没有考虑钢的热特性差异和浇注温度的影响，遇非稳定浇注条件时难以实现铸坯温度的相对稳定，在实际操作过程中，难以避免不合理的人为干预。而目标表面温度控制法采用二级动态控制模型，依据当时浇注的钢种、钢水温度和拉速等条件，计算机每隔一段时间适时计算一次铸坯各控制区的表面温度，并与设定的目标表面温度进行比较，根据比较的差值结果，适时的自动调整各段的冷却水量，使铸坯的表面温度与目标表面温度相吻合。动态二冷控制可减少不合理的人工干预，控制精度高。这种控制方式的关键在于根据钢的凝固特性制定合理的冷却制度和对模型的可靠性要求高。在新建的大型板坯连铸机设计中应采用二冷动态模型控制。

应该说明的是，不论采用哪种控制模式，确保连铸机的对弧精度，合理布置喷嘴，保证喷嘴喷淋效果是保证铸坯质量的前提。

3.0.14 板坯连铸机扇形段远程自动调辊缝技术是保证铸坯质量和提高铸机作业率的重要措施，是实施铸坯动态轻压下的必要条件。

通常，连铸机扇形段的夹紧装置可设计为液压夹紧和机械夹紧两种形式，无论是液压夹紧还是机械夹紧，辊缝调节都可分为远程辊缝可调式和人工垫块可调式。机械夹紧的扇形段上框架升降是依靠电动蜗轮蜗杆装置和夹紧导向装置来实现，停机时可远程调节辊缝，但在浇注过程中虽可实施静态轻压下，而不能实施动态轻压下。只有远程辊缝可调式的液压夹紧扇形段，采用带有集成定位装置(位置传感器和伺服阀)的液压缸控制扇形段上框架的升降，方可实现远程调辊缝和动态轻压下技术。不仅能精确控制辊缝，还可大大地缩短更换断面厚度的时间。

3.0.15 动态轻压下技术就是在凝固末端施以一定的压下量，来补偿铸坯的凝固收缩，以阻止凝固末端富集偏析元素的钢液向下流动，从而减少中心偏析的一种方法。实施动态轻压下的先决条件是连铸机必须采用远程调辊缝的液压夹紧扇段。

目前，采用动态轻压下技术有两种方式：

第一种方式是指薄板坯连铸机为适当增加结晶器出口的铸坯厚度以改善结晶器区域的浇注条件，稳定操作，提高生产率，采用液芯压下和动态轻压下相结合方式，即铸坯离开结晶器后，在紧接其后扇形段区域至铸坯凝固终点，根据压下工艺灵活分布压下量，采用液芯压下在浇铸过程中将铸坯减薄，以满足连铸连轧生产线的规格要求，同时在一定程度改善了铸坯内部质量。此种方式压下量可达10mm～25mm。

第二种方式通常用于常规连铸，就是在铸坯最终凝固区施压，目的是使凝固末端阻塞液相穴和凝固前沿的树枝晶破碎，将富集的偏析元素压回液相穴，从而减少铸坯中心偏析。

动态轻压下技术实施的主要关键点在于：①要准确的确定凝固末端的位置。通常采用动态凝固模型根据实际操作条件(如钢种、拉速、钢水过热度、二次冷却曲线等)即时计算得到铸坯凝固终点。目前的经验是轻压下区域位于铸坯固相率fs＝0.3～0.9的范围内较合适。②压下量和压下速率的确定，需要针对钢种的凝固收缩特性，制订合理的压下工艺，既要保证轻压下的效果，而又不产生低倍裂纹。这需要多次摸索才能确定合适的参数。

目前的经验是：总的压下量设计值约4mm～6mm，而压下速率一般为1mm／m～1.5mm／m，但压下量实际操作值要小一些，应依据钢种特性确定。

动态轻压下技术是控制和改善铸坯中心偏析的有效措施之一。有取代末端电磁搅拌的趋势。特别是为中厚板轧机供坯的板坯连铸机和生产合金钢、高碳钢等的大方坯连铸机，此项技术和装备应成为基础的配置。

该项技术准确应用具有一定难度，要取得理想的效果，必须精确控制工艺参数，凝固条件、压下区域铸坯固相率(fs)和压下速率等，否则极易造成铸坯中心裂纹。

3.0.17 结晶器电磁控流技术是在高拉速条件下为稳定结晶器液面，防止卷渣而采取的技术措施。其原理是在结晶器内、外弧框架增设电磁线圈，当线圈通直流电流时，在结晶器区域形成电磁场，根据钢液切割磁力线产生反电动势的原理，从而减少结晶器液面的波动，避免保护渣卷入。有利于初生坯壳生长，减少漏钢事故，保证连铸机实现高拉速，同时也减少了表面夹杂物数量，提高铸坯表面质量。

电磁制动技术只在高拉速铸机上采用，拉速小于2m／min效果不佳。

3.0.18 本条文规定对连铸工序主要烟尘污染源应采取的治理措施。

不锈钢及高铬合金钢连铸坯火焰切割时，在切口表面生成黏稠的铬氧化物，熔点高达2000℃，能阻断切割中氧化反应的进行，且熔渣不易排出，会使切割中断。所以需加铁粉助熔，由此产生大量烟气，其烟气中含有钢中氧化物及合金粒子，粒度属亚微细粒范围，呈黄褐色，含尘量约2g／Nm3～3g／Nm3，虽无毒但对人体是有害的。因此，应加设抽气除尘设施，对烟气进行净化处理，使其净化后的烟气含尘量小于50mg／Nm3，符合环保排放要求。

同样，铸坯表面火焰清理(或热修磨)装置及中间罐倾翻点生产中均产生大量含氧化铁粉及灰尘的烟气，铸坯表面清理烟气含尘量约2g／Nm3，而中间罐倾翻的烟气瞬时含尘量高达5g／Nm3，也应对烟尘进行治理。

连铸烟气净化除尘常用的有干式和湿式两种除尘器，应根据生产工艺排出的烟气参数、工作条件、除尘效率、设备投资等因素综合考虑选择。

3.0.20 针对目前一些企业能源介质计量手段不完善、不准确的现状，本条强调今后连铸工程设计对各种能源介质供给系统应配备完善的计量检测仪表，为能源管理提供可靠数据，因为准确的能源计量、监测是企业高效能源管理的基础，也是考核节能效果的必要手段。只有严格计量制度，才能真实反映企业能源水平、存在问题和差距，为今后节能目标的确定和节能规划的制订提供保证。

3.0.21 正在浇注的连铸机的钢包、中间罐处存在未浇注完的液态钢水，如果不及时处理会造成事故，同时断电时滞留在连铸机内的铸坯需要及时处理，以保护设备和避免事故的扩大。当采用两路供电时，一则以防止发生重大的人身或设备安全事故，同时可把钢包以及中间罐内的钢水浇注完毕，把断电的事故损失降到最低。连铸机属于2类负荷，因此宜由两路电源供电。

3.0.22 如果钢包回转台上带有未浇注完的液态钢水，一旦出现钢包漏钢或者钢包回转台本身的正常驱动事故时，需要把正在浇注的钢包旋至钢包接受位的事故钢包上方，以避免事故的进一步扩大，应设置应急驱动动力设施。

3.0.26 根据国家钢铁产业发展政策，规定连铸工程设计中关于连铸设备及工艺技术引进和禁止引进的原则。

近年来，我国连铸装备技术迅速发展，连铸比已达98％以上，拥有了国际上先进的连铸装备和生产技术，产品质量日益提高。标志现代化连铸机水平的关键技术如结晶器热态调宽、结晶器漏钢预报及热相图、结晶器液压振动、扇形段远程自动调辊缝技术、铸坯动态凝固计算模型及动态轻压下技术、计算机质量判定以及连铸机主机全新的设备结构等国内已基本掌握，可以说，先进连铸机国产化条件已成熟。这就为今后新建或改建连铸技术装备项目与国际接轨奠定了坚实的基础。

但必须说明的是，我国的连铸装备技术虽然有了很大发展，在主要环节上已经达到国际先进水平，但在局部关键技术方面与国际先进水平仍有一定差距。我们提倡采用国产化连铸技术装备，并不排斥、拒绝国外的先进技术装备。在一些目前还比较薄弱的环节有目的、有限制的引进国外先进连铸设备是必要的。但对于技术含量低、耗能高、关键部位落后的连铸设备严禁引进。

3.0.27 本条为强制性条文，根据国家相关政策和法规，针对国内外已经淘汰的落后二手设备，由于其技术含量低、耗能高、设备陈旧，严禁采用。从连铸机的工艺和设备的发展趋势看，截至目前，国内外的连铸技术已经取得了很大的进步，铸坯的质量和连铸机的整体装备水平得到了很大的提高。这就要求在设计工作中，要符合连铸技术和低碳技术的发展需要，严禁采用国家明令淘汰的落后技术和产品，以及一些落后的工艺和设备。例如：20世纪80年代建设的弧形半径5.7m左右的小方坯连铸机、超低头板坯连铸机等。具体到设备设计上，禁止采用非节能电机、减速器等淘汰产品等。

4连铸车间工艺设计

4.1 一般规定

4.1.1 新建、改建和扩建的炼钢连铸工程设计应采用炼钢炉-炉外精炼-全连铸的基本工艺路线，部分特殊钢种或产品可采用模注工艺。

4.1.2 全连铸车间宜采用铸坯热送工艺。

4.1.3 连铸车间设计应符合下列要求：

1 产品方案应包括车间连铸坯产量，生产的钢种及比例，生产铸坯的断面和比例，铸坯定尺长度等。

2 相关工序主要工艺设备参数应包括炼钢炉型式及座数，平均出钢量，最大出钢量，冶炼周期，以及精炼方式、数量、处理周期等。

4.1.4 全连铸车间设计应根据工厂的轧机组成和产品要求，确定铸坯的产品大纲。铸坯规格应在满足产品要求的前提下简化。

4.1.5 连铸工程设计中应采取下列措施：

1 新建连铸机应采取钢包回转台以及双中间罐车等提高连浇炉数的措施。

2 在线主机设备应采用整体快速更换、离线维修的方式。

3 必要时应增建钢包精炼炉，或其他具有缓冲功能的精炼装置。

4 应采用快速更换中间罐操作技术。

5 应采用中间罐外装浸入式水口快速更换技术。

4.1.6 吊运钢水包及装有钢水和满罐液渣的中间罐时，必须采用铸造级桥式起重机。

条文说明

4.1.1、4.1.2 从20世纪90年代末期开始，我国新建炼钢连铸车间已基本上采用了条文中所述的“三位一体”的基本工艺路线和铸坯热送热装工艺。但原有的大部分炼钢连铸车间还存在工序之间设备配套不够完善，各工序生产能力不匹配，钢水净化和无缺陷高温铸坯生产技术不稳定等难点，目前铸坯热装水平不高，与国际先进水平还有较大差距，应通过改、扩建积极提高这方面的水平。

4.1.3 本条规定了连铸车间设计应具备的条件。

4.1.5 本条规定了连铸工程设计中为实现多炉连浇、提高连铸机作业率应采取的一些技术措施。

4.1.6 铸造级桥式起重机结构强度比普通桥式起重机大，电气设备可靠性级别高，采用双制动器制动，因而增大了运行的可靠性和安全性。以往吊运盛有钢水和液渣的中间罐多数采用普通桥式起重机吊运，这是违反现行行业标准《炼钢安全规程》AQ 2001的，应予以纠正。

近年来，曾发生多起采用普通桥式起重机吊运钢水包坠落、钢水覆地的恶性事故，伤亡惨痛。国家质量监督检验检疫总局发函(国质检特函[2007]355号)，开展特种设备隐患排查和起重机械专项整治行动，再次强调吊运熔融金属的起重机必须选用符合现行行业标准《冶金起重机技术条件铸造起重机》JB／T 7688.15-1999要求的铸造起重机。

连铸中间罐在正常浇注结束或事故时，罐内残留一定数量的钢水和液渣，特别是发生浇注事故而停浇时，罐内盛有满罐钢水和液渣可能性是存在的。近年来采用大容量中间罐，其容量已达80t左右，一旦中间罐在吊运过程中发生坠落、钢水覆地事故，后果将是极其严重的。故本条文规定为强制性条文。

需注意现有带死龙门钩的铸造起重机，自重(吨位)也偏大，造成厂房投资大幅上升，不适于吊运中间罐，需要有关部门配合起重机制造厂尽快研制既符合铸造起重机要求又满足中间罐吊运的起重机，如采用双卷扬、双制动的单钩桥式起重机等。

4.2 炼钢炉与连铸机的配合

4.2.1 新建连铸机及连铸车间，应充分设计连铸机与炼钢炉及精炼装置的配合。

4.2.2 新建转炉及电炉全连铸车间，应根据生产钢种要求配置炉外精炼设施。

4.2.3 新建转炉及电炉全连铸车间，连铸机和炼钢炉宜采用一对一配置方式。

4.2.4 已建的炉容量较小的炼钢车间，宜采取组织多炉连浇的措施。

条文说明

4.2.1 本条文规定的目的在于合理确定连铸机与炼钢炉的合理匹配关系。

在前一时期钢铁快速扩建中，为了满足市场的需求，一些钢铁厂抓住商机，建设多台连铸机来与转炉配合生产，一个三座转炉的炼钢车间，配置的连铸多达5台。这对提高车间产量和调节铸坯规格发挥了一定作用，但综合考虑投资效益并不尽合理，其后果必定是产品质量不高、设备利用率低、能耗高、劳动生产率低。为使我国钢铁工业真正做到大而强，新建钢铁企业一定要从粗放式的规模型向质量效益型转化，打造结构优化、技术先进、产品精良、效益突出的钢铁基地。国家钢铁产业发展政策对新建转炉和电炉的界定容量做出了规定。装备大型化仍是今后钢铁生产发展的方向，出发点就是为了提高工程和企业的经济效益。因此，今后新建转炉及电炉全连铸车间时，连铸机与炼钢炉宜采用一对一的配置方式，不应采取多建一台备用连铸机的办法来解决炼钢炉与连铸机的生产配合。应把资金用在提高连铸机设备可靠件、高效性上，选择体现当今连铸技术发展水平的先进技术，为多炉连浇创造条件，确保铸机的高生产率。

众所周知，一对一配置方式，以连铸为中心组织生产，生产管理最为简单，生产中干扰最少，容易达到高效生产的要求。

连铸机与炼钢炉的配合可有以下几种主要方式：

1 连铸机的浇注周期与炼钢炉的冶炼周期大致相等，组织数炉连浇后，连铸机重上引锭杆时，炼钢炉暂时停下来，生产能力受到一定影响，这种方式可简化炼钢生产调度，实现车间均衡、稳定的生产。当连浇炉数增加时，可减轻对炼钢炉生产能力的影响。

2 连铸机的浇注周期比炼钢炉的冶炼周期短3min～10min，中间经过钢包精炼炉的缓冲协调，组织一次连浇后，连铸机可挤出30min～60min重上引锭杆的时间，不会影响炼钢炉生产能力。

3 铸坯宽度范围较大的板坯连铸机及浇注多品种钢的合金钢连铸机，生产不同规格或品种时，很难做到统一浇注时间，这种情况下应以连铸为中心组织生产，冶炼炉节奏适应连铸机节奏。

7'>《连铸工程设计规范[附条文说明] 》GB 50580-2010