不銹鋼一般采用與碳鋼相同的立式、立彎式或弧形連鑄機。精煉后的鋼水倒入鋼包，經過吹氨站對鋼水溫度進行微調后吊到大包回轉臺等待連鑄。上一包鋼水鑄完后，經過回轉將待澆鋼包轉到中包注入口上方，然后通過長水口將鋼水注入中間包。中間包的鋼水經過浸入式水口進入結晶器成形和冷凝并連續下拉。表層凝固的鑄坯經過二冷段繼續快速冷卻至坯心成固體后進行定尺火焰切割，從而完成整個連鑄過程。
不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)水(shui)由鑄錠(ding)改成(cheng)鑄坯(pi)(pi)工藝，其作用不(bu)(bu)僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是為了提(ti)高10%的(de)(de)成(cheng)材率、節能和縮短生產(chan)周期，而且由于(yu)連鑄工藝質量控(kong)(kong)制(zhi)手段的(de)(de)完善，目前已(yi)經(jing)成(cheng)為提(ti)高產(chan)品質量的(de)(de)必要手段。不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)連鑄坯(pi)(pi)產(chan)品質量集(ji)中(zhong)體現在除頭尾段坯(pi)(pi)外(wai)表面(mian)的(de)(de)不(bu)(bu)修磨率已(yi)經(jing)達(da)到(dao)(dao)70%以(yi)上，總的(de)(de)表面(mian)修磨收得率已(yi)達(da)到(dao)(dao)99.5%。為實(shi)現這個目標(biao)必須對(dui)鋼(gang)水(shui)進(jin)行精煉，達(da)到(dao)(dao)低(di)的(de)(de)氧和硫含量，搞好大包(bao)和中(zhong)包(bao)的(de)(de)冶金(jin)，精確控(kong)(kong)制(zhi)鋼(gang)水(shui)溫度，實(shi)現無氧化澆(jiao)注，進(jin)一(yi)步降低(di)夾雜物含量。在此(ci)條件下(xia)根據不(bu)(bu)同的(de)(de)鋼(gang)種(zhong)做到(dao)(dao)結晶器的(de)(de)振動(dong)工藝與保(bao)護渣相匹配，使鑄坯(pi)(pi)表面(mian)的(de)(de)振痕深(shen)度達(da)到(dao)(dao)≤200μm,由此(ci)實(shi)現不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)鑄坯(pi)(pi)表面(mian)基本不(bu)(bu)修磨軋制(zhi)的(de)(de)目標(biao)。
1. 無氧化保(bao)護澆鑄
不銹鋼鋼水由于含有12%以上的鉻，與大氣接觸容易氧化成Cr2O3,生成＞80μm的大型夾雜物，嚴重影響連鑄坯表面質量。所以不銹鋼無氧化保護澆鑄工藝措施是決定鑄坯和成品表面質量的關鍵性因素之一。
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)無氧(yang)(yang)化(hua)保(bao)(bao)護(hu)澆(jiao)鑄工(gong)藝措施包括大包鋼(gang)水(shui)保(bao)(bao)護(hu)（含(han)鋼(gang)渣保(bao)(bao)溫劑或(huo)大包上加(jia)蓋(gai)），大包鋼(gang)水(shui)經長水(shui)口保(bao)(bao)護(hu)進(jin)(jin)(jin)入(ru)中(zhong)間(jian)(jian)包液面鋼(gang)水(shui)以下(xia)，中(zhong)包加(jia)蓋(gai)密封，同時長水(shui)口與(yu)中(zhong)間(jian)(jian)包蓋(gai)之間(jian)(jian)也(ye)要進(jin)(jin)(jin)行密封。中(zhong)間(jian)(jian)包注人鋼(gang)水(shui)前，中(zhong)包充(chong)氬(ya)(ya)（氮）約6分鐘使包內氧(yang)(yang)含(han)量＜2%.中(zhong)包鋼(gang)水(shui)用(yong)中(zhong)包堿性(xing)渣保(bao)(bao)護(hu)，并在整個澆(jiao)鑄過(guo)(guo)程中(zhong)吹(chui)入(ru)氬(ya)(ya)（氮）氣保(bao)(bao)護(hu)。中(zhong)包鋼(gang)水(shui)通(tong)過(guo)(guo)浸入(ru)式(shi)水(shui)口進(jin)(jin)(jin)入(ru)結晶器(qi)，水(shui)口與(yu)中(zhong)包之間(jian)(jian)進(jin)(jin)(jin)行密封。鋼(gang)水(shui)進(jin)(jin)(jin)入(ru)結晶器(qi)液面用(yong)保(bao)(bao)護(hu)渣（上方通(tong)氬(ya)(ya)）保(bao)(bao)護(hu)。通(tong)過(guo)(guo)這樣的保(bao)(bao)護(hu)，鋼(gang)中(zhong)的氧(yang)(yang)含(han)量將保(bao)(bao)持不(bu)變(bian)或(huo)有所(suo)降低。
2. 大包(bao)和中包(bao)冶金
大包冶金在不銹鋼生產或連鑄工藝中占有重要地位，其起下列作用：①. 快速脫硫，脫硫率可達80%.極力降低鋼中的硫含量不僅是連鑄純奧氏體不銹鋼防止表面微裂紋的重要措施，而且也是提高鑄坯熱加工塑性的重要措施。②. 進行鈣、稀土等合金化，這也是提高難變形不銹鋼熱塑性的重要措施。特別是可以防止Al2O3和TiN等高熔點（2030℃和3150℃)夾雜對水口的堵塞。③. 微調鋼水溫度，以確保中包鋼水過熱度30~45℃。④. 包底吹氬5分鐘，可以促使夾雜物上浮，凈化鋼液。中包設置的目的是在多爐連鑄更換大包時鋼水不斷流。目前中包冶金的作用也在發展，作用一是使夾雜物上浮到中包渣中，為此中包液面高度應控制在700mm以上，使用堿性中包渣有利夾雜物吸收，二是設置擋渣墻，見圖3-3,防止大包渣、中包渣和耐火材料熔損進入浸入式水口。
不銹鋼連鑄時鋼水大量接觸耐火材料，后者的熔損對鑄坯質量是嚴重的威脅。對此，中包應使用MgO質絕熱板干式沏筑。大包長水口和中包浸入式水口應使用高鋁石英質或Al2O3-CaO-ZrO2質材料。
3. 鑄坯成型
中包(bao)鋼水(shui)進入結(jie)(jie)(jie)晶器(qi)(qi)(qi)急(ji)冷(leng)成鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)并向下(xia)(xia)拉出(chu)，鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)與結(jie)(jie)(jie)晶器(qi)(qi)(qi)界面的粘滯(zhi)及相(xiang)對運動(dong)所產生的摩擦阻力由結(jie)(jie)(jie)晶器(qi)(qi)(qi)的上下(xia)(xia)振動(dong)和保護(hu)(hu)渣在鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)與結(jie)(jie)(jie)晶器(qi)(qi)(qi)壁(bi)間連續充填(tian)的潤滑作(zuo)用而基本得到(dao)克服。結(jie)(jie)(jie)晶器(qi)(qi)(qi)保護(hu)(hu)渣被液(ye)(ye)面鋼水(shui)加熱熔化形成液(ye)(ye)態(tai)(tai)渣、糊狀渣、燒結(jie)(jie)(jie)渣和原保護(hu)(hu)渣四(si)層(ceng)結(jie)(jie)(jie)構(gou)（見圖3-4).在結(jie)(jie)(jie)晶器(qi)(qi)(qi)振動(dong)作(zuo)用下(xia)(xia)在結(jie)(jie)(jie)晶器(qi)(qi)(qi)壁(bi)與鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)表面之間會形成渣膜(mo)(mo)。在與結(jie)(jie)(jie)晶器(qi)(qi)(qi)壁(bi)接(jie)觸的一側形成厚(hou)度為1~3mm的固(gu)態(tai)(tai)渣膜(mo)(mo)，而在與鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)表面接(jie)觸的一側形成厚(hou)度為0.1~0.3mm的液(ye)(ye)態(tai)(tai)渣膜(mo)(mo)。固(gu)態(tai)(tai)渣膜(mo)(mo)隨結(jie)(jie)(jie)晶器(qi)(qi)(qi)振動(dong)，液(ye)(ye)態(tai)(tai)渣膜(mo)(mo)隨鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)下(xia)(xia)移到(dao)結(jie)(jie)(jie)晶器(qi)(qi)(qi)下(xia)(xia)半部凝固(gu)，隨鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)離開結(jie)(jie)(jie)晶器(qi)(qi)(qi)造成保護(hu)(hu)渣消(xiao)耗(hao)。
結晶(jing)(jing)器一般采(cai)(cai)用正弦(xian)曲線的振(zhen)(zhen)動(dong)方式(shi)，結晶(jing)(jing)器上下(xia)的周期式(shi)振(zhen)(zhen)動(dong)為克(ke)服鑄(zhu)坯阻力創造(zao)了條(tiao)件，但(dan)是同(tong)時又在它(ta)向下(xia)移動(dong)時使(shi)鑄(zhu)坯表面產生(sheng)一定(ding)(ding)深度的振(zhen)(zhen)痕。較深的振(zhen)(zhen)痕在下(xia)個(ge)工序加熱中由于不(bu)(bu)(bu)能(neng)全部生(sheng)成氧化(hua)皮(pi)而殘留在熱軋后的成品(pin)表面，成為不(bu)(bu)(bu)良(liang)品(pin)。不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)連鑄(zhu)技術和連鑄(zhu)工藝(yi)的各項工作都(dou)反映在減小振(zhen)(zhen)痕深度上。為了使(shi)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的振(zhen)(zhen)痕深度≤0.2mm,應(ying)根據鋼(gang)夾雜或鋼(gang)種確定(ding)(ding)不(bu)(bu)(bu)同(tong)的振(zhen)(zhen)程(cheng)和振(zhen)(zhen)動(dong)頻率。易漏鋼(gang)的1Cr13等(deng)鉻系不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)應(ying)采(cai)(cai)用大振(zhen)(zhen)程(cheng)、低振(zhen)(zhen)動(dong)頻率的工藝(yi)；對于熱塑性良(liang)好的奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)應(ying)采(cai)(cai)用小振(zhen)(zhen)程(cheng)高(gao)振(zhen)(zhen)動(dong)頻率的工藝(yi)。具體采(cai)(cai)取的振(zhen)(zhen)動(dong)參數由保護渣的消耗(hao)所決定(ding)(ding)。
4. 電磁攪(jiao)拌
電磁(ci)(ci)攪拌(ban)(ban)(ban)技(ji)術(shu)和(he)(he)(he)應用(yong)效果目前已經比(bi)較成熟。對(dui)(dui)(dui)于(yu)大(da)方(fang)坯(pi)(pi)(pi)和(he)(he)(he)小(xiao)方(fang)坯(pi)(pi)(pi)（＞150mm,≤150mm)連鑄(zhu)(zhu)，為了(le)生(sheng)產高(gao)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)和(he)(he)(he)軋材，電磁(ci)(ci)攪拌(ban)(ban)(ban)是(shi)(shi)必須采(cai)取(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)措施，而(er)且必須采(cai)取(qu)(qu)(qu)提高(gao)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)表(biao)(biao)面(mian)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)晶(jing)(jing)(jing)器電磁(ci)(ci)攪拌(ban)(ban)(ban)（M-EMS)和(he)(he)(he)改善中心(xin)(xin)偏(pian)析(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)二冷電磁(ci)(ci)攪拌(ban)(ban)(ban)（S-EMS)的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)合式攪拌(ban)(ban)(ban)。由于(yu)方(fang)圓坯(pi)(pi)(pi)斷(duan)面(mian)積比(bi)板(ban)(ban)坯(pi)(pi)(pi)小(xiao)，所以(yi)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)清理(li)損耗(hao)和(he)(he)(he)工作(zuo)量(liang)(liang)要(yao)比(bi)板(ban)(ban)坯(pi)(pi)(pi)大(da)得多，因(yin)此(ci)提高(gao)方(fang)圓坯(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)經濟效益也比(bi)板(ban)(ban)坯(pi)(pi)(pi)大(da)得多。M-EMS攪拌(ban)(ban)(ban)對(dui)(dui)(dui)提高(gao)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)表(biao)(biao)面(mian)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)有重要(yao)作(zuo)用(yong)。其機(ji)理(li)是(shi)(shi)：①. 液心(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)運動(dong)均勻了(le)內(nei)部鋼(gang)水的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)，并使(shi)保護渣均勻熔化(hua)，因(yin)此(ci)形成振痕穩定(ding)(ding)(ding)和(he)(he)(he)厚度(du)均勻的(de)(de)(de)(de)(de)坯(pi)(pi)(pi)殼并與結(jie)晶(jing)(jing)(jing)器壁接觸良好；②. 液心(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)流動(dong)沖洗使(shi)凝(ning)固(gu)殼內(nei)表(biao)(biao)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)夾雜和(he)(he)(he)氣泡(pao)上浮(fu)到液面(mian)中心(xin)(xin)，人工撈出可(ke)提高(gao)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)和(he)(he)(he)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)純凈度(du)。S-EMS攪拌(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)是(shi)(shi)大(da)幅(fu)度(du)減小(xiao)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)表(biao)(biao)層(ceng)細等(deng)(deng)(deng)軸晶(jing)(jing)(jing)內(nei)側的(de)(de)(de)(de)(de)柱狀晶(jing)(jing)(jing)厚度(du)，使(shi)其變成等(deng)(deng)(deng)軸晶(jing)(jing)(jing)，從而(er)可(ke)以(yi)明(ming)顯降低中心(xin)(xin)偏(pian)析(xi)和(he)(he)(he)疏松。這(zhe)(zhe)對(dui)(dui)(dui)最終(zhong)成品(pin)圓鋼(gang)和(he)(he)(he)線材的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)判定(ding)(ding)(ding)和(he)(he)(he)二次加工性(xing)帶有決(jue)定(ding)(ding)(ding)性(xing)。為了(le)消除(chu)軋材的(de)(de)(de)(de)(de)柱狀晶(jing)(jing)(jing)，不使(shi)用(yong)S-EMS的(de)(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)壓(ya)縮比(bi)約在(zai)(zai)10左(zuo)右，而(er)采(cai)取(qu)(qu)(qu)S-EMS的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)縮比(bi)為5時就(jiu)可(ke)以(yi)達到。因(yin)此(ci)采(cai)用(yong)S-EMS也可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)較小(xiao)尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)生(sheng)產較大(da)規格的(de)(de)(de)(de)(de)成品(pin)，或在(zai)(zai)同等(deng)(deng)(deng)條(tiao)件下進一(yi)(yi)步提高(gao)軋材的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)、塑性(xing)和(he)(he)(he)沖擊性(xing)。中心(xin)(xin)偏(pian)析(xi)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)是(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)在(zai)(zai)凝(ning)固(gu)過(guo)程中碳(tan)、硫(liu)、磷、錳等(deng)(deng)(deng)溶質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)（含非金屬夾雜物及氣相(xiang)(xiang)等(deng)(deng)(deng)輕質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)）元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)濃度(du)逐漸增高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果，因(yin)此(ci)S-EMS的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)機(ji)理(li)是(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)出結(jie)晶(jing)(jing)(jing)器后，利用(yong)電磁(ci)(ci)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)使(shi)液心(xin)(xin)鋼(gang)水在(zai)(zai)轉(zhuan)(zhuan)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程中凝(ning)固(gu)，這(zhe)(zhe)樣，一(yi)(yi)方(fang)面(mian)使(shi)溶質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)元素(su)分布(bu)均勻，改善中心(xin)(xin)偏(pian)析(xi)度(du)，另(ling)一(yi)(yi)方(fang)面(mian)，由于(yu)鋼(gang)水的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)動(dong)沖刷凝(ning)固(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)前沿，使(shi)已成固(gu)態的(de)(de)(de)(de)(de)微粒變成新的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)晶(jing)(jing)(jing)核(he)，因(yin)此(ci)擴大(da)了(le)等(deng)(deng)(deng)軸晶(jing)(jing)(jing)比(bi)率，相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)(dui)減少了(le)柱狀晶(jing)(jing)(jing)量(liang)(liang)。M-EMS與S-EMS組(zu)合式電磁(ci)(ci)攪拌(ban)(ban)(ban)可(ke)以(yi)適應優質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鋼(gang)和(he)(he)(he)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)需要(yao)，但是(shi)(shi)對(dui)(dui)(dui)于(yu)碳(tan)含量(liang)(liang)＞0.50%的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)碳(tan)鋼(gang)和(he)(he)(he)彈簧(huang)鋼(gang)等(deng)(deng)(deng)鋼(gang)種，為了(le)解決(jue)心(xin)(xin)部碳(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)析(xi)，應在(zai)(zai)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)凝(ning)固(gu)末期對(dui)(dui)(dui)糊狀鋼(gang)液進行電磁(ci)(ci)攪拌(ban)(ban)(ban)，即(ji)F-EMS。
電(dian)磁攪(jiao)拌的(de)(de)原理(li)(li)是(shi)鋼(gang)水在磁場的(de)(de)作用下產生感(gan)應電(dian)流和電(dian)磁力而使鋼(gang)水運動。目前(qian)廣(guang)泛使用的(de)(de)是(shi)基于異步電(dian)機(ji)原理(li)(li)而設(she)計(ji)的(de)(de)旋(xuan)轉攪(jiao)拌器。基于直流電(dian)機(ji)原理(li)(li)設(she)計(ji)的(de)(de)直線攪(jiao)拌對(dui)于改善鑄坯斷面成(cheng)分的(de)(de)均(jun)勻性較(jiao)差。以上兩種方式迭加而成(cheng)的(de)(de)螺旋(xuan)攪(jiao)拌，由于投資大(da)，技術控制較(jiao)復雜，應用不(bu)多。
