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)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)水(shui)由(you)(you)鑄錠改成鑄坯(pi)(pi)工藝(yi)，其作用不(bu)僅僅是為(wei)了提(ti)高10%的(de)成材率、節能和縮短生產周期，而且由(you)(you)于連(lian)鑄工藝(yi)質(zhi)(zhi)量控制手段(duan)(duan)的(de)完善，目(mu)前已經成為(wei)提(ti)高產品質(zhi)(zhi)量的(de)必要(yao)手段(duan)(duan)。不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)連(lian)鑄坯(pi)(pi)產品質(zhi)(zhi)量集中(zhong)體現(xian)在除頭尾段(duan)(duan)坯(pi)(pi)外表面的(de)不(bu)修(xiu)磨率已經達(da)到(dao)(dao)70%以上，總(zong)的(de)表面修(xiu)磨收(shou)得率已達(da)到(dao)(dao)99.5%。為(wei)實(shi)現(xian)這個目(mu)標必須對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)水(shui)進行(xing)精(jing)煉，達(da)到(dao)(dao)低的(de)氧和硫含(han)量，搞好大包(bao)和中(zhong)包(bao)的(de)冶金，精(jing)確(que)控制鋼(gang)(gang)(gang)(gang)水(shui)溫度(du)，實(shi)現(xian)無氧化澆(jiao)注，進一步降低夾雜物(wu)含(han)量。在此(ci)條件下(xia)根據不(bu)同的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)做到(dao)(dao)結(jie)晶器(qi)的(de)振(zhen)動工藝(yi)與保護(hu)渣相匹配，使鑄坯(pi)(pi)表面的(de)振(zhen)痕深度(du)達(da)到(dao)(dao)≤200μm,由(you)(you)此(ci)實(shi)現(xian)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鑄坯(pi)(pi)表面基(ji)本不(bu)修(xiu)磨軋制的(de)目(mu)標。
1. 無氧(yang)化保(bao)護(hu)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。
不銹鋼(gang)(gang)無氧(yang)化保(bao)(bao)護(hu)澆(jiao)鑄(zhu)工藝(yi)措(cuo)施包(bao)(bao)(bao)括(kuo)大包(bao)(bao)(bao)鋼(gang)(gang)水(shui)(shui)保(bao)(bao)護(hu)（含鋼(gang)(gang)渣保(bao)(bao)溫劑或(huo)大包(bao)(bao)(bao)上(shang)加蓋(gai)），大包(bao)(bao)(bao)鋼(gang)(gang)水(shui)(shui)經長水(shui)(shui)口保(bao)(bao)護(hu)進(jin)入(ru)中(zhong)間(jian)(jian)包(bao)(bao)(bao)液面鋼(gang)(gang)水(shui)(shui)以下，中(zhong)包(bao)(bao)(bao)加蓋(gai)密封(feng)，同(tong)時長水(shui)(shui)口與中(zhong)間(jian)(jian)包(bao)(bao)(bao)蓋(gai)之間(jian)(jian)也要進(jin)行密封(feng)。中(zhong)間(jian)(jian)包(bao)(bao)(bao)注人鋼(gang)(gang)水(shui)(shui)前，中(zhong)包(bao)(bao)(bao)充(chong)氬(ya)（氮(dan)）約6分鐘(zhong)使包(bao)(bao)(bao)內氧(yang)含量＜2%.中(zhong)包(bao)(bao)(bao)鋼(gang)(gang)水(shui)(shui)用中(zhong)包(bao)(bao)(bao)堿(jian)性(xing)渣保(bao)(bao)護(hu)，并在整個澆(jiao)鑄(zhu)過程中(zhong)吹入(ru)氬(ya)（氮(dan)）氣保(bao)(bao)護(hu)。中(zhong)包(bao)(bao)(bao)鋼(gang)(gang)水(shui)(shui)通(tong)過浸入(ru)式(shi)水(shui)(shui)口進(jin)入(ru)結晶(jing)器，水(shui)(shui)口與中(zhong)包(bao)(bao)(bao)之間(jian)(jian)進(jin)行密封(feng)。鋼(gang)(gang)水(shui)(shui)進(jin)入(ru)結晶(jing)器液面用保(bao)(bao)護(hu)渣（上(shang)方(fang)通(tong)氬(ya)）保(bao)(bao)護(hu)。通(tong)過這(zhe)樣的保(bao)(bao)護(hu)，鋼(gang)(gang)中(zhong)的氧(yang)含量將保(bao)(bao)持不變(bian)或(huo)有所降(jiang)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
中包鋼(gang)(gang)水(shui)進入結(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)器(qi)(qi)急冷(leng)成(cheng)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)并向下拉(la)出，鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)與結(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)器(qi)(qi)界(jie)面(mian)的粘滯及相對運動(dong)(dong)所產(chan)生的摩擦阻力由結(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)器(qi)(qi)的上下振(zhen)動(dong)(dong)和保護渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)在鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)與結(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)器(qi)(qi)壁(bi)間連續(xu)充填(tian)的潤滑作用(yong)而基本(ben)得到克(ke)服。結(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)器(qi)(qi)保護渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)被液(ye)面(mian)鋼(gang)(gang)水(shui)加(jia)熱熔化形成(cheng)液(ye)態(tai)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)、糊狀渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)、燒結(jie)(jie)(jie)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)和原保護渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)四層結(jie)(jie)(jie)構（見圖3-4).在結(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)器(qi)(qi)振(zhen)動(dong)(dong)作用(yong)下在結(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)器(qi)(qi)壁(bi)與鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)表面(mian)之間會形成(cheng)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)膜(mo)。在與結(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)器(qi)(qi)壁(bi)接(jie)(jie)觸的一側形成(cheng)厚度為(wei)1~3mm的固(gu)態(tai)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)膜(mo)，而在與鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)表面(mian)接(jie)(jie)觸的一側形成(cheng)厚度為(wei)0.1~0.3mm的液(ye)態(tai)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)膜(mo)。固(gu)態(tai)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)膜(mo)隨結(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)器(qi)(qi)振(zhen)動(dong)(dong)，液(ye)態(tai)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)膜(mo)隨鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)下移到結(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)器(qi)(qi)下半部凝固(gu)，隨鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)離開(kai)結(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)器(qi)(qi)造成(cheng)保護渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)消耗。
結(jie)晶(jing)器(qi)(qi)一(yi)般采(cai)(cai)用正弦曲線(xian)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)方式(shi)，結(jie)晶(jing)器(qi)(qi)上(shang)下的(de)(de)(de)(de)周期式(shi)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)為(wei)(wei)克(ke)服(fu)鑄坯阻(zu)力創造了條件，但(dan)是同時又在(zai)(zai)它向(xiang)下移動(dong)(dong)時使鑄坯表(biao)面產生一(yi)定深度的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)痕(hen)(hen)。較深的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)痕(hen)(hen)在(zai)(zai)下個工(gong)(gong)(gong)序加(jia)熱(re)中(zhong)由于不(bu)能(neng)全部生成氧化皮而殘留在(zai)(zai)熱(re)軋后的(de)(de)(de)(de)成品表(biao)面，成為(wei)(wei)不(bu)良品。不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)連(lian)鑄技術和連(lian)鑄工(gong)(gong)(gong)藝的(de)(de)(de)(de)各項(xiang)工(gong)(gong)(gong)作都反(fan)映在(zai)(zai)減小振(zhen)(zhen)(zhen)痕(hen)(hen)深度上(shang)。為(wei)(wei)了使不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)痕(hen)(hen)深度≤0.2mm,應根(gen)據鋼(gang)夾雜或鋼(gang)種確定不(bu)同的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)程和振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)頻率。易漏(lou)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)1Cr13等鉻系不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)應采(cai)(cai)用大振(zhen)(zhen)(zhen)程、低振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)頻率的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝；對(dui)于熱(re)塑性良好的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)應采(cai)(cai)用小振(zhen)(zhen)(zhen)程高振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)頻率的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝。具(ju)體采(cai)(cai)取(qu)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)參數由保護渣的(de)(de)(de)(de)消耗所決定。
4. 電磁攪(jiao)拌(ban)
電(dian)(dian)磁(ci)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)技(ji)術和(he)(he)應用(yong)(yong)效果目前(qian)已經(jing)比(bi)(bi)(bi)(bi)(bi)較成(cheng)(cheng)熟(shu)。對(dui)于(yu)大(da)方(fang)(fang)坯(pi)(pi)(pi)(pi)和(he)(he)小方(fang)(fang)坯(pi)(pi)(pi)(pi)（＞150mm,≤150mm)連鑄，為(wei)了(le)(le)(le)生產(chan)高(gao)質量(liang)(liang)(liang)鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)和(he)(he)軋材(cai)，電(dian)(dian)磁(ci)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)是(shi)必須采(cai)(cai)取的(de)(de)(de)措施，而(er)且必須采(cai)(cai)取提高(gao)鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)表面(mian)(mian)(mian)(mian)質量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)結晶器(qi)電(dian)(dian)磁(ci)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)（M-EMS)和(he)(he)改(gai)善中心(xin)偏析(xi)的(de)(de)(de)二(er)冷電(dian)(dian)磁(ci)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)（S-EMS)的(de)(de)(de)組合(he)式攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)。由于(yu)方(fang)(fang)圓坯(pi)(pi)(pi)(pi)斷面(mian)(mian)(mian)(mian)積比(bi)(bi)(bi)(bi)(bi)板坯(pi)(pi)(pi)(pi)小，所以(yi)(yi)(yi)表面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)清理(li)損耗和(he)(he)工(gong)作(zuo)量(liang)(liang)(liang)要比(bi)(bi)(bi)(bi)(bi)板坯(pi)(pi)(pi)(pi)大(da)得多(duo)(duo)，因(yin)此提高(gao)方(fang)(fang)圓坯(pi)(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)(mian)質量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)經(jing)濟效益也比(bi)(bi)(bi)(bi)(bi)板坯(pi)(pi)(pi)(pi)大(da)得多(duo)(duo)。M-EMS攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)對(dui)提高(gao)鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)表面(mian)(mian)(mian)(mian)質量(liang)(liang)(liang)有(you)重(zhong)要作(zuo)用(yong)(yong)。其(qi)機(ji)理(li)是(shi)：①. 液(ye)心(xin)的(de)(de)(de)運動(dong)均(jun)勻了(le)(le)(le)內(nei)部鋼水的(de)(de)(de)溫度(du)，并使保護渣均(jun)勻熔化，因(yin)此形成(cheng)(cheng)振痕穩定和(he)(he)厚度(du)均(jun)勻的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)(pi)(pi)殼并與(yu)結晶器(qi)壁(bi)接觸良好；②. 液(ye)心(xin)的(de)(de)(de)流(liu)動(dong)沖洗使凝固(gu)殼內(nei)表層的(de)(de)(de)夾(jia)雜(za)和(he)(he)氣泡上浮到液(ye)面(mian)(mian)(mian)(mian)中心(xin)，人工(gong)撈出可(ke)(ke)提高(gao)鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)(mian)質量(liang)(liang)(liang)和(he)(he)鋼的(de)(de)(de)純凈度(du)。S-EMS攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)是(shi)大(da)幅度(du)減(jian)小鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)表層細等(deng)(deng)軸晶內(nei)側的(de)(de)(de)柱狀晶厚度(du)，使其(qi)變成(cheng)(cheng)等(deng)(deng)軸晶，從而(er)可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)明顯降低(di)中心(xin)偏析(xi)和(he)(he)疏松。這對(dui)最終(zhong)成(cheng)(cheng)品(pin)圓鋼和(he)(he)線材(cai)的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)判定和(he)(he)二(er)次加工(gong)性帶有(you)決(jue)定性。為(wei)了(le)(le)(le)消除軋材(cai)的(de)(de)(de)柱狀晶，不使用(yong)(yong)S-EMS的(de)(de)(de)鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)壓(ya)縮比(bi)(bi)(bi)(bi)(bi)約(yue)在10左右，而(er)采(cai)(cai)取S-EMS的(de)(de)(de)壓(ya)縮比(bi)(bi)(bi)(bi)(bi)為(wei)5時就可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)達(da)到。因(yin)此采(cai)(cai)用(yong)(yong)S-EMS也可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)使用(yong)(yong)較小尺寸(cun)的(de)(de)(de)鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)生產(chan)較大(da)規(gui)格的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)品(pin)，或在同等(deng)(deng)條件下進(jin)一步提高(gao)軋材(cai)的(de)(de)(de)強度(du)、塑性和(he)(he)沖擊性。中心(xin)偏析(xi)產(chan)生的(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)是(shi)鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)在凝固(gu)過(guo)程中碳(tan)、硫、磷、錳等(deng)(deng)溶(rong)質（含非金屬夾(jia)雜(za)物及氣相(xiang)等(deng)(deng)輕(qing)質相(xiang)）元素的(de)(de)(de)濃度(du)逐(zhu)漸增高(gao)的(de)(de)(de)結果，因(yin)此S-EMS的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)機(ji)理(li)是(shi)鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)出結晶器(qi)后，利用(yong)(yong)電(dian)(dian)磁(ci)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)使液(ye)心(xin)鋼水在轉動(dong)的(de)(de)(de)過(guo)程中凝固(gu)，這樣，一方(fang)(fang)面(mian)(mian)(mian)(mian)使溶(rong)質元素分布均(jun)勻，改(gai)善中心(xin)偏析(xi)度(du)，另一方(fang)(fang)面(mian)(mian)(mian)(mian)，由于(yu)鋼水的(de)(de)(de)轉動(dong)沖刷凝固(gu)的(de)(de)(de)前(qian)沿，使已成(cheng)(cheng)固(gu)態(tai)的(de)(de)(de)微(wei)粒變成(cheng)(cheng)新的(de)(de)(de)結晶核(he)，因(yin)此擴大(da)了(le)(le)(le)等(deng)(deng)軸晶比(bi)(bi)(bi)(bi)(bi)率，相(xiang)對(dui)減(jian)少了(le)(le)(le)柱狀晶量(liang)(liang)(liang)。M-EMS與(yu)S-EMS組合(he)式電(dian)(dian)磁(ci)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)適應優質鋼和(he)(he)不銹鋼的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)需要，但是(shi)對(dui)于(yu)碳(tan)含量(liang)(liang)(liang)＞0.50%的(de)(de)(de)高(gao)碳(tan)鋼和(he)(he)彈簧鋼等(deng)(deng)鋼種，為(wei)了(le)(le)(le)解決(jue)心(xin)部碳(tan)的(de)(de)(de)偏析(xi)，應在鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)凝固(gu)末(mo)期對(dui)糊(hu)狀鋼液(ye)進(jin)行電(dian)(dian)磁(ci)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)，即F-EMS。
電(dian)磁攪拌的(de)(de)原理是(shi)鋼水(shui)在磁場(chang)的(de)(de)作用下(xia)產生感應電(dian)流和電(dian)磁力而使鋼水(shui)運(yun)動。目前廣泛使用的(de)(de)是(shi)基于(yu)異步電(dian)機原理而設計的(de)(de)旋轉(zhuan)攪拌器。基于(yu)直流電(dian)機原理設計的(de)(de)直線攪拌對(dui)于(yu)改善鑄坯(pi)斷面成(cheng)分的(de)(de)均勻性(xing)較(jiao)差。以(yi)上兩種方式迭加而成(cheng)的(de)(de)螺旋攪拌，由于(yu)投資大，技(ji)術控制較(jiao)復雜，應用不(bu)多。
