水平连铸机是由钢包架或钢包回转台、中间包车、中间包、结晶器、拉坯机、火焰切割机、引锭杆、铸坯辊道、翻钢机或推钢机、冷床和拉钢机组成。

在炼钢厂采用连续铸钢技术始于20世纪50年代。从发展过程来看，第一代立式连铸机一般高度25-35m，工程建设费用高，设备吊装和维修不太方便。但是，立式铸机具有铸坯凝固和热交换对称性好，有利于夹杂物上浮等优点，所以，受一些特殊钢厂亲睐，如日本知多厂于1992年新建1台4流圆坏立式连铸机，月生产能力5-6万t。

为了降低连铸机高度，后来又开发了立弯式铸机、弧形铸机、多点矫直和椭圆形铸机等。在20世纪70年代末，一些国家又开发了水平连铸机。根据年统计，世界共有水平连铸机约60台。

水平连铸机的主要优点如下：

1.水平连铸机从结晶器到拉坯机、切割机都设在一条水平线上，可以降低厂房高度,工程建设费用低。

2.中间包可采用较大的水口内径，以消除水口结瘤，故可以浇注含铝高的钢种。

3.无需控制结晶器内钢液面高度和加保炉渣，操作简单，节省人力。

4.中间包与结晶器通过水口和分离环紧密连结，钢水无二次氧化，可提高铸坯的纯洁度。

5.由于铸坯不受弯曲和矫直变形影响,适合浇注圆坯和敏感性的钢种。

6.结晶器无振动机构，无弯曲矫直设备，一般无二次喷水冷却系统。所以，结构简单，维修方便。

7.水平铸机采用刚性直形引锭杆，不仅结构简单，而且抖动小。

8.由于省略了二次冷却和喷淋系统,改善了工作环境。

在大中型钢厂，一般在中间包上面设置钢包回转台。在一些中小型钢厂，一般在中间包上面采用钢包架又称钢包座架。钢包架应具有钢包承载、升降和给钢包加保温盖的功能。

为了在钢包与中间包之间安装长水口,在钢包架上应设有钢包升降装置。升降方式有机械升降和液压升降两种。机械升降同步运动可靠，但机械零件较多，动作慢。液压升降机构简单，但同步控制系统比较复杂，易漏油。

升降高度应考虑升到最高位置时，中间包行走不碰撞钢包水口，故升降高度一般取600mm。为了在浇注过程中随时能了解钢包中钢水量，有些工厂在钢包架上装设电子称和数字显示屏。

由于中间包水口与结晶器分离环是水平方向对口连接，钢水沿水平通道流动，因此,中间包水口设置在中间包侧壁的下方。

中间包是钢水包与连铸机的中间容器,它具有钢水储存、缓冲、稳流、分渣、分配的作用，是实现多炉连浇的基础。为了实现多炉连浇，中间包的容量应大于调换钢包期间连铸机浇注的钢水量。

对中间包构造和设计要求如下：

1.要创造钢水稳定的流动条件和杂质上浮的时间。

2.保证实现多炉连浇调换钢包需要的时间。

3.要防止保温渣流入结晶器，保证水平铸机停浇时的最低液面高度。

4.提高钢液深度，可缩小钢水的散热面和增加水平铸机内的钢水压力。

5.要钢包注流中心与中间包端墙距离≥500mm，以便减少钢水对端墙的冲蚀。

6.减少浇注终了时包内残余钢水量，因此，一般将中间包下部设计成倒梯形。当中间包的高度和长度确定之后，其宽度主要根据中间包容量大小来确定。但是中间包的液面宽度，一般不小于1000mm。

中间包水口直径一般为铸坯直径的30%-60%，小断面铸坯取大值，大断面铸坯取小值。

中间包加热装置一般水平铸机浇注的铸坯断面小，铸机流数少，所以，一炉钢水浇注时间较长。为了延长浇注时间，有些工厂在中间包上采用加热措施。

在中间包上采用加热措施可起到如下作用：

1.能加热钢水来补偿中间包内热损失和延长钢水浇注时间。

2.能控制钢水温度，使中间包内的钢水温度在接近液相线温度条件下进行浇注,这样可提高铸坯拉速和连铸机的生产率。

3.由于中间包设有加热设施，可降低炼钢和精炼炉的出钢温度、提高炉衬寿命和减少耐火材料消耗。

4.由于能控制中间包内的钢液温度，可减少中间包的结壳和水口冻结现象，因此，可提高铸坯收得率。

水平连铸机对中间包车要求和弧形铸机对中间包车要求不同。当水平铸机的中间包出了故障时，除了更换中间包外，结晶器也要随之更换，以便对用过的结晶器进行检查、清理和更换分离环等等。

1.中间包车能在水平铸机的结晶器端头左右或前后运行，而不影响其它设备操作。

2.要有纵横方向的微调措施，以便能使中间包水口与结晶器精确对中。

3.中间包车行走速度10-20m/min，对中定位时为1m/min。中间包在车上横向移动速度为0.5-1m/min，并通过横向移动，使中间包水口和结晶器分离环对接和压紧。

4.为了使中间包水口能对中不同断面

结晶器，中间包车上需要设有升降机构，升降行程为100-200mm。

结晶器由于水平铸机的中间包水口与结晶器之间密闭连接，结晶器内钢水静压力比弧形铸机高4-6倍。在结晶器入口端，刚形成的坯壳，因受钢液压力作用会紧密贴靠结晶器内壁，因而传热效果好，但使摩擦阻力增大。结晶器构造形式有两种一种是带石墨套的长结晶器。长结晶器是由铁铜合金管

部分石墨衬套组装而成。石墨套靠套外的水冷铜套冷却。在结晶器后段内衬石墨套的作用主要是在高温下起润滑作用，并兼有普通铸机的“二次冷却”作用。所以带有石墨套的长结晶器，铸坯拉出结晶器后进入“空冷”，有利于提高铸坯质量。石墨套壁厚为6-8mm，石墨套进口内径要等于或略大于铜套出口端内径，以防铸坯进入石墨套冷被卡住或增大拉坯阻力。

拉坯机是水平连铸机上最重要设备之一。它的技术性能直接影响水平铸机能否正常浇注。工艺设计对拉坯机的技术要求如下：

1.要有较高的传动精度，特别是对反推量的精度要求正负误差≤0.10mm。

2.要有足够的刚度，防止拉坯振动。

3.要能准确的控制拉、推、停的时间和速度。

拉坯机一般采用夹钳式机架，上辊绕轴向中心摆动以避免上辊座磨损引起传动间隙。

拉坯机的驱动方式主要有以下几种型式：

1.液压伺服式

2.直流伺服式

3.液压脉动式

4.直流力矩马达式

水平连铸机，一般结晶器不振动，而是依靠拉坯机的拉、推动作来达到普通铸机结晶器振动的作用。水平铸机的拉坯曲线，有以下四种形式：

1.拉-停式

采用这种拉坯型式的有美国通用汽车公司、日本住友金属的水平连铸机。

2.拉-反推式

采用这种拉坯型式的有日本钢管京滨厂、台湾亿昌钢铁公司的水平连铸机。

3.拉-反推-停式

4.拉-停-反推-停式

此种型式是应用最普及的一种型式。例如德国克虏伯公司、美国克洛公司、韩国汉城钢铁厂，我国的齐齐哈尔钢厂、衡阳钢管厂等。

水平连铸机拉速从理论上来讲，由于水平铸机结晶器内坯壳与结晶器内壁接触好,冷却效果高，铸坯拉速不应低于普通铸坯拉速。但是，由于水平铸机的拉坯、反推、停歇合计时间长、频率低，因此，一般铸机拉速较弧形铸机拉速低。

切割机的任务是把完全凝固的铸坯切成所需要的定尺长度。

火焰切割机应满足以下要求：

1.切割火焰必须与铸坯拉、推退、停同步运动。

2.由于切割车依靠连铸坯带动走拉、退、停，因此，要求切割机重量应尽可能的轻，以减小惯性。

3.切割机的动作应灵活可靠，从夹紧铸坯、点火、送枪切割、停氧退枪到夹钳松开、切割机退回原位置等全部动作应在1-2min内完成。

4.火焰切割机处在高温区工作，对切割枪等应进行冷却。

水平连铸机的引锭杆比弧形连铸机引锭杆结构简单和重量轻。一般圆坯水平连铸机的引锭杆就是一根无缝钢管，引锭头为形，尾部车有螺纹。使之和钢管结合。引锭杆的存放方式，有吊挂式和侧移式两种。由于拉坯和反推作业关系，所有水平铸机都采用刚性引锭杆。

经火焰切割后的铸坯沿着辊道向前运行，当铸坯前端撞铸坯辊道尾端挡板后，通过电气连锁装置，由翻钢机或推钢机，将铸坯送到冷床上，用拉钢机使铸坯沿着冷床向前运行。然后借助冷床的坡度滑落到铸坯吊运架中，用桥式起重机吊运到冷却区堆冷、检查和精整。