(2021年整理)上海重礦連鑄機工程

1、上海重礦連鑄機工程附件一 上海重礦連鑄機工程附件二附件三 附件四 編輯整理：附件五附件六附件七附件八附件九 尊敬的讀者朋友們：附件十 這里是精品文檔編輯中心，本文檔內容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內容進行仔細校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（上海重礦連鑄機工程）的內容能夠給您的工作和學習帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進步的源泉，前進的動力。附件十一 本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進步，以下為上海重礦連鑄機工程的全部內容。附件十二13上海重礦連鑄技術工程有限公司附件十三 技術說明一.

2、連鑄機工藝方案說明本設計工程是為山東*特鋼有限公司煉鋼廠提供一臺年產(chǎn)26萬噸不銹鋼的r9m矩坯二機二流連鑄機?？傮w工程可分為以下幾個基本組成部分: 一臺弧形半徑9m連續(xù)矯直式2流連鑄機帶有主計算機的設備自動化和總體檢測系統(tǒng)-鑄機安裝調試包括對買方人員的技術培訓和技術服務-連鑄機土建工程設計及施工管理工作設備技術保證：優(yōu)質的鑄坯質量高的連鑄作業(yè)率低的原料消耗-設備操作簡單、維修方便工作環(huán)境良好、安全所有技術為當前先進水平，并留有其它鋼種生產(chǎn)的發(fā)展余地。1. 設計思想1.1. 現(xiàn)車間：eaf30t2aod40t2平均出鋼量:40t(max 45t）平均冶煉周期：80min/爐1.2. 連鑄機基本參

3、數(shù)詳見“二、方坯連鑄機基本參數(shù)”1.3. 鋼種分類本設計鋼種為不銹鋼(奧氏體、馬氏體、鐵素體)及少量合金鋼表1 擬代表鋼號化學成份類別csimnpscrniv30410。081.002.000。0350.0318。020。08。010.543010.101.002。000。0350.0316。0-18。02cr1310.16-0.251.009015.1750。3240180350mmth角度(）距彎月面m坯殼厚mm0%1%1th8713.6731。130.202th9015.10.00。00。01.5. 產(chǎn)量估算(max)平均出鋼量為40t/爐年作業(yè)時間300天平均連澆時間為35h平均連澆爐

4、數(shù)為3-5爐每包鋼水澆鑄時間為40每次準備時間為30年作業(yè)率按82，按最少3爐連澆計算則:在時間節(jié)奏上應是t電爐t精煉爐t連鑄機,同時t電爐t連鑄機1.6. 鋼種說明本鑄機設計生產(chǎn)不銹鋼、合結鋼、彈簧鋼等品種。1.6.1. 不銹鋼根據(jù)產(chǎn)品大綱所列鋼種，既有奧氏體,又有鐵素體和馬氏體不銹鋼，近年來由于爐外精煉技術及連鑄技術的發(fā)展，這些鋼種均可用連鑄生產(chǎn)。不銹鋼在凝固冷卻過程中有三個脆性區(qū)域：（1）在鋼液凝固溫度附近的脆性區(qū)。主要是由于樹枝晶的生長而使偏析元素及夾雜物向未凝的母液中推移、富集，致使晶界強度降低，形成晶界脆性。奧氏體單相鋼在凝固過程中，雖然沒有第二相的析出，但是由于固液相溫度范圍寬，

5、晶粒粗大,促使低熔點夾雜物在晶界區(qū)聚集,再加上本身導熱性能較差，應力大,容易引發(fā)出現(xiàn)裂紋。鐵素體鉻不銹鋼w（c)=0。080。58%時，置于包晶反應區(qū);包晶反應產(chǎn)生的體積收縮，相變應力以及由于包晶反應而引起的固-液相共存區(qū)的擴大，因而鐵素體不銹鋼的抗拉強度僅為單相奧氏體不銹鋼的1/5,其裂紋敏感性就比奧氏體不銹鋼要強一些。（2）鑄坯冷卻到1200900時，拉坯過程中所產(chǎn)生脆性區(qū)。這些主要是由于加工硬化來不及再結晶而產(chǎn)生的脆性。當鑄坯變形速度小于再結晶速度時，脆性就緩和些。因此為控制鑄坯鼓肚變形,當彎曲、矯直的變形速度在10-410-2mm/s時，即使在脆性區(qū)也不會引發(fā)裂紋。(3）鑄坯冷卻到70

6、0900溫度范圍的脆性區(qū)。在這個區(qū)域內如果奧氏體晶界有硫化物、碳化物和氮化物析出,以及奧氏體向珠光體或鐵素體相變，則會引起鑄坯表面和皮下裂紋;此外，奧氏體鋼的導熱系數(shù)小，線膨脹系數(shù)大，也是造成奧氏體不銹鋼裂紋敏感的因素。當馬氏體不銹鋼冷卻到200300時，由于產(chǎn)生馬氏體相變，使體積膨脹，引起組織應力而形成鑄坯的脆性。因此鑄坯在二冷區(qū)內要均勻冷卻，尤其要避免角部過冷；鑄坯輸出后必須進行緩冷,防止發(fā)生縱裂紋。不銹鋼的凝固結構特點是具有較發(fā)達的粗大柱狀晶帶,甚至形成穿晶結構，因而可能形成比較嚴重的中心偏析、中心疏松和中心裂紋等缺陷；倘若結晶器內壁銅滲入鑄坯，鑄坯表面有可能形成放射狀（星狀）裂紋。根據(jù)

7、以上特點，不銹鋼連鑄應該注意以下幾點：（1)為連鑄提供優(yōu)質鋼液。流程為電爐冶煉真空脫碳爐(aod）連鑄鑄坯。（2）采用大容量深熔池的中間罐，發(fā)揮中間罐冶金功能,以提高鋼液的純凈度.（3）奧氏體鋼應選擇較高的過熱度，一般3540,以利于中間罐內夾雜物上浮。（4）采用密封保護澆注，防止從空氣中吸入氮和氧。（5）選用低堿度、粘度稍高的保護渣；如渣堿度m(cao）/m(sio2)=0.50.6，熔點為10001100及1300時,粘度應為0.140.31pas。(僅供參考）（6）浸入式水口插入一定的深度，以免鋼液面結殼，有利于液渣吸收夾雜物。(7）結晶器應采用弱冷卻、高頻率和小振幅振動，防止鑄坯表面產(chǎn)

8、生凹坑缺陷.（8）由于奧氏體不銹鋼的高溫強度和延性較好，可采用高拉速；熱膨脹系數(shù)和導熱系數(shù)較大,二冷區(qū)冷卻強度應大些，而鐵素體不銹鋼的高溫強度較低,鑄坯易產(chǎn)生裂紋，拉速低些,其導熱系數(shù)較小，二冷區(qū)冷卻強度可小些。（9）采用電磁攪拌、液面控制等新技術是成功生產(chǎn)不銹鋼的關鍵.（10）用火焰切割鑄坯時，需向火焰中噴射鐵粉,以提高切割效率。但切割時產(chǎn)生的煙塵應有除塵凈化設施給予處理,避免污染環(huán)境。(11）根據(jù)需要對鑄坯進行緩冷和表面精整.1.7. 基本設計思想eaf出鋼1.7.1. 工藝流程圖超低碳不銹鋼經(jīng)lfvod經(jīng)lf（vd）火切(不銹鋼加鐵粉）快速收集入保溫坑（根據(jù)品種要求）鋼包回轉臺大容量中間

9、罐（自動塞棒液面控制）結晶器（帶內裝式電磁攪拌）氣霧冷卻(三段式）連續(xù)矯直式冷床1.7.2. 中間罐技術中間罐是按照中間罐冶金的基本原理設計的。特別考慮了夾雜物的去除。中間罐設計的關鍵幾點是：中間罐形狀、液面深度、耐火材料的化學成份。 中間罐設計的基本特征：a） 中間罐設計前進行水模試驗，以保證中間罐鋼液流態(tài)的最優(yōu)化，以有利于夾雜物上浮及鋼液溫度的均勻。b） 中間罐鋼液面要有足夠深度，本中間罐工作深度為800mm，以避免在中間罐水口上方形成渦流，鋼水在中間罐停留時間為10min，使夾雜物充分上浮，凈化鋼液. t=c/r t:中間罐平均停留時間（min) c:中間罐容量（t) r：鑄速(t/mi

10、n） t10minc) 堿性耐火材料襯,包括高鎂噴涂料，有如下特點： 沒有易還原氧化物，這些氧化物易被鋼液溶解。 較好的抗鋼水熱沖擊和機械侵蝕性能。 可以充分的對耐火襯進行預熱，這是保證優(yōu)質澆鑄的一個關鍵。d)中間罐覆蓋劑： 減少熱損失 防止鋼液表面氧化 吸收非金屬夾雜e) 推薦雙組分保護渣： 第一種組分是合成渣,直接與鋼液接觸，實際是為了使鋼液與空氣絕緣并吸收夾雜物。 第二種組分是天然渣（碳化稻殼），覆蓋于第一組分上面,起絕熱作用。1.7.3. 中間罐鋼水溫度中間罐鋼水溫度的精確控制是獲得較高冶金質量的前提條件.產(chǎn)品大綱中的13類鋼種必須在嚴格的中間罐過熱度下澆鑄，并且保護要良好.1.7.4

11、. 結晶器和凝固a) 結晶器銅管的壁厚,結構形狀和機械特性：這些控制銅管的變形并影響鑄坯質量。b） 結晶器水套冷卻水流速和壓力影響銅管壁上水的沸騰進而引起結晶器變形.c) 鑄坯與結晶器壁的早期分離，特別是角部須避免。它會導致裂紋和形狀缺陷，如：凹陷.d) 鋼液過熱度和中間罐水口形狀對凝殼的熱傳導有重要影響，最后決定坯殼的有規(guī)律的增長.操作中要特別注意浸入式水口在結晶器中的精確對中.根據(jù)這些思想得出以下設計原則:(1） 通過機械應力和熱變形計算確定結晶器壁厚.采用整體擠壓成型的不銹鋼水套。（2） 在結晶器彎月面，冷卻水流速要保持在沸騰臨界值以上.(3）結晶器銅管與水套之間的縫隙最小值為3。54.

12、0mm.實際上，因為結晶器定位可能準確或有誤差,冷卻水的流動截面一側與另一側不均，為了避免這一錯誤帶來的更敏感的問題，在設計上和裝配上有可靠的對中措施。1.7.5. 結晶器振動一個良好的結晶器振動必須滿足以下兩個條件：a） 保證表面質量，限制振痕深度和裂紋的產(chǎn)生。b) 允許凝殼有充分的潤滑.在使用保護渣的情況下（以最少量的保護渣避免產(chǎn)生表面缺陷）,確保凝殼最低限度的潤滑是優(yōu)化結晶器振動關鍵因素。對裂紋敏感性鋼種尤其如此。當結晶器振動采用較高頻率和較小振幅時產(chǎn)生的振痕較淺。這是負滑脫時間短的結果（負滑脫時間是決定振痕深度的基本參數(shù)）。在澆鑄矩坯時，雖然實際條件各不相同，但負滑脫時間的平均值一般取

13、為0。15秒。1.7.6. 二冷段的設計：氣水冷卻系統(tǒng)設計的目標是避免產(chǎn)生鑄坯冶金缺陷.主要是表面裂紋、菱變。他們是由鑄坯沿澆鑄方向和周長方向不合理的溫度分布引起的。二冷水動態(tài)控制方式，是根據(jù)鋼水過熱度、鋼水化學成份和收集連鑄坯生產(chǎn)過程的重要工藝參數(shù)，在線動態(tài)修正拉坯速度、二次冷卻水配水模型，該方式是在上鋼五廠康卡斯特特殊鋼連鑄機的二冷水動態(tài)控制模式基礎上發(fā)展起來的。目前國外的特殊鋼小方坯連鑄機普遍采用的這種方式進行控制，采用該成熟的控制方式能滿足連鑄機的工藝要求及產(chǎn)品質量。二冷的設計依據(jù)是:a） 保持二冷室內鑄坯表面溫度基本穩(wěn)定（10001100)；b) 鑄坯出二冷冷卻室后，保持表面回溫是根

14、據(jù)鋼種在可接受的范圍內;所以冷卻水分布必須按這樣的規(guī)律調節(jié):即從結晶器到二冷末端逐漸降低表面?zhèn)鳠嵝?，以后是空氣對流和熱輻射冷卻。c) 通過適當布置噴嘴位置避免鑄坯表面中心部分和角部冷卻效率的不同；d） 設計成的噴淋系統(tǒng)以能適應不同的冷卻水消耗。因為不同的鋼種冷卻強度是不一樣的。e） 為保證合金鋼的冷卻及鑄坯質量，二冷區(qū)各段全部采用氣霧冷卻方式。根據(jù)不同鋼種各自的裂紋傾向性(通過其化學成份）和在生產(chǎn)試驗中得到的冶金結果,冷卻強度與鋼種有一種函數(shù)關系。本設計采用美國噴霧公司氣水噴嘴，具有霧化好，沖擊力高，冷卻均勻，輥間積水少，調節(jié)范圍大等特點，并且在最小水量0.5 l/min時,仍能保持噴水的覆

15、蓋角度。1.7.7. 鑄坯矯直本鑄機為連續(xù)矯直式，五輥參與矯直，矯直應力趨于最小。連續(xù)矯直區(qū)域在拉矯機第一對驅動輥和中間從動輥間，長度約為1.3 米。設計矯直區(qū)時考慮采用液芯矯直.這樣可以減少鑄坯的應變 (既有內部，也有表面)，即使在鑄速較高時也可較好地抑制裂紋的產(chǎn)生。某些鋼種在矯直過程中有產(chǎn)生裂紋的特殊傾向。裂紋傾向性取決于鋼的化學成份和矯直過程中鑄坯的溫度。下面的情況下可能產(chǎn)生內裂紋或表面裂紋:-在液芯矯直情況下，如果固液相界面處的矯直應力大于界面溫度下鋼的拉伸強度時，可能會形成內部枝晶間裂紋.值得注意的是在眾所周知的高溫脆性區(qū)內，界面強度會降低。-表面裂紋的形成與700和900950的脆

16、性區(qū)域有關系。對二次冷卻進行精確的調節(jié)，可以使矯直溫度保持在1000左右，從而解決這一問題.矯直系統(tǒng)按照下列變量來設計鑄坯斷面-連鑄機弧形半徑鑄速與鋼種有關的臨界變形率最大變形率主要取決于鋼的化學成份，特別是合金元素和有害元素(硫、磷）.在產(chǎn)品大綱中,對矯直裂紋特別敏感的鋼種限制在臨界應變量0。060.08,如軸承鋼、不銹鋼固液相界面處的最大允許變形率.1.7.8. 結晶器電磁攪拌(選項）本鑄機生產(chǎn)的所有鑄坯在機械性能、化學成份和冶金性能上要都能滿足市場對連鑄坯的要求.結晶器電磁攪拌工藝行為鑄機設計中的所有部件(結晶器，一次、二次冷卻,矯直)要保證鑄坯優(yōu)良的表面質量和內部質量。必須注意到，質量

17、問題決定于很多方面：與軋制或鍛造產(chǎn)品的最終用途有關;決定于煉鋼生產(chǎn)者操作需要的特殊性。為了提高冶金質量,尤其是機械用鋼在操作條件更加靈活的同時，在結晶器上安裝電磁攪拌是一個很有效的措施。安裝結晶器電磁攪拌的優(yōu)點如下:-提高所有鋼種鑄坯的表面質量擴大合金鋼的應用范圍(更多的用途,更低的壓縮比),因為內部質量也提高了(顯微結構，中心疏松）.-允許在不影響質量情況下，適當提高鑄速和中間罐過熱度，有利于標準操作，這給操作帶來了更大的靈活性. 結晶器電磁攪拌有益于表面質量和內部質量：鑄坯表面和皮下層夾雜物數(shù)量會減少而且沿截面的分布也更加均勻。鋼液的旋轉產(chǎn)生了一個向心力，可以把凝固生長前沿的夾雜帶出。漂浮

18、出來的夾雜停留在彎月面中心，可防止它們截留在凝殼里邊。-避免渣的附著，因鋼液流動把渣子從結晶器壁帶走，并集中在彎月面中心，更易于去除.-皮下部分的細孔、氣孔、針孔顯著減少，因為鋼液運動消除了凝固前沿的氣泡。 對于內部質量,可發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象：因為鋼液過熱度的提前擴散和鋼液到凝殼的熱傳輸?shù)脑黾?，擴大了等軸晶區(qū);鋼液的運動打斷了樹枝晶并把他推向液相，所以消除了樹枝晶搭橋和小鋼錠形成的危險;由于上述原理的結果，中心疏松減少；-因為碳合金元素在橫截面上彌散,可以看到中心偏析的波動降低了。使用電磁攪拌可以顯著降低偏析：偏析指數(shù)(c中心/c平均）若只采用結晶器電磁攪拌可以從1。31。4降低到1。2，如果結晶器

19、和二冷末端同時采用電磁攪拌就可以降到1.12，這是在小方坯連鑄上得出的結果。表1 150350mm推薦操作參數(shù)供參考鑄坯斷面 150150mmi類鋼ii類iii類鑄速 m/min最大中間罐過熱度 1。330401。4251.225結晶器冷卻水流量 t/h水的溫升(估計)130451304512056結晶器振動全行程:mm頻率:rpm負滑脫時間：s62200.1562000.1461950.16二次冷卻比水量 l/kg空氣消耗m3/h水量 t/h0。309605。00。409206.20.259004.00液芯長度m13.814。913.01.8. 自動控制中的caqc（計算機輔助質量控制模型）（選項）該程序可對產(chǎn)品質量影響較大的工藝參數(shù)進行控制，從而達到控制鑄坯質量的目的.caqc鑄坯質量控制系統(tǒng)（計算機輔助質量控制）