年產(chǎn)400萬噸合格連鑄坯的連鑄系統(tǒng)設(shè)計

1、河北科技大學(xué)成人高等教育本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告學(xué)生姓名： 任曉亮 學(xué) 號： 院 站： 滄州東光職教中心函授站 學(xué)習(xí)形式： 函授 層 次： 專升本 專 業(yè)： 冶金工程 題 目： 年產(chǎn)400萬噸合格連鑄坯的連鑄系統(tǒng)設(shè)計 起迄日期: 指導(dǎo)教師: 王霞 填寫日期： 年 月 日畢 業(yè) 設(shè) 計 ( 論 文 ) 開 題 報 告1、本畢業(yè)設(shè)計(論文)課題應(yīng)達(dá)到的目的：本次設(shè)計的是年產(chǎn)400萬噸鋼的方坯連鑄工程，主要對連鑄生產(chǎn)的工藝流程、車間組成和工藝布置進(jìn)行設(shè)計，并對連鑄機(jī)的幾個主要工藝設(shè)備：鋼包及其運(yùn)載設(shè)備、中間包及其運(yùn)載設(shè)備、結(jié)晶器及振動裝置、拉矯和引錠裝置、切割裝置進(jìn)行了設(shè)計計算。設(shè)計中對板坯

2、連鑄車間作了綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析和合理的布局。并繪制了車間平面和設(shè)備圖。為了提高連鑄機(jī)生產(chǎn)率和提高產(chǎn)品質(zhì)量，在設(shè)計中采用了一些新技術(shù)。設(shè)計中選用弧型連鑄機(jī)，大容量和深熔池的中間包，結(jié)晶器漏鋼預(yù)報技術(shù)，電磁攪拌技術(shù)和輕壓下技術(shù)等，使以上生產(chǎn)方案具有科學(xué)性、先進(jìn)性，經(jīng)濟(jì)合理，適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展的需要。2、本畢業(yè)設(shè)計(論文)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等)：由于技術(shù)上的缺陷，連續(xù)鑄鋼長期以來一直局限在電爐鋼廠內(nèi)，大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)1970年才開始生產(chǎn)連鑄板坯。借助科學(xué)理論對凝固現(xiàn)象的深入了解推動了連鑄的發(fā)展。煉鋼技術(shù)在同一時期內(nèi)的發(fā)展也是連鑄工業(yè)化的一個先決條件。低成本的電爐煉鋼和

3、聯(lián)合鋼鐵廠的堿性氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼比平爐更能保證連鑄鋼水的供應(yīng)。今天，在這些煉鋼工藝中，比重最大的是氧氣煉鋼，占到了633，相比之下，電爐和平爐分別占331和36。連鑄工藝的主要優(yōu)勢可概括為：收得率比模鑄提高1012，成本降低20；由于從鋼水到終產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)減少了，所需人時降低；取消了脫模、加熱和初軋，設(shè)備投資低；有實(shí)現(xiàn)全連鑄和高度自動化的可能性。由于這些固有的優(yōu)點(diǎn)，隨著澆鑄產(chǎn)品質(zhì)量的提高，連鑄延伸進(jìn)了模鑄的領(lǐng)域，普及度迅速提高。 全球情況1970年，連鑄鋼僅占粗鋼產(chǎn)量的4，而到今天，已經(jīng)達(dá)到了驚人的88。世界鋼鐵供大于求的形勢即將消退，供需平衡即將恢復(fù)，粗鋼產(chǎn)量年平均增長速度4。2001年連鑄鋼

4、產(chǎn)量8503億t；2002年增長了62，達(dá)到9036億t。2003年粗鋼產(chǎn)量為9648億t，較前一年增長了68；而2004年的粗鋼產(chǎn)量達(dá)到了105億t，增幅88，該年連鑄產(chǎn)量達(dá)到937億t。在產(chǎn)鋼大國中，中國占據(jù)世界連鑄鋼產(chǎn)量的2372，其后是日本1276和美國1038。中國連鑄比9120，低于工業(yè)國的平均水平，但高于88的世界平均水平。在提高連續(xù)鑄鋼由于與常規(guī)生產(chǎn)相比具有生產(chǎn)工序簡化，金屬收得率提高，能源消耗降低，勞動條件得到改善和連鑄坯質(zhì)量好等優(yōu)越性，因此是當(dāng)前鋼鐵工業(yè)中發(fā)展最快的技術(shù)之一。近幾年我國鋼鐵工業(yè)投資建設(shè)中最可喜的發(fā)展是寬帶鋼、中厚板和寬厚板的生產(chǎn)能力、裝備和技術(shù)水平有了很大的

5、提高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整取得實(shí)效。圍繞高品質(zhì)，高附加值板帶生產(chǎn)。板坯連鑄的裝備和技術(shù)取得了同步的、顯著的發(fā)展。常規(guī)板坯連鑄機(jī)的技術(shù)進(jìn)步主要表現(xiàn)在工藝設(shè)備技術(shù)的優(yōu)化，自動化控制水平的不斷提高和完善以及滿足生產(chǎn)實(shí)際需要的工藝操作軟件的開發(fā)和應(yīng)用。單流產(chǎn)量可達(dá)到150萬200萬t/a，真正實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)高效。在品種結(jié)構(gòu)方面: 隨著電磁技術(shù)及凝固控制技術(shù)的應(yīng)用, 連鑄品種將有望實(shí)現(xiàn)品種的100%, 而且實(shí)現(xiàn)組織控制、內(nèi)部及表面質(zhì)量控制, 達(dá)到全無缺陷坯高效生產(chǎn).在生產(chǎn)能力方面: 隨著電磁組合結(jié)晶器、非正弦振動、輕壓下、凝固動態(tài)控制技術(shù)的工業(yè)化, 板坯連鑄機(jī)產(chǎn)量達(dá)到200 萬噸/流年, 方坯連鑄機(jī)產(chǎn)量達(dá)到40 萬

6、噸/流年, 形成單臺鑄機(jī)對單臺連軋機(jī)的生產(chǎn)流程.在品種結(jié)構(gòu)方面: 隨著電磁技術(shù)及凝固控制技術(shù)的應(yīng)用, 連鑄品種將有望實(shí)現(xiàn)品種的100%, 而且實(shí)現(xiàn)組織控制、內(nèi)部及表面質(zhì)量控制, 達(dá)到全無缺陷坯高效生在電磁連鑄方面: 隨著超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展, 用于澆注鋼的電磁約束結(jié)晶器、電磁激震裝置的工業(yè)化將成為可能, 在此基礎(chǔ)上, 將有望開發(fā)無模、無振動、斷面形狀可任意組合的連鑄機(jī).畢 業(yè) 設(shè) 計 ( 論 文 ) 開 題 報 告3、本畢業(yè)設(shè)計(論文)課題預(yù)期成果(包括畢業(yè)設(shè)計論文、圖表、實(shí)物樣品等)：1.1 連鑄主要設(shè)備本設(shè)計CSP連鑄機(jī)為立彎式，鑄機(jī)主要設(shè)備為蝶式鋼包回轉(zhuǎn)臺、中間包車、漏斗型結(jié)晶器、液壓振動臺、

7、扇形1、2、3、4段，帶剛性引錠桿的頂彎夾送裝置、拉矯裝置、以及擺動剪，其核心設(shè)備是漏斗型結(jié)晶器。在鋼包回轉(zhuǎn)臺的兩側(cè)各有一個中包車和中包預(yù)熱站，車上配有浸入式水口預(yù)熱燒嘴。每臺中包車都配備有稱重系統(tǒng)，以稱量中間包鋼水重量。每個中間包在正常工作情況下，容量為2628噸，溢渣情況下為3032噸。中間包鋼水液位可采用自動和手動進(jìn)行控制，鋼水從中間包注入結(jié)晶器采用塞棒伺服機(jī)構(gòu)控制，它和CO60放射源，閃爍計數(shù)器和PLC裝置一起組成結(jié)晶器液位控制系統(tǒng)。塞棒是整體式的，而塞棒機(jī)構(gòu)采用壓縮空氣冷卻。結(jié)晶器液位控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)連鑄機(jī)的自動開澆，即當(dāng)液位控制系統(tǒng)檢測到鋼水液位的10%時，鑄機(jī)振動臺開始振動，夾送輥

8、開始拉坯。鋼水從中間包注入結(jié)晶器，是通過一個扁平式的整體式浸入式水口，它的出鋼口專門設(shè)計的，以適應(yīng)結(jié)晶器形狀結(jié)構(gòu)要求。結(jié)晶器是一個直的漏式結(jié)晶器，上大下小，在寬邊銅板上部中心有一個寬的垂直、錐形的漏斗區(qū)域，以保證浸入式水口有足夠的空間。漏斗區(qū)域為從銅板上部向下大約850mm,以下便是結(jié)晶器下部平行出口部分。下部結(jié)晶器模壁是平行的，從而形成最后鑄坯的斷面尺寸。結(jié)晶器振動裝置是一個短桿式的液壓振動系統(tǒng)，可以產(chǎn)生正弦振動，本設(shè)計采用的是非正弦振動。而結(jié)晶器下面則為鑄坯導(dǎo)向的扇形1、2、3、4段。打開結(jié)晶器后，可以允許剛性引錠桿的插入，也可以清除漏鋼后形成的坯殼。漏鋼后通常影響到結(jié)晶器和扇形1段，他可

9、以很容易的作為一個整體用吊車吊出更換。結(jié)晶器的寬度和錐度可以遠(yuǎn)程調(diào)整，借助于主控室內(nèi)驅(qū)動PLC方式進(jìn)入預(yù)設(shè)定，在澆注期間，主控操作人員可以根據(jù)生產(chǎn)計劃或軋制規(guī)格要求進(jìn)行在線調(diào)寬，通常情況下還可以調(diào)錐來進(jìn)行結(jié)晶器熱流的控制，以穩(wěn)定澆注狀態(tài)，確保鑄坯坯殼的均勻冷卻。本設(shè)計二次冷卻有3條冷卻曲線，根據(jù)不同鋼種，選擇不同的冷卻曲線，隨著拉速的增加，水量不斷增大。鑄坯出扇形段后，進(jìn)入夾送輥頂彎裝置，依靠液壓，頂彎輥將鑄坯與引錠桿分離，鑄坯進(jìn)入3.25半徑的弧形段，再通過拉矯機(jī)進(jìn)行一點(diǎn)矯直。夾送輥頂彎裝置及拉矯裝置的冷卻為內(nèi)冷。然后鑄坯進(jìn)入擺動剪，在主控市HMI畫面可進(jìn)行鑄坯長度的設(shè)定。通常鑄坯在擺剪處的

10、溫度為9501050，主要由于不同拉速所致。 1.1.1 大包回轉(zhuǎn)臺大包回轉(zhuǎn)臺設(shè)備為帶升降系統(tǒng)的型回轉(zhuǎn)臺,它位于澆鑄平臺上。主要包括：大包回轉(zhuǎn)臺、事故回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、稱重系統(tǒng)、大包蓋操作裝置、回轉(zhuǎn)鎖定裝置和大包滑動水口液壓操作系統(tǒng)。大包回轉(zhuǎn)臺的主要功能是將大包才能感裝載位置運(yùn)送到澆注位置，回轉(zhuǎn)半徑為5500mm，回轉(zhuǎn)臺承載能力為2200t,回轉(zhuǎn)速度為1r/min,設(shè)有電氣滑環(huán)和旋轉(zhuǎn)接頭，用于傳送電能和介質(zhì)（供給升降液壓缸和滑動水口的水已二醇、氬氣、壓縮空氣），能實(shí)現(xiàn)正、反向各360無限地轉(zhuǎn)動。大包回轉(zhuǎn)臺能夠移動兩個裝滿的大包，并向連鑄機(jī)連續(xù)地輸送鋼水。在正常情況下，大包回轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動由電動-機(jī)械系

11、統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，電機(jī)通過行星齒輪箱和錐齒輪來傳遞運(yùn)動，電機(jī)配有編碼器，以調(diào)整轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)臂的精確定位。電機(jī)輸出軸上設(shè)有1氣動抱閘系統(tǒng)，以便回轉(zhuǎn)臂停在合適的位置上。在事故情況下可以用副驅(qū)動即氣動驅(qū)動，來實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動。在任何時刻，均可實(shí)現(xiàn)從一種狀態(tài)向另一種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，甚至在大包回轉(zhuǎn)臺正在轉(zhuǎn)動時也可以。裝滿鋼水的大包由天車吊運(yùn)到回轉(zhuǎn)臺的雙叉臂上，然后轉(zhuǎn)動到澆鑄位置。設(shè)備的布局設(shè)計時就考慮到，當(dāng)中間包液面處于最高位置時，大包、中間包車和中間包之間不會發(fā)生任何干涉。1.1.2 中間包車中間包車為半門式結(jié)構(gòu)，主要組成為：行走系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、水口對中機(jī)構(gòu)、稱重系統(tǒng)、塞棒液壓控制機(jī)構(gòu)、侵入式水口的事故閘板液壓機(jī)

12、構(gòu)、連續(xù)測溫系統(tǒng)機(jī)械手和大包長水口機(jī)械臂。中間包車升降機(jī)構(gòu)由電動-機(jī)械螺旋千斤頂實(shí)現(xiàn)升降，有接近開關(guān)實(shí)現(xiàn)控制，升降行程為600mm，升降速度最大為30mm/s。通過編碼器實(shí)現(xiàn)對中間包位置和速度進(jìn)行控制，能使侵入式水口自動地上下移動，均衡彎月面處的水口侵蝕，提高侵入式水口的壽命。中間包行走驅(qū)動系統(tǒng)，主要由2個帶變頻器和編碼器的電機(jī)、2個正交軸齒輪減速機(jī)和4個車輪（其中兩個帶驅(qū)動）組成。中間包車負(fù)載能力為80t，最小行走速度為2m/min，最大行走速度為20m/min，可實(shí)現(xiàn)緊急制動和緊急事故行走。通過液壓裝置實(shí)現(xiàn)中間包位置的橫向調(diào)整和水口對中，通過流量分配器保持液壓缸同步運(yùn)動，調(diào)整行程為+75/

13、-75mm。通過傳動拖鏈向電機(jī)供電，傳遞流體和電信號。稱重系統(tǒng)主要由4個帶放大器和空冷的稱重單元組成，侵入式水口事故滑動閘板用于緊急切斷中間包流出的鋼水，切斷速度為300mm/s。帶液壓缸、伺服閥和位置傳感器的液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)，用來驅(qū)動塞棒，可手動也可自動，垂直行程手動為140mm，自動時為100mm，最大速度大于100mm/s，塞棒液壓控制機(jī)構(gòu)和結(jié)晶器液位檢測系統(tǒng)形成閉環(huán)控制，通過PID調(diào)節(jié)穩(wěn)定控制結(jié)晶器液面。連續(xù)測溫系統(tǒng)機(jī)械手把持連續(xù)測溫探頭，用于澆注過程中中間包鋼水溫度連續(xù)測量。大包長水口機(jī)械臂夾持大包長水口，帶氬氣封閉，機(jī)械臂可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、水平移動和升降動作，升降由氣動驅(qū)動，以保證大包長水

14、口和大包滑動水口的準(zhǔn)確嚴(yán)密嚙合及更換水口。 1.1.3 中間包烘烤裝置每個中間包烘烤裝置燒嘴數(shù)量為3個。最高預(yù)熱溫度為1200100，所用燃料為轉(zhuǎn)爐煤氣。烘烤時間為90min,燃料消耗為1800m3/h,采用自動點(diǎn)火，PLC自動控制溫度，加熱曲線（可編程）存于PLC中，蓋上的熱電偶提供反饋。水口烘烤裝置為負(fù)壓抽風(fēng)式，一個文式管由氣動產(chǎn)生負(fù)壓，通過水口將中間包內(nèi)的熱量吸入烘烤爐，能把中間包水口預(yù)熱到合適的溫度。 1.1.4 二冷室及風(fēng)機(jī)二冷室位于澆鑄平臺下。包括一個封閉室和一套蒸汽排出裝置，連鑄平臺和其下鍍鋅鋼板制成的二冷室墻組成大型整體封閉室，用來容納從澆鑄平臺到拉矯裝置末端的水和蒸汽。蒸汽排

15、出系統(tǒng)包括2臺離心風(fēng)機(jī)用來排出二冷室的蒸汽。1.1.5 結(jié)晶器H2（high speed,high quality）漏斗型結(jié)晶器主要包括：兩個漏斗型寬面銅板、兩個多錐度窄面銅板、銅板背板、足輥、在線調(diào)寬裝置。結(jié)晶器支撐框架是焊接鋼結(jié)構(gòu)，安裝在振動臺上，結(jié)晶器冷卻水自動進(jìn)行連接，結(jié)晶器水套和振動臺接水板通過O型密封圈進(jìn)行密封。冷卻水的連接方式和對中銷的設(shè)計，可以實(shí)現(xiàn)快速更換結(jié)晶器。結(jié)晶器的固定面和松動面通過拉桿連接，帶有彈簧的拉桿可以保證一套液壓缸實(shí)現(xiàn)寬面打開。銅板和背板設(shè)計成快速更換的結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)磨損銅板的快速更換。銅板材質(zhì)為銅銀合金，寬面銅板表面鍍Ni，銅板長度1200mm,結(jié)晶器冷卻方式為

16、在銅板上鉆孔通水冷卻。結(jié)晶器預(yù)留安裝電磁制動（EMBR）的空間。足輥區(qū)冷卻構(gòu)成二次冷卻的1、2、3環(huán)路。結(jié)晶器的作用和基本組成:結(jié)晶器是連鑄機(jī)的心臟，中間包內(nèi)的鋼水注入到結(jié)晶器后，在結(jié)晶器內(nèi)初步驟固成具有一定外形的鑄坯，生成一定厚度的坯殼，并被連續(xù)地從結(jié)晶器下口拉出，進(jìn)入二冷區(qū)。結(jié)晶器的主要作用：(1)在盡可能高的拉速下，保證出結(jié)晶器時形成足夠厚度的坯殼，以抵抗鋼水靜壓力而不拉漏。(2)保證結(jié)晶器周邊坯殼厚度均勻穩(wěn)定地生長。(3)結(jié)晶器內(nèi)的鋼水渣相坯殼銅板之間的相互作用，對鑄坯表面質(zhì)量有決定性的影響。上述第(1)個作用決定了鑄機(jī)的生產(chǎn)率，而第(2)、(3)個作用決定了鑄坯的表面質(zhì)量。結(jié)晶器的基

17、本組成: 結(jié)晶器寬邊安裝有六個液壓缸用來打開和關(guān)閉結(jié)晶器銅板。其中固定側(cè)有兩個液壓缸，由單向閥和壓力開關(guān)進(jìn)行控制。松動側(cè)有四個液壓缸，由帶有壓力傳感器的單向閥和比例進(jìn)行控制。當(dāng)?shù)綦姾鸵簤菏r有一個蓄能器進(jìn)行結(jié)晶器的事故關(guān)閉。松動策頂部的壓力為120bar，底部的壓力為140bar。當(dāng)進(jìn)行結(jié)晶器在線調(diào)節(jié)時松動側(cè)的壓力將減小以阻止銅板表面刮傷。當(dāng)松動側(cè)的壓力降為63bar時自動尾出。窄邊的主要功能是進(jìn)行結(jié)晶器寬度和錐度的調(diào)節(jié)，以保證板坯尺寸和澆注安全。調(diào)寬是通過4個用于上下主軸驅(qū)動的伺服電機(jī)、4個齒輪裝置、4個蝸輪裝置、4個螺旋主軸實(shí)現(xiàn)的。1.2 車間設(shè)計的依據(jù)在進(jìn)行車間設(shè)計之前，應(yīng)從技術(shù)經(jīng)濟(jì)部

18、門取得設(shè)計任務(wù)書，而設(shè)計任務(wù)書是有關(guān)部門根據(jù)國家計劃經(jīng)過充分討論之后制定的。設(shè)計任務(wù)書的基本內(nèi)容：（1）車間的生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)品種； （2）車間的生產(chǎn)方案；（3）建廠地址、廠區(qū)范圍和資源情況、水文地質(zhì)、原材料、燃料、動力、供水以及供電等供應(yīng)情況，還有運(yùn)輸情況等；（4）要求達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)水平 （5）投資以及勞動定員的控制數(shù)字 （6）環(huán)保情況1.3 廠址選擇廠址選擇工作實(shí)際包括兩個方面：一是建廠地區(qū)的確定，一般由上級主管部門在設(shè)計任務(wù)書中規(guī)定；二是建廠地址的選擇，由設(shè)計者會同有關(guān)部門共同進(jìn)行實(shí)際調(diào)查研究，提出幾個初步方案進(jìn)行比較，然后選取最優(yōu)方案。建廠地址選擇應(yīng)考慮下述要求：（1）必須符合國家

19、工業(yè)布局的基本原則。充分利用各地區(qū)的豐富資源和各方面的有利條件，合理使用人力和物力，使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品能夠合理的分配，從而使所設(shè)計的廠在最少的投資條件下，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效果，并且使全國各大區(qū)的工業(yè)系統(tǒng)迅速建立起來，逐步改變我國工業(yè)布局不合理的狀態(tài)；（2）原料、燃料、動力的來源與運(yùn)輸條件。要能夠得到生產(chǎn)所需的足夠原材料，要有能滿足生產(chǎn)和生活的水質(zhì)和水量；2.2產(chǎn)品規(guī)模2.2.1產(chǎn)品方案產(chǎn)品規(guī)模設(shè)計年產(chǎn)400萬噸合格鑄坯的全連鑄車間。精煉、連鑄過程收得率分別按98.3%、98.3%。如下圖，按鋼種比例分配的產(chǎn)品方案 ：表21 產(chǎn)品方案序號 1 2 3 4 5鋼種 代表鋼號GB產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)JIS產(chǎn)量/t比

20、例碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q195Q235 GB/T70080 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)Q345 度結(jié)構(gòu)鋼耐大氣腐蝕09CuTiKE鋼船用集裝箱Spa_H鋼GB GB/T1591-9408al 08 GB/T3275-94 37.5% 25% 20% 12.5% 5%JISG3125 1) 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模計算年需鋼水量，據(jù)國內(nèi)同類轉(zhuǎn)爐經(jīng)驗所得n =95%99%，取99%年合格坯產(chǎn)量 400年澆注鋼水量= = = 404.04（萬噸） n 99%2) 對“三吹二”制度，轉(zhuǎn)爐有效時間為310天/年 轉(zhuǎn)爐有效時間 310則轉(zhuǎn)爐作業(yè)率= 100%= 100%=84.93% 年日歷時間 365 根據(jù)同類型廠家，取冶煉

21、時間40min。3)計算出年出鋼爐數(shù)N 年日歷時間轉(zhuǎn)爐冶煉作業(yè)率 365246084.93% = = = 11250（爐）2 冶煉平均時間 40 N=211250=22500年澆注鋼液量 t4）平均爐產(chǎn)鋼水量= = = 179.6（噸） 年出鋼爐數(shù) 22500故本設(shè)計選取180噸轉(zhuǎn)爐。轉(zhuǎn)爐： a氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐2座 b平均出鋼量180噸 c最大出鋼量190噸 d平均冶煉周期40分鐘 LF精煉爐2座2.2.3生產(chǎn)規(guī)模兩臺六機(jī)六流方坯連鑄機(jī)生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)合格連鑄坯400萬噸。3連鑄車間的平面布置3.1主要工藝參數(shù)的確定3.1.1拉速的確定連鑄機(jī)的拉速的確定主要取決于以下幾個原則： 選取連鑄機(jī)的拉速

22、必須在所澆鋼種的允許范圍之內(nèi)，確保產(chǎn)品質(zhì)量。 以滿足鋼種產(chǎn)量的要求為前提，選取的拉速考慮和冶煉設(shè)備的生產(chǎn)周期匹配。 素。理論拉速：理論上所能達(dá)到的最大拉速。按照結(jié)晶器出口處鑄坯最小坯殼厚度計算，根據(jù)本設(shè)計的鋼種 鑄坯斷面尺寸最小坯殼厚度選取為10mm。結(jié)晶器出口處最小坯殼厚度：min 10mm 連鑄機(jī)拉速要考慮鑄坯斷面尺寸、弧形半徑、冶金長度和鑄機(jī)結(jié)構(gòu)特性等因式中：Km-結(jié)晶器內(nèi)鋼液凝固系數(shù)mm/min1/2;取20；Lm-結(jié)晶器有效長度m,0.85; 計算得出：Vmax3.4 mmin工作拉速根據(jù)經(jīng)驗為理論拉速的85，故確定工作拉速為2.8mmin3.1.2冶金長度的計算：冶金長度為連鑄機(jī)的

23、機(jī)身長度，指從結(jié)晶器鋼液面到拉矯機(jī)最后一對輥?zhàn)又行木€的長度。式中 L鑄機(jī)的冶金長度，mDmax最大的設(shè)計鑄坯厚度，mm Vmax最大的設(shè)計拉坯速度，mmin K綜合凝固系數(shù)，mm取30 計算出冶金長度L=37.78m 3.1.3作業(yè)率的確定(1) 日歷時間： 365(d)x24=8760h (2) 鑄機(jī)計劃年檢時間：一年1次，共10d(240h)(3) 鑄機(jī)計劃定期檢修時間： 每周1次，共8h，全年400h年計劃工作時間： 8760-240-400=8120h (4) 非計劃檢修時間：連鑄機(jī)：90h(5) 工序干擾停工時間：轉(zhuǎn)爐及前工序：150h連鑄機(jī)： 加熱爐： 連軋機(jī)： 小計：120h 8

24、0h 80h430h(6) 鑄機(jī)有效作業(yè)時間： 8120-90-430=7600h (7) 鑄機(jī)有效作業(yè)率： 7600/（24x365）x100%=86.7% 3.1.4鋼包允許的最大澆注時間logG-0.2tmax = f=75.5min 0.3式中：tmax-鋼包最大允許澆注時間，min G-鋼包的容量，180tf-質(zhì)量系數(shù)，取11 3.1.5連鑄機(jī)流數(shù)的確定G連鑄機(jī)流數(shù)計算公式：N= = 5.57 tF式中 G-鋼包容量， 130t;t-鋼包澆注時間min,一般ttmax，t取38min; F-鑄坯斷面面積m2,0.04m2;V-此斷面下的工作拉速，m/min,2.8m/min; -鑄坯

25、密度，7.6t/m3.本設(shè)計中N取6，車間共兩臺六機(jī)六流的方坯連鑄機(jī)。3.2連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的計算3.2.1連鑄機(jī)與轉(zhuǎn)爐的匹配計算本次設(shè)計要求合格鑄坯為400萬噸。則所需鋼水量：Q= = t 0.983式中：A-鋼水收得率，0.983根據(jù)轉(zhuǎn)爐車間的生產(chǎn)能力：設(shè)轉(zhuǎn)爐座數(shù)為n,轉(zhuǎn)爐的公稱容量為q，轉(zhuǎn)爐作業(yè)率為: n3651440q = Q Tn36514400.836q = t 40可得：nq=370t , 可取n為2，q為185t。其中T為轉(zhuǎn)爐的冶煉周期，40min。所以本次設(shè)計與180噸的轉(zhuǎn)爐相匹配。 3.2.2連鑄機(jī)生產(chǎn)能力計算1) 連鑄機(jī)作業(yè)率 :根據(jù)前面計算，連鑄機(jī)作業(yè)率 為86.7%。2) 每爐鋼水量G:本設(shè)計與公稱容量為180t的轉(zhuǎn)爐相匹配，連鑄用鋼水量平均按每爐180t計算。3) 鑄坯收得率A:據(jù)連鑄設(shè)計技術(shù)規(guī)格書中經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可知鑄坯收得率為98.3%。 4) 連澆爐數(shù)Cn:連澆爐數(shù)與轉(zhuǎn)爐及連鑄的配合有關(guān)，同時與爐子的容量有關(guān)，同時與爐子的容量大小，澆注時間長短，耐火材料質(zhì)量也是有