連鑄新技術ppt課件

1、連鑄新技術 1；. 連鑄新技術主要體現(xiàn)在連鑄新技術主要體現(xiàn)在: : 連鑄機的高生產率連鑄機的高生產率( ( 作業(yè)率、拉速、設備可作業(yè)率、拉速、設備可靠靠) ) 和連鑄坯的質量和連鑄坯的質量( ( 鑄坯潔凈度、鑄坯表面缺陷、鑄坯內部缺陷鑄坯潔凈度、鑄坯表面缺陷、鑄坯內部缺陷) ) 。2；.一、 提高連鑄機生產率1.1 提高連鑄機作業(yè)率提高連鑄機作業(yè)率 目前在鋼鐵工業(yè)發(fā)達國家目前在鋼鐵工業(yè)發(fā)達國家, 現(xiàn)代化大型板坯連鑄機的作業(yè)率已達現(xiàn)代化大型板坯連鑄機的作業(yè)率已達90%以上以上, 方坯連鑄方坯連鑄機的作業(yè)率也在機的作業(yè)率也在90%以上以上, 有的甚至達到了有的甚至達到了95%。3；.提高連鑄機作業(yè)

2、率的措施提高連鑄機作業(yè)率的措施: ( 1 ) 提高連澆爐數(shù)。國外鋼廠板坯連澆爐數(shù)在提高連澆爐數(shù)。國外鋼廠板坯連澆爐數(shù)在1500爐以上爐以上, 方坯在方坯在1000 爐以上。爐以上。( 2 ) 提高結晶器的使用壽命。在日本結晶器壽命由提高結晶器的使用壽命。在日本結晶器壽命由200300 爐提高到爐提高到1 0003 000 爐。爐。( 3 ) 結晶器下部鋼板采用多層電鍍、先鍍結晶器下部鋼板采用多層電鍍、先鍍Ni 再鍍磷化物和再鍍磷化物和Cr, 并改變鍍層范圍和并改變鍍層范圍和厚度。厚度。( 4 ) 改變結晶器冷卻槽的形狀和間隔改變結晶器冷卻槽的形狀和間隔, 銅板表面彎月面附近溫度可降到銅板表面彎

3、月面附近溫度可降到100 左左右右, 壽命大大提高。壽命大大提高。4；.( 5) 將板坯連鑄結晶器厚度改為將板坯連鑄結晶器厚度改為33 mm40 mm 冷卻水縫寬為冷卻水縫寬為5 mm, 冷卻水流冷卻水流速達速達9 m/s 以上以上, 防止粘接性漏鋼。防止粘接性漏鋼。( 6) 漏鋼預報技術漏鋼預報技術, 將多個熱電偶埋設在銅板內將多個熱電偶埋設在銅板內, 使之形成網絡布置使之形成網絡布置, 根據各個熱根據各個熱電偶測得的溫度變化進行預報電偶測得的溫度變化進行預報, 拉漏率在拉漏率在0.4%以下。以下。( 7) 異鋼種接澆技術。在結晶器內插金屬連接件并放入隔層材料異鋼種接澆技術。在結晶器內插金屬

4、連接件并放入隔層材料, 防止鋼液成分防止鋼液成分混合?？s短連鑄輔助作業(yè)時間混合?？s短連鑄輔助作業(yè)時間, 提高金屬收得率。提高金屬收得率。5；.(8) 鋼包、中間包和澆注水口的快速更換技術鋼包、中間包和澆注水口的快速更換技術, 各國尤其對快速更換中間包浸入各國尤其對快速更換中間包浸入式水口已獲成功式水口已獲成功, 更換時間更換時間12 min, 最快的僅使鋼流斷流最快的僅使鋼流斷流3 s。(9) 中間包熱態(tài)循環(huán)使用技術中間包熱態(tài)循環(huán)使用技術, 日本達日本達450 次。次。(10) 防止浸入式水口堵塞防止浸入式水口堵塞, 塞棒和浸入式水口吹塞棒和浸入式水口吹Ar, 中包設擋渣墻和陶瓷過濾器中包設擋

5、渣墻和陶瓷過濾器, 中包加中包加Ca 處理等處理等, 可保多爐連澆?？杀６酄t連澆。6；.(11) 提高輥子使用壽命提高輥子使用壽命, 如在鍛造輥上焊接耐磨性如在鍛造輥上焊接耐磨性CrB 型材料型材料, 或使用襯套式復或使用襯套式復合輥。在板坯機上可使彎弧部分的輥子壽命達到合輥。在板坯機上可使彎弧部分的輥子壽命達到6 0009 000 爐爐, 水平部分輥水平部分輥子壽命達子壽命達1.2 萬萬2.8 萬爐。萬爐。(12) 縮短非澆注時間縮短非澆注時間, 如如: 上裝引錠桿上裝引錠桿; 鑄機采用整體快速更換鑄機采用整體快速更換; 采用各種自動檢采用各種自動檢測裝置測裝置, 提高自動化控制水平提高自動

6、化控制水平, 加強鑄機設備維護。加強鑄機設備維護。7；.1.2 1.2 提高連鑄機拉速技術提高連鑄機拉速技術 現(xiàn)代化小方坯連鑄機拉速已達現(xiàn)代化小方坯連鑄機拉速已達4.05.0 m/min( 130 mm130 mm) , 板坯板坯連鑄機拉速已達連鑄機拉速已達2.5 m/min220 mm( 700 mm1 650 mm) 。 當連鑄機作業(yè)率超過了當連鑄機作業(yè)率超過了80%以上時以上時, 再提高連鑄機產量就必須提高拉速。再提高連鑄機產量就必須提高拉速。提高拉速的關鍵在于確保結晶器均勻的坯殼厚度、液相穴的長度和鑄坯的冷提高拉速的關鍵在于確保結晶器均勻的坯殼厚度、液相穴的長度和鑄坯的冷卻強度。因此卻

7、強度。因此, 采用以下新技術采用以下新技術。8；.( 1) 結晶器錐度的改進結晶器錐度的改進 方坯連鑄機多采用拋物線錐度、三錐度方坯連鑄機多采用拋物線錐度、三錐度, 在彎月面處最大在彎月面處最大, 為為2.3%/m, 冷卻冷卻水流速提高到水流速提高到12 m/s, 提高了散熱能力。結晶器的幾何形狀適應了其收縮變提高了散熱能力。結晶器的幾何形狀適應了其收縮變化過程。因此化過程。因此, 模壁與坯殼始終能和中部坯殼一樣均勻地生長。抑制了裂紋模壁與坯殼始終能和中部坯殼一樣均勻地生長。抑制了裂紋和漏鋼及菱度缺陷和漏鋼及菱度缺陷, 拉速當然提高。板坯結晶器以增加銅板厚度拉速當然提高。板坯結晶器以增加銅板厚

8、度, 冷卻水水縫冷卻水水縫變窄為變窄為5 mm, 冷卻水流速提高到冷卻水流速提高到9 m/s, 壽命和拉速均提高。壽命和拉速均提高。9；.( 2) 結晶器液面波動控制技術結晶器液面波動控制技術 目前目前, 通過同位素法通過同位素法(Co60 或或Se137) 、熱電偶法、電磁渦流法、浮子法、紅外線、熱電偶法、電磁渦流法、浮子法、紅外線法等法等, 常用的是同位素法和電磁渦流法?？蓪⒁好娌▌涌刂圃诔Ｓ玫氖峭凰胤ê碗姶艤u流法?？蓪⒁好娌▌涌刂圃? mm 以內以內, 最好的最好的已經達到已經達到1 mm。( 3) 結晶器振動技術結晶器振動技術 高拉速要求結晶器振動裝置負滑脫時間稍短些高拉速要求結晶器

9、振動裝置負滑脫時間稍短些, 以控制振痕深度以控制振痕深度; 正滑脫時間稍長正滑脫時間稍長些些, 以增加保護渣消耗量。傳統(tǒng)的正弦振動形式已難以奏效以增加保護渣消耗量。傳統(tǒng)的正弦振動形式已難以奏效, 而非正弦振動就顯示出而非正弦振動就顯示出了優(yōu)勢。非正弦振動的最大特點是上升速度小了優(yōu)勢。非正弦振動的最大特點是上升速度小, 而移動時間長而移動時間長, 下降速度大而移動時下降速度大而移動時間短。間短。10；.( 4) 結晶器保護渣技術結晶器保護渣技術 高效連鑄結晶器保護渣應具有低粘度、低結晶溫度、低軟化及熔融溫度高效連鑄結晶器保護渣應具有低粘度、低結晶溫度、低軟化及熔融溫度, 合適的堿度及較快的熔化速

10、度。日本學者提出合適的堿度及較快的熔化速度。日本學者提出, 不宜經常加不宜經常加CaF2 和和Na2O 等等助熔劑來降低其粘度和熔融溫度助熔劑來降低其粘度和熔融溫度, 否則會引起尖晶石等高熔點物質析出否則會引起尖晶石等高熔點物質析出, 破壞破壞熔渣的玻璃性熔渣的玻璃性, 使?jié)櫥瑮l件惡化?？蛇m當加入使?jié)櫥瑮l件惡化?？蛇m當加入Li2O、MgO、BaO、K2O 等助等助熔劑熔劑, 對降低保護渣粘度和軟化溫度對降低保護渣粘度和軟化溫度, 抑制晶體析出、增大保護渣消耗量具有抑制晶體析出、增大保護渣消耗量具有一定作用。一定作用。11；.( 5) 鑄坯強化冷卻鑄坯強化冷卻 鑄坯二次冷卻的冷卻水比水量達鑄坯二

11、次冷卻的冷卻水比水量達2.5 l/kg3.0 l/ kg, 并廣泛采用計算機動態(tài)控制的并廣泛采用計算機動態(tài)控制的鑄坯冷卻技術。鑄坯冷卻技術。( 6) 鑄坯矯直技術鑄坯矯直技術 目前多采用帶液芯的多點矯直、連續(xù)矯直以及壓縮澆注技術。目前多采用帶液芯的多點矯直、連續(xù)矯直以及壓縮澆注技術。12；. 2 提高連鑄坯潔凈度技術提高連鑄坯潔凈度技術 連鑄過程中生產潔凈鋼連鑄過程中生產潔凈鋼, 一方面是去除液體鋼中氧化物夾雜一方面是去除液體鋼中氧化物夾雜, 進一步凈化進入進一步凈化進入結晶器的鋼水結晶器的鋼水, 另一方面是防止鋼水的再污染。對于液體鋼中夾雜物去除主要另一方面是防止鋼水的再污染。對于液體鋼中夾

12、雜物去除主要決定于夾雜物形成、夾雜物傳輸?shù)戒摏Q定于夾雜物形成、夾雜物傳輸?shù)戒撛缑婧驮辔綂A雜物。渣界面和渣相吸附夾雜物。 對于防止連鑄過程鋼水再污染對于防止連鑄過程鋼水再污染, 主要決定于主要決定于: (1) 鋼水二次氧化鋼水二次氧化; (2) 鋼水與環(huán)境、鋼水與空氣、鋼水與耐材相互作用鋼水與環(huán)境、鋼水與空氣、鋼水與耐材相互作用; (3) 鋼液流動與液面穩(wěn)定性鋼液流動與液面穩(wěn)定性( 渣渣- 鋼界面紊流、渦流鋼界面紊流、渦流) ; (4) 渣鋼浮化卷渣。渣鋼浮化卷渣。13；.2.1 生產潔凈鋼主要控制技術生產潔凈鋼主要控制技術(1) 保護澆注技術保護澆注技術 常用的鋼水密封保護如常用的鋼水密

13、封保護如: 中間包密封、鋼包中間包密封、鋼包中間包采用注流長水口中間包采用注流長水口+吹氬保護吹氬保護, 中中間包間包結晶器采用浸入式水口結晶器采用浸入式水口, 保護澆注以及小方坯中包保護澆注以及小方坯中包結晶器采用氬氣保護。結晶器采用氬氣保護。(2) 中間包冶金中間包冶金 增加鋼水在中間包平均停留時間增加鋼水在中間包平均停留時間, 使夾雜物有充分時間上浮。中間包向大容量使夾雜物有充分時間上浮。中間包向大容量, 深深熔池方向發(fā)展熔池方向發(fā)展, 中包容量可達中包容量可達80 t, 深深2 m。 改變鋼水在中包內的流動路徑和方向改變鋼水在中包內的流動路徑和方向, 消消除死區(qū)除死區(qū), 活躍熔池活躍熔

14、池, 縮短夾雜物上浮距離?？s短夾雜物上浮距離。14；.(3) 中間包覆蓋渣中間包覆蓋渣 常用的覆蓋劑有常用的覆蓋劑有: 碳化稻殼碳化稻殼, 中性渣中性渣(CaO/SiO2= 0.9- 1.0) 可形成液態(tài)渣但可形成液態(tài)渣但不保溫。堿性渣不保溫。堿性渣(CaO+MgO/ SiO23) 易結殼。根據需要易結殼。根據需要, 也可采用碳化稻殼也可采用碳化稻殼+中性渣或堿性渣。注意隨著中性渣或堿性渣。注意隨著SiO2 含量的增加含量的增加, 鋼水鋼水TO會增加。會增加。(4) 防止下渣和卷渣在長水口裝設下渣探測器防止下渣和卷渣在長水口裝設下渣探測器, 發(fā)現(xiàn)下渣及時關閉發(fā)現(xiàn)下渣及時關閉; 在中包內砌擋在中

15、包內砌擋渣墻及采用渣墻及采用H 型中包等。型中包等。(5) 結晶器鋼水流動控制技術結晶器鋼水流動控制技術, 如在板坯結晶器中采用電磁制動如在板坯結晶器中采用電磁制動( EMBr) 技術及電技術及電磁流動磁流動( FC) 結晶器。結晶器。15；.3 防止連鑄坯缺陷防止連鑄坯缺陷, 提高鑄坯質量技術提高鑄坯質量技術3.1 防止連鑄坯表面缺陷技術防止連鑄坯表面缺陷技術 鑄坯表面缺陷主要表現(xiàn)為鑄坯表面缺陷主要表現(xiàn)為: 表面夾渣、表面縱、橫裂紋、角裂、星狀裂紋。表面夾渣、表面縱、橫裂紋、角裂、星狀裂紋。采取辦法采取辦法: (1) 結晶器液面控制結晶器液面控制( 同前同前) 。(2) 結晶器振動結晶器振動

16、, 為減小鋼坯振痕深度為減小鋼坯振痕深度, 可采用高頻率可采用高頻率( 最高可達最高可達400 次次/min) 和小和小振幅振幅( 23mm) 的液壓驅動振動裝置。使頻率和振幅在線可調的液壓驅動振動裝置。使頻率和振幅在線可調, 可以保持正可以保持正弦振動弦振動, 也可實現(xiàn)非正弦振動。也可實現(xiàn)非正弦振動。16；.(3) 結晶器坯殼生長的均勻性結晶器坯殼生長的均勻性 結晶器內初生坯殼不均勻結晶器內初生坯殼不均勻, 會導致鑄坯表面縱裂或凹陷會導致鑄坯表面縱裂或凹陷, 嚴重時會造成拉漏。坯嚴重時會造成拉漏。坯殼生長的均勻性決定于鋼的化學成分。合適的結晶器設計、結晶器錐度、保護殼生長的均勻性決定于鋼的化

17、學成分。合適的結晶器設計、結晶器錐度、保護渣及液面穩(wěn)定性。渣及液面穩(wěn)定性。(4) 結晶器內鋼液流動控制鋼水在結晶器內運動決定于浸入式水口傾角大小和插入結晶器內鋼液流動控制鋼水在結晶器內運動決定于浸入式水口傾角大小和插入深度。根據模型試驗深度。根據模型試驗, 認為板坯結晶器的水口傾角為認為板坯結晶器的水口傾角為1525, 插入深度插入深度12525 mm 可得到良好的表面質量?？傻玫搅己玫谋砻尜|量。17；.3.2 鑄坯裂紋控制鑄坯裂紋控制 據統(tǒng)計據統(tǒng)計, 鑄坯各種缺陷中裂紋約占鑄坯各種缺陷中裂紋約占50%, 裂紋分為表面裂紋和內部裂紋。裂紋分為表面裂紋和內部裂紋。內部裂紋有中間裂紋內部裂紋有中間

18、裂紋, 矯直裂紋、皮下裂紋、中線裂紋和角部裂紋。鑄坯矯直裂紋、皮下裂紋、中線裂紋和角部裂紋。鑄坯內裂紋并伴有偏析線內裂紋并伴有偏析線, 即使軋制能焊合即使軋制能焊合, 還有微觀化學成分的不均勻性留還有微觀化學成分的不均勻性留在產品上在產品上, 使力學性能降低。使力學性能降低。 18；.要減少鑄坯產生裂紋要減少鑄坯產生裂紋, 采取以下措施采取以下措施: (1) 弧形連鑄機采用多點矯直或連續(xù)矯直技術弧形連鑄機采用多點矯直或連續(xù)矯直技術; (2) 對弧準確對弧準確, 防止坯殼變形防止坯殼變形, 可采用輥縫儀測量、調整可采用輥縫儀測量、調整, 使支承輥間隙誤差使支承輥間隙誤差1 mm, 在線對弧誤差在線對弧誤差25 易出現(xiàn)柱狀易出