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文檔簡(jiǎn)介
1、連續(xù)鑄鋼定義和技術(shù)簡(jiǎn)介連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)說課 本課程在鋼鐵生產(chǎn)過程中的地位連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程標(biāo)準(zhǔn) 連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)仿真操作 本課程學(xué)習(xí)方法本課程在鋼鐵生產(chǎn)過程中的地位又鋼變成材的中間環(huán)節(jié)連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)說課連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)學(xué) 習(xí) 領(lǐng) 域 課 程 標(biāo) 準(zhǔn)連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)說課連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)仿真操作 國(guó)際鋼鐵大學(xué)模擬仿真軟件: :/ 本課程學(xué)習(xí)方法 以設(shè)備為重點(diǎn),關(guān)鍵掌握設(shè)備的工作原理、檢查與維護(hù);工藝操作結(jié)合仿真軟件的操作來學(xué)習(xí);產(chǎn)品(連鑄坯)質(zhì)量從煉鋼、連鑄生產(chǎn)過程綜合分析解決。連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)說課關(guān)鍵還是自主學(xué)習(xí)能力的提高目錄 緒論1、連鑄設(shè)備與操作2、鋼液凝固的基本理論3、連鑄操作工藝4、連鑄坯質(zhì)量控制5、典型鋼
2、種的連鑄緒論一、鑄鋼生產(chǎn)及分類二、連鑄技術(shù)的發(fā)展概況三、連鑄機(jī)的主要設(shè)備及分類四、連鑄生產(chǎn)過程五、連續(xù)鑄鋼的優(yōu)越性一、鑄鋼生產(chǎn)及分類1、鋼的生產(chǎn)過程分兩大環(huán)節(jié)2、鑄鋼生產(chǎn)分類緒論煉鋼鑄鋼模 鑄(鋼錠模澆注)連 鑄(連續(xù)鑄鋼)二、連鑄技術(shù)的發(fā)展概況緒論提出:19世紀(jì)中葉,貝塞麥提出設(shè)想實(shí)現(xiàn):1933年,容漢斯,結(jié)晶器振動(dòng)裝置應(yīng)用:20世紀(jì)30年代,有色金屬生產(chǎn), 1950年,5t鋼水連鑄機(jī)二、連鑄技術(shù)的發(fā)展概況緒論時(shí)間鑄機(jī)鑄坯連鑄比新技術(shù)50年代工業(yè)應(yīng)用立式單流方坯(斷面?。?.34%60年代穩(wěn)步發(fā)展立彎式,方坯、板坯弧形,旋轉(zhuǎn)式圓坯,空心圓坯,工字型斷面,全連鑄厚板、帶鋼5.6%保護(hù)渣澆注、浸
3、入式水口、鋼流保護(hù)70年代迅猛發(fā)展大型板坯(20萬(wàn)t以上),全連鑄車間25.8%-33.8%結(jié)晶器在線調(diào)寬、帶升降裝置的盛鋼桶回轉(zhuǎn)臺(tái)、多點(diǎn)矯直、壓縮澆注、氣水冷卻、電磁攪拌、無(wú)氧化澆注、中間包冶金、上裝引錠80年代完全成熟64.1%鑄坯質(zhì)量設(shè)計(jì)和控制、不精整軋制、熱送、直軋、薄板坯(帶)連鑄90年代高效連鑄近終形連鑄高效連鑄高質(zhì)量;高產(chǎn)量;高效益;高可靠性;高機(jī)械化、自動(dòng)化 連鑄技術(shù)的發(fā)展階段: 連鑄發(fā)展現(xiàn)狀在世界范圍內(nèi)連鑄比每年4%的速度增長(zhǎng)生產(chǎn)高質(zhì)量連鑄坯的技術(shù)和體制已經(jīng)確立逐步實(shí)現(xiàn)連鑄坯熱送和直接軋制(降低能耗、縮短生產(chǎn)周期)薄板坯(帶)連鑄正在興起緊湊式短流程“近終形薄板坯連鑄+連軋”
4、近終形連鑄near net shape continous castingCSP(compact strip production)緊湊式連鑄連軋工藝技術(shù)(德國(guó)西馬克)ISP(inline strip production)在線帶鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)(德國(guó)德馬克)CON-ROLL(continous casting and rolling)(奧鋼聯(lián))FTSRQ(flexible thin slab rolling for quality)(意大利達(dá)利涅)TSP(tippins-samsung process)(美國(guó)蒂森、韓國(guó)三星重工)新技術(shù):變截面結(jié)晶器,鑄軋技術(shù),電磁制動(dòng),結(jié)晶器液壓振動(dòng),漏鋼預(yù)報(bào)
5、,適應(yīng)結(jié)晶器形狀和澆注速度的浸入式水口、保護(hù)渣薄帶鋼連鑄(試驗(yàn))緒論三、連鑄機(jī)的主要設(shè)備及分類1、連鑄機(jī)主要設(shè)備 機(jī)械設(shè)備(液壓、潤(rùn)滑);“三電”設(shè)備(電氣、儀表、計(jì)算機(jī));通訊設(shè)備;水道設(shè)備;起重機(jī)設(shè)備;運(yùn)輸車輛、能源介質(zhì)設(shè)備(管網(wǎng));廠房設(shè)備(工藝鋼結(jié)構(gòu));基礎(chǔ)設(shè)備;環(huán)保設(shè)備;外圍設(shè)備。緒論1、連鑄機(jī)主要設(shè)備 緒論機(jī)械設(shè)備鋼水處理設(shè)備澆鋼設(shè)備連鑄機(jī)本體設(shè)備切割區(qū)域設(shè)備引錠桿收集及輸送設(shè)備出坯輥道和后部精整設(shè)備中間罐及機(jī)械維修設(shè)備機(jī)電一體化構(gòu)成連鑄機(jī)2、連鑄機(jī)組成盛鋼桶運(yùn)載裝置:運(yùn)載、支撐;澆注車、鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)(快速更換,多爐連鑄)中間包:鋼包和結(jié)晶器之間用來接受鋼液的過渡裝置中間包運(yùn)載裝置:
6、支撐、運(yùn)輸、更換中間包;中間包車、中間包回轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)晶器:水冷鋼模結(jié)晶器振動(dòng)裝置:上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)二次冷卻裝置:噴水冷卻裝置+鑄坯支撐裝置拉坯矯直機(jī) 在澆注過程中克服鑄坯與結(jié)晶器及二冷區(qū)的阻力,順利地將鑄坯拉出,并對(duì)弧形鑄坯進(jìn)行矯直。引錠裝置:“活底”,引錠頭+引錠桿切割裝置:定尺長(zhǎng)度鑄坯運(yùn)出裝置:輥道、推鋼機(jī)、冷床緒論3、連鑄機(jī)的分類 (1)按結(jié)晶器運(yùn)動(dòng)方式分 (2)按連鑄機(jī)結(jié)構(gòu)外形 緒論連鑄機(jī)結(jié)構(gòu)外形立式立彎式弧形水平直結(jié)晶器多點(diǎn)彎曲形直結(jié)晶器弧形弧形多半徑弧形3、連鑄機(jī)的分類 緒論(3)鑄坯斷面形狀和大小板坯圓坯異型坯方、板坯兼用薄板坯小方坯150150mm大方坯150150mm矩形坯:a/b3
7、方坯帶坯帶坯:40-80mm薄帶坯:25mm極薄帶坯3mm(0.15-0.3mm)緒論3、連鑄機(jī)的分類 一臺(tái)連鑄機(jī):共用一個(gè)鋼包同時(shí)澆注一流或多流鑄坯的一套連鑄設(shè)備。(多機(jī)組、單機(jī)組)機(jī)組:在一臺(tái)連鑄機(jī)中具有獨(dú)立的傳動(dòng)系統(tǒng)和工作系統(tǒng),當(dāng)它機(jī)出事故時(shí)仍可照常工作的一套連鑄設(shè)備。流數(shù):同時(shí)能澆注鑄坯的總根數(shù)。4、各種連鑄機(jī)的特點(diǎn)(1)立式連鑄機(jī)特點(diǎn):結(jié)晶器、二冷段和全凝固鑄坯的剪切等均設(shè)置在同一垂直方向上優(yōu)點(diǎn):有利于鋼水中夾雜物的上浮,鑄坯各方向冷卻條件較均勻,成分和夾雜物偏析較小。能連鑄裂紋敏感性高的鋼種。缺點(diǎn):設(shè)備高,鋼水靜壓力大,設(shè)備較笨重,基建費(fèi)用高緒論4、各種連鑄機(jī)的特點(diǎn)(2)立彎式連鑄
8、機(jī)(過渡機(jī)型)特點(diǎn):適用于澆注斷面較小的鑄坯優(yōu)點(diǎn):具有立式連鑄機(jī)垂直澆注和凝固的特點(diǎn),高度是立式的四分之三,水平出坯,鑄坯定尺長(zhǎng)度不受限制,鑄坯的運(yùn)送也較方便。缺點(diǎn):鑄坯在頂彎和矯直點(diǎn)內(nèi)部應(yīng)力較大,當(dāng)鑄坯變形率超過允許限度時(shí)容易產(chǎn)生內(nèi)部裂紋。 4、各種連鑄機(jī)的特點(diǎn)(3)弧形連鑄機(jī) 弧形結(jié)晶器弧形連鑄機(jī) 特點(diǎn):弧形結(jié)晶器和二冷段夾輥均配置在四分之一圓弧段上,鑄坯在垂直中心線切點(diǎn)位置被矯直,然后切割成定尺,從水平方向出坯。鑄機(jī)的高度基本上等于圓弧半徑(通常把連鑄機(jī)的外弧半徑稱作連鑄機(jī)的圓弧半徑),為立式連鑄機(jī)高度的三分之一。優(yōu)點(diǎn):設(shè)備較輕,安裝和維護(hù)方便,基本建設(shè)投資較低;沒有附加的彎曲變形,坯殼
9、承受鋼水靜壓力小,鑄坯不易產(chǎn)生鼓肚和內(nèi)裂。缺點(diǎn):非金屬夾雜物的上浮條件不好,有向鑄坯內(nèi)弧側(cè)聚集的傾向,鑄坯內(nèi)部夾雜物分布不均。 4、各種連鑄機(jī)的特點(diǎn)直結(jié)晶器弧形連鑄機(jī)特點(diǎn):鋼水在直結(jié)晶器和二冷直線段凝固,多用來澆注板坯。優(yōu)點(diǎn):有利于非金屬夾雜物的上浮,防止夾雜物向內(nèi)弧側(cè)的富集,改善鑄坯質(zhì)量。缺點(diǎn):比弧形結(jié)晶器的鑄機(jī)高,設(shè)備較復(fù)雜;鑄坯在凝固過程中受彎曲和矯直兩次變形,產(chǎn)生裂紋的可能性增加。新技術(shù):多點(diǎn)彎曲、多點(diǎn)矯直、壓縮澆注4、各種連鑄機(jī)的特點(diǎn)(4)橢圓形連鑄機(jī)(多圓弧半徑,超低頭連鑄機(jī))特點(diǎn):從結(jié)晶器向下圓弧半徑逐漸變大,結(jié)晶器和二冷段夾輥布置在四分之一橢圓弧上。優(yōu)點(diǎn):高度有所降低缺點(diǎn):在結(jié)
10、晶器內(nèi)的夾雜物幾乎沒有機(jī)會(huì)上浮,澆注優(yōu)質(zhì)鋼種時(shí),鋼水必須充分凈化;設(shè)備安裝、維護(hù)均較復(fù)雜。4、各種連鑄機(jī)的特點(diǎn)(5)水平連鑄機(jī)(中間包、結(jié)晶器、二冷段、拉坯機(jī)和切割設(shè)備均布置在水平位置上)目的:最大限度地降低鑄機(jī)高度4、各種連鑄機(jī)的特點(diǎn)(6)旋轉(zhuǎn)式連鑄機(jī)(立式旋轉(zhuǎn)離心連鑄機(jī))圓坯(無(wú)縫鋼管坯) 在澆注過程中結(jié)晶器、二冷段和拉坯機(jī)與鑄坯一起繞垂直中心線旋轉(zhuǎn)。特點(diǎn):中間包鋼水用彎曲長(zhǎng)水口,注流從旋轉(zhuǎn)切線方向上偏心注入在結(jié)晶器半徑三分之一彎月面處;結(jié)晶器和鋼液同時(shí)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,使初生坯殼緊貼著結(jié)晶器,從而改善一次冷卻,有利于初生坯殼形成和組織細(xì)化;旋轉(zhuǎn)形成的凹液面,使夾雜(渣)聚集在鋼水表面的中
11、心,便于清除,改善鋼的純凈度和表面質(zhì)量。鑄坯在旋轉(zhuǎn)過程中凝固,鋼水沖擊凝固中的柱狀晶,擴(kuò)大鑄坯的等軸晶區(qū),減輕中心疏松。鑄坯旋轉(zhuǎn)同時(shí)向下拉出,表面振動(dòng)痕跡輕。 4、各種連鑄機(jī)的特點(diǎn)(7)輪帶式連鑄機(jī)結(jié)晶器=冷卻鋼帶+鑄造輪(輪緣為槽形) 特點(diǎn):鋼水從中間包注入弧形結(jié)晶器內(nèi)形成坯殼,坯殼隨鑄造輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)繼續(xù)冷卻和凝固,當(dāng)鑄造輪轉(zhuǎn)過900時(shí),將鑄坯送出結(jié)晶器。優(yōu)點(diǎn):結(jié)晶器與凝固殼之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng),結(jié)晶器不用振動(dòng);能得到無(wú)振痕的表面光滑的鑄坯,可以實(shí)現(xiàn)連鑄連軋;可以實(shí)現(xiàn)高拉速。四、連鑄生產(chǎn)過程緒論四、連鑄生產(chǎn)過程通過盛鋼桶運(yùn)載裝置,把裝有鋼水的盛鋼桶,運(yùn)送到連鑄機(jī)上方經(jīng)盛鋼桶底部的流鋼孔把鋼水注入到
12、中間包內(nèi)打開中間包塞棒(或滑動(dòng)水口)后,鋼水流入到下口用引錠桿頭堵塞并能上下振動(dòng)的結(jié)晶器中鋼液沿結(jié)晶器周邊冷凝成坯殼當(dāng)結(jié)晶器下端出口處坯殼有一定厚度時(shí),帶有液心并和引錠裝置連在一起的鑄坯在拉坯機(jī)驅(qū)動(dòng)下,離開結(jié)晶器沿著由弧形排列的夾輥支撐下移。同時(shí),鑄坯被二次冷卻裝置進(jìn)一步冷卻并繼續(xù)凝固進(jìn)入拉矯機(jī)后脫去引錠裝置,鑄坯在全部凝固或帶有液心狀態(tài)下被矯直在水平位置被切割成定尺長(zhǎng)度,由運(yùn)坯裝置運(yùn)送到規(guī)定地點(diǎn)緒論緒論五、連續(xù)鑄鋼的優(yōu)越性簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序,縮短工藝流程提高綜合成材率 連鑄比每提高10%,綜合成材率提高0.8-1.5%降低能耗 直接節(jié)能開坯工藝;間接節(jié)能提高成坯率和成材率連鑄產(chǎn)品的均一性高,質(zhì)量好
13、 模鑄錠:凝固時(shí)間長(zhǎng),元素偏析顯著;頭、尾化學(xué)成分差別大 連鑄坯:斷面小、冷卻速度大、樹枝晶間距、,偏析程度輕,沿長(zhǎng)度方向化學(xué)成分均勻易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化連鑄鋼種擴(kuò)大,產(chǎn)品質(zhì)量提高(沸騰鋼不連鑄,有代用品種)占地面積小,生產(chǎn)周期快,噸坯成本低布置作業(yè)作業(yè):1、連鑄機(jī)包括哪些設(shè)備,有哪幾種機(jī)型?2、弧形連鑄機(jī)有哪些特點(diǎn)?3、什么是連鑄機(jī)的臺(tái)數(shù)、機(jī)組數(shù)、和流數(shù)?第一部分、連鑄設(shè)備與操作鋼包、鋼包運(yùn)載設(shè)備及其操作中間包、中間包運(yùn)載設(shè)備及其操作結(jié)晶器及結(jié)晶器振動(dòng)裝置 二次冷卻裝置及設(shè)備維護(hù)拉坯矯直裝置及拉矯操作引錠裝置及引錠操作鑄坯切割裝置及操作鑄坯輸出裝置及鑄坯表面處理1、鋼包、鋼包運(yùn)載設(shè)備及其操
14、作鋼包及其操作一、鋼包的作用及功能鋼包除具有盛裝、運(yùn)載、精煉、澆注鋼水等功能外,還具有傾翻、倒渣和落地放置的功能。鋼包及其操作二、鋼包容量的確定 鋼包的容量應(yīng)與煉鋼爐的最大出鋼量相匹配。三、鋼包形狀的確定 1、鋼包的直徑和高度之比 2、錐度 3、鋼包外形四、鋼包的結(jié)構(gòu)1、鋼包本體鋼包本體外殼加強(qiáng)筋耳軸溢渣口注鋼口透氣口傾翻裝置支座氬氣配管鋼包結(jié)構(gòu)鋼包長(zhǎng)水口鋼包長(zhǎng)水口的作用: 防止鋼流二次氧化,防止鋼流飛濺及敞開澆注的卷渣,減少中間包鋼水溫降。鋼包長(zhǎng)水口的材質(zhì): 熔融石英質(zhì) 鋁碳質(zhì)鋼包長(zhǎng)水口安裝機(jī)構(gòu) 組成:由立柱、支承臂、長(zhǎng)水口夾持器、手柄和惰性氣體連接裝置等組成 類型 手動(dòng) 半自動(dòng) 全自動(dòng) 鋼
15、包烘烤裝置鋼包烘烤裝置的作用:去除包襯中的水分,提高耐沖刷、耐侵蝕性能;提高鋼包耐火襯的使用溫度。鋼包烘烤裝置的類型:立式臥式鋼包運(yùn)載設(shè)備及其操作鑄錠車或鋼包固定支架 適用:舊廠房改造、單爐澆注澆注車 形式:門式、半門式 多爐連澆鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)多爐連澆 鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)雙臂單獨(dú)升降式鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)形式: 雙臂搖擺式回轉(zhuǎn)臺(tái) 可單獨(dú)回轉(zhuǎn)和升降;兩臂相對(duì)位置可變,轉(zhuǎn)角360度;便于鋼包和中間包使用長(zhǎng)水口和浸入式水口實(shí)現(xiàn)保護(hù)澆注。 多功能回轉(zhuǎn)臺(tái) 吹氬調(diào)節(jié)鋼水溫度、鋼包加蓋保溫、鋼包傾翻優(yōu)點(diǎn):速度快,占地?。挥欣谔岣哞T機(jī)拉速和鑄坯質(zhì)量;安全2、中間包及其運(yùn)載設(shè)備 中間包是鋼水包和結(jié)晶器之間用來接受鋼水的過渡裝置。2
16、.1 中間包中間包的作用穩(wěn)定鋼流(減小鋼流對(duì)結(jié)晶器中坯殼的沖刷)保證鋼水溫度均勻及非金屬夾雜物分離上?。ㄤ撘涸谥虚g包內(nèi)有合理的流場(chǎng)和適當(dāng)長(zhǎng)的停留時(shí)間)分流鋼水(多流連鑄機(jī))換包時(shí)銜接(多爐連澆)減壓、穩(wěn)流、去渣、貯鋼、分流和中間包冶金等功能2.1.2 中間包的主要參數(shù)1、中間包容量 中間包的容量主要根據(jù)鋼包容量、鑄坯斷面尺寸、中間包流數(shù)、澆注速度、多爐連澆時(shí)更換鋼包的時(shí)間、鋼水在中間包的停留時(shí)間等因素來確定。 中間包容量應(yīng)與存貯鋼液量相匹配,可用以下公式來確定: Q=DB(1+ 2+ 3)C2.1.2 中間包的主要參數(shù)2、中間包高度 中間包的高度主要取決于鋼水在中間包內(nèi)的深度要求,一般中間包要
17、求中間包鋼流不起漩渦,不卷渣;有利于夾雜物的上?。讳撘好嬷林虚g包上口之間應(yīng)留100200mm的安全距離。2.1.2 中間包的主要參數(shù)3、中間包的寬度 中間包的寬度可根據(jù)中間包應(yīng)存放的鋼水量來確定。4、中間包的長(zhǎng)度 中間包的長(zhǎng)度主要取決于中間包的水口位置距離,單流連鑄機(jī)的中間包長(zhǎng)度取決于鋼包水口位置與中間包水口位置之間的距離,多流連鑄機(jī)則與連鑄機(jī)的流數(shù)、水口間距有關(guān)。2.1.2 中間包的主要參數(shù)5、中間包內(nèi)壁斜度 中間包內(nèi)壁有一定斜度,其作用是有利于清理中間包內(nèi)的殘鋼、殘?jiān)?,一般?0%20%。6、中間包水口直徑及水口間距 中間包水口直徑應(yīng)根據(jù)連鑄機(jī)的最大拉速所需要的鋼流量來確定。 水口間距是多
18、流連鑄機(jī)特有的技術(shù)參數(shù),根據(jù)結(jié)晶器及連鑄機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的布置要求來確定。中間包的形狀要求:鋼包注點(diǎn)與中間包水口距離不小于500mm(減少鋼水在注入時(shí)產(chǎn)生渦流)鋼包注點(diǎn)至各水口的距離相等盡量減少散熱面積。中間包的結(jié)構(gòu) 中間包的結(jié)構(gòu)包體(剛性好):殼體+耐火襯耐火襯:絕熱層(石棉板、保溫磚砌筑;輕質(zhì)澆注料澆注)永久層(粘土磚砌筑;澆注料整體澆注成形)工作層(高鋁磚、鎂質(zhì)磚;硅質(zhì)絕熱板SiO2,碳素鋼、普通低合金鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼;鎂質(zhì)絕熱板MgO,特殊鋼;鎂橄欖石質(zhì)絕熱板)包蓋(保溫):鋼包注孔、塞棒孔、中間包加熱孔塞棒(p34)水口 (p33) 大容量的中間包內(nèi)設(shè)有擋渣墻和矮擋墻,用于隔離鋼包注流對(duì)中間
19、包鋼液的擾動(dòng),使中間包鋼液流場(chǎng)更趨合理,有利于鋼液中非金屬夾雜物的分離和上浮。中間包中貯存的鋼水,應(yīng)能保證正常澆注5min。2.1.5 中間包鋼水流量控制方式1、塞棒式 監(jiān)視結(jié)晶器內(nèi)鋼液面,用塞棒控制鋼水量 2.1.5 中間包鋼水流量控制方式2、定徑水口式 鋯質(zhì)定徑水口小方坯連鑄機(jī) 鋼水流量主要由中間包內(nèi)鋼液面高度和水口直徑控制;單位時(shí)間內(nèi)鋼水流量與水口直徑和中間包液面高度成正比。 2.1.5 中間包鋼水流量控制方式3、滑動(dòng)水口式 調(diào)節(jié)水口開度控制鋼水流量 優(yōu)點(diǎn):安全,不易漏鋼;適于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)澆注;能實(shí)現(xiàn)自控。2.2 中間包車 中間包運(yùn)載工具,在中間包烘烤位置與結(jié)晶器之間行走,一臺(tái)兩車,快速更
20、換中間包,實(shí)現(xiàn)多爐連澆。2.2 中間包車中間包車的結(jié)構(gòu):車體:鋼板框架結(jié)構(gòu);剛性好,便與連鑄操作和觀察走行機(jī)構(gòu):高速檔15-30m/min快速剛換中間包;低速檔(微調(diào))1 m/min中間包水口與結(jié)晶器對(duì)中橫向微調(diào)裝置:修正中間包水口的中心線與結(jié)晶器厚度方向上的中心線的偏差蝸輪蝸桿減速機(jī)小方坯,手動(dòng);大方坯、板坯,馬達(dá)驅(qū)動(dòng)升降裝置:裝卸浸入式水口保持中間包兩邊升降同步連續(xù)自動(dòng)稱量(壓力傳感器)長(zhǎng)水口安裝裝置:將鋼包長(zhǎng)水口安裝在鋼包滑動(dòng)水口上(車架上)電纜拖引裝置溢流槽:鋼包水口發(fā)生事故事故鋼包定徑水口連鑄的中間包擺動(dòng)流槽水平擺動(dòng)中間包冶金 當(dāng)前對(duì)鋼產(chǎn)品質(zhì)量的要求變得更加嚴(yán)格。中間包不僅僅只是生產(chǎn)
21、中的一個(gè)容器,而且在純凈鋼的生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。 70年代認(rèn)識(shí)到改變中間包形狀和加大中間包容積可以達(dá)到延長(zhǎng)鋼液的停留時(shí)間,提高夾雜物去除率的目的;安裝擋渣墻,控制鋼液的流動(dòng),實(shí)現(xiàn)夾雜物有效碰撞、長(zhǎng)大和上浮。80年代發(fā)明了多孔導(dǎo)流擋墻和中間包過濾器。 在防止鋼水被污染的技術(shù)開發(fā)中,最近已有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。借助先進(jìn)的中間包設(shè)計(jì)和操作如中間包加熱,熱周轉(zhuǎn)操作,惰性氣氛噴吹,預(yù)熔型中間包渣,活性鈣內(nèi)壁,中間包喂絲,以及中間包夾雜物行為的數(shù)學(xué)模擬等,中間包在純凈鋼生產(chǎn)中的作用體現(xiàn)得越來越重要。 在現(xiàn)代連鑄的應(yīng)用和發(fā)展過程中,中間包的作用顯得越來越重要,其內(nèi)涵在被不斷擴(kuò)大,從而形成一個(gè)獨(dú)特的領(lǐng)域中間包冶金
22、。中間包冶金的功能凈化功能擋渣墻、吹氬、陶瓷過濾器調(diào)溫功能加小塊廢鋼、噴吹鐵粉成分微調(diào)喂絲(鋁、鋇、硼等包芯線)精煉功能雙層保護(hù)渣、喂鈣絲(改變Al2O3夾雜形式)加熱功能感應(yīng)加熱、等離子加熱中間包鋼液流動(dòng)形態(tài)控制 擋渣墻和擋渣壩的作用: 中間包精煉技術(shù)中間包吹氬目的:增強(qiáng)攪拌促進(jìn)夾雜物上浮;形成液面保護(hù)層;改善鋼液流動(dòng)狀況中間包鋼液喂線目的:把高熔點(diǎn)的串簇狀的Al2O3轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿埸c(diǎn)的球形鋁酸鈣作用:改善鋼液流動(dòng)性,防止水口阻塞方式:螺旋式(直徑250mm,螺距100mm),30m/min雙層覆蓋渣碳化稻殼絕熱保溫、隔絕空氣、防止鋼液二次氧化CaO-CaF2-MgO系混合渣液渣吸附上浮夾雜物中
23、間包過濾技術(shù) 陶瓷泡沫過濾器 過濾器的原理機(jī)械分離(小于50m)過濾器的材質(zhì)微孔結(jié)構(gòu)材料(莫來石、氧化鋁、穩(wěn)定氧化鋯、氧化鈣等) 過濾器在與鋼液的長(zhǎng)時(shí)間接觸中能承受熱應(yīng)力及機(jī)械應(yīng)力的作用 不與鋼液和渣子發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 能有效去除夾雜物,不妨礙鋼液流通中間包加熱技術(shù) 中間包鋼水溫度的變化 不利影響:穩(wěn)定中間包鋼液溫度中間包加熱方法感應(yīng)加熱 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加熱速度快、熱效率高、成本低、操作方便等離子加熱 等離子槍安裝在注流沖擊區(qū)或兩擋墻之間,熱效率60-70%中間包冶金的最新技術(shù) H型中間包 離心流中間包 中間包吹氬 去夾雜的陶瓷過濾器 電磁流控制2.4 中間包烘烤裝置一、中間包烘烤裝置的作用 提高中間
24、包內(nèi)襯的溫度;去除其中的水分,減少中間包內(nèi)鋼水的溫降和熱損耗。二、中間包烘烤裝置 中間包烘烤視頻 3. 結(jié)晶器 強(qiáng)制水冷的無(wú)底鋼錠模 要求:導(dǎo)熱性好;結(jié)構(gòu)剛性好;較好的耐磨性和較高的壽命;振動(dòng)平穩(wěn);足夠高的強(qiáng)度和硬度,保證內(nèi)腔尺寸穩(wěn)定。3.1 結(jié)晶器的材質(zhì) 內(nèi)壁材料 工作溫度200-500,良好的機(jī)械性能和導(dǎo)熱性紫銅硬化銅合金(銀、鉻、鋯)內(nèi)壁工作面鍍鉻(鎳-鉻)處理作用:提高結(jié)晶器使用壽命;防止坯殼形成星狀裂紋3.2 結(jié)晶器的形式和結(jié)構(gòu) 根據(jù)拉坯方向斷面內(nèi)壁的線型 直結(jié)晶器立式、立彎式、弧形(改善非金屬夾雜物在鑄坯上的分布,多點(diǎn)彎曲) 弧形結(jié)晶器弧形、橢圓形按鑄坯斷面形狀 方坯、板坯、矩形坯
25、、圓坯、異形斷面結(jié)晶器按結(jié)構(gòu)形式 整體式早期立式連鑄機(jī)用整塊鍛造或鑄造銅加工而成 優(yōu)點(diǎn):剛性大,不易變形,壽命較長(zhǎng) 缺點(diǎn):制造成本高,維護(hù)困難 套管式中小斷面鑄坯,尤其小方坯 組成:無(wú)縫弧形銅管、鋼質(zhì)外套、足輥 優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于制造和維護(hù)組合式 由四塊復(fù)合板壁(一塊銅板內(nèi)壁和一塊鋼板外殼 用螺栓及蝶形彈簧聯(lián)結(jié)而成)組裝而成 。 結(jié)晶器的使用壽命:從開始使用到報(bào)廢這段時(shí)間內(nèi)澆注的爐數(shù)或澆注的連鑄坯數(shù)量。 3.3 可調(diào)寬度結(jié)晶器(在線調(diào)整) 1、L式寬度調(diào)整 結(jié)晶器窄面壁板分成上、下兩段,在寬度調(diào)整時(shí),鑄坯寬度方向有L臺(tái)階。調(diào)整步驟:鋼水停止?jié)沧?,液面降到下半部結(jié)晶器,停止拉坯和結(jié)晶器振動(dòng)窄面
26、上半部調(diào)寬(或調(diào)窄)繼續(xù)澆注使鋼液面恢復(fù)到上半部結(jié)晶器正常位置調(diào)寬(或調(diào)窄)下半部結(jié)晶器窄面與上半部位置對(duì)齊,恢復(fù)拉坯和振動(dòng) 缺點(diǎn):在寬度調(diào)整時(shí)需要短時(shí)間中斷澆注,改變寬度的那段鑄坯將報(bào)廢2、Y式寬度調(diào)整“無(wú)極變” 通過改變結(jié)晶器窄面錐度強(qiáng)制鑄坯變形。多級(jí)結(jié)晶器 高拉速的方坯連鑄機(jī)第一級(jí):800mm,管式或組合式第二級(jí):300mm,四塊銅板 3.4 結(jié)晶器的設(shè)計(jì)參數(shù) 1、結(jié)晶器的斷面尺寸 根據(jù)冷坯的公稱斷面尺寸確定,一般結(jié)晶器的斷面應(yīng)比鑄坯的公稱斷面約大13左右(大斷面取上限,小斷面取下限)。3.4 結(jié)晶器的設(shè)計(jì)參數(shù)2、結(jié)晶器長(zhǎng)度 根據(jù)鑄坯出結(jié)晶器時(shí)應(yīng)有的坯殼厚度來確定 鑄坯出結(jié)晶器時(shí)的坯殼厚
27、度應(yīng)大于或等于8-15mm(小方坯取下限,大板坯取上限)。 結(jié)晶器內(nèi)鋼液面的波動(dòng)以及應(yīng)用保護(hù)渣澆注等,結(jié)晶器實(shí)際長(zhǎng)度:L=L+(80-120)mm, L結(jié)晶器有效長(zhǎng)度 一般,500-1200mm; 較多:700mm; 高速澆注,900mm3、結(jié)晶器的錐度倒錐度下口斷面比上口斷面略小經(jīng)驗(yàn):方坯,0.4-0.8%;板坯,0.5-1.0%結(jié)晶器的倒錐度是一個(gè)十分重要的參數(shù):如倒錐度過小,坯殼會(huì)過早的脫離結(jié)晶器內(nèi)壁形成氣隙,影響結(jié)晶器的冷卻效果,致使坯殼過薄,出現(xiàn)鼓肚變形,甚至拉漏。過大,會(huì)使鑄坯與結(jié)晶器的摩擦阻力增加,加速結(jié)晶器內(nèi)壁,特別是下口的磨損。3.4 結(jié)晶器的設(shè)計(jì)參數(shù)3.4 結(jié)晶器的設(shè)計(jì)參數(shù)
28、4、結(jié)晶器的水縫面積 鋼水在結(jié)晶器內(nèi)形成坯殼時(shí)所放出的熱量主要由冷卻水帶走。合理地確定結(jié)晶器的水縫面積是非常重要的。冷卻強(qiáng)度:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)單位面積的鑄坯被帶走的熱量。冷卻強(qiáng)度越大,鋼液凝固越快,可適當(dāng)提高拉速影響因素:結(jié)晶器內(nèi)壁的導(dǎo)熱性能,冷卻水的流速和流量5、結(jié)晶器的潤(rùn)滑 作用: 防止初生坯殼與結(jié)晶器壁的粘結(jié),減少內(nèi)壁間的摩擦阻力; 改善熱傳導(dǎo)從而改善鑄坯表面質(zhì)量; 延長(zhǎng)結(jié)晶器的使用壽命。機(jī)理:部分燃燒揮發(fā)(200左右),大部分形成油膜()3.4 結(jié)晶器的設(shè)計(jì)參數(shù)菜籽油:芥酸含量高,灰分少粘度適中,燃燒點(diǎn)高,火焰明亮,價(jià)廉結(jié)晶器保護(hù)渣的作用作用: 防止鋼水的二次氧化; 防止鋼液表面熱量的散失;
29、 吸收鋼水中上浮的夾雜物; 液渣層隨坯殼下移,形成熔渣薄膜起潤(rùn)滑作用。6、結(jié)晶器振動(dòng)裝置 沿鑄機(jī)半徑作近似圓弧的上下往復(fù)振動(dòng) 。結(jié)晶器振動(dòng)的目的:是防止初生坯殼與結(jié)晶器之間粘結(jié)而被拉裂。作用:使內(nèi)壁獲得良好的潤(rùn)滑條件,減少摩擦力,防止鋼水與結(jié)晶器內(nèi)壁的粘結(jié);發(fā)生粘結(jié)時(shí),強(qiáng)制脫膜;坯殼被拉斷,振動(dòng)使坯殼愈合;改善鑄坯的表面質(zhì)量3.4 結(jié)晶器的設(shè)計(jì)參數(shù)、結(jié)晶器振動(dòng)裝置(1)振動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)速度的變化規(guī)律1)同步振動(dòng)(云崗式振動(dòng))特點(diǎn):結(jié)晶器在下降時(shí)與鑄坯同步運(yùn)動(dòng),然后再以三倍的拉速上升缺點(diǎn):由于下降轉(zhuǎn)為上升階段的加速度很大,會(huì)引起較大的沖擊力,影響振動(dòng)的平穩(wěn)性及鑄坯質(zhì)量2)負(fù)滑動(dòng)振動(dòng)(梯速振動(dòng))負(fù)滑動(dòng)
30、:結(jié)晶器下降振動(dòng)速度大于拉坯速度時(shí),鑄坯做與拉坯方向相反的運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn):結(jié)晶器先以比拉速稍高的速度下降一段時(shí)間,再以較高速度上升。優(yōu)點(diǎn): 有利于強(qiáng)制脫模和斷裂坯殼的壓合; 結(jié)晶器在上升和下降過程中都有一段穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,對(duì)坯殼的生長(zhǎng)有利。 負(fù)滑動(dòng)時(shí)間是整個(gè)周期的60%左右3)正弦振動(dòng)特點(diǎn):鑄坯與結(jié)晶器之間時(shí)刻都存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)優(yōu)點(diǎn):震動(dòng)過程中速度變化平緩、無(wú)沖擊;有效實(shí)現(xiàn)負(fù)滑動(dòng),適當(dāng)提高拉速;易于改變震動(dòng)頻率和振幅,高頻率小振幅以改善鑄坯質(zhì)量;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(2)結(jié)晶器的振動(dòng)參數(shù) 1)振幅與頻率的關(guān)系振動(dòng)周期(T,s):結(jié)晶器上下震動(dòng)一次的時(shí)間。頻率(f):結(jié)晶器每分鐘振動(dòng)的次數(shù)。 0-150次/分鐘40
31、0次/分鐘;頻率高,結(jié)晶器與坯殼間的相對(duì)滑動(dòng)量大,有利于強(qiáng)制脫模,防止粘結(jié)和提高鑄坯表面質(zhì)量振幅(S,mm):結(jié)晶器從水平位置運(yùn)動(dòng)到最高或最低位置所移動(dòng)的距離。 0-25mm2-4mm;振幅小,鋼液面波動(dòng)小,澆注時(shí)易控制,鑄坯表面較光滑,且能減少拉裂正弦振動(dòng):小方批,f =75-240次/分鐘,S =3mm,=20-40%(負(fù)滑動(dòng)率)板坯,f =49-120(400)次/分鐘,=20-40%、結(jié)晶器振動(dòng)裝置2)負(fù)滑動(dòng)時(shí)間:正弦振動(dòng)()3)振動(dòng)參數(shù)對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響振動(dòng)頻率提高,振痕深度減小;振幅提高,振痕深度增大負(fù)滑動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng),振痕深度越深;裂紋增加負(fù)滑動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng),橫向裂紋指數(shù)越高(3)振動(dòng)裝置
32、的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn) 1)差動(dòng)齒輪式振動(dòng)機(jī)構(gòu)R61700、R10.32300板坯連鑄機(jī)優(yōu)點(diǎn):準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器的弧線運(yùn)動(dòng);快速更換2)四連桿式振動(dòng)機(jī)構(gòu)(雙遙桿式、雙短臂式)大型板坯、小方坯連鑄機(jī)小方坯內(nèi)弧布置;板坯外弧布置3)偏心輪式振動(dòng)機(jī)構(gòu)(正弦振動(dòng))優(yōu)點(diǎn):平穩(wěn)缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜4.二次冷卻裝置二次冷卻裝置的作用 直接噴水冷卻鑄坯,加速鑄坯凝固通過夾輥和側(cè)導(dǎo)輥支撐和導(dǎo)向帶有液心的鑄坯,防止并限制鑄坯發(fā)生鼓肚、變形和漏鋼事故導(dǎo)向和支撐引錠桿完成鑄坯的頂彎(直弧形連鑄機(jī))小方坯連鑄機(jī)的二次冷卻裝置 小方坯連鑄機(jī)由于澆注斷面較小,冷卻快,鋼水靜壓力小,鑄坯出結(jié)晶器時(shí)坯殼已可以支承自身,鼓肚(見鼓肚與菱變)傾向
33、小,導(dǎo)向裝置只設(shè)置少量輥?zhàn)佑?于引錠桿的導(dǎo)向。斷面較大的方坯連鑄機(jī)在結(jié)晶器之下設(shè)置了一段四面夾持的輥?zhàn)?,?duì)大方坯夾持和導(dǎo)向。 4.二次冷卻裝置管式結(jié)構(gòu)4對(duì)夾輥、5對(duì)側(cè)導(dǎo)輥、12塊導(dǎo)板、14個(gè)噴水環(huán).板坯連鑄機(jī)的二次冷卻裝置 板坯連鑄機(jī)鑄坯導(dǎo)向段板坯澆注面大,故其導(dǎo)向段結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。為了防止板坯鼓肚變形,鑄坯導(dǎo)向裝置由一系列密排的夾持輥組成,這些輥?zhàn)訌纳系较螺亸街饾u 增大,輥間距也逐漸增大。為提高輥?zhàn)拥膭偠群蛷?qiáng)度,在澆注較寬板坯需要較長(zhǎng)的輥身時(shí),需將輥?zhàn)臃殖?3節(jié),中間加支撐,這樣的輥?zhàn)臃Q為分節(jié)輥。為便于檢 修,由幾組輥?zhàn)咏M成一個(gè)整體結(jié)構(gòu),稱為扇形段。根據(jù)不同的區(qū)域和不同的作用,又將扇形段分為支
34、撐導(dǎo)向段、弧形導(dǎo)向段、矯直段和水平段。 4.二次冷卻裝置支撐導(dǎo)向段通稱扇形段O段,是緊隨結(jié)晶器之下的一組輥段,通常與振動(dòng)裝置的主要部件組成快速更換臺(tái),可以整體吊裝,線外檢修。 弧形導(dǎo)向段是引導(dǎo)扇形O段來的板坯并進(jìn)行拉坯,對(duì)板坯連續(xù)噴水冷卻并引導(dǎo)和夾送引錠桿。這一段弧形半徑固定,由多個(gè)扇形段組成,稱為扇形段1段、2 段段。每個(gè)扇形段有47組輥?zhàn)?。各個(gè)扇形段盡量做成一樣,使其具有互換性。為了夾送引錠桿和拉坯,從某個(gè)扇形段開始就設(shè)置驅(qū)動(dòng)輥。 矯直段在弧形導(dǎo)向段之下。鑄坯在這一段中被單點(diǎn)、多點(diǎn)矯直或連續(xù)矯直,一般由12個(gè)扇形段組成,其稱謂沿稱扇形段段。每個(gè)扇形段也有47對(duì)輥?zhàn)?。結(jié) 構(gòu)形式與弧形導(dǎo)向段類
35、似,但該段中各個(gè)扇形段不能互換。水平段在矯直段之后。經(jīng)過矯直的板坯還未完全凝固,在該段還需支承和導(dǎo)向。水平段的長(zhǎng)度根據(jù)冶金長(zhǎng) 度而定,其結(jié)構(gòu)也類似于弧形導(dǎo)向段。 扇形段快速更換二冷裝置的方法 小車側(cè)向更換扇形段50-60min導(dǎo)槽提運(yùn)扇形段普遍擺動(dòng)臂更換扇形段4.二次冷卻裝置夾輥 在鑄機(jī)曲率半徑方向,沿鑄坯上下水平位置的若干對(duì)導(dǎo)輥,起支撐和導(dǎo)向作用.4.6 二冷裝置中的冷卻水噴嘴 理想的噴嘴能使冷卻水充分霧化,有較高噴射速度,覆蓋面積大,分布均勻冷卻速率取決于小水滴穿透蒸汽界面的能力(Leydenfrost效應(yīng))二次冷卻噴霧法分為水噴霧冷卻和氣水噴霧冷卻(加入壓縮空氣)氣水霧化噴嘴是一種高效噴
36、嘴噴嘴的布置以實(shí)現(xiàn)鑄坯各部分冷卻均勻?yàn)樵瓌t。5.拉坯矯直機(jī) 5.1 小方坯五輥拉矯裝置 特點(diǎn):布置在水平段上,第一對(duì)拉矯輥的下輥表面與連鑄機(jī)弧形段相切;通過上輥來調(diào)節(jié)上下輥之間的距離.五輥拉矯機(jī)l一底座;2一機(jī)架;3一輥?zhàn)樱?一壓下裝置;5傳動(dòng)裝置5.2 板坯多輥拉矯裝置 特點(diǎn): 多輥拉坯,多點(diǎn)矯直,多輥驅(qū)動(dòng),小直徑密排拉輥 5.3 多點(diǎn)矯直 帶液相多點(diǎn)矯直技術(shù),避免拉坯速度提高后冶金長(zhǎng)度增加 多點(diǎn)矯直是把集中在一點(diǎn)的大幅度變形分散到若干點(diǎn)去 逐步變形,使每一點(diǎn)的變形率不致超過允許的極跟。中間要用若干過渡半徑R1 R2 R3Rn順序分步達(dá)到目標(biāo)??偟某C直變形率是R0Rn一點(diǎn)矯直時(shí)的變形率的總和
37、。在帶液相矯直時(shí),鑄坯在兩相區(qū)界面 處坯殼的強(qiáng)度和允許的變形率極低。采用多點(diǎn)矯直可以把集中一點(diǎn)的應(yīng)變量分散到多個(gè)點(diǎn)完成,將矯直點(diǎn)韻變形率控制在允許范圍之內(nèi);消除了鑄坯產(chǎn)生內(nèi)裂的可能 性,可以實(shí)現(xiàn)帶液芯矯直。 5.4 連續(xù)矯直(20世紀(jì)80年代初) 超低頭板坯、大方坯 原理:在矯直區(qū)內(nèi)有許多自動(dòng)對(duì)中的平衡輥,利用定距塊使輥縫保持恒定,彎曲力由四個(gè)固定點(diǎn)承受。5.5 漸進(jìn)矯直 以恒定的低應(yīng)變速率矯直鑄坯5.6 壓縮澆注板坯連鑄機(jī) 提高拉速,實(shí)行液心拉矯而減少內(nèi)裂 原理:鑄坯在矯直區(qū)內(nèi)處于壓縮狀態(tài)下矯直,減少甚至消除鑄坯在矯直過程中所產(chǎn)生的拉應(yīng)力6.引錠裝置 組成:引錠頭、引錠桿和引錠桿的存放裝置作
38、用:開澆前,引錠頭作為結(jié)晶器的“活底”堵住結(jié)晶器下口,使鋼水在其頭部凝固,通過拉矯機(jī)從結(jié)晶器拉出鑄坯。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分為撓性和剛性;按安裝方式分為下裝和上裝。6.引錠裝置一、撓性引錠桿(鏈?zhǔn)剑?最早、簡(jiǎn)單弧形連鑄機(jī) 每節(jié)弧形鏈板的外弧半徑都應(yīng)等于連鑄機(jī)的曲率半徑。 6.引錠裝置二、剛性引錠桿 平穩(wěn)、占空間大小方坯連鑄機(jī) 6.引錠裝置三、上裝引錠桿(提高作業(yè)率,縮短輔助時(shí)間 )從連鑄機(jī)上端,經(jīng)結(jié)晶器送入小車式/引錠桿擺動(dòng)式/引錠桿導(dǎo)入式6.引錠裝置四、引錠頭 引綻頭的材質(zhì)一般為耐熱鉻鉬鑄鋼既要與鑄坯連接牢固,又要易與鑄坯脫開。(1)引錠頭的結(jié)構(gòu)形式 燕尾槽式引錠頭 加工成T型或F型引錠鉤,并放入適
39、量冷料,注入結(jié)晶器的鋼水與引錠鉤相連,脫錠時(shí),引錠鉤從燕尾槽內(nèi)脫出。與鑄坯脫開時(shí),操作人員需把銷軸拆卸。鉤頭式引錠頭 引錠裝置的頭部加工成鉤子形。 注入結(jié)晶器的鋼水凝固后,與引錠頭之間成為掛鉤式聯(lián)接;脫錠時(shí)引錠頭與鑄坯之間會(huì)自動(dòng)脫開。引錠頭斷面尺寸 引錠頭斷面一般小于所拉鑄坯的斷面尺寸,引錠頭的尺寸隨鑄坯斷面尺寸而變化。厚度一般比結(jié)晶器的下口小5mm,寬度比結(jié)晶器的下口小10-20mm。 更換新斷面時(shí),只換引錠頭,而不換引錠桿身和過渡件。7、鑄坯切割設(shè)備 鑄坯切割7.1 火焰切割 火焰切割鑄坯越厚,成本越低 。優(yōu)點(diǎn):投資少,設(shè)備質(zhì)量??;切口比較平整,切縫質(zhì)量好,不受鑄坯溫度和斷面大小限制缺點(diǎn):
40、時(shí)間長(zhǎng),切口處有金屬消耗(1-1.5%),對(duì)環(huán)境有污染用途:板坯、圓坯、大方坯、厚200mm以上鑄坯 燃料:氧氣、乙炔、丙炔、天然氣、焦?fàn)t煤氣。7.2 機(jī)械剪切 特點(diǎn):速度快,無(wú)金屬消耗,安全可靠,定尺精度高缺點(diǎn):設(shè)備重,投資高用途:小方坯連鑄機(jī)設(shè)備:剪切機(jī)(飛剪)7.2 機(jī)械剪切分類:8、 鑄坯輸出裝置一、輸送輥道二、鑄坯的橫移及冷卻裝置(移鋼機(jī)、冷床)三、鑄坯表面清理裝置 火焰清理機(jī)、氧-乙炔手工割炬、手提砂輪機(jī)、風(fēng)鏟等。 輥距小于最短的定尺鑄坯長(zhǎng)度的一半 打號(hào):涂料;焊絲(鋁絲、銅絲、三氧化二鋁絲),電弧熔化噴射9、電磁攪拌技術(shù)(EMS) 1952年試驗(yàn),20世紀(jì)70年代發(fā)展對(duì)象:斷面較
41、大的鑄坯(大方坯、大板坯)、質(zhì)量要求較高的鋼種、易出現(xiàn)質(zhì)量問題的鋼種作用:提高連鑄坯質(zhì)量(去除夾雜物、消除皮下氣泡、減輕中心偏析、提高鑄坯的等軸晶率)原理:當(dāng)磁場(chǎng)以一定速度切割鋼液時(shí),鋼液產(chǎn)生感應(yīng)電流,載流鋼液與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁力,從而驅(qū)動(dòng)鋼液運(yùn)動(dòng)。分類: 特點(diǎn):能量無(wú)接觸轉(zhuǎn)換;磁場(chǎng)可人為控制(鋼水流動(dòng)方向和形態(tài)可控制);改善質(zhì)量,擴(kuò)大連鑄品種。9.1 結(jié)晶器電磁攪拌 9.1 結(jié)晶器電磁攪拌一、 特點(diǎn) 安裝位置適當(dāng)偏下防止旋轉(zhuǎn)鋼流將結(jié)晶器表面浮渣卷入鋼中 低頻電流保證足夠電磁力穿透結(jié)晶器壁 旋轉(zhuǎn)攪拌9.1 結(jié)晶器電磁攪拌二、作用 促進(jìn)氣體和夾雜物的上?。ㄤ撍\(yùn)動(dòng)可清除凝固殼表層區(qū)及皮下的氣
42、泡和夾雜物) 均勻鋼水溫度,減少鋼水過熱(鋼水運(yùn)動(dòng)有利于過熱度的降低,可適當(dāng)提高鋼水過熱度,有利于去除夾雜物,提高鑄坯清潔度) 增加等軸晶晶核(鋼水運(yùn)動(dòng)可把樹枝晶打碎,增加等軸晶核心,改善鑄坯內(nèi)部結(jié)構(gòu)) 結(jié)晶器鋼-渣界面經(jīng)常更新,有利于保護(hù)渣吸收上浮的夾雜物。9.2 二次冷卻區(qū)電磁攪拌 一、形式 平面攪拌器; 輥式攪拌器(支撐鑄坯、攪拌) 二、位置 凝固殼厚度為鑄坯厚度1/4-1/3液芯長(zhǎng)度區(qū)域(二冷區(qū)鑄坯柱狀晶“搭橋”之前) 小方坯:結(jié)晶器下口1.34m處(旋轉(zhuǎn)攪拌) 大方坯、板坯:結(jié)晶器下口9-10m處(直線攪拌、旋轉(zhuǎn)攪拌)間歇式攪拌技術(shù)正轉(zhuǎn)-停止-反轉(zhuǎn)防止在鋼中產(chǎn)生負(fù)偏析白亮帶9.2 二
43、次冷卻區(qū)電磁攪拌三、作用 獲得中心寬大的等軸晶帶,使晶粒細(xì)化,減少中心疏松、縮孔(打碎液芯穴內(nèi)樹枝晶搭橋)和中心偏析(碎支晶片作為等軸晶核心,擴(kuò)大鑄坯中心等軸晶區(qū)),使夾雜物在橫斷面上分布均勻(促使鑄坯液相穴內(nèi)夾雜物上浮,減輕內(nèi)弧夾雜物聚集),從而使鑄坯內(nèi)部質(zhì)量得到改善。9.3 凝固末端電磁攪拌 一、位置: 連鑄坯凝固末端,根據(jù)液芯長(zhǎng)度計(jì)算具體安裝位置(液相穴長(zhǎng)度的3/4處)二、 作用(高碳鋼效果尤其明顯) 獲得中心寬大的等軸晶帶(液相穴末端區(qū)域的富集溶質(zhì)的液體分散在周圍區(qū)域),消除或減少中心疏松和中心偏析。 9.4 結(jié)晶器電磁制動(dòng)(EMB、E-MBR) 一、 解決的技術(shù)問題 從浸入式水口側(cè)孔
44、流出來鋼液,速度較大,流到結(jié)晶器窄面,與窄面凝固殼相碰后分成兩股流動(dòng),一股向結(jié)晶器表面流動(dòng),一股沿凝固殼前沿向下流動(dòng),把夾雜物帶入液相穴深部而上浮困難;流股沖刷凝固殼增加了角裂和漏鋼的危險(xiǎn)性;寬面中部彎月面鋼水不活躍易于凍結(jié)。 結(jié)晶器內(nèi)向下的流股將夾雜物帶入鑄坯液相穴深處難于上??;熱中心下移易造成坯殼重熔和發(fā)生角裂,水口外壁附近鋼液容易凝結(jié),保護(hù)渣不能均勻流動(dòng)等。二、用途 生產(chǎn)板坯、復(fù)合連鑄坯 板坯 在板坯結(jié)晶器兩個(gè)寬面處外加兩個(gè)恒定磁場(chǎng),從水口側(cè)孔吐出的注流,以相當(dāng)大的速度垂直切割磁場(chǎng),在鋼水中產(chǎn)生一個(gè)方向與注流方向相反的電磁力,使注流減弱并分散開,在結(jié)晶器引起攪拌運(yùn)動(dòng),活躍結(jié)晶器鋼-渣界面。 復(fù)合
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