上海重礦連鑄機(jī)工程

附件一技術(shù)說明一.連鑄機(jī)工藝方案說明本設(shè)計(jì)工程是為山東**特鋼煉鋼廠供給一臺(tái)年產(chǎn)26萬噸不銹鋼的R9m矩坯二機(jī)二流連鑄機(jī)。總體工程可分為以下幾個(gè)根本組成局部：——9m2流連鑄機(jī)——帶有主計(jì)算機(jī)的設(shè)備自動(dòng)化和總體檢測(cè)系統(tǒng)——鑄機(jī)安裝調(diào)試——包括對(duì)買方人員的技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)效勞——連鑄機(jī)土建工程設(shè)計(jì)及施工治理工作設(shè)備技術(shù)保證：——優(yōu)質(zhì)的鑄坯質(zhì)量——高的連鑄作業(yè)率——低的原料消耗——設(shè)備操作簡潔、修理便利——工作環(huán)境良好、安全全部技術(shù)為當(dāng)前先進(jìn)水平，并留有其它鋼種生產(chǎn)的進(jìn)展余地。設(shè)計(jì)思想現(xiàn)車間：EAF 30t×2AOD 40t×2平均出鋼量： 40t〔max45t〕平均冶煉周期： 80min/爐連鑄機(jī)根本參數(shù)詳見“”鋼種分類本設(shè)計(jì)鋼種為不銹鋼〔奧氏體、馬氏體、鐵素體〕及少量合金鋼2023202375日山東特鋼公司技術(shù)附件類別CSiMnPSC類別CSiMnPSC30410.08<1.00<2.000.0350.0318.0-43010.10<1.00<2.000.0350.0316.0-2Cr1310.16-0.25<1.00<1.000.0350.0312.0-420J210.26-0.4<0.60<0.600.0350.0312.0-20CrMnTi20.17-0.230.17-0.370.80-1.100.0350.0351.00-40CrA20.37-0.430.17-0.370.50-0.800.0350.0350.80-60Si2MnA30.56-0.641.60-2.000.60-0.900.0350.0350.350CrVA30.47-0.540.17-0.370.50-0.800.0350.0350.80-120237202375日山東特鋼公司技術(shù)附件1010上海重礦連鑄技術(shù)工程表２各鋼種的要求及質(zhì)量特點(diǎn)類別鋼種ＡＢＣＤＥ１不銹鋼＊＊＊＊＊２合結(jié)鋼＊＊＊＋＊３彈簧鋼＊＊＊＊＊格外重要相應(yīng)鋼種的質(zhì)量特點(diǎn)：A：外表質(zhì)量，清潔度和皮下層B：大型夾雜物存在C：內(nèi)部裂紋D：偏析拉速設(shè)計(jì)R9m連鑄機(jī)鋼種設(shè)計(jì)以150×350mm、180×350mm考慮，產(chǎn)量26萬噸/年。3不同斷面和不同組別鋼種拉速如下表二流mm1組拉速m/min2組3組150×3501.31.41.2澆鑄時(shí)間(min)39′35.8′41.7′二流mm1組拉速m/min2組3組180×3501.11.21.0澆鑄時(shí)間(min)37.9′34.8′41.7′表4表4各鋼種矯直應(yīng)力表鋼種類別εε1~0.060.920.10.930.080.9１ε０

：為鋼種液/固二相矯直應(yīng)力所允許范圍：為鋼種外表應(yīng)力所允許范圍矯直點(diǎn)外表應(yīng)變率及液/固二相應(yīng)變率計(jì)算表鑄坯厚度：S=150mm拉速：V=1.4m/min(按最大拉速)主半徑：R=9m凝固系數(shù)K=24.5m/mi05 不銹鋼K值為23-27m/mi0.〕ε：為外表應(yīng)變率0ε：為液/固二相應(yīng)變率1Th角度〔°〕Th角度〔°〕距彎月面m13.615.1坯殼厚mm69.975ε%0ε%11th2th87°>90°0.620.3240Th角度〔°〕Th角度〔°〕距彎月面m13.615.1坯殼厚mm730.0ε%0ε%11th2th87°>90°1.130.00.200.0產(chǎn)量估算(max)40t/爐年作業(yè)時(shí)間300天平均連澆時(shí)間為3-5h3-5爐每包鋼水澆鑄時(shí)間為～40′每次預(yù)備時(shí)間為～30′82%，按最少3爐連澆計(jì)算則：40 396 % 300 144040 ”3 30 ”

33萬噸 /年在時(shí)間節(jié)奏上應(yīng)是T 電爐鋼種說明

<T精煉爐

T

≈T電爐 連鑄機(jī)本鑄機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)不銹鋼、合結(jié)鋼、彈簧鋼等品種。不銹鋼鑄生產(chǎn)。不銹鋼在凝固冷卻過程中有三個(gè)脆性區(qū)域：在鋼液凝固溫度四周的脆性區(qū)。主要是由于樹枝晶的生長低，形成晶界脆性。固—液相溫度范圍寬，晶粒粗大，促使低熔點(diǎn)夾雜物在晶界區(qū)聚攏，再加上本身導(dǎo)熱性能較差，應(yīng)力大，簡潔引發(fā)消滅裂紋。鐵素體鉻不銹鋼W(c)=0.08%～0.58%—液相1/5，其裂紋敏感性就比奧氏體不銹鋼要強(qiáng)一些。這些主要是由于加工硬化來不及再結(jié)晶而產(chǎn)生的脆性彎曲、矯直的變形速度在10-4～10-2mm/s時(shí)，即使在脆性區(qū)也不會(huì)引發(fā)裂紋。鑄坯冷卻到700～900℃溫度范圍的脆性區(qū)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)體或鐵素體相變，則會(huì)引起鑄坯外表和皮下裂紋當(dāng)馬氏體不銹鋼冷卻到200～300℃時(shí)，由于產(chǎn)生馬氏體相變，發(fā)生縱裂紋。不銹鋼的凝固構(gòu)造特點(diǎn)是具有較興旺的粗大柱狀晶帶〔星狀〕裂紋。依據(jù)以上特點(diǎn)，不銹鋼連鑄應(yīng)當(dāng)留意以下幾點(diǎn)：〕為連鑄供給優(yōu)質(zhì)鋼液。流程為電爐冶煉 →真空脫碳爐〔AOD〕→連鑄→鑄坯。承受大容量深熔池的中間罐，發(fā)揮中間罐冶金功能，以提高鋼液的純潔度。奧氏體鋼應(yīng)選擇較高的過熱度，一般35~40℃，以利于中間罐內(nèi)夾雜物上浮。承受密封保護(hù)澆注，防止從空氣中吸入氮和氧。〔5〕m(CaO)/m(SiO)=0.5～0.6，熔點(diǎn)為1000～1100℃及1300℃時(shí)，粘度2應(yīng)為0.14～0.31Pa?S〔僅供參考〕浸入式水口插入肯定的深度，以免鋼液面結(jié)殼，有利于液渣吸取夾雜物。結(jié)晶器應(yīng)承受弱冷卻、高頻率和小振幅振動(dòng)，防止鑄坯表面產(chǎn)生凹坑缺陷。鋼的高溫強(qiáng)度較低，鑄坯易產(chǎn)生裂紋，拉速低些，其導(dǎo)熱系數(shù)較小，二冷區(qū)冷卻強(qiáng)度可小些。承受電磁攪拌、液面掌握等技術(shù)是成功生產(chǎn)不銹鋼的關(guān)鍵。用火焰切割鑄坯時(shí)，需向火焰中噴射鐵粉，以提高切割效依據(jù)需要對(duì)鑄坯進(jìn)展緩冷和外表精整。根本設(shè)計(jì)思想EAFEAF出鋼LF(—VD)超低碳不銹鋼經(jīng)LF—VOD鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)大容量中間罐〔自動(dòng)塞棒液面掌握〕結(jié)晶器〔帶內(nèi)裝式電磁攪拌〕氣霧冷卻〔三段式〕連續(xù)矯直式火切〔不銹鋼加鐵粉〕冷床快速收集入保溫坑〔依據(jù)品種要求〕中間罐技術(shù)中間罐是依據(jù)中間罐冶金的根本原理設(shè)計(jì)的。特別考慮了夾雜物的去除。中間罐設(shè)計(jì)的關(guān)鍵幾點(diǎn)是：中間罐外形化學(xué)成份。中間罐設(shè)計(jì)的根本特征：中間罐設(shè)計(jì)前進(jìn)展水模試驗(yàn)，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。中間罐鋼液面要有足夠深度，本中間罐工作深度為800mm，以避>10min，使夾雜物充分上浮，凈化鋼液。t=C/Rt：中間罐平均停留時(shí)間(min)C：中間罐容量(t)R：鑄速(t/min)t≥10min堿性耐火材料襯，包括高鎂噴涂料，有如下特點(diǎn)：☆可以充分的對(duì)耐火襯進(jìn)展預(yù)熱，這是保證優(yōu)質(zhì)澆鑄的一個(gè)關(guān)鍵。中間罐掩蓋劑：推舉雙組分保護(hù)渣：☆第一種組分是合成渣，直接與鋼液接觸，實(shí)際是為了使鋼液與空氣絕緣并吸取夾雜物?！钇浯畏N組分是自然渣〔碳化稻殼作用。中間罐鋼水溫度中間罐鋼水溫度的準(zhǔn)確掌握是獲得較高冶金質(zhì)量的前提條件。產(chǎn)品大綱中的1～3類鋼種必需在嚴(yán)格的中間罐過熱度下澆鑄，并且保護(hù)要良好。結(jié)晶器和凝固結(jié)晶器銅管的壁厚，構(gòu)造外形和機(jī)械特性：這些掌握銅管的變形并影響鑄坯質(zhì)量。結(jié)晶器水套冷卻水流速和壓力影響銅管壁上水的沸騰進(jìn)而引起結(jié)晶器變形。鑄坯與結(jié)晶器壁的早期分別，特別是角部須避開。它會(huì)導(dǎo)致裂紋和外形缺陷，如：凹陷。鋼液過熱度和中間罐水口外形對(duì)凝殼的熱傳導(dǎo)有重要影響，最終打算坯殼的有規(guī)律的增長。操作中要特別留意浸入式水口在結(jié)晶器中的準(zhǔn)確對(duì)中。依據(jù)這些思想得出以下設(shè)計(jì)原則：通過機(jī)械應(yīng)力和熱變形計(jì)算確定結(jié)晶器壁厚。承受整體擠壓成型的不銹鋼水套。在結(jié)晶器彎月面，冷卻水流速要保持在沸騰臨界值以上。結(jié)晶器銅管與水套之間的縫隙最小值為3.5～4.0mm。實(shí)際上，由于靠的對(duì)中措施。結(jié)晶器振動(dòng)一個(gè)良好的結(jié)晶器振動(dòng)必需滿足以下兩個(gè)條件：保證外表質(zhì)量，限制振痕深度和裂紋的產(chǎn)生。允許凝殼有充分的潤滑?！惨宰钌倭康谋Ｗo(hù)渣避開產(chǎn)生外表缺陷確保凝殼最低限度的潤滑是優(yōu)化結(jié)晶器振動(dòng)關(guān)鍵因素鋼種尤其如此。當(dāng)結(jié)晶器振動(dòng)承受較高頻率和較小振幅時(shí)產(chǎn)生的振痕較淺負(fù)滑脫時(shí)間短的結(jié)果〔負(fù)滑脫時(shí)間是打算振痕深度的根本參數(shù)。0.15秒。二冷段的設(shè)計(jì)：氣—水冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是避開產(chǎn)生鑄坯冶金缺陷布引起的。藝要求及產(chǎn)品質(zhì)量。二冷的設(shè)計(jì)依據(jù)是：(1000～1100℃)；鑄坯出二冷冷卻室后，保持外表回溫是依據(jù)鋼種在可承受的末端漸漸降低外表傳熱效率，以后是空氣對(duì)流和熱輻射冷卻。通過適當(dāng)布臵噴嘴位臵避開鑄坯外表中心局部和角部冷卻效率的不同；設(shè)計(jì)成的噴淋系統(tǒng)以能適應(yīng)不同的冷卻水消耗。由于不同的鋼種冷卻強(qiáng)度是不一樣的。為保證合金鋼的冷卻及鑄坯質(zhì)量，二冷區(qū)各段全部承受氣霧冷卻方式。依據(jù)不同鋼種各自的裂紋傾向性(通過其化學(xué)成份)和在生產(chǎn)試驗(yàn)中得到的冶金結(jié)果，冷卻強(qiáng)度與鋼種有一種函數(shù)關(guān)系。本設(shè)計(jì)承受美國噴霧公司氣-水噴嘴，具有霧化好，沖擊力高，0.5l/min時(shí)，仍能保持噴水的掩蓋角度。鑄坯矯直1.3米。設(shè)計(jì)矯直區(qū)時(shí)考慮承受液芯矯直。這樣可以削減鑄坯的應(yīng)變(既有內(nèi)部，也有外表)，即使在鑄速較高時(shí)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)生裂紋的特別傾向于鋼的化學(xué)成份和矯直過程中鑄坯的溫度。下面的狀況下可能產(chǎn)生內(nèi)裂紋或外表裂紋：——在眾所周知的高溫脆性區(qū)內(nèi)，界面強(qiáng)度會(huì)降低。——700℃和900～950℃的脆性區(qū)域有關(guān)系。對(duì)二次冷卻進(jìn)展準(zhǔn)確的調(diào)整，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)依據(jù)以下變量來設(shè)計(jì)——鑄坯斷面——連鑄機(jī)弧形半徑——鑄速——與鋼種有關(guān)的臨界變形率最大變形率主要取決于鋼的化學(xué)成份素(硫、磷)。在產(chǎn)品大綱中，對(duì)矯直裂紋特別敏感的鋼種限制在臨界應(yīng)變量0.06～0.08％，如軸承鋼、不銹鋼固液相界面處的最大允許變形率。結(jié)晶器電磁攪拌〔選項(xiàng)〕本鑄機(jī)生產(chǎn)的全部鑄坯在機(jī)械性能能滿足市場對(duì)連鑄坯的要求。結(jié)晶器電磁攪拌工藝行為鑄機(jī)設(shè)計(jì)中的全部部件()要保證鑄坯優(yōu)良的外表質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量。必需留意到，質(zhì)量問題打算于很多方面：——與軋制或鍛造產(chǎn)品的最終用途有關(guān)；——打算于煉鋼生產(chǎn)者操作需要的特別性。為了提高冶金質(zhì)量，尤其是機(jī)械用鋼在操作條件更加敏捷的同時(shí)，在結(jié)晶器上安裝電磁攪拌是一個(gè)很有效的措施。安裝結(jié)晶器電磁攪拌的優(yōu)點(diǎn)如下：——提高全部鋼種鑄坯的外表質(zhì)量——擴(kuò)大合金鋼的應(yīng)用范圍()，由于內(nèi)部質(zhì)量也提高了(顯微構(gòu)造，中心疏松)?！试S在不影響質(zhì)量狀況下，適當(dāng)提高鑄速和中間罐過熱度，有利于標(biāo)準(zhǔn)操作，這給操作帶來了更大的敏捷性。結(jié)晶器電磁攪拌有益于外表質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量：——鑄坯外表和皮下層夾雜物數(shù)量會(huì)削減而且沿截面的分布也里邊。——在彎月面中心，更易于去除。——了凝固前沿的氣泡。對(duì)于內(nèi)部質(zhì)量，可覺察以下現(xiàn)象：——由于鋼液過熱度的提前集中和鋼液到凝殼的熱傳輸?shù)脑黾?，擴(kuò)大了等軸晶區(qū)；——鋼液的運(yùn)動(dòng)打斷了樹枝晶并把他推向液相晶搭橋和小鋼錠形成的危急；——由于上述原理的結(jié)果，中心疏松削減；——由于碳合金元素在橫截面上彌散降低了。〔C

/C中心

假設(shè)只采用結(jié)晶器電磁攪拌可以從1.3～1.4降低到1.2，假設(shè)結(jié)晶器和二冷末端同時(shí)承受電磁攪拌就可以降到1.12，這是在小方坯連鑄上得出的結(jié)果。鑄速m/min最大中間罐過熱度℃鑄速m/min最大中間罐過熱度℃結(jié)晶器冷卻水流量 t/h水的溫升〔估量〕℃結(jié)晶器振動(dòng)全行程：mm頻率：rpm二次冷卻比水量l/Kgm3/h水量t/h液芯長度mI類鋼II類III類1.31.41.230~4025251301301204～54～55～6～6～6～62202001950.150.140.160.300.400.25~960~920~900~5.0~6.2~4.0013.814.913.0自動(dòng)掌握中的CAQ〔計(jì)算機(jī)關(guān)心質(zhì)量掌握模型〔選項(xiàng)〕該程序可對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較大的工藝參數(shù)進(jìn)展掌握制鑄坯質(zhì)量的目的。CAQC鑄坯質(zhì)量掌握系統(tǒng)〔計(jì)算機(jī)關(guān)心質(zhì)量掌握〕〔反響鑄速〕※結(jié)晶器冷卻水量，水溫變化tCAQC質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)通過比較工藝的實(shí)際值和設(shè)定值對(duì)每根鑄止。工藝特點(diǎn)本連鑄機(jī)是利用上海重礦近幾年最技術(shù)進(jìn)展設(shè)計(jì)CAQC還充分留有進(jìn)展余地。承受的工藝措施及技術(shù)：全封閉澆鑄，鋼包至中間罐之間，承受吹氬長套