结晶器种类及主要特点
连铸圆坯结晶器铜管分类、形式及技术要求
连铸圆坯结晶器铜管分类、形式及技术要求2010年10月15日星期五 08:17除按钢种分类外,一般情况下,按截面尺寸可将圆坯分为以下几种:直径小于350mm为小圆坯;直径350~500mm为大圆坯;直径大于500mm为超大截面圆坯。
目前,世界上已经浇注出的最大规格的圆坯为直径为700mm.,而国内已自行研发能够生产直径为600mm特种钢圆坯,浇注直径超过800mm的圆坯连铸机国内正在自主研发中。
圆坯结晶器的形势比较单一。
一个典型的圆坯结晶器由铜管、内水套、外水套、给水管、排水管、水环、足锟、底部和顶部法兰以及润滑法兰等部件组成。
通常情况下,圆坯结晶器浇注绝大多数只采用保护渣作为润滑剂,所用的浸入式水口也是直通式水口。
采用这种直通式浸入形式水口的好处是结晶器表面处的钢水流速比较小,液面平静,有利于防止液面的卷渣。
其不利之处在于,结晶器内钢液流股的冲击深度较深,即结晶器内钢液高温区下移,将会对结晶器液面上保护渣的溶化、夹杂物上浮等均产生负面影响,从而有可能导致铸坯表面和内部出现质量缺陷,故应利用外力来改善结晶器内钢液流动状态,这就是圆坯连铸机一般都配置结晶器电磁搅拌的理由之一。
与其他种类连铸坯不同,圆坯无角部的优先凝固,而且没有鼓肚危险,因此圆坯结晶器设计主要是要保持结晶器的均匀冷却,使坯壳均匀收缩,防止铸坯产生椭圆物理变形和表面裂纹。
对于一个给定的铸坯尺寸,圆坯结晶器受热面积比方坯要小一些,因而拉速要低一些。
为保证圆坯质量,连铸生产上的一些有效质量控制技术(如全程保护浇注、大容量中间包、二次冷却控制、液面自动控制、结晶器电磁搅拌等)在圆坯连铸上均要使用,尤其是大截面圆坯除采用上述技术外,根据质量要求,二冷区还要使用电磁搅拌、末端电磁搅拌技术以及三次冷却控制技术。
对特殊钢种而言,圆坯下线后的缓冷控制依然十分重要。
电磁搅拌(EMS)。
蒸发结晶工艺及设备
蒸发结晶工艺及设备一、蒸发结晶工艺的概述蒸发结晶是化学工业中常见的分离和纯化方法,通过调节温度和压力控制溶液中溶质的浓度,使溶质从溶液中析出形成晶体,从而实现纯化的目的。
蒸发结晶工艺广泛应用于化工、制药、食品等行业,是一种高效、经济、环保的分离技术。
二、蒸发结晶的工艺过程蒸发结晶工艺一般包括物料供给、蒸发浓缩、冷却结晶和产物分离等步骤。
具体工艺过程如下:1. 物料供给物料供给是蒸发结晶的起始步骤,需要将原始溶液或浓缩液注入蒸发器中。
溶液的供给方式有多种,如自流式供给、泵送供给、气力输送等。
根据溶液的性质和工艺要求选择适合的物料供给方式。
2. 蒸发浓缩在蒸发器中,溶液受热蒸发,蒸发介质带走部分水分,使溶液中溶质浓度升高。
蒸发浓缩过程需要根据溶液的性质和要求选择适合的蒸发器类型,如单效蒸发器、多效蒸发器、蒸发塔等。
3. 冷却结晶经过蒸发浓缩后的溶液进一步降温,使溶质超过饱和度,从而形成结晶核并逐渐生长,最终形成晶体。
冷却结晶过程需要控制降温速度、搅拌强度和时间等参数,以获得所需的晶体形态和尺寸。
4. 产物分离结晶过程结束后,需要将产物与溶液分离,通常通过离心、过滤、洗涤等方法实现。
分离后的产物可以用于进一步的处理和利用,溶液则可以回收和再利用。
三、蒸发结晶设备的种类和选择蒸发结晶设备的选择应根据溶液的性质、结晶目标和工艺要求来确定。
常见的蒸发结晶设备有:1. 蒸发器蒸发器是蒸发结晶过程中最主要的设备之一,根据传热方式的不同可以分为直接加热蒸发器和间接加热蒸发器。
常见的蒸发器类型有: - 管式蒸发器 - 挤管蒸发器- 浴式蒸发器2. 结晶器结晶器是用于冷却结晶过程的设备,常见的结晶器类型有: - 槽式结晶器 - 挂篮结晶器 - 充填床结晶器3. 分离设备分离设备用于将产物与溶液分离,常见的分离设备有: - 离心机 - 过滤机 - 离心过滤机根据溶液的性质和工艺要求选择合适的设备,同时要考虑设备的操作方便性、效率和经济性等因素。
结晶器的原理
结晶器的原理结晶器是一种常见的实验设备,用于从溶液中分离出晶体。
它的原理基于溶解度和结晶过程的物理化学规律。
在结晶器中,溶液中的溶质随着溶剂的挥发逐渐饱和,导致溶质逐渐凝结成晶体,从而实现了分离的目的。
首先,溶液中的溶质在溶剂中的溶解度是一个关键因素。
溶解度取决于溶质和溶剂的性质,温度和压力等因素。
当溶质在溶剂中的溶解度达到饱和状态时,就会出现过饱和现象,这时溶质会开始凝结成晶体。
其次,结晶器中的温度控制也是至关重要的。
通常情况下,通过控制结晶器的温度,使溶剂逐渐挥发,从而导致溶质逐渐饱和并凝结成晶体。
温度的控制可以影响结晶速率和晶体的质量,因此在实验过程中需要精确控制温度。
此外,结晶器的设计也对结晶过程有着重要影响。
结晶器通常采用圆底烧瓶或结晶皿等容器,通过表面积和形状的设计来影响溶剂的挥发速率和晶体的形成。
合适的结晶器设计可以提高结晶效率和晶体的纯度。
总的来说,结晶器的原理是通过控制溶质在溶剂中的溶解度和温度,以及结晶器的设计,实现溶质从溶液中凝结成晶体的过程。
这一原理在化学、生物、药物等领域都有着广泛的应用,是一种重要的分离和纯化技术。
结晶器的原理虽然看似简单,但在实际操作中需要注意许多细节。
例如,在控制温度时需要避免温度波动,以免影响结晶过程;在结晶器的设计中需要考虑溶剂的挥发速率和晶体的收集等因素。
只有充分理解结晶器的原理,并在实验操作中严格控制各项条件,才能获得理想的结晶效果。
总之,结晶器作为一种重要的分离和纯化技术,其原理基于溶解度和结晶过程的物理化学规律。
通过控制溶质在溶剂中的溶解度和温度,以及结晶器的设计,可以实现溶质从溶液中凝结成晶体的目的。
在实际操作中,需要注意各项条件的控制,以获得理想的结晶效果。
连铸圆坯结晶器
连铸机结晶器总成1、结晶器总成组合式结晶器由结晶器本体、支撑框架以及足锟等部件组成。
结晶器本体由4块铜板及支撑板组合而成,用螺栓连接为一体;支撑框架带有定位、固定装置和冷却水通道;足锟包括支架、锟子、轴承、水管和喷嘴等。
组合式结晶器可以配置液位检测装置、外置式电磁搅拌装置。
2、结晶器结构特点A、结晶器本体两块弧面铜板和两块侧面铜板组合成结晶器内腔,铜板上加工有若干冷却水槽(即水缝),用螺钉将铜板与支承板(也称为背板)连接。
支承板上设有冷却水通道,冷却水从振动台上的供水孔进入支撑框架再进入支承板,再通过支撑框架流回到振动台上的回水孔。
设计时,需要根据冷却水压强核算螺钉连接的受力及强度,并调整连接螺钉数量,直至满足要求。
一般情况下,两排螺钉之间布置5~6条水缝。
结晶器内腔角部的倒角一般采用早弧面和侧面铜板的结合部位垫有带45°斜面的铜质垫板形成;也有直接在侧面铜板上加工出倒斜角斜面的。
铜板厚度一般为45~50mm,主要取决于水缝深度和再加工要求。
可采用的材质有Cu—Ag和Cu—Cr—Zr。
如果连铸机拉速不高,相应铜板热面温度不超过250℃,可以采用Cu—Ag。
随着连铸技术发展和操作水平提高,连铸机拉速也相应提高,结晶器铜板有必要采用Cu—Cr—Zr合金,可以满足热面温度为350℃甚至更高的工况。
目前,国内方坯结晶器铜板次用Cu—Ag和Cu—Cr—Zr的都有,采用Cu—Cr—Zr的日趋增多。
为了提高结晶器使用寿命,铜板都会经过表面处理,即镀层。
典型的镀层材料有Cr、Ni、Ni—Fe、Ni—Co、Co—Ni。
Cr的硬度高,督促呢个化学稳定性好,但Cr与Cu的线膨胀系数差距较大,镀层结合力差,镀层易剥落。
Ni与Cu的结合力好,但其镀层硬度相对较低,高温耐磨性差。
现已很少采用单独镀Cr或Ni得铜板。
Ni—Fe、Ni—Co、Co—Ni都有硬度高、耐磨性好的特点,其中Ni—Fe的化学稳定性较差,其镀层韧性随着硬度增加会降低;Ni—Co的抗热交变性稍差;Co—Ni的材料成本较高。
结晶器种类及主要特点
结晶器种类及主要特点2010-9-279:09:27薄板坯和中薄板坯连铸技术的核心是结晶器。
对于结晶器的研究主要有以下种类:1、漏斗形结晶器1)几何形状德马克公司ISP工艺的第一代立弯式结晶器,上部是垂直段,下部是弧形段,侧板可调,上口断面是矩形,尺寸为(60-80)mm×(650-1330)mm。
意大利阿维迪厂采用了该工艺,并略作修改,上口断面形状,由原平行板形改为小漏斗形。
西马克公司CSP工艺所用的漏斗形结晶器,上口宽边两侧均有平行段,再与圆弧段相连接,上口断面较大。
这个漏斗形状在结晶器内保持到长700mm,结晶器出口处铸坯厚度为50-70mm。
2)主要特点漏斗形结晶器打破了传统板坯连铸结晶器在任意横截面均相同的限制,其结晶器腔内凝固壳的形状及大小按非矩形截面逐步缩小的规律变化。
但是,钢液在这种结晶器内凝固时要产生变形,特别是拉坯过程中机械变形产生的应力可能导致固液界面裂纹发生,并最终影响热轧带卷的质量。
因此,漏斗形结晶器的理想形状是尽量减小坯壳间两相区的弯曲变形率,使坯壳在固液变形率小于发生裂纹的临界应变率。
2、H2结晶器1)几何形状意大利达涅利公司FISC工艺是其代表FISC工艺优点是内部容积达,通过的钢液流量大,且有更好的钢液自然减速效应。
该结晶器长度为1200mm,宽度为1220-1620mm,厚度为50、60、65、70mm。
2)主要特点该结晶器鼓肚形状由上至下贯穿整个铜板,并一直延续到扇形I段的中部。
结晶器出口处为将铸坯鼓肚形状矫平而特别设计了一组带孔型的辊子,对铸坯鼓肚进行矫平的设备长度比仅用连铸机结晶器时长两倍,即与仅用结晶器来矫平坯壳的鼓肚相比,坯壳上所受应力大大降低。
并且H2结晶器内部体积增大,可以盛装更多的钢液。
同时,结晶器上部尺寸加大,可使水口形状设计更合理,保证结晶器内液面稳定,提高保护渣的润滑效果,改善热交换条件,提高拉速,减少裂纹倾向。
3、平行板形直结晶器1)几何形状奥钢联公司CONROLL工艺是其代表。
化工设备基础知识试题答案(第三版)前五章
《化工设备机械基础》单元测试题第一章化工设备基础知识一、填空题1.化工设备广泛地应用于化工、食品、医药、石油及其相关的其他工业部门。
虽然它们服务的对象、操作条件、内部结构不同,但是它们都有一个外壳,这一外壳称为容器。
2.要保证化工容器能长期安全运转,化工容器必须具备足够的强度、密封性、耐蚀性及稳定性。
3.化工容器是一个钢制圆筒形结构,主要由钢制圆筒体和两端的封头组成,并设有各种化工工艺接管。
4.按压力容器的设计压力(p),可将容器分为低压压力容器、中压压力容器、高压压力容器和超高压压力容器四个压力等级。
5.根据容器所受压力的大小、介质的毒性和易燃、易爆程度以及压力和体积乘积的大小,可将压力容器分为三类,即一类压力容器、二类压力容器、三类压力容器。
二、简答题1.化工容器与其他行业的容器相比较有哪些特点?它经常在高温、高压下工作,它里面的介质有可能是易燃、易爆、有毒、有害且具有腐蚀性。
2.按照压力容器在生产过程中的作用原理,可将压力容器分为哪几种?①反应压力容器(代号为R)。
它主要用于完成介质的物理、化学反应,如反应釜、分解塔、合成塔、变换炉、煤气发生炉等。
②换热压力容器(代号为E)。
它主要完成介质的热量交换,如热交换器、冷凝器、蒸发器、冷却器等。
③分离类容器(代号为S)。
它主要完成介质的净化分离,如分离器、洗涤塔、过滤器、吸收塔、干燥塔等。
④储存类容器(代号为C,其中球罐的代号为B)。
它主要用于储存或盛装生产用的原料气体、液体、液化气体等,如各种形式的储罐。
3.化工设备在使用年限内,安全可靠是化工生产对其最基本的要求,要达到这一目的,必须对化工设备提出哪几方面的要求?(1)强度(2)刚度(1)强度(2)刚度(3)稳定性(4)耐蚀性(5)密封性4.什么是强度?什么是刚度?化工设备的强度是指设备及其零部件抵抗外力破坏的能力,或在外力作用下不被破坏的能力。
刚度是指容器及其零部件抵抗外力作用下变形的能力。
CSP的设备特点和工艺特点
+\SxV**/‘T-* 什么是CSP连铸最佳答案就是薄板坯连铸连轧工艺。
优点:生产节奏快,产量高缺点:轧制压缩比小针对铸机自动化程度高、拉速快、漏钢率高等操作难点2 CSP生产线的特点(1)CSP生产线是世界上先进的工艺流程,装备水平高,采用全过程无氧化浇注,结晶器液面自动控制,液压振动结晶器,二冷自动配水,高压水除磷,辊缝调节,全活套张力控制,弯辊控制,凸度控制,板形控制二组计算机等先进技术。
(2)CSP生产线实施全过程自动化控制,自动化水平高。
(3)劳动生产率高。
CSP生产线国际先进水平人均年产值约600万元人民币、人均产钢2500t/a,单位产品工资成本不到0.5%,而其它工艺生产线一般为13%~20%。
(4)投资低。
与传统的热连轧机相比,CSP生产线投资降低约40%。
(5)能耗低。
CSP生产线省掉初轧工序,利用连铸坯的余热,直接热送热装至均(加)热炉及连轧机组轧制,大幅度降低生产能耗,仅为传统热连轧机的1/2左右,直接节能1931.8MJ/t,间接节能4244.2MJ/t。
(6)生产成本低。
CSP的生产成本约为常规轧机的78%。
(7)工序少。
省去大量中间环节,从原料到成品所需生产时间短,约为2h,常规生产工艺流程约为28h;用户从产品订货到交货,最短时间仅用3天,而传统工艺需时为10~15天。
(8)占地面积少。
CSP生产工艺线流程短,布局紧凑,比传统生产工艺占地面积少。
(9)污染少。
(10)成材率比常规轧机高1.8%。
(11)维修费用约为常规轧机的39%。
1结晶器的种类及主要特点薄板坯和中薄板坯连铸设备的核心是结晶器。
设计要求结晶器弯月面区域必须有足够的空间,以插入浸入式水口,且满足水口壁与结晶器壁之间无凝固桥形成,钢液温度分布均匀,有利于保护渣熔化;弯月面区钢液流动平稳,防止过大紊流而卷渣;结晶器几何形状应满足拉坯时坯壳承受的应力最小。
CSP工艺设备技术特点及采用的新技术1 CSP连铸工艺设备技术特点及采用的新技术1)连铸部分工艺介绍连铸部分工艺如图2所示。
结晶器种类及主要特点
结晶器种类及主要特点2010-9-27 9:09:27薄板坯和中薄板坯连铸技术的核心是结晶器。
对于结晶器的研究主要有以下种类:1、漏斗形结晶器1)几何形状德马克公司ISP工艺的第一代立弯式结晶器,上部是垂直段,下部是弧形段,侧板可调,上口断面是矩形,尺寸为(60-80)mm×(650-1330)mm。
意大利阿维迪厂采用了该工艺,并略作修改,上口断面形状,由原平行板形改为小漏斗形。
西马克公司CSP工艺所用的漏斗形结晶器,上口宽边两侧均有平行段,再与圆弧段相连接,上口断面较大。
这个漏斗形状在结晶器内保持到长700mm,结晶器出口处铸坯厚度为50-70mm。
2)主要特点漏斗形结晶器打破了传统板坯连铸结晶器在任意横截面均相同的限制,其结晶器腔内凝固壳的形状及大小按非矩形截面逐步缩小的规律变化。
但是,钢液在这种结晶器内凝固时要产生变形,特别是拉坯过程中机械变形产生的应力可能导致固液界面裂纹发生,并最终影响热轧带卷的质量。
因此,漏斗形结晶器的理想形状是尽量减小坯壳间两相区的弯曲变形率,使坯壳在固液变形率小于发生裂纹的临界应变率。
2、H2结晶器1)几何形状意大利达涅利公司FISC工艺是其代表FISC工艺优点是内部容积达,通过的钢液流量大,且有更好的钢液自然减速效应。
该结晶器长度为1200mm,宽度为1220-1620mm,厚度为50、60、65、70mm。
2)主要特点该结晶器鼓肚形状由上至下贯穿整个铜板,并一直延续到扇形I段的中部。
结晶器出口处为将铸坯鼓肚形状矫平而特别设计了一组带孔型的辊子,对铸坯鼓肚进行矫平的设备长度比仅用连铸机结晶器时长两倍,即与仅用结晶器来矫平坯壳的鼓肚相比,坯壳上所受应力大大降低。
并且H2结晶器内部体积增大,可以盛装更多的钢液。
同时,结晶器上部尺寸加大,可使水口形状设计更合理,保证结晶器内液面稳定,提高保护渣的润滑效果,改善热交换条件,提高拉速,减少裂纹倾向。
3、平行板形直结晶器1)几何形状奥钢联公司CONROLL工艺是其代表。
分离设备的种类
分离设备的种类分离设备的种类在各种工业应用和化学实验中,分离是常见的操作。
人们需要区分不同成分,净化化合物或纯化药物等。
这个过程中,分离设备是必不可少的。
这篇文章将介绍几种分离设备。
1. 离心机离心机是一种利用离心力的装置,能够分离不同重量和密度的物质。
它的主要组成部分是离心筒、电动机和控制系统。
离心筒中的样品受到离心力作用后,不同物质分层到不同位置。
离心机广泛应用于医药、生物、化工和食品等领域。
2. 过滤器过滤器是一种用来分离固体和液体或气体的设备。
其工作原理是用过滤介质隔离固体颗粒或其他杂质物。
过滤器的种类包括压力过滤器、真空过滤器、气体过滤器和筛分过滤器等。
过滤器广泛应用于水处理、化学工业、食品和饮料行业等。
3. 蒸馏器蒸馏器是一种利用物质沸点差异,将混合物中的物质分离出来的设备。
蒸馏器根据不同的工作原理分为板式蒸馏器、短程蒸馏器、萃取蒸馏器、分批蒸馏器等。
蒸馏器广泛应用于石油、制药、冶金和化工等领域。
4. 萃取器萃取器是一种用来分离杂质和提纯化合物的设备。
其工作原理是将混合物和萃取剂按一定比例混合,使有机物分配到溶剂中,从而实现分离。
萃取器种类包括旋转蒸发器、萃取柱、液液萃取器等。
萃取器广泛应用于化学、制药、食品和石油等行业。
5. 结晶器结晶器是一种将溶解液中的杂质分离出来,得到净化的设备。
其工作原理是将溶剂中过饱和的溶液冷却或蒸发,使过饱和度降低,从而使溶质结晶。
结晶器种类包括真空结晶器、冷冻结晶器、气相结晶器等。
结晶器广泛应用于化工、食品和制药等行业。
结语本文介绍了几种分离设备,包括离心机、过滤器、蒸馏器、萃取器和结晶器。
这些设备提高了工业和实验室的实验效率,进一步促进了科研和技术的进步。
蒸发结晶器的结构
蒸发结晶器的结构蒸发结晶器是一种常用于从溶液中分离固体物质的设备。
它的结构设计旨在最大限度地利用蒸发和结晶的原理,以实现高效的分离过程。
蒸发结晶器通常由以下几个主要部分组成:加热器、蒸发室、冷凝器、结晶器和收集装置。
加热器是蒸发结晶器的核心组件之一。
它的作用是提供热能,将溶液加热至蒸发温度。
加热器可以采用电加热、蒸汽加热或其他能源加热方式。
通过加热器,溶液中的溶质分子获得足够的能量,从而脱离溶剂分子,进入气态或固态状态。
蒸发室是溶液蒸发的主要场所。
它通常是一个密闭的容器,内部设置了加热器和蒸发底板。
加热器提供的热能使溶液不断蒸发,而蒸发底板则用于接收蒸发的溶质分子。
蒸发室的设计应尽量减小溶液与外界的接触,以防止溶质的损失和外界杂质的进入。
冷凝器是蒸发结晶器中的另一个重要组件。
它的作用是将蒸发出的溶质分子重新转化为液态,以便进一步结晶。
冷凝器通常采用水冷或制冷剂冷却的方式,将蒸发气体冷却至饱和状态,使其凝结成液滴。
这些液滴随后通过重力或其他力的作用进入结晶器。
结晶器是蒸发结晶器中的关键组件。
它提供了一个有利于结晶的环境,使溶质分子能够逐渐聚集并形成结晶体。
结晶器通常由一系列结晶槽组成,槽内设置有种子晶体或其他促进结晶的物质。
溶液中的溶质分子在结晶器中逐渐降温和浓缩,从而逐渐形成结晶体。
结晶器的设计应考虑到结晶体的收集和清理,以便后续的操作和利用。
收集装置用于收集和分离结晶体。
根据实际需求,收集装置可以是简单的过滤器、离心机或其他特殊设备。
它的作用是将结晶体与溶剂分离,并进行进一步的处理和利用。
总结起来,蒸发结晶器的结构设计旨在实现高效的固液分离过程。
它包括加热器、蒸发室、冷凝器、结晶器和收集装置等多个组件。
这些组件的协同作用使得溶液中的溶质分子能够逐渐蒸发和结晶,从而实现固体物质的分离和提纯。
蒸发结晶器在化工、制药、食品等领域具有广泛的应用,为各行各业的生产提供了重要的技术支持。
生物分离工程复习
生物分离工程复习题第一章导论一解释名词生物下游加工过程(生物分离工程),生物加工过程二简答题1 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同?(生物下游加工过程特点是什么?生物分离工程的特点是什么?)2 生物分离工程在生物技术中的地位?3 分离效率评价的主要标准有哪些?各有什么意义?4 生物分离工程可分为几大部分,分别包括哪些单元操作?(简述或图示分离工程一般流程及基本操作单元)5 在设计下游分离过程前,必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠?6 下游加工过程的发展趋势有哪些方面?7 纯化生物产品的得率是如何计算的?若每一步纯化产物得率为90%,共6步纯化得到符合要求产品,其总收率是多少?第二章发酵液预处理一解释名词凝聚,絮凝,凝聚剂,过滤,离心,细胞破碎,包含体二简答题1 为什么要进行发酵液的预处理?常用处理方法有哪几种?2 凝集与絮凝过程有何区别?如何将两者结合使用?常用的絮凝剂有哪些?3 发酵液预处理中凝聚剂主要起什么作用?絮凝机理是什么?4 细胞破碎的方法包括哪几类?工业上常用的方法有哪些?为什么?5 沉降与离心的异同?6 离心设备可分为哪两大类?按分离因子Fr不同,离心机一般分为哪几类?7 常用的离心沉降设备有哪些?常用的过滤设备有哪些?8 固-液分离主要包括哪些方法和设备?9 试比较固液分离中过滤和离心分离技术的特点。
10 高压匀浆与高速珠磨破碎法各有哪些优缺点?11 比较工业常用的过滤设备优缺点。
离心与过滤各有什么优缺点?第三章沉淀与结晶一解释名词沉淀,结晶,盐析,盐溶,盐析结晶,盐析沉淀,硫酸铵饱和度,晶种,晶核,晶型, 饱和溶液,过饱和溶液,饱和度二简答题1 根据加入沉淀剂的不同沉淀分离主要包括哪几类?)2 常用的蛋白质沉淀方法有哪些?有机溶剂沉淀蛋白质的机理什么?用乙醇沉淀蛋白质时应注意哪些事项?3 影响盐析的主要因素有哪些?在工艺设计中如何应用?4 如何确定盐析过程中需要加入硫酸铵的量?5 简述有机溶剂沉淀的原理。
连铸三大件生产工艺流程
连铸三大件生产工艺流程连铸是一种常用的金属制造工艺,广泛应用于钢铁、铝等金属材料的生产过程中。
连铸三大件是指连铸结晶器、结晶器保护罩和结晶器底盘。
这三个部件在连铸过程中起到关键作用,影响着产品的质量和生产效率。
下面将分别介绍连铸三大件的生产工艺流程。
一、连铸结晶器的生产工艺流程连铸结晶器是连铸过程中用于冷却和凝固金属的关键部件。
它由陶瓷材料制成,具有良好的耐火性能和导热性能。
结晶器的生产工艺流程如下:1. 原材料准备:选择高质量的陶瓷材料作为结晶器的原料。
原料需经过粉碎、筛选等处理,确保粒度合适。
2. 配料混合:按照一定比例将不同种类的原料混合,加入适量的黏结剂和助剂,进行搅拌混合。
混合后的料浆应保持均匀。
3. 成型制备:采用注塑成型或挤出成型工艺,将混合后的料浆注入模具中,经过高温高压的处理,使其成型。
成型后的结晶器需要经过一定的烧结工艺,提高其力学强度和热稳定性。
4. 精加工:对成型后的结晶器进行加工,包括切割、磨削、打磨等工序,以保证结晶器的尺寸精度和表面质量。
5. 检测和质量控制:对成品结晶器进行检测,包括尺寸、密度、抗热震性能等指标的检测。
同时进行质量控制,确保产品符合标准要求。
二、结晶器保护罩的生产工艺流程结晶器保护罩是用于保护结晶器免受外界环境侵蚀和损坏的重要部件。
它通常由耐火材料制成,具有高温抗氧化性能。
结晶器保护罩的生产工艺流程如下:1. 原材料准备:选择高质量的耐火材料作为保护罩的原料。
原料需经过粉碎、筛选等处理,确保粒度合适。
2. 配料混合:按照一定比例将不同种类的原料混合,加入适量的黏结剂和助剂,进行搅拌混合。
混合后的料浆应保持均匀。
3. 成型制备:采用压制或注塑成型工艺,将混合后的料浆注入模具中,经过高温高压的处理,使其成型。
成型后的保护罩需要经过一定的烧结工艺,提高其力学强度和耐热性能。
4. 精加工:对成型后的保护罩进行加工,包括切割、磨削、打磨等工序,以保证保护罩的尺寸精度和表面质量。
二建机电记分离设备口诀
二建机电记分离设备口诀二建机电中,分离设备的知识点可是不少,要记住它们还真得有点小窍门。
今天我就来给大家分享一个记分离设备的口诀。
先来说说分离设备都有啥。
像分离器、过滤器、蒸发器、结晶器等等,这些家伙名字听起来挺相似,一不留神就容易弄混。
就拿过滤器来说吧,它的作用就是把杂质从流体中分离出来。
我记得有一次在工厂实习,看到一台大型的过滤器正在工作。
那机器轰隆隆地响着,旁边的工人师傅认真地盯着仪表盘,观察着压力和流量的变化。
我好奇地凑过去问师傅:“这过滤器咋知道啥是杂质,啥是有用的东西呢?”师傅笑着说:“这就得靠它内部的滤网和过滤芯啦,它们就像一个个小卫士,把不符合要求的颗粒都拦住。
”我仔细一看,还真是,那滤网上面已经沾满了黑乎乎的杂质。
再说说蒸发器,它是把溶液中的溶剂变成蒸汽分离出去。
有一回在实验室里,老师给我们演示蒸发器的工作过程。
那蒸发器里的溶液咕噜咕噜地冒着泡,蒸汽呼呼地往外冒,整个实验室都弥漫着一股热气。
老师一边操作一边给我们讲解原理,我听得那叫一个入神。
下面就是我要给大家的口诀啦:“分过蒸结滤气液,各自功能要牢记。
分离杂质靠过滤,蒸发溶剂气出去。
结晶成品纯度高,气液分离有妙招。
”咱们来详细解释解释这个口诀。
“分过蒸结滤气液”说的就是分离设备的主要种类,包括分离器、过滤器、蒸发器、结晶器,还有气液分离器。
“各自功能要牢记”就是提醒大家一定要把每个设备的作用记清楚。
“分离杂质靠过滤”,这很直白,过滤器就是用来分离杂质的。
“蒸发溶剂气出去”,说的就是蒸发器把溶剂变成蒸汽分离出来。
“结晶成品纯度高”,结晶器能得到纯度较高的结晶产物。
“气液分离有妙招”,气液分离器自然就是专门处理气液混合物的。
大家在记忆的时候,可以结合我刚刚讲的那些真实例子,想象一下那些设备工作的场景,这样就能记得更牢啦。
总之,记住这个口诀,再加上对这些设备实际工作的理解,二建机电中分离设备的知识点就不难掌握啦。
希望大家都能顺利通过考试!。
化工总控工高级判断模考试题
化工总控工高级判断模考试题一、判断题(共IOO题,每题1分,共100分)1、销售费用属于工厂固定费用。
A、正确B、错误正确答案:B2、高处作业人员在邻近有带电导线的场所作业时,必须按《电业安全工作规程》有关规定,与带电导线保持安全距离A、正确B、错误正确答案:A3、催化剂颗粒在装填过程中被雨水浇湿,可用蒸汽进行干燥。
A、正确B、错误正确答案:B4、零件图不需要技术要求,在装配图表述。
A、正确B、错误正确答案:B5、锅炉产出的蒸汽多是以高温、高压参数输出的。
A、正确B、错误正确答案:A6、只有管程的水压试验才能判断出浮头换热器小浮头的内漏情况。
A、正确B、错误正确答案:A7、DCS系统分层结构中,过程控制级是DCS的核心,其性能的好坏直接影响到信息的实时性、控制质量的好坏及管理决策的正确性A、正确B、错误正确答案:A8、工艺文件的作用有以下几个方面:①组织生产,提供必要的资料;②为质量控制部门提供保证质量的检测方法和计量检测仪器及设备;③为操作人员的培训提供依据,以满足生产的需要;④为企业提供经济核算的依据;⑤为企业建立和调整生产,保证安全生产提供指导文件;⑥加强管理,作为对操作人员实施考核的重要依据。
A、正确B、错误正确答案:A9、利用降压变压器将发电机端电压降低,可以减少输电线路上的能量损耗。
A、正确B、错误正确答案:B10、电磁流量计要求的最高环境温度是60℃如长时间在高温环境下工作计量仪表可能发生故障造成流量超标。
A、正确B、错误正确答案:A11、新污染源的排气筒一般不应低于15mA、正确B、错误正确答案:A12、有毒气体气瓶的燃烧扑救,应站在下风口,并使用防毒用具。
A、正确B、错误正确答案:B13、精馆是将液态化合物分离成单纯组分的过程。
A、正确B、错误正确答案:B14、用差压式液位计测量液位时容器的液相要用管线与差压计的正压室相连。
而化工生产的介质常会有杂质或凝聚等问题容易堵塞连接管线造成液位测A、正确B、错误正确答案:A15、聚合反应生成的高分子物质称为聚合物。
结晶器种类及主要特点
结晶器种类及主要特点文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)结晶器种类及主要特点 2010-9-27 9:09:27薄板坯和中薄板坯连铸技术的核心是结晶器。
对于结晶器的研究主要有以下种类:1、漏斗形结晶器1)几何形状德马克公司ISP工艺的第一代立弯式结晶器,上部是垂直段,下部是弧形段,侧板可调,上口断面是矩形,尺寸为(60-80)mm×(650-1330)mm。
意大利阿维迪厂采用了该工艺,并略作修改,上口断面形状,由原平行板形改为小漏斗形。
西马克公司CSP工艺所用的漏斗形结晶器,上口宽边两侧均有平行段,再与圆弧段相连接,上口断面较大。
这个漏斗形状在结晶器内保持到长700mm,结晶器出口处铸坯厚度为50-70mm。
2)主要特点漏斗形结晶器打破了传统板坯连铸结晶器在任意横截面均相同的限制,其结晶器腔内凝固壳的形状及大小按非矩形截面逐步缩小的规律变化。
但是,钢液在这种结晶器内凝固时要产生变形,特别是拉坯过程中机械变形产生的应力可能导致固液界面裂纹发生,并最终影响热轧带卷的质量。
因此,漏斗形结晶器的理想形状是尽量减小坯壳间两相区的弯曲变形率,使坯壳在固液变形率小于发生裂纹的临界应变率。
2、H2结晶器1)几何形状意大利达涅利公司FISC工艺是其代表FISC工艺优点是内部容积达,通过的钢液流量大,且有更好的钢液自然减速效应。
该结晶器长度为1200mm,宽度为1220-1620mm,厚度为50、60、65、70mm。
2)主要特点该结晶器鼓肚形状由上至下贯穿整个铜板,并一直延续到扇形I段的中部。
结晶器出口处为将铸坯鼓肚形状矫平而特别设计了一组带孔型的辊子,对铸坯鼓肚进行矫平的设备长度比仅用连铸机结晶器时长两倍,即与仅用结晶器来矫平坯壳的鼓肚相比,坯壳上所受应力大大降低。
并且H2结晶器内部体积增大,可以盛装更多的钢液。
同时,结晶器上部尺寸加大,可使水口形状设计更合理,保证结晶器内液面稳定,提高保护渣的润滑效果,改善热交换条件,提高拉速,减少裂纹倾向。
结晶原理、方法、设备
液在液面蒸发冷却至过饱和状态,其中
部分溶质在悬浮的颗粒表面沉积,使晶 体长大。在环形挡板外围还有一个沉降
区;在沉降区内大颗粒沉降,小颗粒随
母液入循环管并受热溶解。晶体于结晶 器底部入淘析柱。
5、奥斯陆型蒸发结晶器
奥斯陆型蒸发结晶器又称为克里斯塔尔结晶 器,一种母液循环式连续结晶器。 料液加到循环管中与管内循环母液混合,由 泵送至加热室;加热后的溶液在蒸发室中蒸发并 达到过饱和,经中心管进入蒸发室下方的晶体流 化床。 在晶体流化床内,溶液中过饱和 的溶质沉积在悬浮颗粒表面,使晶体 长大。 流化床对颗粒进行水力分级,大 颗粒在下,小颗粒在上,从流化床底 部卸出粒度较为均匀的结晶产品。 流化床中的细小颗粒随母液流入 循环管,重新加热时溶去其中的微小 晶体。 这种设备的主要缺点是溶质易沉积在传热表面上,操作较麻烦,因而应 用不广范。
④对称性
由于晶体内部的微粒,在空间是按一定几何形
式进行有规律的排列,必然导致各种晶体都具有一 定的对称性。 在结晶操作中,我们常可依据晶体的形状及色
泽等外观粗略判断结晶产品的纯度。
NaCl晶体
例如:通过结晶得到的岩白菜素是白色疏松的针状结晶(干燥后会变成 粉末状晶体)。 又如:从天然材料中提取并通过结晶得到的
5、反应结晶法
气体与液体或液体与液体之间发生化学反应以产生固体 沉淀的方法。固体的析出是由于反应产物在液相中的浓度超 过了饱和浓度或构成产物的各离子的浓度超过了溶度积的结 果。 反应结晶过程可分为反应和结晶两步,随着反应的进行, 反应产物的浓度增大并达到过饱和,在溶液中产生晶核并逐 渐长大为较大的晶体颗粒。 反应结晶产生的固体粒子一般较小。要想获得符合粒度 分布要求的晶体产品,必须小心控制溶液的过饱和度,如将 反应试剂适当稀释或适当延长沉淀时间。
结晶分离技术研究进展
结晶分离技术研究进展作者:暂无来源:《稀土信息》 2018年第6期文/ 田皓刘思德随着航空航天、电子等工业中所采用的新型高强度、各种特殊性能高聚物材料的不断发展以及诸如医药等民用工业发展的迫切需要,突出了对于材料制备的分离要求。
获得高性能聚合产品的主要障碍在于能否获得高纯度的单体材料,如医药工业中常常由于药物提炼不纯,微量毒副作用物质的存在使药物的应用达不到应有效果。
材料科学与材料应用的发展需要,往往要求高纯及超高纯产品。
近年来随着世界范围内能源紧张及对环保型生产技术的要求,高效低耗的结晶分离技术日益受到国内外科学界与工业界的广泛关注,工业结晶技术及相关理论研究亦被推向新的阶段,新型结晶技术及新型结晶器的开发设计工作取得较大进展,有关结晶机理分析、结晶过程模型化工作及晶体形态研究等理论方面也取得较大突破。
结晶分离方法1. 反应结晶法工业结晶方法一般可分为溶液结晶、熔融结晶、升华、反应结晶(沉淀)等四类。
反应结晶法作为传统结晶方法之一,一直受到人们的重视,反应结晶或反应沉淀是沉淀的主要类型之一,大多数情况下是借助于化学反应产生难溶或不溶固相物质的过程。
气体与液体或液体与液体之间进行化学反应以产生固体沉淀,这是反应产物在液相中的浓度超过饱和浓度的结果,控制溶液的过饱和度,可获得符合粒度分布要求的晶体产品。
反应结晶(沉淀)过程是一个复杂的传热、传质过程,在不同的物理(流体力学等)化学(组分组成等) 环境下,结晶过程的控制步骤可能改变,反映出不同的结晶行为。
纵观近几年来国内外对反应结晶(沉淀)研究的现状,可以得出以下启发:应加强反应结晶(沉淀) 过程机理研究,进一步探索各过程相互作用机制;系统地研究操作参数对晶体产品的定性、定量关系,并提出合理、通用的工业放大设计方法,以指导工业生产,适应反应结晶(沉淀)应用范围迅速扩大的趋势。
2. 蒸馏-结晶耦合法蒸馏是一种常用的化工分离方法,一些易结晶物质的沸点相近,但它们之间的熔点却相差很大,如果仅利用蒸馏过程进行分离,沸点相近使得分离的难度加大,熔点高造成的易结晶现象又会使操作控制比较困难。
冷却结晶器工作原理
冷却结晶器工作原理
冷却结晶器是一种用于从溶液中结晶出固体颗粒的设备,其工作原理涉及热传递和物质转移过程。
当溶液中的溶质过饱和时,结晶器通过控制温度来促使溶质结晶并沉积成固体颗粒。
首先,溶液被注入到结晶器中。
结晶器内部通常有一个冷却表面,通过这个表面,结晶器可以从溶液中移除热量。
当溶液接触到冷却表面时,其中的溶剂开始散失热量,导致溶液的温度下降。
随着温度的下降,溶液中的溶质逐渐失去溶解性,从而开始结晶。
同时,结晶器中可能还有一些搅拌装置或其他形式的机械搅拌设备,以确保溶液中的溶质均匀地沉积在冷却表面上,形成均匀的结晶层。
这有助于提高结晶的纯度和产率。
另外,结晶器通常会控制温度和冷却速率,以确保所得到的结晶具有所需的形态和尺寸。
通过调节冷却速率和温度,可以控制结晶过程中固体颗粒的大小和形状。
总的来说,冷却结晶器利用热传递和物质转移的原理,通过控制温度和冷却速率,促使溶液中的溶质结晶并沉积成固体颗粒。
这
种工作原理使得冷却结晶器成为许多化工过程中重要的设备,用于生产各种化学品和晶体产品。
结晶器种类及主要特点
结晶器种类及主要特点 2010-9-27 9:09:27薄板坯和中薄板坯连铸技术的核心是结晶器。
对于结晶器的研究主要有以下种类:1、漏斗形结晶器1)几何形状德马克公司ISP工艺的第一代立弯式结晶器,上部是垂直段,下部是弧形段,侧板可调,上口断面是矩形,尺寸为(60-80)mm×(650-1330)mm。
意大利阿维迪厂采用了该工艺,并略作修改,上口断面形状,由原平行板形改为小漏斗形。
西马克公司CSP工艺所用的漏斗形结晶器,上口宽边两侧均有平行段,再与圆弧段相连接,上口断面较大。
这个漏斗形状在结晶器内保持到长700mm,结晶器出口处铸坯厚度为50-70mm。
2)主要特点漏斗形结晶器打破了传统板坯连铸结晶器在任意横截面均相同的限制,其结晶器腔内凝固壳的形状及大小按非矩形截面逐步缩小的规律变化。
但是,钢液在这种结晶器内凝固时要产生变形,特别是拉坯过程中机械变形产生的应力可能导致固液界面裂纹发生,并最终影响热轧带卷的质量。
因此,漏斗形结晶器的理想形状是尽量减小坯壳间两相区的弯曲变形率,使坯壳在固液变形率小于发生裂纹的临界应变率。
2、H2结晶器1)几何形状意大利达涅利公司FISC工艺是其代表FISC工艺优点是内部容积达,通过的钢液流量大,且有更好的钢液自然减速效应。
该结晶器长度为1200mm,宽度为1220-1620mm,厚度为50、60、65、70mm。
2)主要特点该结晶器鼓肚形状由上至下贯穿整个铜板,并一直延续到扇形I 段的中部。
结晶器出口处为将铸坯鼓肚形状矫平而特别设计了一组带孔型的辊子,对铸坯鼓肚进行矫平的设备长度比仅用连铸机结晶器时长两倍,即与仅用结晶器来矫平坯壳的鼓肚相比,坯壳上所受应力大大降低。
并且H2结晶器内部体积增大,可以盛装更多的钢液。
同时,结晶器上部尺寸加大,可使水口形状设计更合理,保证结晶器内液面稳定,提高保护渣的润滑效果,改善热交换条件,提高拉速,减少裂纹倾向。
3、平行板形直结晶器1)几何形状奥钢联公司CONROLL工艺是其代表。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
结晶器种类及主要特点2010-9-27 9:09:27薄板坯和中薄板坯连铸技术的核心是结晶器。
对于结晶器的研究主要有以下种类:1、漏斗形结晶器1)几何形状德马克公司ISP工艺的第一代立弯式结晶器,上部是垂直段,下部是弧形段,侧板可调,上口断面是矩形,尺寸为(60-80)mm×(650-1330)mm。
意大利阿维迪厂采用了该工艺,并略作修改,上口断面形状,由原平行板形改为小漏斗形。
西马克公司CSP工艺所用的漏斗形结晶器,上口宽边两侧均有平行段,再与圆弧段相连接,上口断面较大。
这个漏斗形状在结晶器内保持到长700mm,结晶器出口处铸坯厚度为50-70mm。
2)主要特点漏斗形结晶器打破了传统板坯连铸结晶器在任意横截面均相同的限制,其结晶器腔内凝固壳的形状及大小按非矩形截面逐步缩小的规律变化。
但是,钢液在这种结晶器内凝固时要产生变形,特别是拉坯过程中机械变形产生的应力可能导致固液界面裂纹发生,并最终影响热轧带卷的质量。
因此,漏斗形结晶器的理想形状是尽量减小坯壳间两相区的弯曲变形率,使坯壳在固液变形率小于发生裂纹的临界应变率。
2、H2结晶器1)几何形状意大利达涅利公司FISC工艺是其代表FISC工艺优点是内部容积达,通过的钢液流量大,且有更好的钢液自然减速效应。
该结晶器长度为1200mm,宽度为1220-1620mm,厚度为50、60、65、70mm。
2)主要特点该结晶器鼓肚形状由上至下贯穿整个铜板,并一直延续到扇形I段的中部。
结晶器出口处为将铸坯鼓肚形状矫平而特别设计了一组带孔型的辊子,对铸坯鼓肚进行矫平的设备长度比仅用连铸机结晶器时长两倍,即与仅用结晶器来矫平坯壳的鼓肚相比,坯壳上所受应力大大降低。
并且H2结晶器内部体积增大,可以盛装更多的钢液。
同时,结晶器上部尺寸加大,可使水口形状设计更合理,保证结晶器内液面稳定,提高保护渣的润滑效果,改善热交换条件,提高拉速,减少裂纹倾向。
3、平行板形直结晶器1)几何形状奥钢联公司CONROLL工艺是其代表。
CONROLL工艺的平行板形直结晶器,浸入式水口也是扁平,钢液从水口两侧壁流出。
结晶器断面尺寸为(70-135)mm×1500mm。
2)主要特点平行板形直结晶器内腔的横截面从上到小均为全等矩形,在铸坯厚度较薄情况下,可避免因铸坯变形产生的坯壳应力,而且在宽度和长度方向上,结晶器热量能够保证均匀散失。
漏斗形结晶器、H2结晶器、平行板形直结晶器各有特点,从坯壳受力情况来看,平行板形直结晶器优于漏斗形和H2结晶器,从空间大小来看,漏斗形和H2结晶器优于平行板形直结晶器。
目前,国内研发主要集中在漏斗形结晶器,并应用于多条薄板坯连铸连轧生产线。
今后应在H2结晶器、平行板形直结晶器方面的关注研究。
(成王)薄板坯连铸机结晶器的主要特点及其技术进步潘秀兰;梁慧智;王艳红作者单位:鞍钢股份有限公司文摘:介绍了薄板坯和中薄板坯连铸机结晶器的形状和主要特点,对比分析了不同类型结晶器内钢液的表面积、钢液流动、结晶器传热、薄板坯厚度、拉坯速度等对连铸过程和铸坯性能的影响,讨论了鞍钢ASP 采用的先进技术,指出近年来新建和改造的薄板坯连铸机结晶器厚度呈现增加的趋势,从而解决了设备运行的一些问题,改善了铸坯的品种质量。
关键词:薄板坯;结晶器;主要特点;铸坯质量Analysis on main features and technology progress of thin slabcontinuous caster moldPAN Xiu-lan,LIANG Hui-zhi,WANG Yan-hong(Angang Steel Co.,Ltd.)Abstract:The paper introduces the sharp and main features of thin slab and medium-thin slab continuous caster,andcomparatively analyzes that the main factors on the effect of slab quality on steel surface area,steel flow,mold heattransfer,thin slab thickness and withdrawal speed and so on for the different types of mold. The advanced technologies ofASP are discussed in Angang. It points out the trend of mold thickness increased in the new and reconstruction thin slabcontinuous caster,solving the problems in the equipment operation,improving slab variety and quality.Key words:thin slab; mold; main feature; slab quality0前言结晶器是连铸机上的铸坯成型装置,也是连铸机的核心设备之一,其作用是通过强制冷却连续注入结晶器内腔的钢液,导出热量,使钢液逐渐凝固成具有所要求断面形状和一定坯壳厚度的铸坯,并将芯部仍为液相的铸坯连续地从结晶器下口拉出。
在钢液注入结晶器逐渐形成一定厚度坯壳的凝固过程中,结晶器同时受机械应力和热应力的综合作用,其运行状况直接关系到连铸机的顺行、铸坯的质量和产量。
目前,国内外常规大板坯、大方坯和小方坯连铸机结晶器技术基本成熟,此文仅探讨薄板坯和中薄板坯连铸机的结晶器的相关技术。
截至2008 年底,世界上共建设薄板坯( 包括中薄板坯) 连铸连轧生产线65条,年生产能力达到11 008 万t。
其中,CSP 生产工艺占世界薄板坯连铸-连轧总产能的50% 以上;其次是FTSR工艺,占总产能的18.35%。
其中,中国共建设不同类型的薄板坯连铸连轧生产线14 条,年产能3 530 万t。
1结晶器的种类及主要特点薄板坯和中薄板坯连铸设备的核心是结晶器。
设计要求结晶器弯月面区域必须有足够的空间,以插入浸入式水口,且满足水口壁与结晶器壁之间无凝固桥形成,钢液温度分布均匀,有利于保护渣熔化;弯月面区钢液流动平稳,防止过大紊流而卷渣;结晶器几何形状应满足拉坯时坯壳承受的应力最小。
1.1 漏斗形结晶器1.1.1 几何形状德马克公司ISP 工艺的第一代立弯式结晶器,上部是垂直段,下部是弧形段,侧板可调,上口断面是矩形,尺寸为(60~80) mm×(650~1 330) mm。
意大利阿维迪生产线采用该结晶器后,发现这种形状的结晶器只能使用薄片形浸入式水口,而且即使这种特殊形状的长水口很薄,插入结晶器内与结晶器壁也只能保持10~15 mm 的间隙,造成水口插入处宽面侧保护渣熔化不好,且很难获得可恒定控制的保护渣层,薄板坯的表面质量较差。
阿维迪厂在1993 年开始改进该结晶器,重新设计了其上口断面形状,由原平行板形改为小漏斗形,结晶器上口宽边最大厚度为60+(10×2) mm,这种形状一直保持到结晶器下口仍有(1.5×2)mm 的小鼓肚。
近年来,其结晶器的小鼓肚越改越大,现使用的上口宽边最大厚度已达60+(25×2) mm,下口为60+(5×2) mm,浸水式水口仍是薄片形,尽管壁厚有所增加,但其距器壁两侧的间隙大大增加,改善了保护渣层的熔化状况,薄板坯表面质量也有了很大改进。
西马克公司CSP 工艺所用的漏斗形结晶器,上口宽边两侧均有平行段,再与圆弧段相连接,上口断面较大。
这个漏斗形状在结晶器内保持到长700 mm,结晶器出口处铸坯厚度为50~70 mm。
结晶器总长为1 120 mm。
上口的漏斗形状有利于浸入式水口的浸入,在结晶器的两宽面板间垂直方向形成了一个带锥度的空间,而漏斗区以外的两侧壁仍然是平行的,两侧壁间的距离相当于板坯厚度。
漏斗形结晶器在形状上满足了长水口插入、保护渣熔化和薄板铸坯厚度的要求,经多条生产线使用,均收到较好效果。
1.1.2 主要特点漏斗形结晶器的创新点在于其打破了传统板坯连铸结晶器在任意横截面均相同的限制,其结晶器腔内凝固壳的形状及大小按非矩形截面逐步缩小的规律变化。
但是,钢液在这种结晶器内凝固时要产生变形,特别是拉坯过程中机械变形产生的应力可能导致固液界面裂纹的发生,并最终影响热轧带卷的质量。
因此,漏斗形结晶器的理想形状是尽量减小坯壳间两相区的弯曲变形率,使坯壳在变形过程中其固液界面的实际变形率小于产生裂纹的临界应变率。
基于上述要求,漏斗形结晶器必须保证厚度过渡区的弯曲弧度设计准确,且拉速尽可能稳定。
我国钢铁研究总院等单位对薄板坯连铸结晶器技术进行了深入研究,认为漏斗形结晶器技术从根本上解决了浸入式水口的使用寿命问题,使得高效连续生产薄规格铸坯变为现实。
同时由于漏斗形结晶器上口表面积大,为保护渣的熔化创造了条件。
应该指出的是,漏斗形结晶器的缺点是坯壳在结晶器内变形易产生裂纹,限制了像包晶钢这类难浇品种的薄板坯连铸。
必须结合钢液本身收缩的计算来设计结晶器的过渡段。
尽管该类型结晶器由弧线变直线的过渡段仅100 mm,在5m/min 的拉速下铸坯通过此段仅需几毫秒,但仍要给予高度重视,一般采用有限元法优化设计变形段。
为了减少或减缓漏斗形结晶器内的铸坯变形,可采取以下措施:1) 尽量减小漏斗的开口度。
2) 将铸坯由漏斗形过渡到矩形,变形段加长。
3) 优化结晶器内腔形状设计,使结晶器内金属变形分布更加均匀、平缓,降低变形速率,降低铸坯产生裂纹的可能性。
漏斗形结晶器在维护上与常规连铸结晶器的维护没有太大区别,主要应注意避免铜板表面的划伤和残钢粘结。
浇铸过程中应确保足够的润滑,预防水口破裂导致溅钢、溢钢以及漏钢事故。
1.1.3 技术进步考虑到漏斗形结晶器不适合浇铸较窄的中等宽度薄板坯,而平行板形结晶器的薄片状浸入式水口成本太高,且难以实现浇注薄规格铸坯,因此对漏斗形结晶器做了两个关键性的改进:1) 漏斗形结晶器的图形方案在弦长的中间区域为圆弧区,圆弧半径由上到下连续变大,圆弧区的两边为倾斜的三角形平面区,此圆形方案的特点是平行于X 轴的任意截面。
角度相等,且等于起始角,因而任意截面上的中间圆弧与两边直线不相切而相交。
2) 漏斗形的开口度是设计此种结晶器的一个重要参数。
结晶器的开口度较大,坯壳向下运动时斜率也大,导致拉坯阻力增加。
通过适当改变浸入式水口横截面的形状,把开口度由170 mm 减小到120~140 mm,浇铸效果较好。