连铸工艺与设备-连铸的工艺流程与设备

功能 在钢包和中间包 之间将长水口氩 封环装在钢包滑 动水口下， 动水口下，防止 钢水氧化。 钢水氧化。 位置 放置在 中间包车上。 中间包车上。
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2.2.6 结晶器
在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中， 在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中， 使铸件成形并迅速凝固结晶的特种金属铸型。 使铸件成形并迅速凝固结晶的特种金属铸型。结晶 器是连铸机的核心设备之一， 器是连铸机的核心设备之一，直接关系到连铸坯的 质量。 质量。
钢包回转台ladle turret 钢包回转台
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2.2.2 中间包
中间包是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器， 中间包是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器， 首先接受从钢包浇下来的钢水， 首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水 口分配到各个结晶器中去。 口分配到各个结晶器中去。 中间包是连铸机钢水包和结晶器之间钢水过渡的 装置，用来稳定钢流，减小钢流对坯壳的冲刷，以 装置，用来稳定钢流，减小钢流对坯壳的冲刷， 利于非金属夹杂物上浮，从而提高铸坯质量。 利于非金属夹杂物上浮，从而提高铸坯质量。
2.连铸的工艺流程与设备 连铸的工艺流程与设备
安徽工业大学材料学院 2012.3.8
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2.1 连铸的工艺流程
由炼钢炉炼出的合格钢水经炉外精炼处理后， 由炼钢炉炼出的合格钢水经炉外精炼处理后，用钢 炉外精炼处理后 包运送到浇铸位置注入中间包，通过中间包注入强 包运送到浇铸位置注入中间包， 铜模—结晶器 制水冷的铜模 结晶器内 制水冷的铜模 结晶器内。 结晶器是无底的， 结晶器是无底的，在注入钢水之前必须先装上一个 活底” 引锭杆 同时也起到引出铸坯的作用， 引锭杆， “活底”—引锭杆，同时也起到引出铸坯的作用， 注入结晶器的钢水在迅速冷却凝固成形的同时，其 注入结晶器的钢水在迅速冷却凝固成形的同时， 前部与伸入结晶器底部的引锭杆头部凝结在一起。 前部与伸入结晶器底部的引锭杆头部凝结在一起。 引锭杆的尾部则夹持在拉坯机的拉辊中， 引锭杆的尾部则夹持在拉坯机的拉辊中，当结晶器 内钢水升到要求的高度后，开动拉坯机， 内钢水升到要求的高度后，开动拉坯机，以一定速 度把引锭杆(牵着铸坯 从结晶器中拉出。 牵着铸坯)从结晶器中拉出 度把引锭杆 牵着铸坯 从结晶器中拉出。
2.2.3 滑动水口
滑动水口的主要特点是减少了工作件与钢水的接 触面， 触面，极大地改善了用以控制钢流的耐火材料的使 用条件，因此工作安全可靠，使用寿命长， 用条件，因此工作安全可靠，使用寿命长，能精确 控制钢流，有利于实现远距离操作和自动控制。 控制钢流，有利于实现远距离操作和自动控制。 滑动水口实现了封闭浇注，防止钢水二次氧化， 滑动水口实现了封闭浇注，防止钢水二次氧化， 改善铸坯质量。 改善铸坯质量。
连续铸钢设备必须适应高温钢水由液态变成液-固 连续铸钢设备必须适应高温钢水由液态变成液 固 又变成固态的全过程。 态，又变成固态的全过程。其间进行着一系列比较 复杂的物理化学变化。连续铸钢具有连续性强、 复杂的物理化学变化。连续铸钢具有连续性强、工 艺难度大和工作条件差等特点。 艺难度大和工作条件差等特点。 连铸生产对机械设备提出了较高的要求，主要有： 连铸生产对机械设备提出了较高的要求，主要有： 应具有抗高温、抗疲劳强度的性能和足够的刚度， 应具有抗高温、抗疲劳强度的性能和足够的刚度， 制造和安装精度要高，易于维修和快速更换， 制造和安装精度要高，易于维修和快速更换，要有 充分的冷却和良好的润滑等。 充分的冷却和良好的润滑等。
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2.2.2 中间包的结构特点
中间包是由钢板焊结的壳体，其内衬有隔热层； 中间包是由钢板焊结的壳体，其内衬有隔热层； 永久层和工作层，近年来为提高中间包使用寿命， 永久层和工作层，近年来为提高中间包使用寿命， 在工作层上喷涂一层10~30mm厚的碱性耐火材料涂 厚的碱性耐火材料涂 在工作层上喷涂一层 厚的 层。为了钢水保温，在上部设置有中间包盖。 为了钢水保温，在上部设置有中间包盖。 中间包容量一般取钢包容量的20%~40%，为了多 ， 中间包容量一般取钢包容量的 炉连浇， 炉连浇，中间包容量还必须大于更换钢包期间浇注 的钢水量。中间包钢水深度为600~1000mm。 的钢水量。中间包钢水深度为 。 中间包形状有长方形、三角形等。 中间包形状有长方形、三角形等。
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2.2.7 二冷室
二冷室设置在浇铸平台下。 二冷室设置在浇铸平台下。二冷室用做收集铸坯冷 却过程中产生的蒸汽以便于蒸汽的排出。 却过程中产生的蒸汽以便于蒸汽的排出。二冷室上有 多个开孔连接蒸汽排出系统。 多个开孔连接蒸汽排出系统。
2.2.8 结晶器和足辊
1) 功能 结晶器使钢水生成带液芯的坯壳。足辊起托住坯壳， 结晶器使钢水生成带液芯的坯壳。足辊起托住坯壳， 并按规定的半径导向坯壳。 并按规定的半径导向坯壳。 2) 位置 插在振动台上结晶器的支承壳座中。 插在振动台上结晶器的支承壳座中。
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图1-1 弧形连铸工 艺流程和设备 1-钢包；2-中间包 钢包； 中间包 钢包 ；3-结晶器及振动 结晶器及振动 装置； 电磁搅拌 装置；4-电磁搅拌 器；5-二冷区支导 二冷区支导 装置； 拉矫机 拉矫机； 装置；6-拉矫机； 7-切割装置；8-辊 切割装置； 辊 切割装置 道；9-坯料 坯料
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为防止铸坯壳被拉断漏钢和减少结晶器中的拉坯阻力， 为防止铸坯壳被拉断漏钢和减少结晶器中的拉坯阻力， 拉断漏钢和减少结晶器中的拉坯阻力 在浇铸过程中要对结晶器内壁润滑又要它做上下往复 振动。 振动。 铸坯被拉出结晶器后，为使其更快地散热， 铸坯被拉出结晶器后，为使其更快地散热，需进行喷 水二次冷却，通过二次冷却支导装置的铸坯逐渐凝固。 水二次冷却，通过二次冷却支导装置的铸坯逐渐凝固。 铸坯不断地被拉出，钢水连续地从上面注入结晶器， 铸坯不断地被拉出，钢水连续地从上面注入结晶器， 形成了连续铸坯的过程。 形成了连续铸坯的过程。 当铸坯通过拉坯机、矫直机 立式和水平式连铸不需 当铸坯通过拉坯机、矫直机(立式和水平式连铸不需 矫直)后脱去引锭杆 后脱去引锭杆。 矫直 后脱去引锭杆。完全凝固的直铸坯由切割设备 切成定尺，经运输辊道进入后步工序。 切成定尺，经运输辊道进入后步工序。
中间包滑动水口示意图
l—上固定滑板；2—活动滑板； 上固定滑板； 活动滑板 活动滑板； 上固定滑板 3—下固定滑板；4—SEN；5—滑 下固定滑板； 下固定滑板 ； 滑 动水口箱体； 结晶器 结晶器； 连 动水口箱体；6—结晶器；7—连 液压缸； 中间包 杆；8—液压缸；9—中间包 液压缸
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2.2 连铸设备组成简介
主体设备主要有：浇铸设备 钢包运载设备 钢包运载设备、 主体设备主要有：浇铸设备—钢包运载设备、钢包 主要有 回转台、中间包及中间包小车或旋转台、 回转台、中间包及中间包小车或旋转台、结晶器及 振动装置、二次冷却装置、拉矫装置、引锭杆、 振动装置、二次冷却装置、拉矫装置、引锭杆、脱 锭与引锭杆存放装置；切割设备—火焰切割机与机 锭与引锭杆存放装置；切割设备 火焰切割机与机 械剪切机(摆式剪切机 步进式剪切机等)。 摆式剪切机、 械剪切机 摆式剪切机、步进式剪切机等 。 辅助设备主要有 出坯及精整设备—辊道 主要有： 辊道、 推 辅助设备主要有：出坯及精整设备 辊道、拉(推) 钢机、翻钢机、火焰清理机等；工艺性设备—中间 钢机、翻钢机、火焰清理机等；工艺性设备 中间 包烘烤装置、保护渣供给与结晶润滑装置等； 包烘烤装置、保护渣供给与结晶润滑装置等；自动 控制与测量仪表—结晶器被面测量与显示系统 结晶器被面测量与显示系统、 控制与测量仪表 结晶器被面测量与显示系统、过 程控制计算机、测温、测重、测长、测速、 程控制计算机、测温、测重、测长、测速、测压等 仪表系统。 仪表系统。 5/37
塞棒机构 l一拨杆，2一升降杆，3—横梁； 一拨杆， 一升降杆 一升降杆， 横梁 横梁； 一拨杆 4一塞棒砖支承杆；5一扇形齿轮 一调整机构 一塞棒砖支承杆； 一扇形齿轮 一扇形齿轮16一调整机构 一塞棒砖支承杆
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2.2.5 钢包长水口机械手
Ladle Shroud Manipulator
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2.2.4 中间包塞棒机构
功能：浇铸过程中能自动或手动控制钢液的流量。 功能：浇铸过程中能自动或手动控制钢液的流量。 位置：在中间包上。 位置：在中间包上。
通过塞棒控制机构 控制塞棒上下运动， 控制塞棒上下运动， 以达到开闭水口调节 钢水流量为目的， 钢水流量为目的，塞 棒机构如7
2.2.11 拉矫机作用 拉矫机作用
在各种连铸机中，必须要有拉坯机或拉矫机。 在各种连铸机中，必须要有拉坯机或拉矫机。它是 布置在二次冷却区导向装置的尾部，承担拉坯 拉坯、 布置在二次冷却区导向装置的尾部，承担拉坯、矫直 和送引锭杆的作用 的作用。 和送引锭杆的作用。 通常要求铸坯在进入拉矫机前应完全凝固， 通常要求铸坯在进入拉矫机前应完全凝固，以防止 铸坯产生内裂。 铸坯产生内裂。一般是拉坯和矫直这两道操作常在同 一机组里完成，故统称拉矫机 拉矫机。 一机组里完成，故统称拉矫机。 对拉矫机要求是：足够的拉坯能力， 对拉矫机要求是：足够的拉坯能力，能克服铸坯各 点阻力；有足够的矫直力， 点阻力；有足够的矫直力，在规定的温度下能把铸坯 矫直；拉坯速度可以调节。 矫直；拉坯速度可以调节。
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2.2.1 钢包回转台
钢包回转台： 钢包回转台：在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包 过跨和支承钢包进行浇铸， 回转部分、固定部分、 过跨和支承钢包进行浇铸，由回转部分、固定部分、 润滑系统和电控系统组成 组成。 润滑系统和电控系统组成。 钢包回转台是连铸机的关键设备之一，起着连接上 钢包回转台是连铸机的关键设备之一， 下两道工序的重要作用。 下两道工序的重要作用。钢包回转台的回转情况基本 上包括两侧无钢包、单侧有钢包、 上包括两侧无钢包、单侧有钢包、两侧有钢包三种情 单个钢包重量已超过140吨。无论在何种情况下， 况，单个钢包重量已超过 吨 无论在何种情况下， 都要保证钢包回转台旋转平稳，定位准确，起停时要 都要保证钢包回转台旋转平稳，定位准确， 尽可能减小对机械部分的冲击， 尽可能减小对机械部分的冲击，为减少中间包液面波 动和温降，要缩短旋转时间。 动和温降，要缩短旋转时间。 8/37
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2.2.10 拉矫机
在连铸工艺中， 在连铸工艺中，连铸机拉坯辊速度控制是连铸机的 三大关键技术之一， 三大关键技术之一，拉坯速度控制水平直接影响连铸 坯的产量和质量， 坯的产量和质量，而拉坯辊电机驱动装置的性能又在 其中发挥着重要作用。 其中发挥着重要作用。 交流电机变频调速技术日益成熟，交流变频驱动调 交流电机变频调速技术日益成熟， 速平稳，调速范围宽，对机械冲击低， 速平稳，调速范围宽，对机械冲击低，交流电机维护 量低，交流变频调速已取代直流调速， 量低，交流变频调速已取代直流调速，完全能够满足 拉坯辊速度控制的需要。 拉坯辊速度控制的需要。
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2.2.3 滑动水口
滑动水口安装在钢包和中间包底部以实现调节钢水 滑动水口安装在钢包和中间包底部以实现调节钢水 流量的装置 滑动水口安装在中间包底部， 的装置。 流量的装置。滑动水口安装在中间包底部，通过液压 带动中间活动滑板2移动 缸8带动中间活动滑板 移动，使之与上下固定滑板 、 带动中间活动滑板 移动，使之与上下固定滑板1、 3进行相对错位来实现调节钢流。 进行相对错位来实现调节钢流。 进行相对错位来实现调节钢流
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2.2.9 二冷固定扇形段
功能 支撑和导向结晶器与拉矫机之间的铸坯和开浇时的引 锭杆。 锭杆。 位置 结晶器与拉矫机之间。 结晶器与拉矫机之间。 结构 二冷固定扇形段由支撑框架，热保护装置， 二冷固定扇形段由支撑框架，热保护装置，外弧支撑 内弧压辊确保各种铸坯的冷却控制。 辊，内弧压辊确保各种铸坯的冷却控制。此扇形段为 固定段。 固定段。