钢包允许浇注时间
设计年产550万吨转炉炼钢车间,产品板材
学院毕业设计说明书设计（论文）题目：设计一座年产550万吨良坯的转炉车间，产品以板坯为主学生姓名：**学号：2009********专业班级：09冶金*班学部：材料化工部指导教师：赵**2012年05月31日摘要现代转炉炼钢要求采用大型、连续、高效设备先进生产工艺，布局合理、管理先进、节约能耗、减少污染、降低投资成本。
本设计主要任务是设计一座年产550万吨良坯的转炉炼钢车间，设计从物料平衡和热平衡计算开始，主要包括以下几部分：物料平衡和热平衡计算、转炉炼钢车间设计、连铸设备的选型及计算、炉外精炼设备的选型与工艺布置以及炼钢车间烟气净化系统等。
其中的重点和核心是转炉炼钢车间设计。
本车间的炉外精炼采用了LF精炼方式。
本车间的浇注方式为全连铸，最终产品为板坯。
转炉的原料供应主要有铁水、废钢以及其它一些辅助材料。
关键词顶底复吹转炉；氧枪；车间设计；连铸AbstractAbstractWith the rapid development of iron-steel industry now days, modern steel plants require adopting long-scale, continuous and high efficient equipment, advanced management. It should save energy, and make less pollution and reduce the investment cost.This workshop is designed to produce 5500 thousand tons qualities ingots. the design starting from the material balance calculations, including the following components: basic material balance and heat balance calculation, converter steelmaking plant design, selection and calculation of continuous casting equipment, Refining outside the furnace equipment selection and proces arrangement and steel workshop flue gas purification system, etc . One of the focus and core is steelmaking plant design. The workshop adopted the LF refining refining means. This workshop pouring way is full continuous casting , the final product is the slab. The main materials supply of Converter are the molten iron, scrap steel and other auxiliary materials .Keywords examination system; automatic test paper; database; genetic algorithm目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章物料平衡计算 (1)1.1计算原始数据 (1)1.2物料平衡基本项目 (2)1.3计算步骤 (2)第二章热平衡计算 (13)2.1计算所需原始数据 (13)2.2计算步骤 (14)第三章转炉炉型设计及计算 (18)3.1转炉炉型及其选择 (18)3.2转炉熔池尺寸的确定 (19)3.3炉帽尺寸的确定 (21)3.4炉容比及炉身尺寸的确定 (22)3.5出钢口尺寸的确定 (22)3.6炉衬厚度的确定 (23)3.7炉壳钢板材质与厚度的确定 (24)3.8高径比的验算 (25)第四章转炉氧枪设计及相关参数计算 (26)4.1喷头主要参数计算公式 (26)4.2250T转炉氧枪喷头尺寸计算 (27)4.3250T转炉氧枪枪身尺寸计算 (29)4.4中心氧管管径 (30)第五章连铸设备的选型及计算 (32)5.1连铸机的选型 (32)5.2连铸机的主要工艺参数 (32)5.2.1 钢包允许的最大浇注时间 (32)5.2.2 铸坯断面 (32)5.2.3 拉坯速度 (33)5.2.4 连铸机的流数 (34)5.2.5 铸坯的液相深度和冶金长度 (35)5.2.6 弧形半径（按经验公式确定） (36)5.3连铸机生产能力的确定 (36)5.3.1 连铸机与炼钢炉的合理匹配和台数的确定 (36)5.3.2 连铸浇注周期计算 (37)5.3.3 连铸机的作业率 (37)5.3.4 连铸坯收得率 (38)5.3.5 连铸机生产能力的计算 (38)第六章转炉炼钢车间设计及计算 (41)6.1转炉车间组成与生产能力计算 (41)6.1.1 转炉车间组成 (41)6.1.2 转炉容量和座数的确定 (41)6.2转炉车间主厂房工艺布置 (42)6.2.1 原料跨间布置 (43)6.2.2 炉子跨布置 (43)6.2.3 浇注跨布置 (46)6.3原材料供应设计和计算 (48)6.3.1 铁水供应和预处理 (48)6.3.2 废钢的供应 (50)6.3.3 散状材料的供应 (50)6.3.4 铁合金的供应 (51)第七章炉外精炼设备与工艺布置 (53)7.1炉外精炼技术的选择 (53)7.2钢水吹氩搅拌 (53)7.3喂丝 (53)7.4LF精炼炉 (53)第八章炼钢车间烟气净化系统的选择 (55)8.1转炉烟气净化方法 (55)8.2烟气净化系统 (55)8.3烟气净化系统主要设备 (55)结论.......................................................................................... 错误！未定义书签。
板坯连铸机工艺技术操作规程
1600板坯连铸机工艺技术操作规程一、连铸机基本技术参数：1）连铸机机型：直弧形连续弯曲连续矫直板坯连铸机2）连铸机流数： 1 流3）铸坯规格：厚度： 170、210mm宽度： 700～1600mm铸坯定尺长度： 9～12m部分短定尺： 4.8m～5.8m最大坯重：～31.5t4）铸机速度：拉速范围： 0.2～4.5m／min工作拉速： 0.6～2.2m／min5）基本圆弧半径： 8000mm6）垂直段高度： 2426mm7）弯曲区长度： 1400 mm8）矫直区长度： 3150 mm9）铸机长度: 27259mm10）浇注准备时间：～55min11）平均连浇炉数： 7～8(15～20)炉12）铸机配合年产量： 102(～130)万吨13）出坯辊面标高： +800mm14）浇注平台标高：～+11350mm15）钢包回转台：蝶型、单臂独自升降承载能力： max.2x200(100)t回转半径： 4900(~4500)mm升降行程： 800mm该回转台可以适应60t和120t钢包的生产。
16）中间罐车：半门型,载重量：～60 t17）中间罐：矩形结构中间罐容量：正常 30t/1000mm，溢流 35t/1100mm18）钢流控制方式：电动塞棒式；涡流液面检测19）结晶器：铜板材质： CuCrZr铜板长度： 900mm足辊直径：φ100mm；宽面1对，三节式；窄面4对结晶器调宽：手动调宽20）结晶器振动装置形式：四连杆式振动装置振幅：0±5mm (可调)振频： 0～200次/min21）弯曲段（扇形0段）辊子数量：内、外弧各15个22）弧形扇形段扇形段个数：5个辊子数量：每段内、外弧各7个23）矫直扇形段扇形段个数：2个辊子数量：每段内、外弧各7个24）水平扇形段扇形段个数：4个辊子数量：每段内、外弧各7个25）脱引锭装置：液压冲顶式26）铸坯切割自动火焰切割机：切割行程：～9m27）窜动辊道：窜动行程：～600mm28）引锭杆引锭杆型式：链式、下装、侧存放引锭杆长度：～11 m引锭杆厚度：～160 mm引锭杆身宽度：～1450 mm引锭杆头宽度： 700～1300 mm1250～1600 mm29）升降挡板：1#机：2个；2#机3个。
关于铸钢件浇注速度和时间的探讨
关于铸钢件浇注时间及浇注速度问题的探讨摘自《铸造手册五》P174~205及《铸造工程师手册》1. 转包式钢包浇注时间的确定转包浇注铸钢件时，浇注时间按下式计算t = 311G S ⨯⨯δ式中：t ：浇注时间，量纲S S 1：系数 见表AG ：型内金属液总量，量纲Kgδ：铸件平均壁厚，量纲mm 。
对于宽度大于厚度4倍的铸钢件，δ可取铸件主要部位壁厚；对于圆形或正方形铸钢件，δ可取直径或边长的一半；对于复杂形状的铸件，δ取铸件主要部分的壁厚。
注：技术要求低且形状简单的铸钢件，S 1加大0.1~0.2；技术要求高或大型薄壁件S 1减0.1。
对于G>15t 的铸件，t 按下式计算：t = G S 2 式中：t ：浇注时间，量纲SS 2：系数 见表BG ：型内金属液总量，量纲Kg注：1. 技术要求高或大型薄壁件S 2可减少0.1；2. d 为铸件的相对密度 d = G/V V 为铸件的轮廓体积，即铸件三个方向的最大尺寸的乘积，量纲Kg/cm 3。
2. 采用塞杆包(即底注钢包)浇注铸钢件时，应掌握的适宜浇注时间、金属液在型腔中的适宜上升速度及浇注系统匹配等技术参数要求(P204~) (1) 国外文献介绍的铸钢件适宜浇注时间表C 国外文献介绍的铸钢件适宜浇注时间(S)注：包孔(水口)直径ф40~65mm ，（）为双包孔浇注的适宜时间。
(2) 底注包孔浇注时重量/速度计算公式0F 248.0H g 2F H ⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=包包包ρμμ式中：：包μ钢包的浇注重量/速度，量纲Kg /Sμ：损耗系数，μ=0.8 F 包：包孔截面积，量纲cm 2ρ：钢液密度，ρ=0.007， 量纲kg/cm 2g ：重力加速度，g=980，量纲cm /S 2H 0：钢包金属液静压头高度，可取平均值，量纲cm 。
(3) 国外文献介绍的钢液在型腔中的适宜上升速度注：通常可根据钢液在型腔中的适宜上升速度，选择适宜的包孔直径和包孔个数，并设计浇注系统各组元的通径。
钢包使用管理规定（7页）
钢包使用管理规定一、范围本制度规定了花山钢厂炼钢钢包使用管理的质量职责、工作权限等内容。
本标准适用于花山钢厂炼钢钢包使用管理的质量责任的管理工作。
二、规范性引用文件2.1兴澄特钢《企业管理制度》T（第五版）2005年10月发布实施2.2兴澄特钢质量体系《程序文件》2007年5月28日发布，2007年6月1日实施。
2.3兴澄特钢《环境/职业健康安全管理体系》程序文件，2006年5月25日发布，2006年6月1日实施。
2.4《职业健康安全管理制度汇编》2007年9月20日发布，2007年10月1日实施。
三、职责确保钢包使用符合生产、质量要求四、管理活动的内容与方法4.1大包烘烤规定4.1.1新砌钢包烘烤4.1.1.1先用焦炭烘烤15小时以上，烘烤后必须将钢包内垃圾、焦炭等清理干净，防止出现因钢包原因造成跳碳事故。
4.1.1.2在新钢包使用前，保证两次烘烤，先预烘烤4小时以上，在将使用时再烘烤4小时以上，保证钢包温度在1000℃以上，另第二次烘烤完毕到初炼炉出钢必须控制时间在30分钟以内。
4.1.2冷钢包（包括换渣线钢包）在使用前烘烤4-6小时。
4.1.3钢包在线烘烤规定：钢包空载时间 90分钟，必须进行在线烘包，在线烘包时间规定为：4.1.3.1时间90--120分钟，在线烘烤时间15分钟以上。
4.1.3.2空载时间120--150分钟，在线烘烤时间20分钟以上。
4.1.3.3空载时间150--180分钟，在线烘烤时间25分钟以上。
4.1.3.4空载时间180--210分钟，在线烘烤时间30分钟以上。
4.1.3.5空载时间210--240分钟，在线烘烤时间40分钟以上。
4.1.3.6若空载时间超出240分钟，只能用在优碳钢或简单的合结钢上，并在线烘烤时间40分钟以上，重点品种上不能使用。
4.1.3.7原则上不安排浇注第一炉钢（重点品种严禁第一炉使用），尽量安排在一般钢种对接炉上使用。
4.1.3.8所有钢包（包括热钢包），在合金加入后不论是否需要烘烤，都必须停放在烘烤位，将烘烤盖盖上。
钢包的浇注及烘烤工艺规程
大包、中间包的浇注及烘烤工艺规程一、浇注前的准备1.1在砌筑前应对中间包、大包钢壳进行检查（耳轴、焊口），有无变形，确保钢壳的完好性，符合砌筑及使用要求。
1.2根据浇筑要求选择浇筑料，投入搅拌机的搅拌量不应超过搅拌机定量的50%。
1.3干料加入搅拌机内，应干混1～2分钟，按重量比加入8～10%的水，继续搅拌2～3分钟，混匀成水泥浆状即可出料。
1.4搅拌好的料应尽快使用，以在15分钟内用完为宜。
二、大包、中间包的浇注2.1在浇注前，将残留在包底的杂物清理干净，放正水口座砖位置。
2.2先浇注包底，浇注时，用插入式振动棒捣，振动以泥料充分泛浆无大的气泡冒出为宜，然后用泥刀将表面抹平。
2.3从浇注料中取出振动棒时，不宜过快，防止造成空洞。
2.4浇注完包底，待自然干燥2小时后方可支胎具，胎具安放要求中心定位，保证浇注后包墙厚度均匀。
2.5一次性浇注包墙，并用插入式振动棒捣，同时要求表面泛浆。
2.6浇注时应用边加料边振动的连续施工法，一次加料不宜超过300mm高。
2.7包壁浇注完毕，自然干燥24小时后，方可拆胎具，拆除胎具后需再自然干燥24小时。
2.8浇注后，在施工工作层前要依据浇注工艺进行烘烤干燥和烧结。
三、钢包干燥3.1拆除胎具后，要对中间包、钢包按升温曲线进行低温烘烤，温度达到200-300℃时烘24小时以上。
（中间包烘完后可直接投入生产）3.2烘烤升温曲线分三个阶段：先是小火，再是中火，后是大火升温（钢包烘烤曲线如下图）。
3.3烘烤3小时左右，温度达到800℃左右，停止加热。
待温度降低后，再进行烘烤3小时左右，即可投入使用。
中间包、大包干燥曲线图大包烘干曲线四、中间包水口砖和座砖的安装4.1不得使用有裂纹、变形或严重残缺的座砖和水口砖。
4.2座砖下面的包底钢板应平整、无杂物。
4.3座砖与对中器中心线偏差小于1mm。
4.4座砖与浇注料之间要打结密实。
4.5水口砖四周涂泥料要均匀，装入座砖用木锤定位，做到平正、紧密。
连续铸钢技术项目设计方案
连续铸钢技术项目设计方案1.1 连铸技术的发展概况连续铸钢是钢铁冶金领域内发展最快、最受重视和最为成功的技术之一，其原因在于连铸技术具有显著的技术经济优越性，是钢铁生产流程中结构优化的重要环节。
转炉的发明者亨利·贝塞麦(Herry Bessemer)于1846年首先提出了连续浇注的概念并于1857 年获得专利权。
从那时以来，近一个世纪的时间里，世界上的一些冶金工作者在连续浇铸技术方面进行了有益的探索，上世纪三十代，德国人容汉斯开创性的提出结晶器振动法，浇注铜铝合金获得成功，使有色合金的连续铸造应用于生产，金属(铜、铝)的连续铸造获得了工业应用。
但钢液的连续浇铸却始终没有获得工业化[1]。
钢的连铸取得突破性进展是由1945 年，容汉斯(S.Junghans)及其合作者罗西(I.Rossi)采用了振动式结晶器代替以前的固定式结晶器，解决了固定式结晶器拉坯漏钢的难题，钢水的连铸才首次获得成功。
1950 年容汉斯和曼内斯曼(Mannesmann)公司合作，建成了世界上第一台能浇铸 5 t 钢水的连铸机[2]。
钢水连铸获得巨大成功的另一重要的技术关键是英国人哈里德(Halliday)提出的“负滑脱(Negative Slip)”的概念。
“负滑脱”能够有效地防止了凝固壳与结晶器的粘结和更好地改善润滑。
20 世纪40 年代，德国建成了第一台浇注钢水的实验性连铸机。
连铸技术在20 世纪50 年代初开始步入工业应用阶段，70 年代以后钢的连铸技术迅速发展，80 年代连铸技术日臻完善，一个国家的连铸技术水平的高低己成为衡量其钢铁工业现代化程度的重要标志。
20 世纪90 年代，随着钢的连铸技术的日益成熟，连铸技术又有新的重大发展。
从那时以来，薄板坯连铸(连轧)技术在世界上获得了重大发展;薄带连铸技术也受到广泛重视，进行了深入研究；高效连铸技术随之出现，并获得了迅速发展。
今天，钢的连铸技术无论从深度和广度上，都远远超过了20 世纪80年代的水平。
连铸机主要参数的确定
T
0.3
f
其中：G：钢包容量（t） f: 铸坯质量系数；其值为10-15 。
1.连铸机的生产能力
浇铸能力Q： 指每分钟注入结晶器内的钢水重量
Q n F vg
式中：n: 铸机流数 F：铸坯断面积；m2 vg：拉坯速度；m/min γ ：铸坯比重；普碳钢7.8t/m3
2）连铸机的作业率η
2 lm H 2 H R V 2 2 k 2
Lc >Le
即：
2.液心矫直弧形半径的计算
1）因固相矫直不可能实现高拉速，为提高铸机生产能 力，提出带液矫直方法。 2）随着拉速的提高，连铸坯带液心通过矫直点，而两 相区界面坯壳的强度和允许应变极低，如果采用单 点矫直，势必产生内裂。因此，开发了多点矫直技 术，将总的应变分散 到每一矫直点的应变分量中去。
理想弯曲变形
• 内弧坯壳伸长 • 外弧坯壳缩短 • 中性轴线与几何中心重合，长度不变
• 矫直变形时内弧坯壳两相区为 易裂区
矫直应变 计算
BC AB 1 0 0 % AB 由图可知 H AB R0 2 BC R0 AB BC H 由于 R0 2 H 2 R0
若取 [ ]2 则 Lc H H k 2 v 2 R0 [ ]2 [ ]2 [ ]2 0.1 0.2%
经过验证带液心一点矫直可 能出现裂纹/出现很大的弧形 半径
液心多点矫直
模型
取任意 两个矫 直段分 析
BC AB k 1 100% AB H AB Rk k k 2 H BC Rk 1 k 1 k 1 2 Rk k Rk 1 k 1
HRB400E钢生产工艺技术指标参数
炼钢厂技术通知单
编号：2602
连铸生产热轧带肋钢筋技术要求
制定
批准
日期
一、目的：为了指导方坯连铸生产工艺，提高铸坯质量特制订本规定。
二、适用钢种：HRB系列钢种（HRB400ED、HRB400EX、HRB400EP ）
三、浇注断面：150mm*150mm。
四、浇注方式：大包长水口+覆盖剂+浸入式水口+保护渣
1511
六、工艺参数：
1、结晶器润滑方式：低碳保护渣；中间包辅材:低碳覆盖剂。
2、浸入式水口采用：使用铝碳水口，使用前必须烘烤，特殊情况下可短时间使用熔融石英水口，铝碳水口烘烤时间要求：1-6h。
3、配水：HRB400ED采用16#配水曲线；HRB400EX、HRB400EP采用17#配水曲线。
七、拉速控制
3、大包不自流情况下，引流次数最多不超过3次 ，若未成功引流则退钢包。
4、中包各流次允许开浇引流2次，超过2次禁止该流再次开浇，中包浇注周期内每流允许更换6次滑块，超过6次该流严禁更换滑块同时对滑块的使用进行跟踪，防止穿钢。
5、大包长水口浇注：
1）、每炉浇注结束检查长水口碗部有无冷钢，如有冷钢清理干净后方可使用。
五、中间包温度最佳控制目标：
钢种
出钢记号
开机第一炉温度（℃）
最佳钢包温度（℃）
液相线温度（℃）
HRB400ED
GT5461C2
1610-1630
1580-1610
1510
HRB400EX
GT54
1510
HRB400EP
GT5461P1
1610-1630
1580-1610
温度、拉速对应表
钢包冷修作业标准
钢包冷修作业标准目的：为防止断料，保证钢包正常使用，加强对钢包冷修环节的管理，为钢包使用提供数据依据，特制定本规定。
适用范围：钢包修砌、拆包等钢包冷修各环节。
细则：一、拆包作业1.作业准备1.1确认甩包时间，甩包原因。
1.2仔细检查钢包包壁、包底、水口座砖、透气砖厚度，有无较大砖缝或钻钢等现象。
根据检查情况与厂方确定修砌方法。
2拆包作业2.1作业准备2.1.1进入钢包内以前检查钢包内或包口上侧有无悬挂或松动钢渣，若有需及时处理，避免作业过程中钢渣坠落伤人。
2.1.2通知电工接好照明用灯。
2.1.3接好风镐，备好撬棍、铁锹钢丝绳等工具。
2.2拆包作业2.2.1小修包用风镐将透气砖座砖周围填缝料打掉，将透气砖与钢包底吹管断开，用塑料袋将钢包底吹管密封防止底吹管进入杂物影响底吹透气性能。
2.2.2中修包修补渣线部位时用风镐将渣线砖全部拆掉，并检查渣线砖与永久层之间缝隙是否有冷钢，如果有冷钢则需要清理干净后才可修砌。
2.2.3大拆包拆包时避免损坏永久层，拆包完毕应对永久层进行检查，有较大裂缝或有明显破损面超过时要进行修补。
2.2.4拆包完毕指挥天车将包内钢渣等杂物倒出。
2.3数据测量与记录认真填写拆包数据统计表。
3交包3.1拆包作业完毕通知修砌组。
3.2将钢包周转明示牌相应包牌挂至砌包栏。
二、永久层浇注1作业准备作业前先对振动棒、搅拌机等相关工器具和设备进行全面检查确认，发现问题不能正常使用及时报修，待一切调试正常后方可安排浇注。
2浇注作业2.1浇注包底永久层2.1.1打气眼：大拆包拆包后浇注前先对包壁所有通气孔进行疏通,未疏通包壳透气孔的禁止修砌。
2.1.2安放水口、透气砖模具（水口、透气砖模具安放时模具本体四周要刷涂废机油），包底清理干净。
2.1.3浇注：包底永久层高铝料整体浇注，加水量6±0.5％，搅拌均匀，浇注厚度为150mm。
用振动棒振动密实、排气充分，最后抹平。
2.2浇注包壁永久层2.2.1模具整体刷油，刷油前要把模具上的老料和灰尘清理干净，涂抹黄油(或废机油)要均匀；2.2.2用塑料薄膜把模具刷油面整体包裹起来，塑料薄膜要整体与模具粘结在一起，上部要把薄膜用绳子扎紧。
炼钢厂技术操作规程(全)
操作规程转炉冶炼基本工艺操作规程1 开新炉1.1 开新炉在保证烧结炉衬的同时，炼成合格钢水。
1.2 当铁水Si+P不足1.2％,装铁水前向炉内加FeSi配至1。
2％.1.3 渣料：石灰第一批20-30kg/t，开吹后一次加入,第二批50—60 kg/t,开吹后五分钟开始小批加入，拉碳前三分钟加完。
萤石一批料加2—3 kg，二批料酌情加入，但总量≯4 kg/t。
1.4 第一次拉碳时间≥25分钟，出钢≥1720℃。
1.5 使用氧压0。
7MPa,基本枪位1000mm。
1.6 开炉前10炉，必须连续冶炼，不得保温。
2正常炉操作2。
1 装入制度2.1.1 每班接班第一炉测量液面一次，以作为合适装入量及吹炼枪位的依据.2。
1.2 以出钢量计，当班装入量波动不得大于±1吨。
2。
1.3 分阶段定量装入，铁水＋废钢（或铁块）量见下表。
按炉龄分段装入量表2。
1。
4 回炉钢水不得大于装入量的1/2。
2.2 冷却制度以废钢和生铁块为冷却剂。
炼钢用各种冷却剂和非冷却剂冷却效果与影响终点温度参考表（以废钢冷却效果为1）见下表。
冷却剂和非冷却剂的冷却效果参考表2。
3 供氧制度2.3.1 采用分期定压、恒压变枪位操作。
氧压低于0.4MPa不得吹炼.各阶段氧压参考表2。
3.2 枪位控制基本枪位900—1100mm，波动枪位800—1200mm。
枪位调整要做到勤动少动。
正常情况应控制≯200mm/次。
以基本枪位为主要吹炼枪位,为迅速成渣,在开始吹炼时或炉渣返干时允许适当提高枪位.严禁过高枪位操作。
冶炼末期要采取低枪位操作，时间最少不少于60秒。
2。
3。
3 采用三孔喷头吹炼，喷头参数φ27×3—11，氧枪漏水时应及时换枪。
2.4 造渣制度要求吹炼全程化渣2。
4.1 除后吹炉次外，均采用留渣操作工艺。
即出完钢后，先向炉内加入石灰、白云石混合物，稠化炉渣，后吹炉次必须倒净炉渣，不得先加石灰，后倒渣。
2。
4.2 铁水Si＞0.8％时应采用双渣操作。
钢包用浇注料的研究与应用
钢包用浇注料的研究与应用1概述钢包是炼钢过程中的重要容器。
为了提高钢包的使用寿命，降低耐火材料的消耗，钢包用耐火材料从固定型转变为非晶态，并发展为全非晶态。
从经济、省工、环保等方面考虑，浇注施工已成为钢包施工的有效方法。
浇注施工的各种优点也促进了钢包浇注料的发展。
20世纪80年代初，我国开发了铝镁浇注料与水玻璃相结合，并开发了第二代无水玻璃铝镁浇注料，但仍不能满足钢水升温和钢包连续浇注的要求。
后来又进行了尖晶石浇注料的开发，如铝土矿尖晶石浇注料、镁铝尖晶石浇注料、铝尖晶石浇注料等。
莱钢炼钢厂（以下简称莱钢炼钢厂）目前使用的浇注料约为每月750t。
原料供应厂家多（4家），包装年限50~70炉，差异大，质量不稳定，生产管理不方便。
虽然这是一项整体合同，但耐火材料的消耗仍然很高。
随着炼钢步伐的加快和市场经济的发展，对包装时代提出了越来越高的要求。
莱钢炼钢厂有一套制砖生产线闲置。
通过对实际情况的调查分析，认为充分利用现有闲置设备生产钢包浇注料，对稳定质量、提高钢包龄、降低耐火材料消耗是可行的。
2浇注料工艺研究2.1原材料的分析和选择根据莱钢炼钢厂钢包用耐材的生产实际及我国丰富的高铝矾土资源，选用以优质高铝矾土熟料作骨料，镁砂粉、高铝矾土熟料细粉、刚玉细粉、尖晶石细粉作基质及无机结合剂结合。
（1）高铝铝土矿熟料是在1500～1700℃煅烧的铝土矿。
采用这种熟料作为骨料配料，可以保证浇注料的体积稳定性。
所选高铝矾土熟料的主要化学成分如表1所示。
（2）镁铝尖晶石的加入会在加热过程中生成镁铝尖晶石，在使用过程中产生膨胀和微裂纹，缓冲了材由于材料内部的热应力，它具有良好的抗热震性。
同时，由于浇注料中含有较多的镁铝尖晶石，对渣的渗透有较强的抑制作用。
所选镁铝尖晶石的主要化学成分为：al2o3:60%～64%；mgo:28%～32%。
添加量可根据尖晶石添加量与侵蚀指数的关系确定，添加量不得超过20%。
表1高铝矾土化学组成体积密度化学成分/%吸水率\\g.cm-3/%al2o3≥86fe2o3≤1.5ti2o3≤3.0cao+mgo≤0.4k2o+na2o≤0.4≥3.15≤1.0（3）镁砂选用中档镁砂，以细粉的形式加入。
12 连铸机的形式及设计
连续铸钢是把钢水直接连续地浇铸成铸坯的新工艺， 简称连铸；
主要设备由钢包、中间包、结晶器、结晶器振动装 置、二次冷却和铸坯导向装置、拉坯矫直装置、切 割装置、出坯装置等部分所组成。
2
重要的连铸工艺技术：
• • • • • 高拉速技术： 均匀强冷结晶器、保护渣、液压振动、 电磁制动、拉漏预报、辊道冷却等； 优质洁净钢铸坯生产技术： 大包下渣监测、大容量中间包、保护浇铸、 中间 包多重堰、过滤器、浸入式水口防堵塞、结晶器 液面控制、防卷渣、电磁搅拌、中间包加热、亚 包晶钢铸坯表面裂纹防止、多点矫直技术、二冷 动态控制、喷嘴堵塞自动监测、二冷喷水宽度控 制、压缩铸造、轻压下等； • 近终型连铸取得成功 3
4—单带式连铸机；
1—双辊式连铸机；
2—单辊式连铸机
3—双带式连铸机；
• •
5—轮带式连铸机
同步运动结晶器 连铸机机型
7
连铸机规格的表示方法
弧形连铸机规格表示方法为：aRb-C a—组成1台铸机的机数，机数为1时可以省略； R—机型为弧形或椭圆形连铸机； b—连铸机的圆弧半径，m，若椭圆形铸机为多个 半径之乘积，也表示可浇铸坯的最大厚度： 坯厚= b/(30～36) mm C—表示铸机拉坯辊辊身长度，mm，还表示可容 纳铸坯的最大宽度： 坯宽=C-(150～200) mm
大包下渣检测系统
长水口自动安置
热中间包循环使用 滑板＋步进液压缸控制 上装引锭杆 辊缝测量
80t密封中间包
垂直段3m
连浇自动操作(浇铸平台、搅拌站) 非正弦波振动 快速更换结晶器窄边改变浇铸铸坯厚度
钢包吹氩远程自动控制 10点弯曲 分节辊轻压下(17m) 气水喷雾二冷，喷嘴堵塞监测
HRB400E铸生产热轧带肋钢筋技术要求
1510
HRB400EP
GT5461P1
1610-1630
1580-1610
1511
六、工艺参数：
1、结晶器润滑方式：低碳保护渣；中间包辅材:低碳覆盖剂。
2、浸入式水口采用：使用铝碳水口，使用前必须烘烤，特殊情况下可短时间使用熔融石英水口，铝碳水口烘烤时间要求：1-6h。
3、配水：HRB400ED采用16#配水曲线；HRB400EX、HRB400EP采用17#配水曲线。
3、大包不自流情况下，引流次数最多不超过3次 ，若未成功引流则退钢包。
4、中包各流次允许开浇引流2次，超过2次禁止该流再次开浇，中包浇注周期内每流允许更换6次滑块，超过6次该流严禁更换滑块同时对滑块的使用进行跟踪，防止穿钢。
5、大包长水口浇注：
1）、每炉浇注结束检查长水口碗部有无冷钢，如有冷钢清理干净后方可使用。
记录编号：BSCV/01-015-01A
炼钢厂技术通知单
编号：NJLG20140602
连铸生产热轧带肋钢筋技术要求
制定
批准
日期
有效期：自 2014年9月14日
至2015年9月13日
李世晨
2014-9-14
一、目的：为了指导方坯连铸生产工艺，提高铸坯质量特制订本规定。
二、适用钢种：HRB系列钢种（HRB400ED、HRB400EX、HRB400EP）
三、浇注断面：150mm*150mm。
四、浇注方式：大包长水口+覆盖剂+浸入式水口+保护渣
五、中间包温度最佳控制目标：
钢种
出钢记号
开机第一炉温度（℃）
最佳钢包温度（℃）
液相线温度（℃）
HRB400ED
浇注铁水千万别超过20分钟！否则后果很严重！
浇注铁水千万别超过20分钟！否则后果很严重！今天，老铁跟大家聊一个比较忽视的问题：铸造浇注时间的问题。
一包铁水浇注用多长时间浇注完合适呢？这虽然没有标准的答案，但是，却有不能超越的最长时间。
铁水从电炉或冲天炉中倒入铁水包中，从铁水包中到浇完最后一个铸件，这段时间为浇注时间。
以一吨铁水包为例：铁水倒入铁水包，灰铸铁经过孕育后，球墨铸铁经过球化孕育后，开始向铸型中浇注。
从铁水入包到浇注完最后一个铸件。
一般浇注时间以不超过15分钟为佳。
最好能在12分钟左右浇注完。
那么，采取那些措施有助于铁水在合理时间内浇注完呢？一、浇注时间合理，出铁水温度就能控制在最佳温度出铁。
如：一包一吨铁水在15分钟内浇注完，15分钟内铁水包内铁水连续降温大概在100度以内。
以壁厚为10毫米灰铸铁件为例。
如果15分钟内浇注能浇注完，那么出铁温度控制在1520左右就可以。
如果浇注时间度超过20分钟，那么出铁温度就要提高到1580左右。
我们知道，浇注温度越高，铸件越容易出现缩孔、缩松、抽坑、变形缺陷。
而浇注温度过低时，铸件又容易出现浇不足、冷隔等缺陷。
可是，一旦一包铁水浇注时间过长，在这一包铁水浇主的铸件中既出现浇注温度过高的缺陷，也会出现浇注温度过低的缺陷。
这很容易理解，浇注前期的铁水因为出铁温度高，而出现高温浇注缺陷。
而后期铸件则出现低温浇注缺陷。
所以，我们在生产中一定要控制好浇注时间。
一些出现上述问题的铸造厂，其浇注温度都超过20分钟，铸件报废率高达20%以上。
而他们造成浇注时间过长的原因却很明显，就是浇注工人少，本来应该用三组浇注工人的活，为了节红浇注工人成本，用了两组，就使得浇注时间超过了20分钟。
浇注工人由两组增加到三组时，问题迎刃而解。
铸件成品率达到90%以上。
老板说，虽然增加了两个人，但少出废品，很划算。
二、综合控制铁水包内铁水降温幅度，有助于消除浇注缺陷一包铁水前期浇注温度与后期浇注温度差距越小，浇注出来的铸件前后质量差距越小，铸件质量越平稳。
钢水包安全使用规定
钢水包安全使用规定1、钢包首次使用时：首先要对浇包的各部分进行全面检查,对龙门钩,各防护装置,安全又等部件更应特别细致检查,如发现损伤,应及时更换。
初次使用要对浇包进行2倍载荷检验。
2、钢包搪衬的修砌:耐火材料(包括耐大砖,耐火泥,耐火泥浆)的材质应按钢液种类适当选择,例如,普通碳钢使用硅质火材料；普通合金钢使用铝质耐火材料；锰钢使用镁质耐火材料。
2.1、塞杆式包体使用必须按下列顺序,进行钢水口与耐火层的构筑；（1）、安装铸口砖于包底水口处,铸口砖在安装前应与塞头砖配对研磨。
(2),安装座砖。
(3)、用耐火砖搪衬包底与包壁,其中包底部分应修出向水口方向斜1/20斜度。
对于使用过的包体,如果耐火层侵蚀量不大,可以只更换水口部分耐火砖,进行部分耐火层的修补。
(4)、塞杆使用前必须按下列顺序,进行耐材料的构筑：将塞杆穿过研磨好的塞头砖,并与其固定好。
将袖砖套在塞杆上,并在袖砖孔与塞杆间充填干燥的细砂或石棉粉,塞头砖,袖砖与袖砖相接触面应涂耐火泥。
(3)、在袖砖端头加压盖,并用螺母通过压盖将袖砖压紧。
2.2、滑动水口式:首先安装滑动水口座砖,然后按照规定的耐火材料的厚度修筑耐火材料。
3、钢包烘烤：3.1、将装好耐火材料的塞杆安装在横臂上,安装时必须调整塞头砖与铸口砖的同心度,以保证密封,调整完毕后,用螺母将塞杆与横臂可靠固定。
3.2,组装完毕后,新修耐火材料的浇包,应在使用前6小时进行彻底烘烤,烘烤温度应由低至高逐步增加(800℃，恒温1小时)。
3.3、浇包烘烤时将吊架放下,烘包可用煤气或天然气,使用过的浇包烘烤时间可以缩短,但烘烤时间不小于2小时,烘烤温度不低800℃。
4、浇铸使用时：4.1、浇铸前首先检查安全卡叉是否可靠。
4.2、把浇包的注口与铸型的浇杯口对齐。
4.3、浇注前应用杠杆压紧塞杆,同时松开锁紧螺栓,使浇包处于被浇状态,浇注时缓慢提起塞杆,金属液即从底部水口流出,塞杆提起距离愈大,金属液流量愈大。
炼钢厂中间包永久层整体浇注技术操作规程
XX炼钢厂中间包永久层整体浇注技术操作规程1、主体内容及适用范围本规程规定了第三炼钢厂连铸机中间包永久层整体浇注工艺技术操作的内容、要求及注意事项，并提出了常见事故的处理方法，本规程适用于伴坯连铸机中间包。
2、中间包永久衬用原料的技术条件：中间包永久衬使用专用浇注料，其技术要求如下：3、中间包永久衬整体浇注：3.1、浇注前准备：包壳要求无变形，本体无裂纹，焊缝无裂开。
包壳要求吊耳良好，水口平整无冷钢，包壳排气孔必须畅通。
采用中间包专用浇注料。
模具外壁涂一层废机油（或3#锂基脂）。
先把待浇包壳放平，然后放置座砖模，座砖模中心与水口中心对中，对中误差≤5mm，然后四周填入少量填料与边框固定。
测量从包底钢板面到座砖模顶面的距离，根据这一距离长度在内壁四周用粉笔画线，作为包底厚度界限，包底厚度必须保证在120-150mm 范围内。
做好各类操作的记录准备工作要求健全且保存备查）。
3.1.9 选用Φ6.5～8mm的普通钢筋，截成若干，制成60度夹角的“Ｖ”字型构件。
3.1.10 将中包钢壳内壁清理干净。
3.1.11 按一定间距（约200×200mm）将“Ｖ”型金属锚固件牢固地焊到包壁和包底上，并要预留出包底水口眼模具位置。
3.1.12在焊好锚固件后，在钢壳内壁刷一层水玻璃，贴一层厚20mm 的耐火纤维毡，要求贴严、贴齐（或使用火泥粘贴）。
3.2、浇注料的检查及混匀在使用前要对浇注料进行检查，若有受潮、变质结块等问题不能使用。
将适量浇注料加入强制搅拌机内干混1－2分钟，然后加7%-8%的洁净自来水混匀5-6分钟，保证搅拌后的泥料没有干粉和硬泥团，并注意调节好料的稠度和流动性。
拌好的料要在15分钟内加入模内，并进行振动（不能大于终凝时间）。
包底或包壁永久层必须一次连续浇注完成，每批料的间隔时间要小于20分钟。
浇注料应在15℃以上的气温下使用，若气温太低，应加入促凝剂（Na2SiF6加0.125-0.2%）和防冻剂。
钢包允许浇注时间
钢包允许浇注时间为了使钢包内的钢液不致因散热太多而形成包底凝壳，又能充分发挥其延长浇注时间的潜力，保证浇注的顺利进行，必须适当地确定不同容量的钢包允许浇注时间。
克伦纳及塔尔曼经验公式f G T⨯-=3.02.0l g max(7－1)式中T max —— 钢包允许的最长浇注时间(min)G —— 钢包的容量(t)ƒ —— 质量系数，要求严格的钢种ƒ＝10，要求较低的ƒ＝16，ƒ的差别在于对浇注温度的控制要求不同，对于质量要求高的低温浇铸钢种，钢液过热度小，T max 必然短，反之过热度可大一些，浇注时间可延长。
不同容量钢包允许浇注时间的计算值及推荐值见表7－3。
表7－3 不同容量钢包所允许的浇注时间（min ） 钢包容量（t ）20 30 50 60 70 120 130 300 允许的浇注时间（ min ）由经验公式计算值 37 42 50 53 55 63 64 76 实际达到的时间国内 40～45 60～70 国外40 45 50 60 75～90 ～120 设计推荐24～2628～3240～5045～50～5070～7570～80～120（2）铸坯断面铸坏断面尺寸以其冷态时的尺寸表示、称铸坯断面的公称尺寸。
铸坯断面的形状和尺寸主要根据铸坯的用途来确定，当铸坯供轧制钢材用时，它是根据轧钢机对坯料的要求确定，同时也要考虑到目前弧形连铸机所能浇铸的实际断面尺寸以及对铸坯质量的影响。
目前连铸机可以生产的连铸坯极限断面尺寸范围大致是：方坯（50×50）～（450×450）mm ，矩形坯（50×108）～（400×560）mm ，板坯最大为310×2500mm,圆坯Φ40～Φ450mm ，异形坯120×240mm(椭圆形)，Φ450×Φ100mm （中空形），460×400×120，356×775×100mm(工字形)。
方坯连铸机图解
（3）能实现完全凝固或带液相铸坯的矫直，并保证 矫直过程中不影响铸坯质量；
（4）在满足工艺要求的条件下，结构应简单，便于 安装调整
钢在600~1200℃时的力学性能
钢种 强度/
用于GIS或者罐式断路器更方便 HVDC换流站、串补平台
• 圆弧半径：铸机的圆弧半径R指铸坯外弧曲率 半径，单位是m。它是确定弧形连铸机总高度 的重要参数，也标志所能浇注铸坯厚度范围。
• 铸坯断面尺寸规格 小方坯：70mm×70mm~200mm×200mm 大方坯：200mm×200mm~450mm×450mm 矩形坯：150mm×100mm~400mm×560mm 板坯： 150mm×600mm~300mm×2640mm 圆坯： ∮80mm~450mm
三、连铸机的工艺参数
根据铸坯的断面尺寸参考最终成材断面 与铸坯断面的压缩比，同时根据炼钢能力 确定连铸工艺参数。 1、拉坯速度：可用经验公式来选取。 1.1 用铸坯断面确定拉速
Vc=KL/F 式中 L—铸坯断面周长，mm；
F—铸坯断面面积，mm2； K—断面形状速度系数，m·mm/min。
1.2 用铸坯的宽厚比确定拉坯速度 铸坯的厚度对拉坯速度速度影响最大，由 于板坯的宽厚比较大，所以可采用以下经 验公式确定拉速：
（5）根据连铸对钢质量要求，也可将部分炉 外精炼手段移到中间包内实施，即中间包 冶金。
可见，中间包有减压、稳流、去渣、贮 钢、分流和中间包冶金等重要作用。
1.3 中间包车
中间包车是用来支承、运输、更换中间 包的设备；车的结构要有利于浇注、捞渣 和烧氧等操作；同时还应具有横移、升降 调节和称量功能。
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钢包允许浇注时间
为了使钢包内的钢液不致因散热太多而形成包底凝壳，又能充分发挥其延长浇注时间的潜力，保证浇注的顺利进行，必须适当地确定不同容量的钢包允许浇注时间。
克伦纳及塔尔曼经验公式
f G T
⨯-=
3
.02
.0l g max
(7－1)
式中T max —— 钢包允许的最长浇注时间(min)
G —— 钢包的容量(t)
ƒ —— 质量系数，要求严格的钢种ƒ＝10，要求较低的ƒ＝16，ƒ的差别在于对浇注温度的控制要求不同，对于质量要求高的低温浇铸钢种，钢液过热度小，T max 必然短，反之过热度可大一些，浇注时间可延长。
不同容量钢包允许浇注时间的计算值及推荐值见表7－3。
表7－3 不同容量钢包所允许的浇注时间（min ） 钢包容量（t ）
20 30 50 60 70 120 130 300 允
许的
浇注时间
（ min ）
由经验公式计算值 37 42 50 53 55 63 64 76 实际达到的时间
国内 40～45 60～70 国外
40 45 50 60 75～90 ～120 设计推荐
24～26
28～32
40～50
45～50
～50
70～75
70～80
～120
（2）铸坯断面
铸坏断面尺寸以其冷态时的尺寸表示、称铸坯断面的公称尺寸。
铸坯断面的形状和尺寸主要根据铸坯的用途来确定，当铸坯供轧制钢材用时，它是根据轧钢机对坯料的要求确定，同时也要考虑到目前弧形连铸机所能浇铸的实际断面尺寸以及对铸坯质量的影响。
目前连铸机可以生产的连铸坯极限断面尺寸范围大致是：方坯（50×50）～（450×450）mm ，矩形坯（50×108）～（400×560）mm ，板坯最大为310×2500mm,圆坯Φ40～Φ450mm ，异形坯120×240mm(椭圆形)，Φ450×Φ100mm （中空形），460×400×120，356×775×100mm(工字形)。
从铸坯的内部质量看，椭圆形断面是一种比较理想的断面形状，这是因为： ①它的两个宽弧形外壳不易妨碍铸坯内部的收缩，因而产生内裂的倾向小。
②结晶过程终点不会集中在铸坯的中心而是沿断面的长轴分布，因而偏析、疏松等缺陷也是分散的。
但由于椭圆形的结晶器制造比较困难，椭圆坯在加热炉内移动也不方便，所以这种断面一般不采用。
矩形坯比较接近椭圆坯而又不存在结晶器制造方面的困难。
从生产能力上看，如果拉速相等，则矩形坯的生产能力要比厚度相当的方坯连铸机要高。
矩形坯的宽厚比不宜过大，其轴线比以l ：1.6为宜。
在满足质量要求的前提下，要使浇铸断面尽量接近成品规格的断面尺寸，实现一火成材。
钢材的组织结构及机械性能主要是通过轧制时的压缩比来保证的，压缩比是铸坯横断面积与轧材横断面面积之比。
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通常4：1～6：1的压缩比即能满足一般产品对机械性能的要求。
目前，比较普遍生产
的连铸坯是方坯，矩形坯和板坯，此外还有工字坯，圆坯等异形坯。
各种断面的铸坯与轧机的配合情况如表7－4所示。
表7－4铸坯断面与轧机的配合情况
铸坯断面（mm2）轧钢机
方坯扁坯
90⨯90～120⨯120 120⨯120～150⨯150 140⨯140～200⨯200 100⨯150
150⨯180
160⨯280
400/250 轧机
500/350 轧机
650 轧机
板坯120⨯600 120～200⨯700～1000 200～250⨯1200～1500
300⨯2000
100～110⨯600
140⨯1100 700，750 带钢轧机
2300中板轧机1450，1700热连轧机4200特厚板轧机700，1200 行星轧机。