课件 连铸工艺与设备-结晶器

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连铸连轧生产:结晶器

连铸连轧生产:结晶器

双锥度、多锥度甚至抛物线型锥度,以便更符合钢液凝固时体
积的变化规律,但是这种结晶器加工困难,使用并不普遍。
2.4.2 结晶器的重要参数
2 结晶器倒锥度
实际生产过程中要根据铸坯断面、拉速和钢的高温收缩率综 合选定合适的结晶器倒锥度,如果倒锥度选取过小,则坯壳与 结晶器铜板之间的气隙过大,可能导致铸坯变形,产生角部纵 裂纹等缺陷;如果倒锥度选取过大,会增加拉坯阻力,容易产 生横裂纹。
谢谢同学们!
对于板坯连铸机,目前都是采用宽度可调的结晶器。
2.4.1 结晶器的类型与构造
(3)多级结晶器:随着连铸技术的不断发展进步,连铸机 的拉速不断提高,出结晶器下口时坯壳的厚度越来越薄,为了 避免因坯壳厚度过薄导致漏钢等恶性事故,在结晶器下口安装 足辊、冷却板或冷却格栅,称为多级结晶器。
2.4.1 结晶器的类型与构造
1605
8
1702
1685
8.5
1803
1785
9
2007
1985
11ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.4.2 结晶器的重要参数
3 结晶器断面 (3)板坯结晶器
B 结晶器窄边,与结晶器的辊缝制度以及动态轻压下工艺密
切相关,不同连铸机差别很大,所以无法推荐普遍适用的计算
公式。对于具有全程动态轻压下连铸机,可以参考
250mm 300mm 400mm
2.4 结晶器
2.4.2 结晶器的重要参数
1 长度 作为一次冷却,结晶器长度是一个非常重要的参数,它是保 证连铸坯出结晶器时能否具有足够安全坯壳厚度的重要因素。 如果长度太短,出结晶器下口时铸坯厚度达不到安全厚度,容 易产生漏钢事故;如果长度太长,拉坯阻力大,加工也困难。 所以,确定结晶器长度的主要依据是铸坯出结晶器下口时的坯 壳最小安全厚度,具体计算过程如下:

连铸工艺部分讲义 ppt课件

连铸工艺部分讲义 ppt课件
13
第一部分:
二、中间包
连铸耐材
14
第一部分:
二、中间包
连铸耐材
15
第一部分: 连铸耐材
二、中间包
4、中间包的准备 :
4.1 快换机件、上水口、座砖安装 4.1.1 喷涂:用石墨粉喷涂上水口座圈外圆和快换机构的加紧环内壁。 4.1.2 吻合:下装上水口并使其下表面露出加紧环1~2mm,调整上水口吹氩 进气口,必须使其与快换机构的吹氩喷嘴吻合。 4.1.3 检测压力:检查快换机构里的空气弹簧,其压力在1200~1600N。 4.1.4 清理:清理干净盖板下表面、上水口下表面和中包座圈上表面。 4.1.5 确认垂直:在中间包上方目测上水口是否垂直于水平面,否则重装。 4.1.6 捣打紧密:座砖、上水口座圈、定位板之间的缝隙必须使用已拌匀的 捣打料捣打紧密。 4.1.7 涂抹结合面:上水口与座砖结合面泥浆饱满,泥浆用玻璃水混成。 4.1.8 座砖就位:座砖底面与定位板上表面在安装前必须干净,就位后用木 锤打结实。 4.1.9 测试:安装完毕后用浸入式水口测试快换机构2次,观察快换机构是 否灵活,观察上水口与浸入式水口之间有无缝隙。
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第一部分: 连铸耐材
二、中间包
8、关于长寿命中间包:
26
第一部分: 连铸耐材
二、浸入式水口
1、作用: 隔绝空气,防止
钢水二次氧化。
2、材质:
大多为镁碳或铝碳 加锆质材料组成, 也有石英材料制成 的。
结晶器卷渣示意图
保护渣层
结晶器卷渣示意图
A,B,C为卷渣处
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第一部分: 连铸耐材
二、浸入式水口
一、连铸耐材
连铸耐材
8
第一部分:
二、中间包
连铸耐材

结晶器保护渣PPT课件

结晶器保护渣PPT课件

大于15%,如果是采用低氟或者无氟保护渣,
二冷水的成本可节约90%,而且由于减轻了铸
机的腐蚀,使得设备维修成本降低,喷嘴寿命
延长。
•19Leabharlann Cr、Ti的影响不锈钢中含有Cr、Ti等元素,因此,保护渣必须具
6.
备净化结晶器内钢渣界面上的Cr2O3、TiO2等夹杂物的 保 能力,并且吸收夹杂物后其性能稳定。
坯 质
对连铸板坯,ηv值应控制在0.20~0.35P·m/min。




纵裂纹长度与液渣层厚度关系
•15
表面横向裂纹
横裂纹大多沿着振痕的波谷处发生的。保护渣的
5.
保 护
物性影响振痕的深浅,浅而圆滑的振痕可获得光滑 的铸坯表面,改善渣子的性能可使振痕深度变浅,

减轻横裂纹的发生。








•16
浇注相同钢种和相同断面,由于拉速差别较大,

使用的保护渣有很大差异,如板坯拉速1m/min
择 和 使 用
和拉速1.6m/min,其保护渣性能差别较大。因
为保护渣在结晶器内有一个最佳的液渣流入范围, 它是以液渣黏度(η)和浇注速度(v)等参数为
基础确定的。当参数ηv2=0.3~0.7Pa·
(m/min)2或ηv=0.1~0.35P·m/min时,其摩擦 力和热流最小,铸坯润滑良好和传热均匀,从而 保证获得良好的铸坯和工艺的顺行。
护 渣 的
较小范围,一般为0.3~0.6kg/t钢。当消耗量低 于0.25kg/t时,应当进行换渣操作。




•25
7.
保 护 渣 的 性 能 评 价

连铸结晶器

连铸结晶器

连铸结晶器结晶器是连铸机非常重要的部件,是一个强制水冷的无底钢锭模。

称之为连铸设备的“心脏”。

结晶器的定义:一种槽形容器,器壁设有夹套或器内装有蛇管,用以加热或冷却槽内溶液。

结晶槽可用作蒸发结晶器或冷却结晶器。

为提高晶体生产强度,可在槽内增设搅拌器。

结晶槽可用于连续操作或间歇操作。

间歇操作得到的晶体较大,但晶体易连成晶簇,夹带母液,影响产品纯度。

这种结晶器结构简单,生产强度较低,适用于小批量产品(如化学试剂和生化试剂等)的生产。

结晶器的作用:(1)使钢液逐渐凝固成所需要规格、形状的坯壳;(2)通过结晶器的振动,使坯壳脱离结晶器壁而不被拉断和漏钢;(3)通过调整结晶器的参数,使铸坯不产生脱方、鼓肚和裂纹等缺陷;(4)保证坯壳均匀稳定的生成。

结晶器的类型(1)结晶器的类型按其内壁形状,可分为直形及弧形等1)直型结晶器。

直形结晶器的内壁沿坯壳移动方向呈垂直形,因此导热性能良好,坯壳冷却均匀。

该类型结晶器还有利于提高坯壳的质量和拉坯速度、结构较简单、易于制造、安装和调试方便;夹杂物分布均匀;但铸坯易产生弯曲裂纹,连铸机的高度和投资增加。

直形结晶器用于立式和立弯式及直弧连铸机。

2)弧形结晶器。

弧形结晶器的内壁沿坯壳移动方向呈圆弧形,因此铸坯不易产生弯曲裂纹;但导热性比直形结晶器差;夹杂物分布不均,偏向坯壳内弧侧。

弧形结晶器用在全弧形和椭圆形连铸机上。

(2)按溶液获得过饱和状态的方法可分蒸发结晶器和冷却结晶器;按流动方式可分母液循环结晶器和晶浆(即母液和晶体的混合物)循环结晶器;按操作方式可分连续结晶器和间歇结晶器。

通俗的讲连铸结晶器:就是一个钢水制冷成型设备。

基本由框架,水箱和铜板(背板与铜板),调整系统(调整装置,减速机等);润滑系统(油管油路),冷却系统和喷淋等设备组成。

连铸结晶器需要和连铸结晶器保护材料(渣)一同使用。

保护材料用途:1.确保连铸工艺顺行;2.改善铸坯表面质量连铸结晶器钢水流动控制技术1、连铸板坯的表面和内部缺陷与结晶器内钢液的流动状态密切相关。

《连续铸造及其与轧制的衔接工艺》课件

《连续铸造及其与轧制的衔接工艺》课件
连铸坯形状规格取决于:炼钢炉容量,轧机组成,轧材品种规格及质量要 求。 保证压缩比 2.2 连铸与轧制衔接模式及连铸-连轧工艺 (1) 连铸坯直接轧制工艺(CC-DR)补偿加热 (2) 连铸坯直接热装轧制工艺(CC-DHCR或HDR)也称为高温热装炉轧制 工艺,奥氏体区装炉。 (3) 低温热装工艺(Ar3~Ar1),两相区装炉 (4) 低温热装工艺(Ar1~….)共析转变结束后装炉 (CC-HCR) (5) 常规冷装炉轧制工艺
1)连铸坯内部绝热技术和烧嘴加热技术相结合。 2)火焰切割机附近采用板坯边部加热装置。可采用电磁感应 加热或煤气烧嘴加热。
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
1.3 连铸生产工艺 注意防止各种缺陷的产生,严格控制浇注温度,化学成分要求严格。控制
Mn/Si和Mn/S。 拉坯速度-重要的工艺参数。 根据钢种不同,控制二次冷却区的冷却强度,控制各种缺陷的产生。
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
2连铸与轧制的衔接工艺 2.1钢坯断面规格及产量的匹配衔接
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
1.1连续机类型 按铸坯断面形状分:厚板坯、薄板坯、大方坯、小方坯、
圆坯、异型坯、椭圆坯连铸机。 按铸坯运行轨迹分:立式、立弯式、垂直-多点弯曲式、
垂直-弧形、多半径弧形(椭圆形)、水平式、旋转式连 铸机。 1.2连铸机组成 钢水运转装置(钢水包、回转台)、中间包及更换装置、 结晶器及其振动装置、二冷区夹持辊及冷却水系统、拉引 矫直机、切断设备、引锭装置。
《连续铸造及其与轧制的衔 接工艺》
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
1连续铸钢技术 将钢水连续注入结晶器,待钢水凝成硬壳后从结晶器出口
连续拉出或送出,经喷水冷却,全部凝固后切成坯料或直送 轧制工序。
(1)钢水在结晶器内得到迅速而均匀的冷却凝固,细晶 区较厚,柱状晶不发达。

连铸设备教学课件PPT

连铸设备教学课件PPT
种允许范围内,并参照同类连铸机生产达 到的操作拉速,来选择适当的拉坯速度, 以保证铸机与前后工序能力相匹配。
拉坯速度
• 通常,连铸机冶金长度确定后,铸机可能
达到的最大拉速也就随之确定,拉速和冶
金长度是相互联系、相互制约的。
• 铸机可达到的最大拉速按下式计算:
式中
vmax
K 2Lm
2
vmax: 最大理论拉速,m/min K: 凝固系数,mm ·min-0.5 Lm: 冶金长度,m : 最小坯壳厚度,mm
• 在铸坯内钢水完全凝固之前,上部结构和立式 连铸机相同。
• 在铸坯完全凝固之后,用顶弯设备将铸坯顶弯, 使铸坯在水平方向进行切割和出坯,大大减小 设备总高度
• 小断面(100mm*100mm)铸坯完全凝 固时间短,大断面150mm*150mm以上) 铸坯完全凝固时间长。大断面不适合通过顶弯 降低设备高度。顶弯设备庞大。
• 内外弧冷却强度不一致。所以要合理布 置二冷强度。
设备高度的降低,使得弧形连铸机得到广 泛使用
多点矫直弧形连铸机基本特点
多点矫直弧形连铸机基本特点
• 原理和设备和单点矫直弧形连铸机一样。 • 拉速增加,使得钢水不能在四分之一圆弧内完
全凝固,因此在矫直时,铸坯中心还有钢液液 芯,形成所谓带液芯矫直。 • 单点矫直会导致带液芯矫直时的一次变形量大, 铸坯中心区产生裂纹缺陷。而将一次变形变成 多次变形,可解决这一问题。
• 铸机长度按冶金长度确定,取1.1倍冶金长度。
连铸机总体尺寸(长度)
• 连铸机总长度是指从结晶器外弧线(即 连铸机基准线)至冷床后固定挡板的距 离,与采用的引锭杆型式有关。
• 如图
连铸机总体尺寸(长度)
• L=R十L1十L2+ L3十L4十L5

板坯连铸机结晶器研究课件

板坯连铸机结晶器研究课件

摘要结晶器是钢坯连续铸造的关键设备,其设计和制造的优劣直接影响到连铸生产的正常与稳定。

本文就目前连铸结晶器采用的铜板材料及铜板材料表面处理技术的发展现状进行了总结和分析。

指出针对板坯结晶器窄面铜板易高温变形、磨损的情况,采用高强度、高导热率的弥散强化铜材料,进而延长结晶器的维修周期,提高生产效率。

同时针对现有结晶器铜板表面改性技术的优缺点,发展新型合金涂、镀层技术,进一步提高涂、镀层的硬度,耐磨和耐腐蚀性能。

目前结晶器铜板表面处理的几种方法:电镀法、热喷涂法、化学热处理法以及具有潜在发展前景的激光熔覆法。

激光熔覆法由于具有清洁无污染,成品率高以及性价比高等特点,具有广阔的发展和应用空间。

而且,通过优化熔覆工艺参数,设计合理的熔覆材料体系,能够形成与铜板呈冶金结合的优良抗热耐磨复合涂层,从而显著提高结晶器的使用寿命。

关键词:结晶器;化学热处理;激光熔覆;铜板AbstractThe progress of mould plates was reviewed in continuous casting. The techniques such a solution or aging or forming or fine crystal and their combination were an effect tiveme thod which benefit for high conductivity and high strengthen of copper base alloy. Copper base composite maerial through dispersion technique and composite hardening and surface strengthening have more promising for mouldes in the future.Based on the current study stat of surface strength ening on copper crystallizer, several surface treatment means,such as electro plating thermal spraying,penetration and laserclad dingte chnique with potential development are described. Because of cleanliness without any pollution, high finished product ratio and high performance costratio, laser cladding has wide development and application range. Moreover, by optimizing process parameters and designing suitable material system, fine hea-t resistant and wear-resistant coating having metallurgy bonding with copper substrate can be fabricated, therefore, it may notably improve the service life of copper crystallizer.Key words:Copper crystallizer; Electroplating; Thermal Chemical heat treatme;Copper plate目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1连扎连铸简介 (1)1.2工艺流程 (3)1.3板坯连铸机质量优势 (4)1.4研究背景 (5)1.5国内外状况 (6)1.6结晶器概述 (7)1.7结晶器存在的问题 (9)1.8结晶器使用前的安全检查 (9)1.9本章小结 (10)第2章结晶器夹紧装置的选择计算 (11)2.1结晶器夹紧装置简介 (11)2.2结晶器夹紧受力分析及计算选择 (12)2.3结晶器宽边调整机构的安装 (14)2.4本章小结 (14)第3章结晶器调宽装置的选择计算 (15)3.1调宽装置简介 (15)3.2调宽装置的确定和基本参数的选择 (16)3.3调宽装置驱动选择 (18)3.4窄边调整机构的安装 (18)3.5本章小结 (19)第4章结晶器铜板及水箱的选择计算 (20)4.1结晶器铜板的设计 (20)4.1.1结晶器长度的选择 (20)4.1.2结晶器断面尺寸和倒锥度 (22)4.1.3结晶器铜板材质及表面镀层的选择 (23)4.1.4铜板厚度计算 (24)4.2水箱设计 (25)4.3本章小结 (26)第五章结晶器振动装置的应用和发展 (27)5.1振动装置的概述 (27)5.2结晶器的振动方式 (27)5.3总结 (30)5.4本章小结 (31)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (35)第1章绪论1.1连扎连铸简介连铸连轧全称连续铸造连续轧制(Continue Casting Direct Rolling,简称CCDR),是把液态钢倒入连铸机中轧制出钢坯(称为连铸坯),然后不经冷却,在均热炉中保温一定时间后直接进入热连轧机组中轧制成型的钢铁轧制工艺。

连铸工艺设备连铸设备及主要工艺参数

连铸工艺设备连铸设备及主要工艺参数

连铸工艺设备连铸设备及主要工艺参数一、结晶器:结晶器是连铸设备的关键部件,它通过将冷却水冷却的金属液体,使其逐渐凝固形成连续的铸坯。

结晶器主要由结晶器壳体、结晶器底板、冷却水管等组成。

其中,结晶器壳体一般采用无缝钢管制成,具有良好的耐热性和耐腐蚀性。

二、铸坯:铸坯是由熔融的金属液体通过连铸工艺凝固而成的连续坯料,它具有一定的长度和截面形状。

铸坯的形状和尺寸可以通过调整连铸设备的结晶器壁厚、结晶器型号以及挤压辊的工作方式来控制。

三、结晶壳:结晶壳是指金属液体通过结晶器壁形成的凝固层,它的厚度可以通过调整冷却水的流量和结晶器的温度来控制。

结晶壳的形成决定了铸坯的坯壳厚度和坯壳质量,对后续的连轧和热处理工艺有着重要影响。

四、冷却水系统:冷却水系统主要是用于冷却结晶器和铸坯的工艺介质,通过调整冷却水的温度和流量,可以控制铸坯的冷却速度和坯壳的厚度。

冷却水系统包括冷却塔、冷却水管道、冷却水泵等设备。

五、振动系统:振动系统是用来防止铸坯表面的凝固层结构不均匀和铸坯内部的气孔等缺陷的产生,它利用振动的力量将铸坯表面的结晶层与金属液体不断混合,以提高铸坯的质量。

六、铸坯切割系统:铸坯切割系统是将连铸的整坯切割成所需长度的小块铸件,以便后续的加工和使用。

铸坯切割系统包括切割机、切割刀具等设备。

七、传动系统:传动系统主要是将连铸工艺设备的动力传递给各个部件,以确保连铸过程的连续和稳定。

传动系统包括电机、减速机、联轴器等设备。

八、电气控制系统:电气控制系统是连铸设备各个部件之间的信息交流和工艺参数调整的重要手段,它通过传感器、PLC控制器等设备实现对连铸过程的自动控制。

与连铸设备相关的主要工艺参数包括:1.结晶器温度:结晶器温度决定了铸坯的凝固速度和结晶壳的厚度,通常在1000℃-1500℃之间。

2. 冷却水流量:冷却水的流量决定了铸坯的冷却速度和坯壳的厚度,通常在20-100L/min之间。

3. 振动频率和振幅:振动频率和振幅的调节可以改善铸坯的结晶层结构,通常在50-150Hz和0.2-0.5mm之间。

连铸主要设备介绍页PPT文档

连铸主要设备介绍页PPT文档
臂和扒渣耙子摆动,将铁水渣扒除。 7、铁水罐倾翻车:主要是两个液压缸 8、渣罐及渣盘车、电子称、电控系统、液压渣、
氮气管路
精炼设备简介
一、二次冶金工艺流程: 高炉——铁水预处理——转炉——钢水二次精
炼——连铸 二、主要的精炼方式: 二次精炼就是对转炉钢水根据目的进行炉外(相
长水口操作机构位于长水口操作平台上, 并有一个保护罩以防钢水喷溅。
液压动力来源是铸机主液压系统。
9、结晶器确定铸坯的断面形状,钢液在结晶器内 开始冷却凝固,并形成足够的坯壳。是连铸机上 最关键的部件之一,成为连铸机的心脏。
结晶器的主要部件包括结晶器框架、结晶器插入 件宽边、结晶器插入件窄边、结晶器足辊、窄面 铸坯导向辊及结晶器罩等组成。
2、钢包回转台

连铸机生产过程中,用于承载和转送钢水包,
能以最短的时间将钢水包从接收位置转送至浇注
位置。钢包的加速、减速及定位通过PLC系统和
行程开关来完成。另外,也可采用手动回转模式。
由于回转台设置了两个回转臂,因而可实现多炉
连浇,减少了车间吊车作业。每个臂可独立提升,
两臂同时旋转,并具有钢包加盖功能,实现钢水
为使中间罐浸入式水口在浇注位对准结晶器, 在车上设有行走方式微调(变频调速)和横向 微调机构。中间罐车的升降机构,可把侵入式 水口插入结晶器内。称量装置可称量中间罐内 的钢水重量。
4、带盖中间罐:用于贮存及分配钢水。钢包内的 钢水注入中间罐后,在其中均匀温度及成分,钢 水中的非金属夹杂物充分上浮,然后通过安装在 下面的浸入式水口由塞棒控制送入结晶器内。
对于转炉)处理。为了创造最佳的冶金反应条件, 所采用的基本手段不外乎搅拌、真空、加热、渣 洗、喷吹及喂丝等几种或几种的组合。 根据主要 功能,常见的精炼设备有: 吹氩设备、喂丝设备、LF炉 、DH、RH、LVD、 ASEA-SKF、V0D等

连铸ppt-4

连铸ppt-4

中间包小车
一、中间包小车的作用 (1)中间包小车是用来支承、运输、更换中间包的设备。 )中间包小车是用来支承、运输、更换中间包的设备。 它设置在浇注平台上, 它设置在浇注平台上,可沿中间包的烘烤位和浇注位之间 的轨道运行。 的轨道运行。 (2)中间包小车还应具有运行、升降、横移对中等功能。 )中间包小车还应具有运行、升降、横移对中等功能。 二、对中间包小车的要求 (1)中间包小车应起动迅速,停位准确,便于操作。具有 )中间包小车应起动迅速,停位准确,便于操作。 横移和升降调节装置, 横移和升降调节装置,准确调整中间包水口与结晶器中心 的位置; 的位置; (2)它的结构要有利于连铸操作,如观察结晶器、安装浸 )它的结构要有利于连铸操作,如观察结晶器、 入式水口、加保护渣、捞渣和烧氧等; 入式水口、加保护渣、捞渣和烧氧等; (3)更换中包过程中不妨碍其它设备的运行; )更换中包过程中不妨碍其它设备的运行; (4)对于大型板坯连铸机采用浸入式水口保护浇注时,中 )对于大型板坯连铸机采用浸入式水口保护浇注时, 包小车应有升降机构,便于装卸浸入式水口; 包小车应有升降机构,便于装卸浸入式水口; (5)应有中间包钢水的称量装置。 )应有中间包钢水的称量装置。
4、升降装置 、 采用电动或液压升降。升降速度一般在2m/min,两侧升 采用电动或液压升降。升降速度一般在 , 降一定要同步,应有自锁定位功能, 降一定要同步,应有自锁定位功能,主要用于装卸浸入式 水口。 水口。 5、长水口安装装置 、 用来将钢包长水口安装在钢包滑动水口上, 用来将钢包长水口安装在钢包滑动水口上,如果长水口损 坏还可及时更换,该装置在中间包车的车架上。 坏还可及时更换,该装置在中间包车的车架上。 6、电缆拖引装置 、 中间包车的输电电缆通过电缆卷筒或拖引链输送的。 中间包车的输电电缆通过电缆卷筒或拖引链输送的。它一 端固定在操作平台上,另一端在中包小车上, 端固定在操作平台上,另一端在中包小车上,随中间包车 行走引放或卷收。 行走引放或卷收。 7、溢流槽 、 钢包水口发生事故时,中包内钢水会因液面过高而溢流, 钢包水口发生事故时,中包内钢水会因液面过高而溢流, 溢流钢水通过溢流槽流入设置在连铸平台上的事故钢包, 溢流钢水通过溢流槽流入设置在连铸平台上的事故钢包, 保护设备不受损坏。 保护设备不受损坏。

连铸工艺、设备--01连铸设备及主要工艺参数

连铸工艺、设备--01连铸设备及主要工艺参数

连铸坯形状和尺寸: 小方坯: 70mm × 70mm ~200mm × 200mm 大方坯: 200mm ×200mm ~450mm × 450mm 矩形坯: 150mm × 100mm ~400mm × 630mm 板坯: 150mm × 600mm ~300mm × 2640mm 圆坯: Ф80 ~450mm
AA' A' C ' 0.5D 100 % 100 % 100 % CC ' OC R 0.5D
由于R>>D,故上式可近似写成:
ε=
0 .5 D ×100% R
ε ≤„ε‟ 则: R≥ 0.5 D (m) [ ]
式中 „ε‟:允许延伸率,它主要取决于浇铸钢种、铸 坯温度以及对铸坯表面质量的要求等。对普碳钢和 低合金钢 „ε‟=1.5 ~2.0%
×Vmax )-
2 h ] ∕π
②按铸坯矫直时允许最大延伸率计算铸机半径 原则: 矫直时内弧表面延伸率必须小于允许延伸率 值。 铸坯矫直时,内弧受拉,外弧受压,中心线 未发生变化,断面仍为平面,取C—C’段铸 坯,
铸坯矫直前后的延伸示意图: a—矫直前 b—矫直后
设外弧半径为R,铸坯厚度为D, 则内弧表面延伸率ε:
连铸机的实际作业时间=钢包开浇起至切割 完毕的时间+浇铸准备时间+正常开浇等待 的时间
五.金属收得率 η1=W1∕G1×100% η2 =W2∕W1×100% η = η1η2 = W2∕G1×100% η1—钢水收得率,%; W1—浇铸所得到的全部铸坯量,t; G1—钢水重量,t; η2— 铸坯合格率,% W2— 合格铸坯量,t; η— 金属收得率,%。
L 2

连铸理论及工艺-结晶器保护渣

连铸理论及工艺-结晶器保护渣

连铸理论及工艺
流入坯壳和结晶器间隙内的液态渣形成渣膜,以控制铸坯向结晶器传热速度,保持坯壳均匀生长。

2010-11-293

这是一个以硅灰形态存在的低熔化温度区,,恰与保护渣碱度要求相
℃:

A
B
11
几种保护渣成分范例:
2010-11-2917
几种主要助熔剂对保护渣熔化温度的影响规律
熔化速度
保护渣熔化速度的影响因素
31
32
凡是能向炉渣中提供多余氧离子和取代氧离子的物质,均可以使炉渣粘度降低。

这些物质包括几乎所有的碱金属氧化物和碱土金属氧化物。

保护渣粘度测定方法
z 熔渣吸收Al 2O 3的量主要取决于
α。

本图表示的是根据上式计算得到的不同α(或β)的保护渣,Al 2O 3随时间的变化。

其中α和β具有相同的意义,β的量纲为g/(cm 2.s)。

α和β表征保护渣吸收Al 2O 3能力的大小,其值主要受化学成分的影响。

40
2010-11-2941
2010-11-2950。

连铸设备及工艺

连铸设备及工艺

连铸设备及工艺连铸啊,这可是钢铁生产里相当神奇的一个环节。

就好比把熬好的糖稀,直接做成各种形状的糖块,连铸就是把钢水直接变成固态钢坯的奇妙过程。

咱先来说说连铸设备吧。

连铸机就像一个超级大的钢铁变形金刚。

结晶器是它的核心部位,这结晶器就像一个特制的模具。

钢水一到这儿,就开始了它变身的第一步。

它的形状设计得特别精巧,要让钢水乖乖地按照预定的形状开始凝固。

就像我们做月饼的时候,月饼模子决定了月饼的形状,结晶器就是决定钢坯初步形状的那个重要“模子”。

还有那振动装置呢。

这振动装置啊,就像一个调皮的小鼓手,不停地敲打着结晶器。

它可不是瞎敲的,这一敲一敲的,是为了让钢水在凝固的时候能够顺利地脱模。

就好比我们小时候玩泥巴,你要是想把泥巴从模具里完好地取出来,有时候就得轻轻晃动一下模具,这个振动装置干的就是这个活儿。

拉矫机也是个厉害的家伙。

它像是一个大力士,负责把初步凝固的钢坯拉出来并且矫正形状。

钢坯刚从结晶器出来的时候,还比较脆弱呢,拉矫机就得小心翼翼又充满力量地把它拉着往前走,就像牵着一个刚学会走路的小娃娃,既不能太用力把小娃娃拽倒了,又得让小娃娃按照正确的方向走。

再讲讲连铸工艺。

连铸工艺就像一场精心编排的舞蹈。

钢水的温度控制就是这场舞蹈的节奏。

温度太高了,钢水就像调皮的小猴子,在结晶器里不好好凝固,到处乱窜;温度太低呢,又像个懒汉,凝固得太快,容易在里面堵着出不来。

所以啊,控制钢水温度的师傅们,就像乐队的指挥,要精准地把握这个节奏。

还有冷却环节。

这冷却就像给刚出锅的馒头降温一样。

馒头刚蒸出来,热气腾腾的,你得让它慢慢凉下来,不然外面焦了里面还没熟呢。

钢坯也是,冷却得太快或者太慢都不行。

太快了,钢坯内部可能还没凝固好,外面就已经冷得硬邦邦的了,容易产生裂纹;太慢了,生产效率又提不上去。

在整个连铸的过程中,保护渣也是个不可或缺的小角色。

它就像钢水的小保镖,铺在钢水表面。

一方面防止钢水被氧化,就像给钢水盖了一层保护膜;另一方面,它还能起到润滑的作用,让钢坯能顺利地从结晶器里出来,这就好比给钢坯的“出生产间”铺上了一层润滑油。

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4.1 结晶器形式和结构-构造
按结晶器的外形(型式)可分为直形结晶器和弧形结 晶器。 直形结晶器四面壁板都是平面状的,直形结晶器的 内壁沿坯壳移动方向呈垂直形,因此导热性能良好, 坯壳冷却均匀。该类型结晶器还有利于提高坯壳的质 量和拉坯速度、结构较简单、易于制造、安装和调试 方便;夹杂物分布均匀;但铸坯易产生弯曲裂纹,连 铸机的高度和投资增加。直形结晶器用于立式和立弯 式及直弧连铸机。
4.2 结晶器的新形式新技术
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4.3 结晶器的构造
漏钢检测装置:
为了能够预报结晶器漏钢事故,在结晶器四面铜壁 外通过均匀的螺栓埋入多套康铜热电偶;热电偶测 到的温度数据输入计算机或在仪表上显示。热电偶 的套数越多,检测也越精确。
也有根据结晶器内壁与铸坯坯壳间摩擦力的大小 来测定结晶器内坯壳是否有漏钢。
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4.1 连铸结晶器的性能要求
(5)振动时惯性力要小。为提高铸坯表面质量,结晶 器的振动广泛采用高频率小振幅,最高已达400次 /min,在高频振动时惯性力不可忽视,过大的惯性 力不仅影响到结晶器的强度和刚度,进而也影响到 结晶器运动轨迹的精度。重量要小,以减少振动时 的惯性力; (6)结晶器结构要简单,以便于制造和维护; (7)有良好的刚性和加工性,易于制造; (8)成本要低。
管式结晶器由铜管、冷却水套、 底脚板和足辊等部件组成。管式 结晶器结构简单,易于制造、维 1-冷却水入口;2-钢液;3-夹头; 修,广泛应用于中小断面铸坯的 4-冷却水出口;5-油压缸 浇注,最大浇注断面为 180mm×180mm。
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组合式结晶器
组合结晶器(composite mold):它是由四块复合壁板组 合成所需要的内腔,每块复合壁板都是由铜质内壁和钢 质外壳组成。在与钢壳接触的铜板面上铣出许多沟槽形 成中间水缝,冷却水在槽中通过。大方坯和板坯连铸机 都用这种形式的结晶器。
4.4 结晶器锥度
对铸坯质量、拉速、坯壳厚度和漏钢率等都有影响。
L1 L2 计算公式: 100% L1
式中: L1-结晶器上口宽度,mm L2-结晶器下口宽度,mm 对方坯倒锥度可取0.4%~0.8%;对板坯可 取0.5%~1.0%。
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4.4 结晶器水缝面积
水缝面积对铸坯在结晶器的质量、拉速、结晶器的 寿命等都有着重要作用。 (1)水量一般100~120t/h,可以通过计算得到; (2)水速控制在6~10m/s; (3)进出水温差,方坯3~6℃;板坯5~8℃; (4)水的压力一般控制在3~10kg/cm3。
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4.1钢水在结晶器内的凝固过程
当高温钢水浇入结晶器,钢水与水冷的铜壁接触, 就会迅速凝固形成很薄的初生坯壳。由于钢水静压力 的作用,生成的坯壳与铜壁紧贴在一起的,此时钢水 热量能迅速传给铜壁,被冷却水带走。 随着凝固的继续进行,坯壳逐渐增厚,坯壳企图收 缩离开铜壁,而钢水静压力又把坯壳挤靠到铜壁,这 个收缩一挤靠过程反复进行。当坯壳厚度达到能抵抗 钢水静压力时,坯壳就脱离铜壁,这样在铜壁与坯壳 之间形成了空气缝隙(叫气隙),增加了传热的阻力, 延缓了坯壳厚度的增长。气隙一般是在结晶器下部形 成。所以结晶器内钢水凝固放出的热量是通过凝固壳气隙-铜壁-冷却水导出的。冷却水带走的热量占结晶 器总散热量96%左右。
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4.1 结晶器足辊
结晶器足辊设于结晶器的下方用以支撑和导向来 自结晶器的铸流,分为宽面足辊和窄面足辊。
足辊是结晶器重要部分,要求与结晶器有严格的 对中,在振动时与结晶器一起振动。在结晶器与 辊子之间及辊子与辊子之间设有冷却喷嘴,以对 铸坯进行喷淋冷却。
20Байду номын сангаас86
4.2 结晶器的新形式新技术
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多级结晶器
(multi-stage mold)
多级结晶器 即在结晶器 下口安装足 辊、铜板或 冷却格栅。
多级结晶器结构示意图 a-足辊;b-冷却板;c冷却格栅
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结晶器形式和结构
整体式结晶器:它是用整块铜锭刨削制成的,在其内 腔四周钻有许多小孔用以通冷却水。这种结晶器刚性好, 易维护,寿命较长,但制造成本高,耗铜多,近几年已 不采用; 调宽结晶器(adjustable mold):宽度可调的结晶器,一 般只用于板坯连铸。在不停顿拉坯的条件下,改变铸坯 的宽度叫结晶器在线调宽,它的优点是: (1)能连续浇注出不同宽度尺寸的铸坯,缩短了停机时间, 提高铸机生产能力; (2)可减少铸坯切头切尾的损耗,提高收得率; (3)可浇注相近成份的钢水而不需停机。
连铸工艺与设备 4. 结晶器
课程编号:01014901 课程类型:选修课

时: 32
学 分:2
开课对象:材料成型及控制工程专业本科生
先修课程:认识实习、机械设计、金属学、生产实习
2011.4.12
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4.1 结晶器
结晶器是一个强制水冷的无底钢锭模,是连铸机非 常重要的部件,是连铸设备中最关键的部件,它的性 能对连铸机的生产能力和铸坯质量以工艺的顺利和稳 定都有十分重要的作用,称之为连铸设备的“心脏”。 钢液在结晶器内冷却、初步凝固成型,且形成一定的 坯壳厚度。这一过程是在坯壳与结晶器壁连续、相对 运动下进行的。
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4.1 高效连铸机结晶器设计的原则
保证高效率的热传导功能,即冷却强度大,冷却效率 高,使铸坯在结晶器内结壳达到足够的厚度; 结晶器的热流强度均匀。热流强度均匀使铸坯坯壳均 匀; 拉坯阻力小; 结晶器,特别是铜管寿命长。 目前方坯结晶器主要采用抛物线铜管、精致铜水套技 术。结晶器铜管的内腔形状应尽可能与坯壳的凝固特 性曲线相吻合,水套应保证足够的尺寸精度,以保证 水缝的均匀性。高效连铸机结晶器一般都配有电磁搅 拌和液面检测装置。
图1-10 组合式结晶器及连接方式 1-外弧内壁;2-外弧外壁;3-调节垫块;4-侧内壁;5-侧外壁; 15/86 6-双头螺栓;8-内弧内壁;9-水缝
组合式结晶器
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组合式结晶器结构特点
组合式结晶器由内外弧铜板、窄边铜板、冷却水箱、 窄边夹紧和厚边调整装置以及足辊所组成。 为提高结晶器冷却强度,与液态金属接触的内侧(内弧、 外弧和侧板)皆采用导热性好又耐磨的铜合金。 在浇注时,从结晶器拉出的铸坯外部还是很薄的坯壳, 内部还是液芯,为了更好地支撑这薄薄的坯壳和减少由 钢水静压力而形成的鼓肚变形,在结晶器下端布置有2~ 3对足辊(也有采用格栅结构的)。 为了适应不同尺寸的铸坯,设置有调宽和调厚装置, 近代板坯连铸机发展了在线调宽装置,在不间断拉坯条 件下改变铸坯的宽度,缩短辅助时间,提高铸机的生产 能力。
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4.1 连铸结晶器的性能要求
结晶器是连铸机的重要部件。钢液在结晶器中凝固 成型,结成一定厚度的坯壳并被连续拉出进入二次冷 却区。 良好的结晶器应具有下列性能: (1)良好的导热性,能使钢液快速凝固,形成足够厚度 的坯壳。每1kg钢水浇注成坯并冷却到室温,放出的 热量约为1340kJ/kg,而结晶器约带走5~10%,即 67~134kJ/kg。结晶器长度又较短,一般不超过1m, 在这样短的距离内要能带走大量的热量,要求它必须 具有良好的导热性能。若导热性能差,会使出结晶器 的铸坯坯壳变薄,为防止拉漏,只好降低拉速,因此 结晶器具有良好的导热性是实现高拉速的重要前提;
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4.2 结晶器的新形式新技术
热顶结晶器 在结晶器弯月面区域镶嵌导热材料,以减少热流密度, 延缓坯壳收缩,即热顶结晶器。 喷淋式结晶器 喷淋式结晶器是将管式结晶器隔离水缝改为喷淋水冷 却,即由喷嘴喷出的喷淋水直接喷到结晶器铜管上实现 冷却。冷却效率高,有较显著的节水效果。
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通俗的讲连铸结晶器就是一个钢水制冷成型设备。 基本由框架、水箱和铜板、调整系统(调整装置、减 速机等);润滑系统(油管油路),冷却系统和喷淋等设 备组成。连铸结晶器需要和连铸结晶器保护材料(渣) 一同使用。 2/86
4.1 结晶器
结晶器是连铸机的关键部件。它的作用是: 在尽可能高的拉速下,保证出结晶器坯壳厚度,防 止拉漏; 通过结晶器的振动,使坯壳脱离结晶器壁而不被拉 断和漏钢; 保证坯壳均匀稳定的生成,铸坯周边厚度均匀; 使钢液逐渐凝固成所需要规格、形状的坯壳; 通过调整结晶器的参数,使铸坯不产生脱方、鼓肚 和裂纹等缺陷。
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4.1 结晶器形式和结构-构造
弧形结晶器(curved mold)用在全弧形和超低头型 (椭圆形)连铸机上。对弧形结晶器来说,两块侧面复 合板是平的,内外弧复合板做成弧形的。弧形结晶器 在导热性能方面不如直结晶器,且非金属夹杂物上浮 时,易在内弧侧1/4处集聚,夹杂物分布不均,影响 铸坯内部质量。弧形结晶器的内壁沿坯壳移动方向呈 圆弧形,因此铸坯不易产生弯曲裂纹;但导热性比直 形结晶器差;弧形结晶器用在全弧形和椭圆形连铸机 上。所以,目前新建大型板坯连铸机多采用直结晶器。
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4.1 结晶器形式和结构-构造
按断面(铸坯规格和形状)分有板坯、方坯、矩形坯、 圆坯和异型坯; 按结构形式(结晶器本身结构)分有整体式、管式、 组合式、多级和在线调宽结晶器等。 小方坯及矩形坯多采用管式结晶器,而大型方坯、 矩形坯和板坯多采用组合式结晶器。
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管式结晶器
是用壁厚为6~12mm的铜管 制成所需要的断面,在铜管外 面套有套管以形成5~7mm的 冷却水通路,保证冷却水流速 为每分钟6~10m。这种结晶器 结构简单,制造方便,广泛用 于小方坯连铸机上。
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4.4 结晶器锥度
结晶器内腔纵断面的尺寸做成上大下小,形成一个 锥度,由于是上大下小,故称倒锥度。 在结晶器中钢水由于受到冷却而形成一定形状的 坯壳,随着铸坯不断下移,温度也不断下降而收缩, 若结晶器没有倒锥度,就会在坯壳与结晶器之间形 成间隙,称气隙。由于气隙的存在降低了冷却效果, 同时由于坯壳过早地脱离结晶器内壁,在钢水静压 力作用下坯壳会产生鼓肚变形。因此,将结晶器做 成倒锥度,上述情况就可以避免,但其锥度大小应 与铸坯冷却收缩程度相适应。 过小的倒锥度还会形成气隙,过大的倒锥度会增 大拉坯阻力,根据经验,倒锥度一般取0.5%~0.8%。 例如我国某厂板坯连铸机,倒锥度取0.63%~0.65%。 27/86
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