连铸工艺与设备1

0绪论 1 连续铸钢技术发展的概况
➢ 2)1933年德国人容汉斯建成一台结晶器 可以振动的立式连铸机。并用其浇铸黄铜 获得成功，后又用于铝合金的工业生产。
➢ 3)结晶器振动的实现，不仅可以提高浇 注速度，而且使钢液的连铸生产成为可能， 因此容汉斯成为现代连铸技术的奠基人。
0绪论 1连续铸钢技术发展的概况
➢ 6）进入20世纪80年代以后，连铸技术日 趋成熟。
0 绪论 1连续铸钢技术发展的概况
世界上第1台工业性生产连铸机于1951年在前苏联 “红十月”冶金厂建成，是1台立式双流板坯半连续 铸钢设备。
1952年第1台立弯式连铸机在英国巴路厂投产。 1952年在奥地利卡芬堡钢厂建成1台双流连铸机，
连铸Leabharlann Baidu艺与设备
课程编号：01024035
课程类型：选修课
学 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
0 绪论 1 连续铸钢技术发展的概况
➢ 1)早在19世纪中期美国人塞勒斯(1840年)、 赖尼(1843年)和英国人贝塞麦(1846年)就曾提 出过连续浇注液体金属的初步设想，并用于低 熔点有色金属的浇铸；类似现代连铸设备的建 议是由美国人亚瑟(1886年)相德国人戴伦 (1887年)提出来的。
➢ 辅助设备主要包括：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—中间包烘烤 装置、吹氖装置、脱气装置、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、过程控制计算机、测温、测重、测长、测速、测压 等仪表系统。
1.2连铸设备组成简介
工艺流程和主要机械设备的说明可知，连续铸钢设 备必须适应高温钢水由液态弧形连铸机变成液-固 态，又变成固态的全过程。其间进行着一系列比较 复杂的物理与化学变化。显然，连续铸钢具有连续 性强、工艺难度大和工作条件差等特点。因此生产 工艺对机械设备提出了较高的要求，主要有：设备 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，要有 充分的冷却和良好的润滑等。
它是多钢种、多断面、持殊钢连铸机的典型代表。 1954年在加拿大阿特拉斯钢厂投产第1台方坯和
板坯兼用连铸机。
0 绪论 1连续铸钢技术发展的概况
0绪论 2我国连续铸钢技术发展概况
➢ 1）我国是连续铸钢技术发展较早的国家 之一，早在20世纪50年代就已开始研究和工 业试验工作。
➢ 2）1957年当时上海钢铁公司中心试验室 的吴大柯主持设计并建成第1台立式工业试 验连铸机，浇铸75mm×180mm的小断面铸坯。
据统计，到1995年底我国运转和在 建的连铸机已有300多台，其中自行设 计制造的占80％，由国外引进的只有 70台左右。
2004年，我国连续铸钢发展势头强 劲，全国连铸比约达96.03%，比 2003年提高0.63个百分点。
0绪论 3连铸机的机型及其特点
按结晶器是否移动可以分为两类： 1）固定式结晶器：包括固定振动结晶器的各种连
料
1.2连铸设备组成简介
➢ 主体设备主要包括：浇铸设备—钢包运载设备、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 支撑导向装置；如在弧形连铸设备中采用直结晶器时， 需设顶弯装置，拉坯矫直设备—拉坯机、矫直机、引锭 链、脱锭与引锭链存放装置；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)。
1连铸机的工艺流程与设备
1.1连铸机的工艺流程
由炼钢炉炼出的合格钢水经炉外精炼处理后，用钢包 运送到浇铸位置注人中间包，通过中间包注入强制水冷 的铜模—结晶器内。
结晶器是无底的，在注入钢水之前。必须先装上一个 “活底”，它同时也起到引出铸锭的作用，这个“活底” 就称为引锭链。注入结晶器的钢水在迅速冷却凝固成形 的同时，其前部与伸入结晶器底部的引锭链头部凝结在 一起。引锭链子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，以一定的 速度把引锭杆(牵着铸坯)从结晶器中拉出。
1.1连铸机的工艺流程
➢ 为防止铸坯壳被拉断漏钢和减少结晶器中的拉坯阻力， 在浇铸过程中既要对结晶器内壁润滑又要它做上下往复振 动。
➢ 铸坯被拉出结晶器后，为使其更快地散热，需进行喷水 冷却，称之为二次冷却，通过二次冷却支导装置的铸坯逐 渐凝固。这样，铸坯不断地被拉出，钢水连续地从上面注 入结晶器，便形成了连续铸坯的过程。
➢4)英国人哈里德则提出了“负滑脱”概念。在哈 里德的负滑脱振动方式中，结晶器下振速度比拉坯 速度快，铸坯与结晶器壁间产生了相对运动，真正 有效地防止了铸坯与结晶器壁的粘连，钢连续浇铸 的关键性技术得到突破。因而在20世纪50年代连续 铸钢步入了工业生产阶段。
0 绪论 1连续铸钢技术发展的概况
➢ 5）进入20世纪60年代，弧形连铸机的问 世，使连铸技术出现了一次飞跃。世界第一 台弧形连铸机于1964年4月在奥地利百录厂 诞生。
➢ 当铸坯通过拉坯机、矫直机(立式和水平式连铸不需矫 直)后，脱去引锭链。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。
图1-1 弧形连 铸工艺流程
和设备
1-钢包；2-中 间包；3-结晶 器及振动装 置；4-电子搅 拌器；5-二冷 区支导装置 ；6-拉矫机； 7-切割装置； 8-辊道；9-坯
0绪论 2我国连续铸钢技术发展概况
➢ 3）由徐宝升教授主持设计的第1台双流立 式连铸机于1958年在重钢三厂建成投产。
➢ 4）徐宝升教授主持设计的第1台方坯和板 坯兼用弧形连铸机于1964年6月24日在重 钢三厂诞生投产，这是世界上最早的生产用 弧形连铸机之一。
0绪论 2我国连续铸钢技术发展概况
铸机，如立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸 机、椭圆形连铸机、水平式连铸机等。 2）同步运动式结晶器的各种连铸机。如双辊式连 铸机、双带式连铸机、单辊式连铸机、单带式连 铸机，轮带式连铸机等。这些也是正在开发中的 连铸机机型。
0绪论 4连续铸钢的优越性
1）简化了工序，缩短了流程; 2）提高了金属收得率; 3）降低了能源消耗; 4）生产过程机械化、自动化程度高; 5）提高质量，扩大品种 。