炼钢机械: 连铸机械
• 主体设备:盛钢桶及承载设备、中间包及转运设备、
•
结晶器及振动装置、二冷及支导设备(顶弯设备)、
•
拉矫机、引锭链的脱钩、存放、输送装置、切割设备
• 辅助设备:输送辊道、精整设备、推钢机、翻钢机、火焰清理机、
•
渣运机、打印机
• 工艺性设备:钢包吹氩(氮)装置、脱气装置、中间包修砌及烘烤设备
•
保护渣输送设备、结晶器润滑及冷却装置
• 1.钢水处理方面
炉外精炼、加钙、吹氩(氮)
• 搅拌真空脱气及保护浇注
• 2.连铸的钢种不断扩大
• 各种钢种包括特殊钢
• 3.不断提高钢高
采用一机多流、多炉连浇,
提高拉速
• (二) 连铸机机型与发展
•
各种机型图例介绍 P197
5.坯型大型化 简化规格,按需切分, 6.组合浇注连铸
• 自动控制及仪表装置:结晶器液面检测与显示装置、测温、测压、测速、称
•
重、测长装置、二冷辊缝检测装置、控制计算机
四、连铸生产工厂设备
• 3.重点设备介绍
• 3.1浇注设备
•
请同学分析组成结构及作用
• 介绍盛钢桶回转台结构
•
P303~305
•
介绍中间包结构
•
P306~310
四、连铸生产工厂设备
• 3.2结晶器及振动装置
•
动飞剪首次切断连铸坯
• 1959:第三台 立式 唐山钢厂 北设总院
• 1960:试验弧形连铸机成功 北京钢铁学院
• 1963:第一台 弧形 重庆 工业生产
•
1964.6.24 1700弧形 R=6m 拉矫辊辊身1700
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1200~1500*180板坯 3流250*180方坯 1500液剪
三、连铸机主要参数
•
G——盛钢桶容量,t
•
T——一桶钢水允许浇注的时间 T=(lgG-0.2)/0.3f
•
f——铸坯质量系数 取10~16,质量高取小值
•
A——铸坯断面积
•
V——拉坯速度
•
r——铸坯密度
• 小时产量: Q=60zAVcr (t/h)
•
z——铸机流数 A——铸坯断面积m2
•
Vc——平均拉速 m/min,取(0.8~0.9)倍的工作拉速
•
即成为冶金长度。
•
Le= (H/2K)2 V
•
H——铸坯厚度 K—— 凝固系数 V—— 拉速
三、连铸机主要参数
• 4.拉坯速度
• 铸机每分钟拉出铸坯的长度 m/min
• 铸机每分钟浇注出的铸坯质量t/min
• 拉速主要受限于钢水的凝固速度(影响铸坯出结晶器的厚度),拉
速大,坯壳薄,钢水静压力作用易撑破坯壳而拉漏钢和引起铸坯内部 疏松也和缩孔。
第三章 连铸机械
• 一、连铸工艺过程
• 1.定义:
• 将钢水连续不断地浇注到水冷结晶器内,凝固成一定坯壳厚度的钢坯
连续地从结晶器内拉出,这种钢水连铸和钢坯连拉的过程的生产工艺 即成为连续铸钢。
• 2.连铸工艺过程
•
以弧形连铸机为例介绍(介绍连铸机立面图)P183
• 钢包——回转台——中间罐——结晶器及振动器
• 1.弧形连铸机性能参数:
• 铸坯形状与尺寸、拉速、弯曲半径、流数、冶金长度、生产率
• 2.铸坯断面
• 板、方、矩、圆、六角、八角、工字
• 确定原则:满足轧制或锻压坯料压缩比
•
普钢:Min:4~6 特钢:Min:7~10
•
板坯宽厚比:1.2~1.4
•
断面越大越好
• 3.冶金长度
•
当坯壳厚度为成坯断面厚度一半时铸坯全部凝固,液芯的长度
• 气隙是钢水向结晶器传热,影响凝固的主要障碍,消除办法:结晶器 • 带倒锥度,减小气隙形成
3.2结晶器及振动装置
• (4)影响结晶器传热的因素
• 结晶器内腔面积、结晶器的导热系数、
•
液心矫直时弧形半径
•
多点顶弯矫直时弧形半径
• **固相矫直时内弧表面受拉,外弧表面受压
• 弧形半径:R ≥ 0.5H/[ε]l
•
R» (25~33.3)H
• [ε]l ——铸坯许用延伸率 一般1.5~2%
• H——铸坯厚度
三、连铸机主要参数
• 6.铸机流数与生产能力
• 流数: z=G /TAVr
一机能生产多种坯型 7.实现连铸连轧
采取短流程钢材生产工艺 8.改进连铸机结构 简化整体布局,优化主要装置
二、连铸发展概况
• (三)我国连铸技术与设备的发展
• 1957:第一台 立式 上海 试验研究
• 1958:第二台 立式 重庆 工业生产
•
北京钢铁学院与重钢三厂
•
浇注170*250 矩形坯 ,500t摆
• (1)结晶器应满足的性能
•
*导热性好,促使铸坯快速凝固,形成足
•
够强度的坯壳
•
*刚性好,不易变形,保证铸坯形状规则
• *工作面耐磨、抗热疲劳性好、寿命长
• *重量轻,振动惯性小
•
*结构简单,拆装、调整方便,易制造与维护
• (2)结晶器的传热原理
•
介绍P312图13-1
3.2结晶器及振动装置
• (3)结晶器中钢水热量的释放
•
• ——二冷段(弧形段/扇形段)——拉矫机——切割——堆码
• 钢水——结晶——二冷——拉矫——切割
一、连铸工艺过程
• 3.连铸的优越性
•
低投入,高产出,高效益
• 简化钢坯生产过程,节省投资
• 节省能源,降低生产成本
• 提高金属收得率,降低金属损耗
• 提高钢坯质量,降低废品率
二、连铸发展概况
• (一)连铸技术主要发展
•
r——铸坯密度 t/m3
• 年产量:Y=8760C1C2C3C4Q (t)
• 8760=365*24——年日历小时 C1——日历作业率 C2——日浇注率
•
C3——成坯率 C4——钢坯合格率
四、连铸生产工厂设备
• 1.工厂布置
• 介绍典型连铸生产线的实例
•
车间平面布置
•
请同学介绍实习所见
• 2.组成设备
•
具体表现为:铸坯断面大小与形状、钢种铸
•
机类型、钢温
•
一般拉速与断面周长成正比,与铸坯断面积成反比。
•
V=l’ K2/δ 2
• l‘——结晶器有效长度 = l - 0.1(m)l —— 结晶器长度
• K——凝固系数 δ——结晶器出口的结壳厚度
三、连铸机主要参数
• 5.铸机弧形半径
• 考虑因素:固相矫直时弧形半径
• —— 钢水冷却到液相线释放的热量,据实验,每公斤钢水每降10C释放
0.84KJ热量
• —— 钢液在液相线凝固时释放热量
•
277.2KJ/Kg
• ——凝固的坯壳从结晶温度冷却到出结晶
热量
器时的温度,每下降10C,释放
•
0.67J/Kg
• 结论:钢水在结晶器中是单向传热,途径与热量比例为:
钢水——坯壳26%——气隙71%——结晶器壁1%——冷却水界面2%