冶金工程概论讲义模板.docx
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冶金工程概论讲义模板
9.1连铸概述
9.1.1连铸产生的背景
（a）传统模铸工艺
传统模铸工艺具有以下特点:
（1）准备工作复杂
（2）综合成材率低
（3）能耗高
（4）劳动强度高
（5）生产率低
（b）连铸工艺
连铸是将液态钢用连铸机浇铸、冷凝、切割而直接得到铸坯的工艺。
它是连接炼钢和轧钢的中间环节,是炼钢生产的重要组成部分。
连铸工艺的优点
1）连铸坯综合成材率高
2）降低能耗
3）简化工序,缩短流程
4）扩大钢种,提高产品质量
5）易于实现机械化和自动化
连铸机的组成部分主要包括:
钢包、钢包回转台、中间包、中间包车、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却装置、拉矫装置、切割装置和铸坯运出等装置。
9.2连铸设备
铸机分类及特点
1）按铸机的外形结构可分为:
立式连铸机
立弯式连铸机
弧形连铸机
椭圆形连铸机
水平连铸机
2）按铸坯断面形状可分为:
圆坯连铸机
方坯式连铸机
板坯连铸机
异形坯形连铸机
方板坯兼用连铸机
立式连铸机:
1）主要设备
结晶器、二冷段和全凝固铸坯的剪切等。
2）优点
主要设备均设置在同一垂直方向上,浇铸过程在垂直位置完成,因垂直段很长,有利于钢水中夹杂物上浮,铸坯各方向冷却条件较均匀,成分和夹杂物偏析较小。
而且铸坯在整个凝固过程中不受弯曲、矫直等变形作用,即使裂纹敏感性高的钢种也能顺利连铸。
3）缺点
设备高度大,建设费用高,钢水静压力大,铸坯易鼓肚变形。
立弯式连铸机
特点
具有立式连铸机垂直浇铸和凝固的特点,在结晶器下方一定距离,即在铸坯全凝固或接近全凝固时定点进行弯曲,把铸坯顶弯90°,最后定点矫直,使铸坯沿水平方向出坯。
具有立式连铸机夹杂物上浮条件好的特点,又比立式连铸机高度低,为其高度的四分之三。
弧形连铸机
特点
结晶器呈弧形,设备高度低、钢水静压力相对较小,减少内裂
和偏析。
非金属夹杂物向内弧聚集,夹杂物分布不匀。
带液芯单点矫直中心区产生裂纹缺陷,采用多点矫直,使总的应变分散,固液界面的变形率降低。
水平连铸机
特点
拉坯时结晶器不振动、拉坯机拉—反推—停呈周期性运动,在水平位置凝固成形,不受弯曲矫直,有利于防止裂纹;进入结晶器钢水中的夹杂物完全无上浮机会。
其中弧形连铸机为最常见的铸机,因此重点介绍弧形连铸机!
弧形连铸机
几个重要参数
1）弧形连铸机规格的表示方法
aRb-c
a:
组成一台连铸机的机数,若机数为1则能够省略
R:
机型为弧形或圆形连铸机
b:
连铸机的圆弧半径
c:
铸机辊身长度。
2）铸坯断面尺寸规格
主要组成
钢包回转台、中间包、中间包车、中间包回转台、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却装置、拉矫装置、切割装置和铸坯运出等装置。
弧形连铸机示意图
1—钢包;2—中间罐;3—结晶器;4—二次冷却装置;5—振动装置;6—铸坯;7—运输辊道;8—切割设备;9—拉坯矫直机
⑴钢包回转台
特点
钢包回转台能够在转臂上同时承放两个钢包,一个用于浇注,另一个处于待浇状态。
作用
回转台能够减少换包时间,有利于实现多炉浇注。
钢包回转台还具有吹气、调节钢水温度、钢包加盖保温、钢包倾翻等功能。
⑵中间包
1）中间包
是钢包（大包）和结晶器之间用来接收钢水的过渡装置。
2）中间包组成
中间包由包体、包盖、控流装置等组成。
3）中间包的作用
①降压;②稳流;③去渣;④分流;⑤储钢;
4）中间包分类
三角形、梯形、矩形、椭圆形、V形、T形、H形等。
5）中间包控流方式
（1）塞棒式
（2）定径水口式
（3）滑动水口式
滑动水工作原理
6）浸入式水口
（1）双侧孔水口
（2）直筒水口
直筒水口双侧孔水口
⑶中间包车
中间包车
中间包车是中间包的运输工具。
设置在连铸平台上,每台连铸机有两台车。
中间包车组成
中间包车由车体、行走机构、对中横向微调装置、升降装置、水口安装装置、电缆拖印装置和溢流槽等组成。
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