鋼的澆注與凝固江西理工大學(xué)

1、1 油缸驅(qū)動(dòng)引錠桿放到中間軌道送入拉矯機(jī)引錠桿經(jīng)二冷段入結(jié)晶器上100-150mm反向至結(jié)晶器下口150mm處拉矯機(jī)引錠桿夾緊定位完成安裝操作.2 精煉處理后鋼水連鑄回轉(zhuǎn)臺(tái)加保溫蓋轉(zhuǎn)至澆注工位中間包小車至澆注工位中間包基座下降水口與結(jié)晶器對(duì)中開(kāi)大包水口中間包加保溫劑開(kāi)中間包滑動(dòng)水口實(shí)現(xiàn)開(kāi)澆3啟啟 車車: : 從中間包開(kāi)澆到拉矯機(jī)啟動(dòng)時(shí)間為10-15s,開(kāi)始拉坯速度為0.5m/min。2min后達(dá)正常速度,之后根據(jù)鋼水過(guò)熱度調(diào)整拉速,啟動(dòng)拉矯機(jī)同時(shí)結(jié)晶器振動(dòng),二冷噴水;加保護(hù)渣加保護(hù)渣: 中間包開(kāi)澆后加保護(hù)渣,勤加少加,均勻覆蓋;0.5-0.6kg/t;拉拉 坯坯: 結(jié)晶器液面波動(dòng)80-120m

2、m3mm; 矯矯 直直: 鑄坯在高溫下通過(guò)拉矯機(jī)連續(xù)矯直,使弧形坯變成直線鑄坯.4 引錠桿頭部凹槽與注入結(jié)晶器鋼水接觸凝固成凸臺(tái)，將鑄坯與引錠桿掛接一起，拉出拉矯機(jī)后，將引錠頭抬起，實(shí)現(xiàn)鑄坯與引錠桿分離。5 鑄坯切割長(zhǎng)度由PLC系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)滿足用戶和下部工序要求時(shí)，夾鉗夾住鑄坯并與之同步，切割槍開(kāi)始工作，切割完畢，夾鉗松開(kāi)，切割機(jī)復(fù)位。6 根據(jù)回轉(zhuǎn)臺(tái)上重力傳感器指示的鋼水狀態(tài)，在澆注近結(jié)束時(shí)控制滑動(dòng)水口開(kāi)度，根據(jù)大包下渣檢測(cè)裝置測(cè)定下渣情況，關(guān)閉水口。大包提起，脫長(zhǎng)水口，回轉(zhuǎn)180，將待澆鋼包旋至中間包上方，實(shí)現(xiàn)多爐連澆。7 根據(jù)包襯和浸入式水口壽命決定，一般10-15次。更換過(guò)程：更換過(guò)

3、程： 大包長(zhǎng)水口關(guān)閉后，提升并脫長(zhǎng)水口，至中間包液面高度200mm時(shí)，關(guān)中包滑動(dòng)水口并停拉矯，中包升起至待機(jī)位，另一預(yù)熱好的中包開(kāi)到澆鋼位，機(jī)座下降，對(duì)中水口，按開(kāi)澆操作進(jìn)行。8 大包和中包滑動(dòng)水口關(guān)閉。當(dāng)中包水口關(guān)閉時(shí)向結(jié)晶器內(nèi)加冷鋼，以加速尾坯凝 固 。 降 低 拉 速 到0.5m/min，同時(shí)二冷強(qiáng)度下降。待尾坯凝固后，將其拉出。910作作 用：用： 存儲(chǔ)鋼水，并將鋼水運(yùn)輸至連鑄機(jī)，同時(shí)底部設(shè)吹A(chǔ)r管起精煉作用；結(jié)構(gòu)與功能：結(jié)構(gòu)與功能： 由本體、滑動(dòng)水口連接板、透氣磚、傾翻吊環(huán)組成；滑動(dòng)水口：滑動(dòng)水口： 由上、下滑板、彈性壓緊裝置、開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及座磚組成。11回轉(zhuǎn)臺(tái)作用：回轉(zhuǎn)臺(tái)作用： 運(yùn)

4、載鋼包并支撐鋼包進(jìn)行澆注；結(jié)構(gòu)與功能：結(jié)構(gòu)與功能： 鋼結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)裝置、鎖定裝置、升降裝置組成；設(shè)置在鋼水跨和澆注跨之間，向中包提供鋼水。12中間包作用：中間包作用： 介于大包和結(jié)晶器之間，接受來(lái)自大包的鋼水，并向結(jié)晶器分流，起到減壓、穩(wěn)流、除渣、儲(chǔ)鋼分流、均勻溫度和成分的作用；結(jié)結(jié) 構(gòu)：構(gòu)： 呈“T”型，由包體、包蓋組成，底部設(shè)有滑動(dòng)水口機(jī)構(gòu)，浸入式水口及夾持裝置，并設(shè)溢流槽。13中間包車作用：中間包車作用： 將中間包從預(yù)熱位置運(yùn)到澆注位置，澆注完畢從澆注位置運(yùn)回預(yù)熱位置，澆注時(shí)支撐中間包。14加熱原理：加熱原理： 通過(guò)高壓能將氣體電離成離子，通過(guò)離子運(yùn)動(dòng)形成電弧，經(jīng)中間包鋼水，返回電極形成電

5、流回路，電弧將熱量通過(guò)輻射加熱中間包鋼水，調(diào)整等離子槍的功率，控制中間包鋼水的溫度。15作作 用：用： 使?jié)沧⒌浇Y(jié)晶器的鋼水凝固成均勻的坯殼，以便承受鋼水靜壓力，使鑄坯順利拉出，防止漏鋼；結(jié)構(gòu)及功能：結(jié)構(gòu)及功能： 結(jié)晶器本體由結(jié)晶器銅管、外水套、內(nèi)水套、電磁攪拌裝置和冷卻水系統(tǒng)組成，足輥用于支撐導(dǎo)向坯殼很薄的鑄坯。16振動(dòng)臺(tái)作用：振動(dòng)臺(tái)作用： 振動(dòng)使結(jié)晶器內(nèi)壁獲得良好潤(rùn)滑，減少摩擦力，防止內(nèi)壁粘結(jié)；結(jié)結(jié) 構(gòu)：構(gòu)：采用偏心四連桿機(jī)構(gòu)；振動(dòng)臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置：振動(dòng)臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置： 由電機(jī)通過(guò)齒輪箱驅(qū)動(dòng)偏心機(jī)構(gòu)，產(chǎn)生正弦振動(dòng)，并通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)將運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)到振動(dòng)臺(tái)，使結(jié)晶器上下振動(dòng)。17作作 用：用：改善鑄坯表面和

6、內(nèi)部質(zhì)量，擴(kuò)大連鑄鋼種，主要安裝在結(jié)晶器、二冷區(qū)、凝固末端，減少表面和皮下氣泡，改善偏析、疏松；原原 理：理：應(yīng)用移動(dòng)磁場(chǎng)在凝固前沿的液體產(chǎn)生對(duì)流運(yùn)動(dòng)，通過(guò)電磁攪拌的離心作用使夾雜物離開(kāi)壁面而聚集，同時(shí)打斷柱狀晶晶梢，防止疏松。18作作 用用: : 鑄坯拉出結(jié)晶器時(shí),坯殼很薄,內(nèi)部為液態(tài),為使其凝固,在結(jié)晶器和足輥后設(shè)置了二次冷卻導(dǎo)向裝置,采用直接噴水和氣水冷卻兩種方式冷卻;結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu): :由活動(dòng)導(dǎo)向段和弧形導(dǎo)向段組成。19作作 用：用：根據(jù)工藝選擇拉坯速度，在允許變形條件下，進(jìn)行多點(diǎn)矯直并在水平方向?qū)㈣T坯送至切割機(jī)；結(jié)結(jié) 構(gòu)：構(gòu)：主框架、上輥、下輥、壓下定位裝置和主傳動(dòng)裝置組成。20作作 用

7、：用：根據(jù)要求將矯直后的鑄坯切割成定尺或倍尺；結(jié)結(jié) 構(gòu)：構(gòu)：主框架、切割小車、切割槍、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和供水系統(tǒng)組成。21作作 用：用：引錠桿與鑄坯脫離后，應(yīng)及時(shí)將引錠桿存放起來(lái)，并在下次澆注前通過(guò)與拉輥配合，將其送入結(jié)晶器；結(jié)結(jié) 構(gòu)：構(gòu)： 引錠桿由引錠桿頭和引錠桿本體組成；各節(jié)之間由銷軸聯(lián)接；材質(zhì)為高強(qiáng)度合金鋼。22231.1.鋼包鋼包24252627鋼包的容量應(yīng)與煉鋼爐的最大出鋼量相匹配。為了減少熱量的損失和便于夾雜物的上浮，鋼包的高寬比(砌磚后深度H和上口內(nèi)徑D之比)一般1：11.2：1；為了吊運(yùn)的穩(wěn)定，耳軸的位置應(yīng)比滿載重心高200400mm；為便于清除殘鋼殘?jiān)?，鋼包桶壁?yīng)有1015的倒錐度，

8、大型鋼包桶底應(yīng)向水口方向傾斜3%5。28鋼包由外殼、外殼、內(nèi)襯、和注流內(nèi)襯、和注流控制機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)三部分組成。如圖示。 29 鋼包的外殼一般由鍋爐鋼板焊接而成，桶壁和桶底鋼板厚度分別為1430mm和2440mm之間，為了保證烘烤時(shí)水分順利排出，在鋼包外殼上鉆有一些直徑為810mm的小孔。大型鋼包還安有底座。鋼包外殼腰部焊有加強(qiáng)箍和加強(qiáng)筋，耳軸對(duì)稱地安裝在加強(qiáng)箍上。 外殼外殼30 鋼包內(nèi)襯一般由保溫層、永久層和工作層組成。 保溫層緊貼外殼鋼板，厚約1015mm，主要作用是減少熱損夫，常用石棉板砌筑。永久層厚約3060mm，為了防止鋼包燒穿事故，一般由一定保溫性能的粘土磚或高鋁磚砌筑；工作層直接與

9、鋼液、爐渣接觸，受到化學(xué)侵蝕、機(jī)械沖刷和急冷急熱作用及由其引起的剝落。內(nèi)襯內(nèi)襯31 鋼包通過(guò)滑動(dòng)水口開(kāi)啟、關(guān)閉來(lái)調(diào)節(jié)鋼液注流?？肯禄鍘?dòng)下水口移動(dòng)調(diào)節(jié)上下注孔間的重合程度控制注流大?。或?qū)動(dòng)方式有液壓和手動(dòng)兩種。 注流控制機(jī)構(gòu)32圖圖1-5 滑動(dòng)水口控制原理圖滑動(dòng)水口控制原理圖a-全開(kāi)；全開(kāi)；b-半開(kāi)；半開(kāi)；c-全閉全閉1-上水口；上水口；2上滑板；上滑板；3-下滑板；下滑板；4-下水口下水口 33供給連鑄用的合格鋼液經(jīng)吹氬調(diào)溫或精煉處理后，將鋼包送到中間包上方進(jìn)行澆注。目前承托鋼包的方式主要有鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)和鋼包支架等。鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)能夠在轉(zhuǎn)臂上同時(shí)承放兩個(gè)鋼包，一個(gè)用于澆注，另一個(gè)處于待澆狀態(tài)?；?/p>

10、轉(zhuǎn)臺(tái)可以減少換桶時(shí)間，有利于實(shí)現(xiàn)多爐連澆；而轉(zhuǎn)臺(tái)本身即可完成鋼液的異跨運(yùn)輸，對(duì)連鑄生產(chǎn)進(jìn)程的干擾也少，并且占地面積小。鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)有直臂式和雙臂式兩種。34目前鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)趨于多功能化，增加了吹氬、調(diào)溫、傾翻倒渣、加蓋保溫等功能。 圖圖1-6 鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)a-直臂式；直臂式；b-雙臂單獨(dú)升降式；雙臂單獨(dú)升降式；c-帶鋼水包加蓋功能帶鋼水包加蓋功能 352 2 中間包中間包 中間包是位于鋼包與結(jié)晶器之間用于鋼液澆注的裝置。 主要作用是：1)中間包可減少鋼液靜壓力，使注流穩(wěn)定； 2)中間包利于夾雜物土浮，凈化鋼液； 3)在多流連鑄機(jī)上，中間包將鋼液分配給每個(gè)結(jié)晶器；4)在多爐連澆時(shí)，中間包貯存

11、一定量的鋼液，更換鋼包時(shí)不會(huì)停澆； 5)可將部分爐外精煉手段移到中間包內(nèi)實(shí)施，即中間包冶金。 363738中間包容量及主要尺寸的確定中間包容量及主要尺寸的確定 v 中間包的容量是鋼包容量的2040。在通常澆注條件下，鋼液在中間包內(nèi)應(yīng)停留810min，才能起到上浮夾雜物和穩(wěn)定注流的作用；為此，中間包有向大容量和深熔池方向發(fā)展的趨勢(shì)；容量可達(dá)6080t，熔池深為l0001200mm。v中間包容量應(yīng)與存貯鋼液量相匹配。根據(jù)鋼液存貯數(shù)量，可以計(jì)算出中間包的容積，以確定其它各部位尺寸。v中間包內(nèi)型尺少主要有：中間包高度 ；中間包長(zhǎng)度；中間包角度；中間包寬度。39中間包結(jié)構(gòu)中間包結(jié)構(gòu) 中間包的結(jié)構(gòu)、形狀應(yīng)

12、具有最小的散熱面積，良好的保溫性能。一般常用的中間包斷面形狀為圓形、橢圓形、三角形、矩形和“T”字形等，如圖1-7。 圖圖1-7 中間包斷面的各種形狀示意圖中間包斷面的各種形狀示意圖1-鋼包注流位置；鋼包注流位置；2-中間包水口位置；中間包水口位置；3-擋渣墻擋渣墻a、e-單流；單流；b、f、g-雙流；雙流；c-4流；流；d-6流；流；h-8流流 40水口與塞棒水口與塞棒 HQd3752水口直徑水口直徑 ：式中：Q一個(gè)水口全開(kāi)時(shí)的鋼液流量，th； H中間包的鋼液深度，mm； d水口直徑，mm。41中間包塞棒中間包塞棒 中間包用塞頭與水口相配合來(lái)控制注流。 424344中間包滑動(dòng)水口中間包滑動(dòng)水口 中間包采用滑動(dòng)水口，雖然有安全可靠，利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，但機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，尤其在裝有浸入式水口的情況下，加大了中間包與結(jié)晶器之間的距離，增大了中間包升降行程。同時(shí)對(duì)結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)也有不利影響。采用浸入式滑動(dòng)水口進(jìn)行澆注時(shí)，由于水口太長(zhǎng)，不便于移動(dòng)，也存在難于對(duì)中問(wèn)題，故中間包的滑動(dòng)水口裝置通常做成3層滑板。 45浸人式水口浸人式水口 目前使用最多的浸入式水口有單孔直筒形和雙側(cè)孔式兩種。圖圖1-8