連鑄機設備常見問題

1、連鑄機設備的常見問題與解答連鑄機設備的常見問題與解答1.組合式結晶器結構上有哪些特點? 組合式結晶器由內外弧銅板、窄邊銅板、冷卻水箱、窄邊夾緊和厚邊調整裝置以及足輥所組成。 為提高結晶器冷卻強度，與液態(tài)金屬接觸的內側(內弧、外弧和側板)皆采用導熱性好又耐磨的銅合金。在澆注時，從結晶器拉出的鑄坯外部還是很薄的坯殼，內部還是液芯，為了更好地支撐這薄薄的坯殼和減少由鋼水靜壓力而形成的鼓肚變形，在結晶器下端布置有23對足輥(也有采用格柵結構的)。為了適應不同尺寸的鑄坯，設置有調寬和調厚裝置，近代板坯連鑄機發(fā)展了在線調寬裝置，在不間斷拉坯條件下改變鑄坯的寬度，縮短輔助時間，提高鑄機的生產能力。2.結晶器

2、為什么用銅合金制成? 結晶器內層是鋼水凝固時進行熱交換并使鋼水成型的關鍵部件，因此要求采用導熱性能良好的材質制成。紫銅板導熱性能良好，但強度和硬度都低，尤其在高溫下強度就更低,因而其壽命較短。為了提高壽命，普遍采用銅合金，如：銅銀合金、銅一鉻一鋯一砷合金、銅一鎂一鋯合金等。 銅銀合金成份為：Cu99.5，AgO.070.1。加銀的目的是為了提高銅板的再結晶溫度，當含銀量在0.080.1時再結晶器溫度為318326(比普通銅板提高50)，高于它的工作溫度，在正常冷卻條件下結晶器內壁工作溫度為250320，這樣可以防止再結晶。3.什么叫結晶器在線調寬，如何調法?在不停頓拉坯的條件下，改變鑄坯的寬度

3、叫結晶器在線調寬，它的優(yōu)點是：(1)能連續(xù)澆注出不同寬度尺寸的鑄坯，縮短了停機時間，提高鑄機生產能力；(2)可減少鑄坯切頭切尾的損耗，提高收得率；(3)可澆注相近成份的鋼水而不需停機。近年來結晶器在線調寬技術得到較快的發(fā)展。下面介紹國外某廠的結晶器在線調寬方法。 通過移動結晶器的窄邊來調整它的寬度，調整方法是對兩側窄邊多次小步向外(由窄調寬)或向內(由寬調窄)移動移動順序如圖2-10所示。a是由窄往寬調，b是由寬往窄調，調節(jié)的順序依次按1、2、3進行，直至達到新的寬度為止，最后一次調整應滿足結晶器新寬度的設定錐度值。每次調節(jié)量約為初始錐度的1/4，調節(jié)速度為2050 mm/min，調節(jié)是由每個

4、窄邊的上下各有兩套機構實現的，采用計算機控制。4.塞棒控制機構的特點是什么?塞棒控制是通過塞棒控制機構控制塞棒上下運動，以達到開閉水口調節(jié)鋼水流量為目的，塞棒機構如圖2-8所示，通過操縱撥桿1使扇形齒輪5轉動，帶動升降桿2上下移動，從而帶動橫梁3和塞桿上下運動，以達到關閉和開啟水口調節(jié)鋼水流量的目的。5.連鑄結晶器結構有哪幾種型式?按連鑄機型式不同，結晶器可分為直的和弧形的兩大類。按鑄坯規(guī)格和形狀來分，有小方坯、大方坯、板坯和異形坯結晶器。按結晶器本身結構來說，可分為3種類型： 管式結晶器：它是用壁厚為612mm的銅管制成所需要的斷面，在銅管外面，套有套管以形成57mm的冷卻水通路，保證冷卻水

5、流速為每分鐘610m。這種結晶器結構簡單，制造方便，廣泛用于小方坯連鑄機上。 整體式結晶器：它是用整塊銅錠刨削制成的，在其內腔四周鉆有許多小孔用以通冷卻水。這種結晶器剛性好，易維護，壽命較長，但制造成本高，耗銅多，近幾年已不采用。 組合結晶器：它是由4塊銅板組合成所需要的內腔。在2050的鋼板上刨槽，并與一塊鋼板聯結起來，冷卻水在槽中通過。大方坯和板坯連鑄機都用這種形式的結晶器。6.連鑄結晶器應具有哪些性能?結晶器是連鑄機的重要部件。鋼液在結晶器中凝固成型，結成一定厚度的坯殼并被連續(xù)拉出進入二次冷卻區(qū)。 良好的結晶器應具有下列性能： (1)良好的導熱性，能使鋼液快速凝固。每lkg鋼水澆注成坯并

6、冷卻到室溫，放出的熱量約為1340kJ/kg，而結晶器約帶走510，即67134kJ/kg，若板坯尺寸為2501700mm，拉速為lm/min時，結晶器每分鐘帶走的熱量多達20萬kJ。而結晶器長度又較短，一般不超過lm，在這樣短的距離內要能帶走大量的熱量，要求它必須具有良好的導熱性能。若導熱性能差，會使出結晶器的鑄坯坯殼變薄，為防止拉漏，只好降低拉速，因此結晶器具有良好的導熱性是實現高拉速的重要前提。 (2)結構剛性要好。結晶器內壁與高溫金屬接觸，外壁通冷卻水，而它的壁厚又很薄(僅有1020mm)，因此在它的厚度方向溫度梯度極大，熱應力相當可觀，其結構必須具有較大的剛度，以適應大的熱應力。 (

7、3)裝拆和調整方便。為了能快速改變鑄坯尺寸或快速修理結晶器，以提高連鑄機的生產能力，現代結晶器都采用了整體吊裝或在線調寬技術。 (4)工作壽命長。結晶器在高溫狀況下伴隨有鑄坯和結晶器內壁之間的滑動摩擦，因此結晶器內壁的材質應有良好的耐磨性和較高的再結晶溫度。 (5)振動時慣性力要小。為提高鑄坯表面質量，結晶器的振動廣泛采用高頻率小振幅，最高已達400次/min，在高頻振動時慣性力不可忽視，過大的慣性力不僅影響到結晶器的強度和剛度，進而也影響到結晶器運動軌跡的精度。7.管式結晶器由哪幾部分組成? 管式結晶器由銅管、冷卻水套、底腳板和足輥等部件組成，如圖2-9所示。內腔由帶有錐度的弧形無縫銅管4，

8、其外面套以鋼質內水套2使之形成約為57mm冷卻水通道，利用隔板及橡膠墊與外水套7相聯，形成上下兩個水室，冷卻水從給水管8進入下水室，以68m/s的速度流經水縫，進入上水室，從排水管9排出。8.結晶器有幾種振動方式?結晶器振動按速度特征可分為3種，如圖2-13所示。在圖中V為拉坯速度，Vm為結晶器運動速度。 (1)同步式所謂同步式振動，即結晶器下振速度與拉坯速度相同，上振時速度為下振速度的3倍，如圖2-13中曲線1。 (2)負滑脫式如圖2-13中曲線2，在結晶器下振時其速度大于拉坯速度，在這種情形下出現負滑脫，故稱負滑脫式。 (3)正弦振動如圖2-13中曲線3，其特點是振動速度按正弦規(guī)律變化。

9、正弦式振動得到廣泛的應用，因為它有如下的優(yōu)點： (1)在運動過程中沒有穩(wěn)定運動階段，因而有利于脫模，但也有一段負滑脫階段，使被拉裂的坯殼起到焊合作用。 (2)結晶器運動的加速度必然按余弦規(guī)律變化，所以過渡點比較平穩(wěn)，沒有很大沖擊。 (3)正弦振動可以用曲柄連桿機構來實現，結構比較簡單，易于加工和維修。 因此，正弦式振動，可以提高振動頻率，減少振痕深度，改善鑄坯表面質量。9.什么叫負滑脫(或稱負滑動)? 當結晶器下振的速度大于拉坯速度時，鑄坯對結晶器的相對運動為向上，即逆著拉坯方向的運動，這種運動稱負滑脫或稱負滑動。如圖2-14所示，Vm為結晶器振動速度曲線，V為拉捧速度，在圖中當時間大于(/2

10、)/)-(tm/2)時進入了負滑脫，tm為負滑脫時間。10.結晶器振動機構有哪些型式? 連鑄機結晶器振動有多種結構型式，比較常用的有6種，如圖2-15所示。這6種結構性能比較如表2-l所示。6種振動裝置性能比較11.現代連鑄機有哪些結構特征?近代連鑄機向高生產率和高質量兩個方向發(fā)展，提高拉坯速度和縮短輔助時間是提高生產率的重要手段。 由于拉速高，連鑄坯液芯長度增加，由此引起一系列問題，如鑄坯出結晶器后坯殼厚度變薄、二次冷卻段的鑄坯易產生鼓肚變形、矯直時由于鑄坯仍有液芯而產生內裂等，這些問題的解決構成了近代連鑄機的重要結構特征。 為了保護澆注，須使用長水口，采用帶升降機構的鋼包回轉臺。 為了改善

11、結晶器冷卻效果，增加結晶器出口坯殼厚度，須采用直型長結晶器，長度為900mm。 結晶器振動機構采用四偏心機構，其振動采用高頻率小振幅以減小振痕深度，提高鑄坯表面質量，最高振動頻率已達400次/min。 由于高拉速，液芯長度加長，鑄坯極易產生鼓肚變形，影響鑄坯質量，在二次冷卻段的夾輥采用小輥距高剛度，為此采用小輥密排和分節(jié)輥結構。 鑄坯的矯直采用多點矯直或連續(xù)矯直，以降低由于矯直在坯殼中產生的應力水平，防止內裂提高質量。壓縮鑄造技術也是解決這個問題的重要途徑。12.連鑄機高度由哪幾部分組成?連鑄機的高度與連鑄機的型式有關。 立式連鑄機的高度是指由結晶器上口到地下運輸輥道之間的距離，其中包括：結晶

12、器長度、二次冷卻區(qū)長度、同步切割行程、定尺長度以及地下運輸輥道高度之和。當澆100100300300mm方坯時，其總高約在1730m之間。由于立式連鑄機要求鑄坯在切割處必須全部凝固，否則會出現大事故，也就是說從結晶器液面到切割處之間的距離必須大于冶金長度，而冶金長度又與拉坯速度和鑄坯厚度成正比，因此拉速越高，鑄坯越厚，其冶金長度就越長，鑄機高度就越高。由于立式連鑄機是早期采用的機型，目前除澆注某些合金鋼仍用立式外，皆被弧形等其它機型所取代。 弧形連鑄機的高度由結晶器長度、弧形半徑、矯直區(qū)高度(對多點矯直或連續(xù)矯直)之和，一般在l0m左右。 對超低頭機型，由于采用多段式連續(xù)矯直或多點矯直，其弧形

13、半徑大為縮小，總高度也較低，其高度h25H(H為鑄坯厚度)。 對薄板坯連鑄機，由于鑄坯很薄，冶金長度較短，總高在7m左右。13.鋼包支承裝置有哪些方式? 在連續(xù)注鋼機上托著鋼包進行澆注有以下幾種形式： (1)用鑄錠吊車吊著鋼包進行澆注。這種方式在連鑄機發(fā)展初期被采用，那時連鑄機多裝在鑄錠跨內，利用已有的鑄錠吊車，可節(jié)省建設投資，但是在澆注時影響其它吊車的運行，因此這種方式現在已很少采用。 (2)在澆注平臺上設置固定的鋼包支架，如圖2-l，由于這種方式不便于迅速更換鋼包，故只適用于單爐澆注。14.結晶器為什么做成倒錐度? 結晶器內腔縱斷面的尺寸做成上大下小，形成一個錐度， 由于是上大下小，故稱倒

14、錐度。 在結晶器中鋼水由于受到冷卻而形成一定形狀的坯殼，隨著鑄坯不斷下移，溫度也不斷下降而收縮，若結晶器沒有倒錐度，就會在坯殼與結晶器之間形成間隙，稱氣隙。由于氣隙的存在降低了冷卻效果，同時由于坯殼過早地脫離結晶器內壁，在鋼水靜壓力作用下坯殼會產生鼓肚變形。因此，將結晶器做成倒錐度，上述情況就可以避免，但其錐度大小應與鑄坯冷卻收縮程度相適應。 過小的倒錐度還會形成氣隙，過大的倒錐度會增大拉坯阻力，根據經驗，倒錐度一般取0.50.8。例如我國某廠板坯連鑄機，倒錐度取0.630.65。15.結晶器冷卻水系統的設計應注意什么? 在結晶器冷卻水循環(huán)系統中，為清除混進冷卻水中的雜質，在每臺連鑄機上都應設

15、置自洗式過濾器，并安裝在連鑄機附近的閥室內，以便集中控制和手動操作。 結晶器的冷卻水回路都匯集到機器的間接冷卻水主管道中，并流回水處理系統。 為便于水管的裝卸，結晶器冷水配管與管道水管之間都采用伸縮接頭連接，以便適應結晶器上下振動。 為保證冷卻水能充滿冷卻水箱及各管路，在最高處應設置空氣排除配管和旋塞，以便排盡管路中的空氣。 冷卻水的水質應有嚴格要求，某廠板坯連鑄機冷卻水的水質要求如下： pH值78 全硬度140ppM Ca硬度70ppM 硫酸根離子(S04-)140 mg/l 鐵離子(Fe+)3 mg/l 含油1 mg/1 導電率625V/cm16.結晶器摩擦阻力如何測定?結晶器拉坯阻力的在

16、線監(jiān)測，是預報漏鋼的重要手段，下面介紹應變片測定法。 應變片貼在振動機構的拉桿上，加速度傳感器安放在振動機構的振動臺上，然后將信號放大記錄并加以顯示，如圖2-11a。信號放大記錄并加以顯示，其記錄如圖2-11b所示，M為結晶器位移、V為速度、F為摩擦阻力、Vc為拉坯速度。由圖中可見摩擦阻力隨結晶器處于正滑動和負滑動不同運動狀態(tài)時而正負交變，并有規(guī)則的變化，當阻力突然增大，表示坯殼與結晶器有粘結；當阻力突然變小，表明坯殼被拉斷。這種異常的變化對預報漏鋼很有價值，國外有的鋼廠用這個辦法作為漏鋼的在線監(jiān)測手段。17.結晶器為什么要振動?結晶器振動的目的，是為了防止鑄坯在凝固過程中與銅板粘結而發(fā)生粘掛

17、拉裂或拉漏事故，以保證拉坯順利進行。 鋼水在結晶器中的凝固過程如圖2-12所示。圖2-12a表示在結晶器中坯殼的正常生長狀態(tài)，如不發(fā)生意外，鑄坯就會被連續(xù)地拉出結晶器外。假如由于某種原因，例如潤滑不良，坯殼的上段粘結在結晶器壁上，而且在某處(如X處)坯殼的抗拉強度又小于該處的粘著力，則在拉坯力的作用下該處坯殼將被拉斷，被拉斷的上部(如A處)又粘在結晶器壁上不動，而下段(如B段)繼續(xù)向下運動，鋼水將充填AB之間，如圖2-12b，形成一段新的坯殼把AB兩段聯接起來，由于新的坯殼強度更低又會被拉斷，這就會連續(xù)地被拉斷，連續(xù)地在斷層上充填鋼水，直到B段被拉出結晶器，便發(fā)生了如圖2-12c所示的漏鋼事故

18、。 為了克服上述缺點，發(fā)展了結晶器振動技術。當結晶器下振時或者結晶器下振速度等于拉坯速度(稱同步式)，或者結晶器下振的速度大于拉坯速度(負滑脫式)，在這段時間里，新生成的坯殼能有足夠的強度把被拉斷的坯殼聯接起來，使被拉斷的坯殼得以焊合，拉漏現象就會有所減少。 另外由于結晶器上下振動。周期地改變液面與結晶器壁的相對位置，有利于保護渣在結晶器壁的滲透，可改善潤滑狀況，減少拉坯時的摩擦阻力和粘結的可能，使拉坯順利進行18.鋼包回轉臺有哪幾種基本型式? 鋼包回轉臺按轉臂旋轉方式不同，可分為兩大類：一類是兩個轉臂可各自作單獨旋轉，另一類是兩臂不能單獨旋轉。 兩臂可各自單獨旋轉的回轉臺如圖2-4所示。這種型式的回轉臺操作靈活，但結構復雜，制造和維修困難，制造成本高。這種、型式由于兩個轉臂可各自獨立旋轉，因而可以實現一個轉臂在一邊澆注鋼水的同時，另外一個轉臂能夠在任何角度上接受鋼包。但這種型式只有在工藝上有特殊要求時才采用。 而雙臂同時轉動的回轉臺如圖2-5。這種型式回轉臺結構簡單，維修方便，制造成本低，應用廣泛。凡是鋼水需要過跨的連鑄機一般都選用這種回轉臺。19.鋼包回轉臺有哪些載荷特點? 鋼包回轉臺運載并承托著裝有高溫鋼水的鋼包，因此其工作有如下特點： (1)重載 鋼包回轉臺承載著從幾十噸到幾百噸重的鋼包，當兩個臂都承托著盛滿鋼水的鋼包時所受的載荷為最大。一般鋼包自重約為鋼包容量的40左右