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整理為word格式整理為word格式整理為word格式連鑄澆鋼工藝知識(500問中的精華)第一章連鑄鋼水的準(zhǔn)備1、連鑄對鋼水質(zhì)量的基本要求:連鑄對鋼水質(zhì)量提出了很嚴(yán)格的要求,所謂連鑄鋼水質(zhì)量主要是指:1.1鋼水溫度:連鑄鋼水的要求是:低過熱度、穩(wěn)定、均勻。1.2鋼水純凈度:最大限度的降低有害雜質(zhì)(如S、P)和夾雜物含量,以保證鑄機的順行和提高鑄坯質(zhì)量。如鋼水中S含量大于0.03%,容易產(chǎn)生鑄坯縱裂紋,鋼水中夾雜物含量高,容易造成弧形鑄機鑄坯中內(nèi)弧夾雜物集聚,影響產(chǎn)品質(zhì)量。1.3鋼水的成分:保證加入鋼水中的合金元素能均勻分布,且成分控制在較窄的范圍內(nèi),保證產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性。1.4鋼水的可澆性,要保持適宜的穩(wěn)定的鋼水溫度和脫氧程度,以滿足鋼水的可澆性。如鋁脫氧,鋼水中Al2O3夾雜含量高,流動性差,容易造成中間包水口堵塞而中斷澆注。因此要根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量和連鑄工藝要求,對連鑄鋼水溫度、成分和純凈度進(jìn)行準(zhǔn)確和適度的控制,有節(jié)奏地、均衡地供給連鑄機合格質(zhì)量的鋼水是連鑄生產(chǎn)順利的首要條件。2、對連鑄鋼水澆注溫度的要求:合理選擇澆注溫度是連鑄的基本參數(shù)之一。澆注溫度偏低,會使1)鋼水發(fā)粘,夾雜物不易上??;2)結(jié)晶器表面鋼水凝殼,導(dǎo)致鑄坯表面缺陷;3)水口凍結(jié),澆注中斷。澆注溫度太高會使1)耐火材料嚴(yán)重沖蝕,鋼中夾雜物增多;2)鋼水從空氣中吸氧和氮;3)出結(jié)晶器坯殼薄容易拉漏;4)會使鑄坯柱狀晶發(fā)達(dá),中心偏析加重。整理為word格式整理為word格式整理為word格式如果說不合適的澆注溫度在模鑄時還能勉強澆注,而連鑄時就會造成麻煩(如拉漏、凍水口),因此對連鑄鋼水溫度要比模鑄嚴(yán)格得多。對連鑄鋼水溫度的要求是:(1)低過熱度,在保證順利澆注的前提下過熱度盡量偏下限控制,小方坯一般控制在20~30℃。(2)均勻,實際上鋼包內(nèi)鋼水溫度是上下偏低,而中間溫度高,這樣會造成中間包鋼水溫度也是兩頭低中間高,不利于澆注過程的控制,因此要求鋼包內(nèi)鋼水溫度上下均勻。(3)穩(wěn)定,連澆時供給的各爐鋼水溫度不要波動太大,保持在10℃3、澆注溫度的確定:連鑄澆注溫度是指中間包鋼水溫度。鋼水澆注溫度包括兩部分:一是鋼水凝固溫度(也叫液相線溫度),因鋼種不同而異。二是鋼水過熱度,即超過凝固溫度的值。以TC代表澆注溫度,TL代表液相線溫度,ΔT代表鋼水過熱度,則:TC=TL+ΔT計算TL有不同的公式,常用的公式如下:TL=1537℃-[88C整理為word格式整理為word格式整理為word格式如Q235鋼(原A3鋼)合金化后鋼包鋼水成分為:C0.15%、Si0.25%、Mn0.45%、P0.025%、S0.025%。將各成分代入公式得:TL=1537℃-[88×0.15+8×0.25+5×0.45+30×0.025+25×0.025]=也就是說,鋼水開始凝固溫度為1518℃。對于C=0.10~0.20%鋼,鋼水凝固溫度一般波動在1510~1520℃過熱度ΔT的確定原則與產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)。對于中厚板材,為減輕鑄坯內(nèi)部裂紋和中心偏析,ΔT以偏低為好(10~15℃)。這樣根據(jù)鋼種計算得到了液相線溫度,再加上過熱度就可得到澆注溫度,也就是說澆注過程中間包所需要保持的鋼水目標(biāo)溫度。實踐證明,控制好中間包鋼水目標(biāo)溫度是保證連鑄機產(chǎn)量和鑄坯質(zhì)量的關(guān)鍵工藝參數(shù)。必須予以充分重視。4、出鋼溫度的確定:當(dāng)中間包鋼水目標(biāo)溫度確定之后,如何確定煉鋼爐的出鋼溫度呢?出鋼溫度可表示為:T出=TC+ΔT1+ΔT2+ΔT3+ΔT4ΔT1為出鋼溫度損失。對轉(zhuǎn)爐出鋼溫度損失的經(jīng)驗數(shù)據(jù)是:大于50t轉(zhuǎn)爐,出鋼時間為3~6min,平均溫降為10℃/min;小于50t轉(zhuǎn)爐,出鋼時間為2~4min,平均溫降為15℃/min;一般出鋼溫降在40~60ΔT2為吹氬攪拌(或其他爐外處理)鋼水溫降(轉(zhuǎn)爐吹氬時間一般為3~5min)。吹氬鋼水溫降與鋼包容量、吹氬時間有關(guān)。吹氬引起的溫降為4~6整理為word格式整理為word格式整理為word格式℃/min。ΔT3為鋼包運輸、靜置時間的鋼水溫降。鋼包內(nèi)鋼水自然溫降與鋼包襯耐火材料質(zhì)量、鋼包加覆蓋劑或加蓋等有關(guān)。一般為1~1.5℃ΔT4為澆注過程中鋼水溫降,一般是小于1℃以某廠50t鋼包為例,鋼種為Q235,計算得TL=1510℃,測定的各階段鋼水溫度損失為:ΔT1=60℃,ΔT2=30℃,ΔT3=6℃,T出=1510+30+60+30+6+45=1681也就是說出鋼溫度為1681℃出鋼后鋼包在各階段的鋼水溫降,可用插入式熱電偶進(jìn)行實際測定,進(jìn)行統(tǒng)計分析,得出平均值。然后制成圖或表來指導(dǎo)生產(chǎn)。5、減少鋼包過程溫降的措施:影響鋼包過程溫降最突出的因素是鋼包容積、包襯材質(zhì)及使用狀況。生產(chǎn)實踐表明,下述保溫措施是行之有效的:5.1鋼包加砌絕熱層,減少包襯散熱損失。如110t鋼包加砌30mm厚的絕熱層,溫降速度比無絕熱層平均降低20~40%,出鋼后40min,包內(nèi)鋼水溫度降低17~20℃5.2鋼包高溫烘烤:如70t鋼包采用快速烘烤裝置,烘烤15min包襯溫度可達(dá)850℃以上,烘烤的鋼包平均溫降由80~90℃減少到30~5.3紅包出鋼:加快鋼包周轉(zhuǎn),提高鋼包襯溫度。35t鋼包紅包出鋼,可使出鋼溫度平均下降整理為word格式整理為word格式整理為word格式17℃5.4鋼包表面加碳化稻殼或保溫材料,減少熱損失。5.5鋼包加蓋。這一方面可使鋼包長時間有效保溫,還可使鋼液面上的熔渣保持為液態(tài),便于注后清渣,另外可減少包襯散熱,提高鋼包溫度。采用上述措施,可以減少鋼包過程溫降,有利于連鑄鋼水溫度的穩(wěn)定性。6、調(diào)節(jié)鋼水溫度的幾項措施:6.1在實際生產(chǎn)中,由于原料和操作等因素的影響,往往出鋼溫度控制得不那么準(zhǔn)確,往往都是比預(yù)定的出鋼溫度要高。為滿足連鑄澆注溫度的要求,出鋼后對鋼水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),一般的方法是:(1)攪拌法。在鋼包頂部或底部吹入氬氣攪拌鋼水,使鋼包上下部溫度和成分均勻。(2)攪拌+冷廢鋼。在吹氣攪拌的同時,加入輕型、清潔廢鋼,借助于廢鋼熔化吸熱來降溫。鋼水溫度降低1℃,需加廢鋼0.7kg6.2如果按預(yù)定目標(biāo)溫度出鋼,鋼水又要進(jìn)行爐外精煉處理,由于處理過程中的熱損失,就不能保證所要求的中間包澆注溫度,這樣需要在鋼包進(jìn)行熱補償,采用方法有:(1)電弧加熱法:利用石墨電極產(chǎn)生高溫電?。?000℃)加熱鋼水。鋼包容量越大,加熱效率越高。如20t鋼包,加熱效率為30%,250t鋼包,加熱效率為75%,升溫速度為3~6℃整理為word格式整理為word格式整理為word格式(2)感應(yīng)加熱法:利用線圈產(chǎn)生的交流磁場在鋼水中產(chǎn)生感應(yīng)電勢使其鋼水加熱。加熱效率可達(dá)70%,升溫速度為2.5℃(3)等離子加熱法:氣體(如氬、氮)被加熱到高溫會變成等離子狀態(tài),利用高溫等離子體(溫度可達(dá)3000℃以上)來加熱鋼水,升溫速度為5~6℃7、連鑄鋼水為什么要進(jìn)行吹氬氣攪拌?從轉(zhuǎn)爐出到鋼包的鋼水,在鋼包內(nèi)鋼水溫度分布是不均勻的,由于包襯吸熱和鋼包表面的散熱,在包襯周圍鋼水溫度較低,而鋼包中心區(qū)域溫度較高。如25t鋼包,上、下層溫差為70~100℃,50t為60~70℃。這樣如把鋼水注入中間包,由于中間包襯的吸熱再加上鋼包底部鋼水溫度較低,就會造成中間包鋼水溫度降低過大而接近液相線溫度,導(dǎo)致水口凍鋼,澆注中斷。另外,鋼包上、下部鋼水溫度低而中間溫度高的特點,也會導(dǎo)致澆注過程中中間包鋼水溫度前、后期低,中期溫度高,這樣會引起結(jié)晶器坯殼生長厚度的不均勻性,同時對鑄坯內(nèi)部質(zhì)量也有不利影響。因此,各廠都規(guī)定供給連鑄的鋼水必須進(jìn)行鋼包吹氬氣攪拌,以使?jié)沧⑦^程中鋼水溫度穩(wěn)定均勻。吹氬氣攪拌已成為保證連鑄鋼水質(zhì)量必要的技術(shù)措施。鋼包吹氬氣攪拌鋼水的目的是:⑴均勻鋼水溫度:對25t鋼包吹氬攪拌鋼水試驗表明,吹氬氣1min降溫約10℃。吹氣攪拌后澆注前、中期中間包鋼水溫度差平均為3℃;而未吹氣攪拌的爐次,前、中期鋼水溫差為整理為word格式整理為word格式整理為word格式⑵均勻鋼水成分;出鋼時在鋼包內(nèi)加入大量的鐵合金(如硅錳、硅鐵等),吹氬攪拌可使鋼水成分均勻。⑶促使夾雜物碰撞上浮,如某廠30t鋼包吹氬3min,氧化物夾雜平均減少28%,總氧含量降低17.5%。吹氬時,吹氣壓力和流量的控制應(yīng)以不使鋼水裸露翻騰為原則,否則鋼水二次氧化嚴(yán)重,而且會使鋼中氮和夾雜物含量有所增加。8、鋼包吹氬氣攪拌的吹氣流量和吹氣壓力的確定:吹氣流量和壓力的選擇是影響鋼包吹氣攪拌效果的一個重要參數(shù)。吹入鋼水中的氣體,分散成無數(shù)的小氣泡而上浮,同時,在高溫鋼水中氣體被加熱而膨脹,這樣產(chǎn)生的上浮力,抽引相當(dāng)于吹入氣體體積50~100倍鋼水進(jìn)行循環(huán)流動,從而產(chǎn)生了強烈的攪拌作用。隨著吹氣量的增加,攪拌強度增大。然而吹氣量的增加是有一個臨界值的。如果吹氣量超過某一臨界值,吹入的氣體從鋼包底部向上部形成所謂貫穿流,容易引起鋼水發(fā)生噴濺,加重了鋼水的二次氧化,減輕了攪拌強度。吹入的氣量是與吹氣壓力、吹氣噴嘴結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)的,可由試驗決定。在生產(chǎn)中人們通常根據(jù)不沖破鋼包渣層裸露鋼水為原則來確定吹氣壓力。如70t鋼包,底吹氬量為0.3Nm3/min左右,吹氬3~5min,鋼中總氧含量減少40~60%。吹氣攪拌時間應(yīng)大于鋼水溫度和成分混勻時間,生產(chǎn)經(jīng)驗表明,吹氣攪拌3~5min就可滿足要求。整理為word格式整理為word格式整理為word格式9、連鑄鋼水成分控制有哪些要求?鋼水成分的控制首先應(yīng)滿足鋼種規(guī)格的要求。鋼水中含有的元素大致可分為以下幾類:⑴合金元素:有意加入到鋼水中,使其達(dá)到規(guī)定的成分范圍,保證鋼的機械性能和使用性能。⑵雜質(zhì)元素:是指不希望在鋼中存在的,也不是有意加入的元素,對鋼的性能起有害作用。如硫(S)、磷(P)。⑶殘余元素:是指由原材料(如廢鋼),或耐火材料帶入鋼中而不是有意加入的元素如砷(As)、銻(Sb)、錫(Sn)、銅(Cu)等,它們對鋼的熱脆性、腐蝕性有不良影響。⑷微量元素:有意加入鋼中的元素,如加入鋼中硼(B)、鈮(Nb)、釩(V)、鈦(Ti)改變產(chǎn)品某一性能,其含量均小于0.1%。鋼中這些元素有的是有意加入的,有的是因清除不凈留下來的,它們對鋼水的澆注性能和產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。對連鑄鋼水成分控制的要求是:9.1成分穩(wěn)定性:為保證多爐連澆時工藝操作穩(wěn)定性和鑄坯質(zhì)量的均勻性,必須要求各爐鋼水成分控制在較窄的范圍內(nèi),來保證各爐鋼水成分的相對穩(wěn)定。9.2鋼水可澆性:中間包水口直徑小,澆注時間長,必須保證鋼水具有良好的流動性,不堵塞、凍結(jié)水口。9.3抗裂紋敏感性:由于鑄坯在連鑄機內(nèi)邊運動邊凝固,受到外力作用和冷卻水的強制冷卻,坯殼容易產(chǎn)生裂紋,因此對鋼的高溫力學(xué)性能有強烈降低作用的元素如硫(S)、磷(P)、應(yīng)加以限制,以提高鑄坯抗裂紋的能力。整理為word格式整理為word格式整理為word格式9.4鋼水純凈度:應(yīng)盡可能減少鋼水在澆注過程中的再污染,減少或杜絕鋼中夾雜物的來源,提高產(chǎn)品質(zhì)量。10、連鑄鋼水常規(guī)成分控制有哪些要求?澆注過程中對鋼水常規(guī)元素的控制要求是:碳(C):是對鋼的性能影響最大的基本元素。若多爐連澆時,各爐之間鋼水中碳含量差別要求小于0.02%。實踐證明,鋼中C=0.12~0.17%,連鑄坯易產(chǎn)生縱裂、角裂、甚至造成漏鋼事故。為了減少這類鋼對裂紋的敏感性,通常在保證機械性能的前提下,把鋼的含碳量控制在0.16~0.22%范圍內(nèi),而把錳(Mn)含量提高到0.7~0.8%。硅(Si)、錳(Mn)含量控制:硅、錳含量既影響鋼的機械性能,又影響鋼水的可澆性。首先要求把鋼中硅、錳含量控制在較窄的范圍內(nèi)(波動值Si±0.05%、Mn±0.10%),以保證連澆爐次鑄坯中硅、錳含量的穩(wěn)定。其次要求適當(dāng)提高M(jìn)n/Si比。Mn/Si大于3.0,可得到完全液態(tài)的脫氧產(chǎn)物,以改善鋼水的流動性。因此,應(yīng)在鋼種成分允許的范圍內(nèi)適當(dāng)增加Mn/Si比,使生成的脫氧產(chǎn)物(MnO?SiO2)為液態(tài)。如以Q235鋼為例,規(guī)格成分Si為0.12~0.30%,Mn為0.4~0.6%。如按成分中限控制,Mn/Si比為2.5,此時脫氧產(chǎn)物為SiO2,它熔點高呈固態(tài),使鋼水的流動性變差,影響了鋼水的可澆性。如將Si按中、下限控制,Mn按中、上限控制,把Mn/Si比控制在3.0左右,此時鋼水的脫氧生成物為液態(tài)的硅酸錳(MnO?SiO2),改善了鋼水流動性,保證了連鑄順行。整理為word格式整理為word格式整理為word格式因此,在成分規(guī)格范圍內(nèi),調(diào)整Si、Mn含量,保持Mn/Si大于3.0,以改善鋼水的可澆性,這是連鑄硅鎮(zhèn)靜鋼的一個特點。11、連鑄鋼水其他元素含量控制有哪些要求?鋼中的碳和合金元素(硅Si、錳Mn、鉻Cr、鎳Ni)含量應(yīng)按鋼種規(guī)格要求進(jìn)行嚴(yán)格控制,還應(yīng)對其它元素進(jìn)行嚴(yán)格控制。有害元素(硫S、磷P)含量:S、P是由原料中帶入的。除個別鋼種(如易切削鋼)要求含有較高S外,絕大部分鋼種根據(jù)產(chǎn)品用途對S、P含量有嚴(yán)格的限制。S對鋼的熱裂紋敏感性有突出的影響,S大于0.025%時,鋼的延性有明顯的下降,鑄坯裂紋加重;P會使鋼的晶界脆性增加,裂紋敏感性增強。因此對于連鑄鋼水要求S小于0.03%,最好S小于0.025%,或S+P小于0.050%才能防止鑄坯產(chǎn)生熱裂紋。目前,世界各國不少鋼廠利用鐵水預(yù)處理和爐外精煉的方法來降低鋼中S、P含量,有的產(chǎn)品如石油管線用鋼要求鋼中S含量小于0.005%。殘余元素含量:鋼中殘余元素如銅、錫、鉛、銻等,通常是由廢鋼帶入的,而在冶煉中不能去除而殘留在鋼中。連鑄坯在冷卻過程中由于鐵的氧化,這些元素在晶界富集,造成鑄坯表面裂紋。因此應(yīng)精選廢鋼或廢鋼搭配使用,控制鋼水中銅小于0.2%,錫、砷、銻含量小于0.10%。整理為word格式整理為word格式整理為word格式微量元素:為了改善鋼的使用性能,出鋼合金化時,有意加入微合金元素,使其在鋼水中保持其一定含量,如鋼中含有微合金元素鈮Nb、釩V,可提高鋼的韌性,增加抗硫化氫腐蝕能力。12、什么叫鋼水爐外精煉?爐外精煉是把轉(zhuǎn)爐或電爐中所煉的鋼水移到另一個容器中(主要是鋼包)進(jìn)行精煉的過程。也叫“二次煉鋼”或鋼包精煉。爐外精煉把傳統(tǒng)的煉鋼分為兩步。(1)初煉:在氧化性氣氛下進(jìn)行爐料的熔化、脫磷、脫碳和主合金化。(2)精煉:在真空、惰性氣氛或可控氣氛下進(jìn)行脫氧、脫硫、去除夾雜、夾雜物變性、微調(diào)成分、控制鋼水溫度等。爐外精煉在現(xiàn)代化的鋼鐵生產(chǎn)流程中已成為一個不可缺少的環(huán)節(jié)。尤其是爐外精煉與連鑄相配合,是保證連鑄生產(chǎn)順行、擴大連鑄品種、提高鑄坯質(zhì)量的重要手段。在煉鋼生產(chǎn)流程中,采用轉(zhuǎn)爐(電爐)→爐外精煉→連鑄已成為鋼廠技術(shù)改造的普遍模式。13、爐外精煉工藝特點和冶金作用是什么?各種爐外精煉方法的工藝各異,共同特點是:(1)有一個理想的精煉氣氛,如真空、惰性氣體或還原性氣體。(2)采用電磁力、吹惰性氣體攪拌鋼水。(3)為補償精煉過程中的鋼水溫降損失,采用電弧、等離子、化學(xué)法等加熱方法。爐外精煉主要是在鋼包內(nèi)完成的??偟膩碚f,有以下冶金作用:——鋼水溫度和成分均勻化。整理為word格式整理為word格式整理為word格式——微調(diào)成分使成品鋼的化學(xué)成分控制在很窄的范圍之內(nèi)?!唁撝辛蚝拷档椒浅5停ㄈ鏢小于0.005%)?!档弯撝械臍涞浚ㄈ鏗小于2ppm)。——改變鋼中夾雜物形態(tài)和組成?!コ泻υ亍!{(diào)整溫度。鋼包精煉方法不同,采用的工藝操作也不相同,所達(dá)到的冶金效果也不一樣。要結(jié)合生產(chǎn)的鋼種、產(chǎn)品質(zhì)量來選擇合適的爐外精煉方法。第二章連續(xù)鑄鋼工藝1、弧形連鑄機有哪此特點?(本公司連鑄機類型)立式和立彎式連鑄機的結(jié)晶器都是直的,而弧形連鑄機采用的是具有某一曲率半徑的弧形結(jié)晶器,其結(jié)晶器、二次冷卻裝置都布置在某一半徑的一個圓的四分之一弧度上。鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)凝固時就已彎曲,帶液芯的鑄坯從結(jié)晶器拉出來,沿著弧形軌道運行,繼續(xù)噴水冷卻,在四分之一圓弧處完成凝固,然后矯直并拉出送至切割站?;⌒芜B鑄機的高度僅為三分之一,建設(shè)費用低,鋼水靜壓力小,鑄坯在輥間的鼓肚小,鑄坯質(zhì)量好;加長機身也比較容易,故可高速澆注,生產(chǎn)率高?;⌒芜B鑄機的缺點是:因鑄坯彎曲矯直,容易引起內(nèi)部裂紋;鑄坯內(nèi)夾雜物分布不均勻,內(nèi)弧側(cè)存在夾雜物的集聚;設(shè)備較為復(fù)雜,維修也較困難。整理為word格式整理為word格式整理為word格式弧形連鑄機雖有缺點,但由于在設(shè)備和工藝上的技術(shù)進(jìn)步,仍然是世界各國鋼廠采用最多的一種機型。2、什么叫負(fù)滑脫?當(dāng)結(jié)晶器下振的速度大于拉坯速度時,鑄坯對結(jié)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(fù)滑脫或稱負(fù)滑動。3、結(jié)晶器振動頻率用什么數(shù)學(xué)模型控制?對正弦式振動負(fù)滑脫率εvεv=%式中:Vm─結(jié)晶器振動平均速度m/min;V─拉坯速度m/min。結(jié)晶器振動速度vm可用下式表示Vm=(πfh/1000)×sin2πf式中:h—振幅mm。由上式可求得結(jié)晶器振動的平均速度Vm=2fh將Vm代入負(fù)滑脫率式中即可求得振動頻率f:在連鑄機中εv皆取定值,那么頻率與拉速便成線性關(guān)系,用這個關(guān)系式來控制隨拉速變化而變化的振動頻率,這個公式就是用負(fù)滑脫率控制振動頻率的數(shù)學(xué)模型,這個模型廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外連鑄生產(chǎn)中。整理為word格式整理為word格式整理為word格式4、如何減小鑄坯振痕?為了防止拉漏,減小結(jié)晶器阻力,采取了結(jié)晶器振動技術(shù),但是由于結(jié)晶器振動,在鑄坯表面產(chǎn)生了橫向痕跡,此痕跡稱振痕,振痕為溝狀,其間距h=v/f,其中V為拉坯速度,f為振動頻率。研究表明,振痕處易形成裂紋和成份的偏析,隨著振痕深度的加深而加重。因此減小振痕深度是改善鑄坯表面質(zhì)量極為有效的措施。振痕深度與結(jié)晶器振動負(fù)滑脫時間有關(guān),負(fù)滑脫時間越短,振痕深度就越淺。負(fù)滑脫時間又與結(jié)晶器振動頻率和振幅有關(guān),它可用下式表示:tm=式中f?——振動頻率,l/min;V——拉坯速度,m/min;h——振幅,mm。由上式可見,高頻率小振幅可以減小負(fù)滑脫時間tm。為此近代連鑄機廣泛采用高頻率小振幅來減小振痕深度改善鑄坯表面質(zhì)量。目前最高頻率已達(dá)到400l/min,振幅在2~4mm。研究表明,振痕深度與保護(hù)渣粘度以及消耗量有關(guān),粘度大,消耗量少,可以減小振痕深度。5、中間包的作用是什么?整理為word格式整理為word格式整理為word格式中間包是一個耐火材料容器,首先接受從鋼包澆下來的鋼水,然后再由中間包水口分配到各個結(jié)晶器中去。它的作用是:(1)降低鋼水靜壓力,保持中間包穩(wěn)定的鋼水液面,平衡地將鋼水注入結(jié)晶器;(2)促使鋼水中的夾雜物進(jìn)一步上浮,以凈化鋼液;(3)分流鋼水。對多流連鑄機,通過中間包將鋼水分配到各個結(jié)晶器;(4)貯存鋼水。在多爐連澆更換鋼包時不減拉速,為多爐連澆創(chuàng)造條件??梢姡虚g包的作用主要是減壓、穩(wěn)流、去夾雜、貯存和分流鋼水。6、所謂“中間包冶金”的含義是什么?隨著對鋼的質(zhì)量要求日益提高,開發(fā)了各種鋼包精煉技術(shù),其目的就是提高純凈度,把鋼水凈化“干凈”些。而中間包是連鑄鋼包與結(jié)晶器間的一個耐火材料容器。經(jīng)過爐外精煉的鋼水可以說是“干凈”了,但澆到中間包又可能再污染。因此,不應(yīng)把中間包看作是簡單的鋼水過渡容器,而應(yīng)把它看成為一個連續(xù)的冶金反應(yīng)器,鋼包精煉中采用的措施可以移植到中間包,以進(jìn)一步凈化鋼液。為此提出了中間包冶金的概念,受到了人們的重視。中間包冶金的功能是:(1)凈化功能。為生產(chǎn)高純凈度的鋼,在中間包采用擋墻加壩、吹氬、陶瓷過濾器等措施,可大幅度降低鋼中非金屬夾雜物含量,且在生產(chǎn)上已取得了明顯的效果。整理為word格式整理為word格式整理為word格式(2)調(diào)溫功能。為使?jié)沧⑦^程中中間包前、中、后期鋼水溫差小于5℃(3)成分微調(diào)。由中間包塞桿中心孔向結(jié)晶器喂入鋁、鈦、硼等包芯線,實現(xiàn)鋼中微合金成分的微調(diào),既提高了易氧化元素的收得率,又可避免水口堵塞。(4)精煉功能。在中間包鋼水表面加入雙層渣吸收鋼中上浮的夾雜物,或者在中間包喂鈣線改變Al2O3夾雜形態(tài),防止水口堵塞。(5)加熱功能。在中間包采用感應(yīng)加熱和等離子加熱等措施,準(zhǔn)確控制鋼水澆注溫度在±3~±5℃7、中間包鋼水停留時間的定義及其意義是什么?鋼包注流進(jìn)入中間包到流入結(jié)晶器路程中,鋼水在中間包所經(jīng)歷的時間叫停留時間。它的定義是:t=V/Q式中t—鋼水在中間包的停留時間,min;V—中間包鋼水容積或鋼水重量,m3或t;Q—中間包鋼水流量,t/min。如中間包鋼水重量為18t,澆注方坯150×150mm2,拉速v為2.6m/min,則鋼水流量Q:Q=0.15×0.15×2.6×7.0×4=1.638t/min所以t=18/1.638≈11min 整理為word格式整理為word格式整理為word格式也就是說鋼水在中間包停留時間為11min。如果在中間包內(nèi)鋼水很快的從水口流到結(jié)晶器內(nèi),則夾雜物就來不及上浮。總的原則是:在中間包內(nèi)鋼水停留時間越長,則夾雜物就有充分時間上浮,鋼水就越干凈。為增加鋼水停留時間,有效的辦法就是采用大容量、深熔池的中間包。8、中間包加擋墻和壩的目的何在?由中間包容量與中間包鋼水量求出的鋼水停留時間稱為理論停留時間,然而實際生產(chǎn)中,中間包內(nèi)鋼水流動是不均勻的,有的地方快,有的地方慢,尤其是中間包底部區(qū)域存在有不活躍的鋼水停滯區(qū),夾雜物上浮困難。鋼水在中間包的實際平均停留時間要比理論的平均停留時間要短些。為了充分有效的利用中間包容積,促進(jìn)夾雜物上浮,采取的措施是在中間包加擋墻和壩,其目的:——消除中間包底部的死區(qū)?!纳其撍鲃拥能壽E,使流動沿鋼渣界面流動,縮短夾雜物上浮距離,有利于渣子吸收。擋墻的作用還能將鋼包注流沖擊所引起的強烈渦流限制在局部區(qū)域,防止紊流擴散引起表面波動把渣子卷入鋼水內(nèi)部。擋墻和壩的位置和尺寸,應(yīng)結(jié)合實際中間包采用水模型試驗來決定,然后在生產(chǎn)中應(yīng)用。某鋼廠3#和4#連鑄機10t中間包使用擋墻后,在其他工藝條件不變的條件下,可使中間包鋼水夾雜物降低約30%,鑄坯中夾雜減少30~40%。有的試驗指出;中間包使用擋墻和壩以后,提高了鋼清潔度水平。不用擋墻板坯表面鋁酸鹽夾雜為2.9%,加擋墻為2.1%,使用擋墻和壩,板坯表面夾雜由2.1%減到0.3%。整理為word格式整理為word格式整理為word格式9、什么叫中間包鋼水臨界液面高度?從生活經(jīng)驗可知,在一個容器中放滿水后,水從底部孔流出,當(dāng)液面降到一定高度后,在出水孔上方產(chǎn)生了旋渦。這種現(xiàn)象在中間包也同樣存在。臨界高度有兩種情況:一是開澆前中間包鋼水充滿到多高而開澆;二是到澆注末期鋼液面降到多高時停止?jié)沧?。兩者都存在一個臨界高度,如果低于臨界高度,鋼水面產(chǎn)生旋渦把渣子卷入結(jié)晶器,使鋼中夾雜物增加,以致使產(chǎn)品報廢。中間包液面到了一個臨界高度就停止?jié)沧?,中間包就有殘鋼損失,使鋼水收得率降低。如40t中間包連澆4爐后,留下10t鋼水,收得率損失0.86%;留下12.5t鋼水,收得率損失1.08%。連澆爐數(shù)增加,澆到最低液面而達(dá)到最佳收得率,又不卷渣而得到良好的鑄坯質(zhì)量,這是最佳的選擇。鋼水收得率損失與鑄坯質(zhì)量兩者之間的矛盾處理主要決定于產(chǎn)品質(zhì)量。如果產(chǎn)品質(zhì)量對夾雜物要求很嚴(yán)格,則寧可損失點鋼水;如果對質(zhì)量要求不那么嚴(yán)格,對臨界液面高度也就不那么苛刻了。臨界液面高度可通過水模型試驗觀察來決定。根據(jù)中間包容量不同,鋼液面下降臨界高度一般為200~300mm。整理為word格式整理為word格式整理為word格式根據(jù)理論臨界液面高度,結(jié)合所使用中包結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)節(jié)奏控制情況,可制定中包澆注最低控制液面如本廠:600mm。10、中間包鋼水流動有哪些特點?一般用流動速度、流動軌跡和紊流強度來描述流體流動特征。中間包流動特點:(1)鋼包注流相當(dāng)于一個“噴射泵”的作用,把周圍空氣卷入到中間包鋼液中而破裂為很小的氣泡,形成附加環(huán)流,加重了鋼水的二次氧化。(2)鋼包注流進(jìn)入中間包的沖擊區(qū),是一個高度紊流的區(qū)域,容易造成卷渣。(3)形成旋渦。澆注末期,中間包液面降到臨界高度時,在水口上方形成旋渦,把渣子卷入結(jié)晶器,同時,中間包注流不穩(wěn)定,攪動了結(jié)晶器鋼液的流動。(4)表面波形成,在開澆、換鋼包和澆注末期中間包鋼液面不穩(wěn)定時,容易產(chǎn)生表面波而導(dǎo)致把渣子卷入鋼水內(nèi)部。因此,由中間包內(nèi)鋼水流動產(chǎn)生的不穩(wěn)定狀態(tài),會使二次氧化加?。话言泳砣脘撍畠?nèi)部,嚴(yán)重影響鋼的清潔度,為此,應(yīng)設(shè)法減輕由流動帶來的害處,采用以下措施:(1)使用大容量,深熔池的中間包。(2)鋼包到中間包使用長水口,既可保護(hù)鋼流不受二次氧化,也可減輕鋼流沖擊區(qū)的紊流,防止了卷渣。(3)設(shè)置擋墻和壩來控制流動軌跡,防止沖擊區(qū)紊流的擴散。整理為word格式整理為word格式整理為word格式(4)連澆換鋼包時,應(yīng)設(shè)法不使液面波動過大。11、敞開澆注和長水口澆注對中間包鋼水流動有何影響?中間包保持正常液位,鋼包注流為敞開澆注,中間包鋼水流動特點是:1)注流沖擊區(qū)的紊流引起鋼水表面波浪運動,容易造成卷渣。2)沿鋼渣界面有剪切力作用,把渣子卷入內(nèi)部。中間包保持正常液位,采用長水口澆注,中間包鋼水流動特點是:1)鋼渣界面流動剪切力減輕。2)減輕了注流引起的紊流和波浪運動。如果中間包加擋墻和壩聯(lián)合使用,則卷渣有明顯的減少。不管中間包結(jié)構(gòu)如何,引起中間包卷渣的流動是:注流沖擊區(qū)紊流、鋼渣界面的表面波和旋渦流動。因此,采用長水口澆注、深熔池中間包、加擋墻和壩等是防止卷渣的有效措施。12、中間包覆蓋劑的作用是什么?中間包覆蓋劑的功能是:1)絕熱保溫防止散熱;2)吸收上浮的夾雜物(如Al2O3、鈣鋁酸鹽);3)隔絕空氣,防止空氣中的氧進(jìn)入鋼水,杜絕二次氧化。在中間包加炭化稻殼,可完成上述第1和第3兩個作用。而稻殼灰不能在鋼液面形成液渣層,故不能完成第2個作用。然而,對于產(chǎn)品質(zhì)量要求嚴(yán)格的鋼種,必須降低鋼中非金屬夾雜物含量,尤其是Al2O3夾雜,以防止產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋、黑線等缺陷。為此中間包襯采用堿性耐火材料(鎂質(zhì)絕熱板或鎂質(zhì)涂層),中間包采用雙層覆蓋渣,即鋼水面上熔融保護(hù)渣子發(fā)揮吸收Al2O3等夾雜的作用,再加稻殼灰起絕熱保溫作用。整理為word格式整理為word格式整理為word格式中間包保護(hù)渣與結(jié)晶器保護(hù)渣組成上有所不同,因為中間包襯為堿性,為防止包襯侵蝕太快,保護(hù)渣必須有較高的堿度,有良好的吸收夾雜物能力。國內(nèi)某廠中間包用鎂質(zhì)絕熱板,中間包保護(hù)渣成分為:CaO39.58%,SiO219.26%,Al2O313.33%,BaO10.5%,Caf25.0%,C5.0%。渣子軟化溫度1280℃13、什么叫鋼水的二次氧化?鋼水經(jīng)過爐外精煉后得到了溫度和成分合格的鋼水,有的鋼種經(jīng)過RH真空處理后,鋼水中總氧含量可達(dá)10~20ppm,可以說鋼水是非常干凈了。但是鋼水從鋼包→中間包→結(jié)晶器傳遞過程中,鋼水與空氣、鋼水與包襯、鋼水與爐渣、鋼水與水口之間會發(fā)生物理和化學(xué)作用,潔凈的鋼水又重新被污染,使?fàn)t外精煉的效果前功盡棄。在下一步的加工過程中也無法彌補這一損失了。廣義上講,把澆注過程中鋼水與空氣、耐火材料、爐渣之間的相互化學(xué)反應(yīng)生成的氧化產(chǎn)物,使鋼水重新被污染的過程叫二次氧化,留在鋼中的二次氧化產(chǎn)物一般稱為外來夾雜。14、鋼水二次氧化的產(chǎn)物有何特點?(1)夾雜物組成復(fù)雜,一般是多種氧化物組成的復(fù)合相;(2)夾雜物顆粒尺寸大,一般大于50μm的夾雜物叫大顆粒夾雜物。有的含鈣、鋁、硅、錳的氧化物夾雜直徑達(dá)200μm以上;(3)形狀不規(guī)則,有球形、多角形等;整理為word格式整理為word格式整理為word格式(4)夾雜物在鋼中呈偶然性分布;(5)平衡氧差異,鋼水與空氣中的氧之間平衡,空氣中氧可源源不斷供給鋼水,氧化鋼中的元素。在澆注過程中,鋼水二次氧化生成的大顆粒夾雜物,有的上浮、有的可能留在鋼中,成為鋼中夾雜物的重要來源。鋼中大顆粒夾雜物對產(chǎn)品質(zhì)量帶來極大的危害,是影響深沖薄板表面質(zhì)量和沖裂以及厚板和超聲波探傷報警不合格的根源。要提高鋼的清潔度,就是要減少鋼中夾雜物,尤其是大顆粒夾雜物,關(guān)鍵是防止在澆注過程中鋼水二次氧化。15、連鑄過程中鋼水二次氧化有哪些來源?連鑄過程中鋼水二次氧化的來源有:(1)鋼包注流和中間包注流與空氣的相互作用:(2)中間包鋼水表面和結(jié)晶器鋼水表面與空氣的相互作用;(3)鋼水與中間包襯耐火材料的相互作用;(4)鋼水與浸入式水口相互作用;(5)鋼水與中間包、結(jié)晶器保護(hù)渣相互作用。這些作用使鋼水中的鋁、硅、錳等元素發(fā)生氧化,生成的氧化產(chǎn)物是連鑄坯中大顆粒夾雜的主要來源。16、注流的二次氧化有何特點,有哪些防范措施?若鋼包→中間包→結(jié)晶器均為敞開澆注,為光滑的圓柱形注流,其長度為l,直徑為d,則注流比表面積(即單位重量鋼水所占的表面積F):整理為word格式整理為word格式整理為word格式由此式可知,注流比表面積與水口直徑成反比。水口直徑越小,比表面積越大,與空氣接觸面積也就越大,鋼水二次氧化也就越嚴(yán)重。小方坯中間包定徑水口一般為15~17.5mm,而鋼包水口直徑一般為50~60mm,可見中間包注流二次氧化是相當(dāng)嚴(yán)重。注流比表面還與注流形態(tài)有關(guān)。試驗指出,注流有3種形態(tài):——光滑致密注流,比表面最小,估計從空氣中吸氧為0.7ppm;——注流表面呈波浪狀,比表面積增加,估計吸氧為20~40ppm;——注流成為散流(如水口打不開燒氧),比表面積大大增加,吸氧也大大增加。除注流本身吸氧外,注流從水口下落過程中,速度高(約為3~5m/s),象一個真空噴射泵的作用,注流把周圍空氣帶入中間包的沖擊區(qū),破裂成無數(shù)的小氣泡,形成強烈的環(huán)境,加重鋼水二次氧化。卷入空氣量是與注流表面狀態(tài)有關(guān)的。如注流為散流,每個液滴都卷入空氣,其吸氧速率比光滑圓流大約60倍。中間包和結(jié)晶器鋼水面裸露在空氣中,空氣中的氧會進(jìn)入鋼水,尤其是由于鋼水流動使表面不斷波動和更新,吸氧更為嚴(yán)重。理論計算指出,由于注流沖擊所引起的中間包鋼水強制流動,使鋼水裸露表面在1.15s就更新一次,也就是1min更新52次,使吸氧面積大大增加,二次氧化加劇。如小方坯敞開澆注,在結(jié)晶器鋼水面生成的浮渣,就是鋼水從空氣中吸氧的二次氧化產(chǎn)物。整理為word格式整理為word格式整理為word格式因此,為了防止鋼水從空氣吸氧,應(yīng)采取的措施是:(1)澆鋼操作上,應(yīng)保持注流為光滑的圓流,防止散流;(2)采用滑動水口,更準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)水口流量;(3)鋼包→中間包采用長水口保護(hù),而中間包→結(jié)晶器采用浸入式水口保護(hù),以杜絕鋼水與空氣接觸。(4)對于小方坯敞開澆注,中間包→結(jié)晶器采用氣體保護(hù)注流,防止二次氧化。(5)中間包、結(jié)晶器應(yīng)用保護(hù)渣隔絕空氣,防止鋼水吸氧。17、連鑄時為什么要調(diào)節(jié)中間包鋼水流量?進(jìn)行連鑄時,中間包操作是重要的一環(huán),能否準(zhǔn)確平衡地向結(jié)晶器供給鋼水,對于防止漏鋼事故以及鑄坯表面和內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生關(guān)系很大。如鋼水供給過多,就會發(fā)生從結(jié)晶器上口溢鋼的事故,供給鋼水太少,則結(jié)晶器內(nèi)鋼液面下降,給操作和鑄坯質(zhì)量帶來不利影響。支配鋼水從中間包流出的主要因素是中間包內(nèi)鋼液深度和中間包水口直徑。鋼液面深度一般為600~850mm。澆注過程中水口侵蝕使直徑擴大,或水口堵塞使直徑減小,都會對流量帶來影響。中間包鋼液面深度對鑄坯中夾雜物有很大影響。鋼液面太淺,會使中間包表面的渣子卷入結(jié)晶器故深度必須保持在300mm以上。為了增加鋼水在中間包內(nèi)的停留時間,使夾雜物充分上浮,要求鋼液深度更大些為好。18、對連鑄中間包有什么要求?整理為word格式整理為word格式整理為word格式如果直接將鋼水從鋼包澆入到結(jié)晶器內(nèi),就會對澆注操作的控制和鑄坯質(zhì)量帶來不利影響。因此,必須在鋼包與結(jié)晶器之間設(shè)一個中間容器接受來自鋼包的鋼水,然后再以穩(wěn)定流速澆入結(jié)晶器。中間包的作用如下:鋼水的儲存器,控制注入結(jié)晶器的鋼水量;鋼水的分配器,中間包底裝多個水口,實行多流澆鑄;鋼水的緩沖器,使鋼水壓力穩(wěn)定,鋼流平穩(wěn);鋼水清潔器,使鋼水在中間包內(nèi)停留一段時間(如5~10min),有利于鋼水中夾雜物和混入的渣滴上??;可以實行多爐連澆,為更換鋼包創(chuàng)造條件。中間包容量一般為鋼包容量的20~40%。為提高鋼的質(zhì)量,目前中間包在向大容積、深熔池方向發(fā)展。如有的板坯連鑄中間包容量達(dá)90t,鋼液深度達(dá)1300mm。19、鋼水在結(jié)晶器內(nèi)是如何凝固的?當(dāng)高溫鋼水澆入結(jié)晶器,鋼水與水冷的銅壁接觸,就會迅速凝固形成很薄的初生坯殼。由于鋼水靜壓力的作用,生成的坯殼與銅壁緊貼在一起,此時鋼水熱量能迅速傳給銅壁,被冷卻水帶走。隨著凝固的繼續(xù)進(jìn)行,坯殼逐漸增厚,坯殼企圖收縮離開銅壁,而鋼水靜壓力又把坯殼擠靠到銅壁,這個收縮—擠靠過程反復(fù)進(jìn)行。當(dāng)坯殼厚度達(dá)到能抵抗鋼水靜壓力時,坯殼就脫離銅壁,這樣在銅壁與坯殼之間形成了空氣縫隙(叫氣隙)時增加了傳熱的阻力,延緩了坯殼厚度的增長。氣隙一般是在結(jié)晶器下部形成。所以結(jié)晶器內(nèi)鋼水凝固放出的熱量是通過凝固殼—氣隙—銅壁—冷卻水導(dǎo)出的。冷卻水帶走的熱量占結(jié)晶器總散熱量的96%左右。整理為word格式整理為word格式整理為word格式20、結(jié)晶器的振動參數(shù)有哪些?結(jié)晶器的主要振動參數(shù)是振幅和頻率。結(jié)晶器振動波形、頻率和振幅要根據(jù)鑄坯斷面尺寸和澆注速度來合理選擇。結(jié)晶器上下振動一次的時間叫振動周期,單位為秒。結(jié)晶器每分鐘振動次數(shù)叫頻率,單位是次/分。結(jié)晶器從最高位置下降到最低位置或從最低位置上升到最高位置所移動的距離,稱為行程或振幅,單位為毫米。一般情況下,頻率越高,則振幅越小,可使鑄坯表面上的振動波紋較淺,振痕變短,有利于提高鑄坯表面質(zhì)量。因此結(jié)晶器采用高頻率小振幅是一個發(fā)展方向。21、對結(jié)晶器倒錐度的要求是什么?鋼水澆入結(jié)晶器冷卻凝固生成坯殼,進(jìn)而收縮脫離銅壁,形成氣隙,使傳熱減慢,延緩了坯殼生長。為了減少氣隙,加速鋼水的傳熱和坯殼生長,通常將結(jié)晶器做成下口斷面比上口斷面小,這稱為結(jié)晶器的倒錐度。依鋼種不同,倒錐度是不一樣的。小方坯結(jié)晶器倒錐度取每米0.4~0.9%;倒錐度是十分重要的參數(shù)。倒錐度過小,可使坯殼過早脫離銅壁產(chǎn)生氣隙,降低冷卻效果,或使出結(jié)晶器的坯殼厚度不夠,產(chǎn)生拉漏事故;倒錐度過大,容易導(dǎo)致坯殼與結(jié)晶器銅壁之間的擠壓力過大,加速了銅壁的磨損。22、結(jié)晶器內(nèi)鋼水液面為什么要控制?鋼水澆入到結(jié)晶器里,為了防止鋼水溢出,鋼水面必須低于結(jié)晶器上口~100mm。整理為word格式整理為word格式整理為word格式在澆注過程中,鋼水面波動太大,會卷入渣子,在鑄坯表面形成皮下夾渣,影響鑄坯質(zhì)量。經(jīng)驗指出,鋼液面波動在±10mm以內(nèi)時,就可避免產(chǎn)生皮下夾渣。結(jié)晶器內(nèi)鋼液面的穩(wěn)定性決定于中間包澆入到結(jié)晶器內(nèi)的鋼水量,和從結(jié)晶器內(nèi)拉出的鑄坯量的平衡。如果拉速一定時,結(jié)晶器鋼液面升高,中間包水口可關(guān)小些;鋼液面太低,中間包水口就可開大一些。如果中間包水口流量一定,結(jié)晶器鋼液面升高,拉速就應(yīng)快一些;液面太低,拉速就應(yīng)慢一些。連鑄生產(chǎn)上,除人工用目測控制鋼液面外,還有用同位素銫、電磁、和紅外線光學(xué)等自動控制方法。23、連鑄結(jié)晶器的作用是什么?結(jié)晶器是連鑄機的關(guān)鍵部件。它的作用是:(1)在盡可能高的拉速下,保證出結(jié)晶器坯殼厚度,防止拉漏。(2)鑄坯周邊厚度要均勻。鋼水在結(jié)晶器中的凝固行為對鑄坯表面質(zhì)量和鑄機的正常生產(chǎn)有重大影響。故對結(jié)晶器有以下要求:(1)為使鋼水迅速凝固,結(jié)晶器壁應(yīng)有良好的導(dǎo)熱性和水冷條件。(2)為使凝固的初生坯殼與結(jié)晶器內(nèi)壁不粘結(jié),磨擦力小,在澆注過程中結(jié)晶器應(yīng)作上下往復(fù)運動并加潤滑劑。(3)為使鋼坯形狀正確,避免因結(jié)晶器變形而影響拉坯,結(jié)晶器應(yīng)有足夠的剛性。整理為word格式整理為word格式整理為word格式(4)結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)要簡單,重量要輕。結(jié)晶器是由導(dǎo)熱性非常好的銅和銅合金做內(nèi)襯,外面套有夾套通水冷卻。它本身結(jié)構(gòu)分為銅內(nèi)壁、外套和水槽3部分。24、向結(jié)晶器加保護(hù)渣操作應(yīng)注意哪些問題?向結(jié)晶器加保護(hù)渣應(yīng)注意:(1)渣子的加入應(yīng)在開澆基本完成之后才加入(加入后10秒內(nèi)完成套浸入式水口操作);(2)保護(hù)渣加入應(yīng)少加、勤加、均勻;(3)液面波動時,保護(hù)渣加入應(yīng)在液位上升過程中完成;(4)保護(hù)渣不得加到結(jié)晶器角部處。25、澆注過程中如何監(jiān)視保護(hù)渣熔融狀況?(1)測定液渣層厚度。正常狀況應(yīng)使液渣層厚度保持在8~15mm范圍內(nèi)。如果液渣層太厚(>20mm)或太薄“<5mm”應(yīng)及時調(diào)整。(2)取液渣樣倒在鐵板上觀察其流動性、玻璃化程度和渣子均勻性。(3)結(jié)晶器面上保護(hù)渣結(jié)塊或渣圈應(yīng)及時挑出。(4)監(jiān)視渣粉的消耗。26、連鑄二次冷卻的作用是什么?在結(jié)晶器內(nèi)僅凝固了20%左右鋼水量,還有約80%鋼水尚未凝固。從結(jié)晶器拉出來的鑄坯凝固成一個薄的外殼(8~15mm),而中心仍然是高溫鋼水,邊運行邊凝固,結(jié)果形成一個很長的液相穴。為使鑄坯繼續(xù)凝固,從結(jié)晶器出口到拉矯機長度內(nèi)設(shè)置一個噴水冷卻區(qū)。在二次冷卻區(qū)設(shè)有噴水系統(tǒng)和按弧形排列的一系列夾輥,起支承鑄坯和導(dǎo)向作用,使鑄坯沿一定弧形軌道運行時,不致產(chǎn)生鼓肚變形。整理為word格式整理為word格式整理為word格式對二次冷卻的要求是:將霧化的水直接噴射到高溫鑄坯的表面上,加速了熱量的傳遞,使鑄坯迅速凝固;鑄坯表面縱向和橫向溫度的分布要盡可能均勻,防止溫度突然的變化;鑄坯一邊走,一邊凝固,到達(dá)鑄機最后一對夾輥之前應(yīng)完全凝固。在連鑄機下部由于鋼水靜壓力大,在二次冷卻區(qū)必須防止鑄坯鼓肚變形。27、什么叫做二次冷卻區(qū)的冷卻強度?二次冷卻區(qū)的冷卻強度,一般用比水量來表示。比水量的定義是:在單位時間內(nèi)消耗的冷卻水量與通過二次冷卻區(qū)的鑄坯重量的比值,單位為升/公斤鋼。此比值是因鋼種、鑄坯尺寸、鑄機形式不同而變化的。二次冷卻區(qū)各段水量分配原則:既要使鑄坯散熱快,又要防止鑄坯內(nèi)外有過大的溫度差而引起熱應(yīng)力,使鑄坯產(chǎn)生裂紋。因此,水量應(yīng)從鑄機上部到下部逐漸減少。對弧形鑄機,二次冷卻區(qū)圓弧上半段的內(nèi)外弧基本上對稱噴水,而在圓弧下半段尤其是進(jìn)入水平段前后,噴射到內(nèi)弧表面的冷卻水能在鑄坯弧面上流動停留,而噴射到外弧表面上的水會迅速流失,故內(nèi)外弧應(yīng)采用不同的噴水量。一般是內(nèi)弧側(cè)約為外弧側(cè)的二分之一到三分之一。28、對二次冷卻區(qū)噴水系統(tǒng)的要求是什么?整理為word格式整理為word格式整理為word格式二次冷卻區(qū)噴水裝置是由總管、支管和噴嘴等組成。在二冷區(qū)采用噴嘴噴水能使水充分霧化,并具有較高的噴射速度,均勻地噴射到鑄坯上。噴嘴雖小,但用量大,故要求結(jié)構(gòu)簡單,加工制造容易,便于裝卸,成本低。目前,連鑄機上都使用壓力噴嘴。噴嘴結(jié)構(gòu)形式有扁噴嘴、圓錐形噴嘴、螺旋形噴嘴等。一般當(dāng)噴水壓力為400~600kpa時,每個噴嘴流量為每分鐘3~6L。噴嘴的布置應(yīng)以實現(xiàn)鑄坯均勻冷卻為原則。對于方坯連鑄機,每段每個面都要安一個噴嘴。冷卻水要凈化,以防止噴嘴堵塞。29、連鑄二次冷卻區(qū)噴嘴有哪些要求?噴嘴是由銅做的。噴嘴結(jié)構(gòu)有扁形和錐形之分。錐形噴嘴的噴水形貌有圓形、方形,扁平形;扁形噴嘴噴水流量大,用于出結(jié)晶器下部冷卻。選擇噴嘴時必須考慮以下幾點:(1)能把水霧化成細(xì)的水滴,又有較高的噴射速度,打到高溫鑄坯上易于蒸發(fā)。(2)到達(dá)鑄坯表面的水滴,覆蓋面要大且均勻。(3)在鑄坯內(nèi)弧表面積累的水要少。30、連鑄二次冷卻制度制訂的原則是什么?從傳熱觀點看,要提高二次冷卻區(qū)噴霧水滴與鑄坯之間的傳熱,就是要增加水流密度,迅速將鑄坯表面的熱量帶走;從冶金質(zhì)量觀點看,二次冷卻區(qū)的水量和分布直接影響鑄坯質(zhì)量。因此,應(yīng)從傳熱和冶金質(zhì)量兩方面綜合考慮來選擇合適的二次冷卻制度。整理為word格式整理為word格式整理為word格式根據(jù)二次冷卻區(qū)鑄坯凝固傳熱原理可導(dǎo)出:式中W—二次冷卻區(qū)冷卻水量,L/min;H—液相穴長度,m;V—拉速,m/min。上式說明,當(dāng)拉速一定時,二次冷卻區(qū)向鑄坯表面的噴水量,沿鑄機高度從上向下是逐漸遞減的,這是水量分布的基本原則。要使水量從上到下連續(xù)遞減,這在控制上是難以實現(xiàn)的,但又要盡可能保持在二次冷卻區(qū)鑄坯表面溫度不要波動太大,因此,把連鑄機二次冷卻區(qū)分成若干個冷卻段,如板坯5~7個冷卻段,而在一個冷卻段內(nèi)保持相同的冷卻水量,鑄坯表面溫度變化不大。31、如何提高連鑄坯在二次冷卻區(qū)的冷卻效率?從結(jié)晶器拉出來的帶液芯的鑄坯,在二次冷卻區(qū)接受噴水冷卻繼續(xù)凝固。以板坯連鑄機為例,二次冷卻區(qū)鑄坯熱量被帶走的方式是:噴霧水滴的蒸發(fā)占33%,冷卻水加熱占25%,表面輻射占25%,鑄坯與支承輥接觸占17%。對連鑄機來說,輻射和接觸帶走的熱量是一定的。因此提高二次冷卻區(qū)冷卻效率的唯一辦法,就是改善噴霧水滴與高溫鑄坯之間的傳熱效果。整理為word格式整理為word格式整理為word格式提高傳熱效果的辦法是:增加單位時間內(nèi)噴射到高溫鑄坯表面的水量,增加水滴噴射到鑄坯表面的速度,噴出的水滴霧化要好,噴嘴安裝的位置和距離要合適,并要防止噴嘴堵塞,及時檢修更換噴嘴等。上述因素主要取決于噴嘴的結(jié)構(gòu)和噴水條件(如水質(zhì)、水流量、壓力),必須予以充分重視。32、澆注過程水口為什么會堵塞?在澆注過程中,中間包水口和浸入式水口常常發(fā)生堵塞現(xiàn)象。輕者要燒氧,重者會使?jié)沧⒅袛嗤.a(chǎn)。水口堵塞常是操作者頭痛的問題。水口堵塞有兩個方面的原因:一是水口凍死。這是鋼水溫度低、水口未烘烤好,鋼水冷凝所致。適當(dāng)提高鋼水溫度,加強中間包的烘烤就可解決。二是水口內(nèi)壁有附著的沉積物造成水口狹窄乃至堵塞,澆鋁鎮(zhèn)靜鋼時尤為嚴(yán)重。對水口堵塞物的分析發(fā)現(xiàn),堵塞物的主要組成是以Al2O3為主體的帶有玻璃相和金屬鐵的混合物。Al2O3熔點高達(dá)2050℃鋼水中的Al2O3夾雜來源有4個方面:一是鋼水中鋁與水口耐火材料發(fā)生反應(yīng)后的產(chǎn)物;二是空氣中的氧與鋼中的鋁發(fā)生反應(yīng)后的產(chǎn)物;三是鋼水的脫氧產(chǎn)物;四是鋼水溫度降低而生成的產(chǎn)物??梢哉f,水口堵塞是上述4種現(xiàn)象綜合作用的結(jié)果。整理為word格式整理為word格式整理為word格式33、防止水口堵塞有哪些措施?在連鑄生產(chǎn)中,為防止中間包水口堵塞,采用以下方法:(1)選擇合適的水口材質(zhì),如碳鋼、低合金鋼用石英水口或鋯質(zhì)水口,含鋁鋼種用鋁碳水口。(2)氣洗水口:在浸入式水口周圍鑲?cè)攵嗫撞牧?,向水口?nèi)壁吹入氬氣,在鋼水與水口壁之間形成一層氬氣膜,阻止Al2O3沉積。氬氣壓力為0.2~0.35kg/cm2,流量為2~12L/min。(3)中間包塞棒吹氬:在塞棒中心管吹入氬氣,把水口內(nèi)壁的堵塞物沖走。但吹氣壓力和流量要合適,如流量太大,氬氣泡會使結(jié)晶器鋼水面翻騰,把保護(hù)渣卷入到鋼水中而使夾雜物增加。(4)鈣處理:Al2O3夾雜在鋼水中呈固態(tài)、串簇狀,是水口堵塞的根源。用變性處理把串簇狀的固體Al2O3轉(zhuǎn)變成球形呈液態(tài)的鋁酸鈣就可防止堵水口。為此向鋼包內(nèi)噴吹Si-Ca粉,喂鈣絲,或加Si-Ca合金。目前廣泛使用的是中間包塞棒吹氬和鈣處理法。34、如何精確掌握要鋼時間?⑴計算每包鋼水的平均澆注時間,其公式為:t=W0/n?W?V解釋式中:t——澆注時間;W0——平均出鋼量;W——鑄坯單重t/m;n——流數(shù);整理為word格式整理為word格式整理為word格式V——平均拉速m/min;⑵注意生產(chǎn)過程中的斷流及前一包鋼水的儲量,及時調(diào)整要鋼時間,但必須在出鋼前10min最后確定。35、連鑄過程中大包鋼水短時供不上,應(yīng)如何操作避免斷流?⑴根據(jù)實際情況,定徑水口澆注時,若溫度允許,應(yīng)適當(dāng)降低中包液面,控制拉速降低;塞棒澆注時,壓把與拉速鈕配合操作,降低拉速。⑵若大包澆完,中包已近拉盡,應(yīng)暫停澆注。按快速換包操作,準(zhǔn)備處理結(jié)晶器內(nèi)鑄坯,從大包停澆到再次可能接續(xù)上鋼,時間應(yīng)不大于5min,否則拉出鑄坯重新準(zhǔn)備新中包開澆。36、連鑄機澆注過程中如何控制中間包鋼水液面?⑴中間包鋼水液面的控制主要根據(jù)鋼水的溫度來調(diào)節(jié)。特別是對定徑水口澆注來說,其拉速的快慢主要決定于液面的高低,所以為了防止漏鋼及其他質(zhì)量問題的發(fā)生,溫度高時應(yīng)適當(dāng)降低中包液面,溫度低時應(yīng)適當(dāng)升高中包液面以增加拉速,生產(chǎn)中應(yīng)努力控制鋼水溫度的穩(wěn)定,減少中間包液面的波動,以延長中包的使用壽命。⑵生產(chǎn)中,大包滑動水口開大,中包液面將上升,關(guān)小則中包液面降低。37、快速更換中間包應(yīng)掌握的關(guān)鍵步驟是什么?快速換包時,除按正常操作:關(guān)閉二冷水、結(jié)晶器水、減少結(jié)晶器內(nèi)鑄坯及加連接件外,關(guān)鍵的步驟就是鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)存在的深度,鑄坯上端面應(yīng)距結(jié)晶器下口整理為word格式整理為word格式整理為word格式150mm左右為宜,過高時將會使更換失敗。38、如何掌握開澆前引錠頭處冷鋼的合適堆放量?(使用引錠鉤方式)開澆前引錠頭處放置冷鋼,其目的主要是使鋼水在引錠頭部快速凝固并與引錠鉤牢固粘接,以使后續(xù)鑄坯被引錠桿拉出結(jié)晶器引入拉矯機。如不放冷鋼,則引錠鉤可能被鋼水熔化,若等其全部凝固需較長時間,否則,因強度不夠而拉脫。若冷鋼放入過多、過密,將使鋼水未及滲入冷鋼縫隙之間便凝固,造成引錠鉤空掛于冷鋼之間,起步后拉脫。所以合適的冷鋼加入量應(yīng)保證鋼水既能快速凝固,又能均勻充滿冷鋼與引錠鉤之間的縫隙,以使開澆順利進(jìn)行。39、快速二次穿引錠應(yīng)具備什么條件?快速二次穿引錠應(yīng)具備以下三個條件:⑴結(jié)晶器拉矯機內(nèi)無凍坯;⑵擺槽、塞棒、水口完好無損;⑶機械、水路、電器設(shè)備正常。40、如何防止鑄坯與結(jié)晶器壁粘連?防止鑄坯與結(jié)晶器壁粘連的措施有:⑴結(jié)晶器內(nèi)壁應(yīng)光潔,各參數(shù)尺寸應(yīng)符合要求;⑵鋼水溫度不可過低,流動性要好;⑶結(jié)晶器壁潤滑良好,液面穩(wěn)定。41、結(jié)晶器保護(hù)渣的作用是什么?整理為word格式整理為word格式整理為word格式⑴絕熱保溫防止散熱;⑵隔開空氣,防止空氣中的氧進(jìn)入鋼水發(fā)生二次氧化,影響鋼的質(zhì)量;⑶吸收溶解上浮的夾雜物,凈化鋼液;⑷在結(jié)晶器壁與凝固殼之間形成一層渣膜起潤滑作用,減少拉坯阻力,防止結(jié)晶器壁與凝固殼的粘結(jié);⑸充填坯殼與結(jié)晶器壁之間的氣隙,改善結(jié)晶器傳熱。42、如何實現(xiàn)使結(jié)晶器保護(hù)渣粉形成所謂“三層結(jié)構(gòu)”?要發(fā)揮保護(hù)渣5個方面的功能,就必須使添加到結(jié)晶器上的渣粉形成“三層結(jié)構(gòu)”,即粉渣層—燒結(jié)層—液渣層。要形成“三層結(jié)構(gòu)”關(guān)鍵是要控制保護(hù)渣粉的融化速度,也就是說,加入到鋼液面的渣粉不要一下子都融化成液體,而是逐步融化。為此,一般采取在保護(hù)渣中加入碳粒子作為熔速的調(diào)節(jié)劑。碳粒子控制熔速的快慢決定于加入碳粒子的種類和數(shù)量。碳是耐高溫材料,極細(xì)的碳粉吸附在渣粒周圍,使渣粒之間互相分隔開來,阻礙了渣料之間的接觸、融化,使溶化速度變緩。若加入碳粉不足,渣層溫度尚未達(dá)到渣料開始燒結(jié)溫度,碳粒子就已燒盡,則燒結(jié)層發(fā)達(dá),熔速過快,液渣層過厚。如果加入碳粉過多,渣料全熔化后尚有部分碳粒子存在,則會使燒結(jié)層萎縮,燒結(jié)層厚度過薄。加入碳粉數(shù)量適中時,在燒結(jié)層中有部分碳粒子燒盡,其余部分渣料尚受碳粒子的有效控制,這樣就會得合適厚度的燒結(jié)層和液渣層。整理為word格式整理為word格式整理為word格式配碳材料有石墨和碳黑兩種。石墨顆粒粗大,粒度為60~80μm其分隔和阻滯作用較差,但開始氧化溫度較高(約560℃),氧化速度較慢,在高溫區(qū)控制熔速能力較強。碳黑為無定型結(jié)構(gòu),顆粒很細(xì)(0.06~0.1μm),分隔和阻滯作用強,開始氧化溫度較低(50043、影響保護(hù)渣吸收鋼水中夾雜物的因素有哪些?吸收溶解從鋼水中上浮到鋼渣界面的夾雜物,凈化鋼液是保護(hù)渣的一個重要作用。要使上浮到鋼渣界面的夾雜物迅速轉(zhuǎn)移到液渣中去,這個過程決定于:⑴鋼渣界面接觸面積;⑵液體渣的粘度;⑶渣子溶解夾雜物的能力。也就是說,渣子流動性越好,鋼渣接觸面積越大,夾雜物就越易進(jìn)入渣中。只要夾雜物一進(jìn)入渣中,渣子就能迅速吸收溶解。而渣子溶解夾雜物的能力主要決定于渣子化學(xué)成分,也就是CaO和SiO2含量(CaO%/SiO2%稱為堿度)以及渣中原始AL2O3含量。一般應(yīng)小于10%。生產(chǎn)實驗指出,堿度增加,渣子溶解AL2O3夾雜物增加,當(dāng)堿度大于1.1,則溶解AL2O3能力下降;渣子原始AL2O3含量大于10%,則渣子溶解AL2O3迅速下降。因此配制保護(hù)渣時,應(yīng)使渣子CaO%和SiO2%之比在0.9~1.0,原始的AL2O3含量盡可能低。結(jié)晶器鋼水面上液渣層對AL2O3夾雜溶解能力究竟有多大?研究指出:當(dāng)CaO%/SiO2%=0.9~1.0時,渣子AL2O3含量大于20%,就有高熔點的化合物析出,使渣子熔點升高,粘度增加,也就不能再吸收上浮的夾雜物。整理為word格式整理為word格式整理為word格式然而,在澆注過程中,結(jié)晶器保護(hù)渣不斷消耗,也不斷吸收上浮夾雜物,而使渣子被AL2O3富積。為了保持渣子具有良好的吸收AL2O3的能力而又不改變渣子性能,可采取以下措施:(1) 配制渣粉時,選擇合適原料,應(yīng)盡可能降低原始渣中的AL2O3含量;(2) 適當(dāng)增加渣粉消耗,沖稀渣中AL2O3含量;(3) 澆注過程中隨渣中AL2O3富積,可采用結(jié)晶器換渣操作。44、結(jié)晶器液渣層厚度的作用及其測定方法有哪些?保護(hù)渣要達(dá)到良好的使用效果,必須有合乎實際需要的液渣層厚度。液渣層過厚或過薄,都會使板坯產(chǎn)生表面縱裂紋。如板坯拉速為1.2~1.5m/min,液渣層厚度小于5mm,板坯的縱裂紋就明顯增加,液渣層厚度6~15mm,縱裂紋幾乎消失,液渣層大于20mm,縱裂紋又有所增加。液渣層厚度小于某一值,沿結(jié)晶器周邊形成的渣圈,會使彎月面液渣流入坯殼與銅壁之間的通道堵死,致使液渣不能順利流入鑄坯表面形成均勻的渣膜,則可能在相應(yīng)的鑄坯表面上產(chǎn)生縱裂紋。那么液渣通過彎月面下流的通道不被堵死所需的液渣厚度是多少呢?根據(jù)理論計算指出,拉速小于1m/min,液渣層厚度為5~7mm;拉速大于整理為word格式整理為word格式整理為word格式1m/min,液渣層厚度為7~15mm。這與生產(chǎn)實踐所測的臨界液渣層厚度是一致的。在生產(chǎn)中測定液渣層厚度的方法是:把一根鋼絲和銅絲(或鋁絲)綁在一起,插入結(jié)晶器渣層中,由于液渣溫度比銅的熔點高,所以銅絲熔化,量出銅絲熔化的長度就即為液渣層厚度。由于板坯結(jié)晶器斷面各點鋼水溫度是不一樣的(如浸入式水口區(qū)域和結(jié)晶器邊部),液渣層厚度也不相同,因此應(yīng)測定不同位置的液渣層厚度。第三章生產(chǎn)事故及預(yù)防1、連鑄漏鋼事故分為哪幾類?其產(chǎn)生的主要原因有哪些?所謂漏鋼是指連鑄初期或澆注過程中,鑄坯坯殼凝固情況不好或因其他外力作用引起坯殼斷裂或破漏使內(nèi)部鋼水流出的現(xiàn)象。漏鋼是連鑄生產(chǎn)中惡性事故之一,嚴(yán)重的漏鋼事故不僅影響連鑄機的正常生產(chǎn),降低作業(yè)率,而且還會破壞鑄機設(shè)備,造成設(shè)備損壞。漏鋼事故因發(fā)生的時間不同及發(fā)生在鑄機上的位置不同分為多種形式,其產(chǎn)生的原因也各不相同,主要分為以下幾點:⑴開澆漏鋼:開澆起步不好而造成漏鋼。⑵懸掛漏鋼:結(jié)晶器角縫大,角墊板凹陷或銅板劃傷,致使在結(jié)晶器中拉坯阻力增大,極易發(fā)生起步懸掛漏鋼。⑶裂紋漏鋼:在結(jié)晶器坯殼產(chǎn)生嚴(yán)重縱裂、角裂或脫方,出結(jié)晶器后造成漏鋼。⑷夾渣漏鋼:由于結(jié)晶器渣塊或異物裹入凝固殼局部區(qū)域,使坯殼厚度太薄而造成漏鋼。整理為word格式整理為word格式整理為word格式⑸切斷漏鋼:當(dāng)拉速過快,二次冷卻水太弱,使液相穴過長,鑄坯切割后,中心液體流出。⑹粘結(jié)漏鋼:鑄坯粘結(jié)在結(jié)晶器壁而拉斷造成的漏鋼。某廠生產(chǎn)500萬噸板坯的統(tǒng)計表明,各類漏鋼所占比例:開澆9.1%,夾渣2.3%,粘結(jié)54.5%,裂紋22.7%,鼓肚4.6%,水口凝鋼2.3%,其他4.5%。2、開澆時發(fā)生漏鋼的原因有哪些?如何防止?開澆時發(fā)生漏鋼的原因主要有以下幾點:⑴結(jié)晶器內(nèi)冷料放的不好,引錠頭沒有塞實。⑵起步早,起步拉速快,或拉速增長太快。為防止開澆漏鋼,開澆前應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備和檢查,重點應(yīng)注意以下幾點:⑴檢查引錠頭密實和冷料堆放情況;⑵檢查水口與結(jié)晶器對中情況;⑶檢查結(jié)晶器銅板有無冷鋼,錐度是否合適;⑷檢查二冷噴嘴是否暢通完好;⑸了解鋼水的流動性、鋼水溫度狀態(tài),中間包和水口是烘烤狀態(tài),保護(hù)渣的質(zhì)量。⑹要根據(jù)鑄坯斷面決定注流大小和鋼水在結(jié)晶器停留時間。⑺起步拉速一般保持為0.5m/min,增速要慢(0.15m/min),防止結(jié)晶器液面波動過大。3、澆注過程中發(fā)生漏鋼的原因有哪些?如何防止?整理為word格式整理為word格式整理為word格式澆注過程中發(fā)生漏鋼的根本原因在于鑄坯出結(jié)晶器后局部凝固殼過薄,承受不住鋼水靜壓力而破裂導(dǎo)致漏鋼。因而,為防止?jié)沧⑦^程中的漏鋼事故發(fā)生,需找出凝固殼局部過薄的影響因素,其主要有以下幾方面:⑴設(shè)備因素:結(jié)晶器嚴(yán)重破損而失去錐度,鑄坯脫方嚴(yán)重;結(jié)晶器與二次冷卻段對弧不準(zhǔn);鑄流與結(jié)晶器不對中等。此外,結(jié)晶器銅管變形、內(nèi)壁劃傷嚴(yán)重,液膜潤滑中斷等,也會造成坯殼懸掛而撕裂。⑵工藝操作因素:如拉速過快,注溫過高,水口不對中、注流偏斜,結(jié)晶器液面波動太大,注流下渣,出結(jié)晶器冷卻強度不足等。⑶異物或冷鋼咬入凝固殼:如液面波動太大時,結(jié)晶器中未熔渣塊卷入凝固殼,中間包水口內(nèi)堵塞物隨鋼流落到結(jié)晶器液相穴,被凝固前沿捕捉而導(dǎo)致漏鋼。綜上所述,為防止?jié)沧⑦^程中漏鋼,在設(shè)備維護(hù)方面,應(yīng)定期檢查結(jié)晶器的使用情況,保證結(jié)晶器的倒錐度,結(jié)晶器應(yīng)與二冷導(dǎo)向段保持對中,避免鑄坯在拉鋼過程中受到機械力的作用而發(fā)生坯殼變形破裂等引起拉漏。在結(jié)晶器潤滑方面,應(yīng)保證結(jié)晶器潤滑均勻,避免因潤滑不好造成結(jié)晶器與坯殼的粘附漏鋼和懸掛拉漏。在工藝操作方面,應(yīng)注意操作穩(wěn)定,減少拉速的變動次數(shù)和變動量,保持結(jié)晶器內(nèi)液面穩(wěn)定,避免出現(xiàn)過大或過頻繁的波動。同時應(yīng)控制中間包內(nèi)液面不能太低,避免大量的非金屬夾雜物或鋼渣卷入結(jié)晶器內(nèi)。對采用保護(hù)渣的澆注,應(yīng)采用熔融狀態(tài)好粘度適中的保護(hù)渣。此外,應(yīng)避免過熱度太大的高溫鋼,因為高溫鋼水對漏鋼事故及鑄坯質(zhì)量的影響都是相當(dāng)明顯的。整理為word格式整理為word格式整理為word格式4、什么叫粘結(jié)漏鋼,它是如何發(fā)生的?粘結(jié)漏鋼是連鑄生產(chǎn)過程中的主要漏鋼形式,據(jù)統(tǒng)計諸多漏鋼中粘結(jié)漏鋼占50%以上。所謂粘結(jié)的引起是由于結(jié)晶器液位波動,彎月面的凝固殼與銅板之間沒有液渣,嚴(yán)重時發(fā)生粘結(jié)。當(dāng)拉坯時磨擦阻力增大,粘結(jié)處被拉斷,并向下和兩邊擴大,形成V型破裂線,到達(dá)出結(jié)晶器口就發(fā)生漏鋼。粘結(jié)漏鋼的發(fā)生有以下情況:內(nèi)弧寬面漏鋼發(fā)生率比外弧寬面高(大約3:1);寬面中部附近(約在水口左右300mm)更易發(fā)生粘結(jié)漏鋼;大斷面板坯容易發(fā)生寬面中部漏鋼;而小斷面則發(fā)生在靠近窄面的區(qū)域;鋁鎮(zhèn)靜鋼比鋁硅鎮(zhèn)靜鋼發(fā)生漏鋼幾率高;保護(hù)渣耗量在0.25kg/t鋼以下,漏鋼幾率增加。發(fā)生粘結(jié)漏鋼的原因是:1)形成的渣圈堵塞了液渣進(jìn)入銅管內(nèi)壁與坯殼間的通道;2)結(jié)晶器保護(hù)渣Al2O3含量高、粘度大、液面結(jié)殼等,使渣子流動性差,不易流入坯殼與銅板之間形成潤滑渣膜。3)異常情況下的高拉速。如液面波動時的高拉速,鋼水溫度較低時的高拉速。4)結(jié)晶器液面波動過大,如浸入式水口堵塞,水口偏流嚴(yán)重,更換鋼包時水口凝結(jié)等會引起液面波動。5、防止粘結(jié)性漏鋼有哪些對策?整理為word格式整理為word格式整理為word格式在澆注過程中防止粘結(jié)漏鋼的對策有:(1)監(jiān)視保護(hù)渣的使用狀況,確保保護(hù)渣有良好性能。如測量結(jié)晶器液渣層厚度經(jīng)常保持在8~15mm,保護(hù)渣消耗量不小于0.4kg/t鋼,及時撈出渣中的結(jié)塊等。(2)提高操作水平,控制液位波動。(3)確保合適的拉速,拉速變化幅度要小。升降拉速幅度以0.15m/min為宜。6、鋼水碳含量對拉漏有什么影響?碳是鋼中基本的元素,也是對組織影響最大的元素,因此碳含量必須精確控制。C=0.17%~0.22%的鋼的塑性延伸率較低,漏鋼率也較高。且含碳量低的鋼,漏鋼概率明顯高于碳含量高的,C≤0.12%的鋼漏鋼概率最高,這是因為:⑴鋼水碳含量對結(jié)晶器熱流有影響:當(dāng)鋼種含碳含量為0.12%時,結(jié)晶器傳出的熱流最小,鋼種碳含量為0.4%時,傳出的熱流最大,而其他碳含量范圍內(nèi)傳出的熱流居中。⑵碳含量對柱狀晶區(qū)有影響:碳含量在≤0.55%的范圍內(nèi),柱狀晶區(qū)逐漸縮小,而裂紋在柱狀晶帶中比在等軸晶帶中容易滑移。⑶鋼的包晶反應(yīng)對鋼凝固裂紋有影響:根據(jù)鐵碳相圖,當(dāng)C≥0.10%時發(fā)生δFe+L→γFe轉(zhuǎn)變,當(dāng)發(fā)生包晶反應(yīng)時,在C=0.10%時,初期凝固的δFe收縮量最大,S、P的偏析最小,坯殼強度較高;在彎月面區(qū)域坯殼收縮,則坯殼向內(nèi)彎曲,在坯殼與銅壁之間出現(xiàn)了很小的縫隙,就會造成粗糟的平面與銅壁不均勻接觸,使傳熱減緩,導(dǎo)致坯殼生長減慢且不均勻地在局部出現(xiàn)薄弱點,這是產(chǎn)生裂紋和拉漏的根源。隨碳含量的增加,包晶反應(yīng)中生成的整理為word格式整理為word格式整理為word格式γFe量逐漸增加凝固收縮量逐漸減小,坯殼與結(jié)晶器銅壁保持良好的接觸,坯殼生長均勻,因此隨碳含量的增加,拉漏率逐漸降低。所以碳含量低的鋼水比碳含量高的鋼水漏鋼率高。在生產(chǎn)中,對普碳鋼的碳含量最好控制在0.16%~0.18%范圍內(nèi),而且盡量避免C≤0.12%的鋼。7、鋼中([S]+[P])﹪對拉漏有什么影響?硫在液態(tài)鋼中的溶解度很大,而在固態(tài)鋼中的溶解度很小,并隨溫度降低而降低,析出的硫和鐵生成硫化鐵,凝固時在晶界產(chǎn)生低熔點的共晶化合物熔點僅有940℃磷是降低鋼液表面張力的元素,易析聚在晶粒邊界處,隨著磷含量的增加,鋼的表面張力降低很多,從而降低了鋼的抗熱裂紋性能。鋼中硫和磷含量越高,漏鋼概率越高,因此,在生產(chǎn)中要盡量降低硫、磷含量。硫、磷含量之和最好控制在0.040%以下。這就要求嚴(yán)把原料關(guān),爐前要精心操作,渣要有合適的流動性和堿度,且渣量合適,控制好爐溫,出鋼要擋渣操作,以防下渣。8、錳硫比對鑄坯拉漏有什么影響?隨錳硫比增大,漏鋼概率逐漸下降。根據(jù)凝固理論可知,錳硫比低,沉淀析出物中低熔點的硫化鐵占多數(shù),它分布在晶粒邊界處,引起晶界脆性,成為形成裂紋的基礎(chǔ)。錳硫比高,有足夠的錳與硫結(jié)合,形成熔點較高的硫化錳,它以棒狀形式分散在奧氏體基體中,不易形成裂紋,因此,錳硫比高的鋼,不易出現(xiàn)漏鋼事故。整理為word格式整理為word格式整理為word格式現(xiàn)代連鑄理論和國內(nèi)外先進(jìn)廠家的經(jīng)驗表明,要將連鑄鋼水的有害元素盡量降低,甚至要求S、P≤0.015%。但一般鋼廠實際情況達(dá)不到這個要求,這樣錳含量就盡量按中上限控制,以保證錳硫比大于15,從而降低漏鋼率。9、結(jié)晶器冷卻水發(fā)生報警如何處理?結(jié)晶器冷卻水報警系統(tǒng)是結(jié)晶器正常使用的保證系統(tǒng)。它規(guī)定了結(jié)晶器滿足澆注的最低水量和水壓等參數(shù)。冷卻水發(fā)生報警后,繼續(xù)使用,將導(dǎo)致鑄坯漏鋼,甚至燒毀結(jié)晶器。所以結(jié)晶器冷卻水發(fā)生報警時,應(yīng)立即中斷該流的澆注,將鑄坯迅速拉出結(jié)晶器,待處理好后方可再次投入澆注。10、中間包水口關(guān)不住應(yīng)怎樣緊急處理?在實際生產(chǎn)中,有時會遇到中間包水口失控關(guān)不住現(xiàn)象,這時可采取以下緊急處理辦法:⑴塞棒保護(hù)澆注時,遇中間包水口關(guān)不住,應(yīng)迅速用備好的堵錐堵眼,如此法無效,馬上通知大包工在該流的澆注上方插入大堵錐,在水口上方堵眼。⑵定徑水口澆注時,遇中間包水口關(guān)不住應(yīng)迅速擺入擺槽,然后用堵眼錐堵眼,如此辦法無效,通知大包工在該上方插入大堵錐,在水口上方堵眼。整理為word格式整理為word格式整理為word格式⑶若以上兩種辦法失敗,應(yīng)迅速關(guān)閉大包水口,中間包車移開澆注位,整機停澆。⑷出現(xiàn)水口關(guān)不住事故時,應(yīng)注意堵眼后關(guān)閉二冷水,鑄坯按原拉速拉出。11、拉脫以后怎樣恢復(fù)拉鋼?拉脫以后恢復(fù)拉鋼的前提條件是能快速處理結(jié)晶器的凍坯,因此拉脫以后,結(jié)晶器應(yīng)繼續(xù)保持振動,并在結(jié)晶器四壁滴適量的結(jié)晶器潤滑油,以快速脫除結(jié)晶器內(nèi)的凍坯,凍坯處理完畢,檢查結(jié)晶器內(nèi)壁及二冷室設(shè)備沒有問題,可以二次送引錠開澆。12、拉鋼過程中怎樣防止中間包發(fā)生塌板?防止中間包塌板關(guān)鍵要注意以下幾點:⑴絕熱板烘烤過程中,遵循先開小火后開大火的升溫順序,切忌急火烘烤;⑵中間包絕熱板烘烤過程不能間斷,也不可在待鋼過程中長時間烘烤;⑶中間包保持合適的澆注溫度,且中間包液面保持穩(wěn)定;⑷嚴(yán)格依照中間包絕熱板的壽命控制單包澆注時間。13、如何防止結(jié)晶器密封圈漏水?根據(jù)生產(chǎn)實際,防止結(jié)晶器密封圈漏水可采取以下辦法:⑴澆鋼工操作時,結(jié)晶器液面不可控制過高;⑵加強結(jié)晶器管理,密封圈定期更換。14、處理結(jié)晶器凍坯應(yīng)注意什么?整理為word格式整理為word格式整理為word格式處理結(jié)晶器凍坯時最重要的一點就是要避免結(jié)晶器銅管損壞。因此,在處理結(jié)晶器凍坯時,應(yīng)首先清理干凈結(jié)晶器上、下口的殘鋼,然后用專門工具將凍坯自下而上頂出,切忌自上而下處理,以免損壞銅管錐度。15、如何快速處理二冷到拉矯機的凍坯?處理二冷拉矯機凍坯時,首先將結(jié)晶器下口用氣割割斷,吊出該流結(jié)晶器,將二冷至拉矯之間鑄坯割斷后,用行車將鑄坯從結(jié)晶器口緩慢吊出。16、拉矯機等設(shè)備暫時出現(xiàn)故障,怎樣操作?當(dāng)拉矯機等設(shè)備暫時出現(xiàn)故障時,按以下步驟進(jìn)行操作:⑴擺入擺槽或關(guān)閉水口,拉速回零;⑵關(guān)閉二冷水;⑶視故障處理時間(5分鐘以內(nèi))恢復(fù)澆注或(大于5分鐘)鑄坯拉出。第四章連鑄坯質(zhì)量及控制1、連鑄坯質(zhì)量的含義是什么?最終產(chǎn)品質(zhì)量決定于所供給的鑄坯質(zhì)量。從廣義來說,所謂連鑄坯質(zhì)量是指得到合格產(chǎn)品所允許的鑄坯缺陷的嚴(yán)重程度。它的含義是:——鑄坯純凈度(夾雜物數(shù)量、形態(tài)、分布、氣體等)?!T坯表面缺陷(裂紋、夾渣、氣孔等)。——鑄坯內(nèi)部缺陷(裂紋、偏析、夾雜等)。整理為word格式整理為word格式整理為word格式鑄坯純凈度主要決定于鋼水進(jìn)入結(jié)晶器之前處理過程。也就是說要把鋼水搞“干凈”些,必須在鋼水進(jìn)入結(jié)晶器之前各工序下功夫,如冶煉及合金化過程控制、選擇合適的爐外精煉、中間包冶金、保護(hù)澆注等。鑄坯的表面缺陷主要決定于鋼水在結(jié)晶器的凝固過程。它是與結(jié)晶器坯殼形成、結(jié)晶器液面波動、浸入式水口設(shè)計、保護(hù)渣性能有關(guān)的。必須控制影響表面質(zhì)量各參數(shù)在目標(biāo)值以內(nèi),以生產(chǎn)無缺陷鑄坯,這是熱送和直接扎制的前提。鑄坯的內(nèi)部缺陷主要決定于在二次冷卻區(qū)鑄坯冷卻過程和鑄坯支撐系統(tǒng)。合理的二次冷卻水分布、支承輥的對中、防止鑄坯鼓肚等是提高鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的前擔(dān)。因此,為了獲得良好的鑄坯質(zhì)量,可以根據(jù)鋼種和產(chǎn)品的不同要求,在連鑄的不同階段如鋼包、中間包、結(jié)晶器和二次冷卻區(qū)采用不同的工藝技術(shù),對鑄坯質(zhì)量進(jìn)行有效控制。2、提高連鑄鋼種的純凈度有哪些措施?純凈度是指鋼中非金屬夾雜物的數(shù)量、形態(tài)和分布。要根據(jù)鋼種和產(chǎn)品質(zhì)量,把鋼中夾雜物降到所要求的水平,應(yīng)從以下五方面著手:——盡可能降低鋼中[O]含量;——防止鋼水與空氣作用;——減少鋼水與耐火材料的相互作用;——減少渣子卷入鋼水內(nèi);整理為word格式整理為word格式整理為word格式——改善鋼水流動性促進(jìn)鋼水中夾雜物上浮。從工藝操作上,應(yīng)采取以下措施:(1)無渣出鋼:轉(zhuǎn)爐采用擋渣球(或擋渣錐),防止鋼渣大量下到鋼包。(2)鋼包精煉:根據(jù)鋼種選擇合適的精煉方法,以均勻溫度、微調(diào)成分、降低氧含量、去除氣體夾雜物等。(3)無氧化澆注:鋼水經(jīng)鋼包精煉處理后,鋼中總氧含量可由130ppm下降到20ppm以下。如鋼包→中間包注流不保護(hù)或保護(hù)不良,則中間包鋼水中總氧量又上升到60~100ppm范圍,恢復(fù)到接近爐外精煉前的水平,使?fàn)t外精煉的效果前功盡棄。(4)中間包冶金:中間包采用大容量,加擋墻和壩等是促進(jìn)夾雜物上浮的有效措施。(5)浸入式水口+保護(hù)渣:保護(hù)渣應(yīng)能充分吸收夾雜物。浸入式水口材料、水口形狀和插入深度應(yīng)有利于夾雜物上浮分離。3、提高連鑄坯表面質(zhì)量有哪些措施?鑄坯表面缺陷主要是指夾渣、裂紋等。如表面缺陷嚴(yán)重,在熱加工之前必須進(jìn)行精整,否則會影響金屬收得率和成本。生產(chǎn)表面無缺陷鑄坯是熱送熱裝的前提條件。鑄坯表面缺陷形狀各異,形成原因是復(fù)雜的。從總體上說,鑄坯表面缺陷主要受結(jié)晶器鋼水凝固過程的控制。為保證表面質(zhì)量,在操作上必須注意以下幾點:(1)結(jié)晶器液面的穩(wěn)定性:鋼液面波動會引起坯殼生長的不均勻,渣子也會被卷入坯殼。試驗指出:液面波動與鑄坯皮下夾渣深度的關(guān)系如下:整理為word格式整理為word格式整理為word格式液面波動范圍,mm皮下夾渣深度,mm±20<2±40<4>40<7當(dāng)皮下夾渣深度<2mm,鑄坯在加熱時可消除,夾渣深度在2~5mm時鑄坯必須進(jìn)行表面清理。鋼液面波動在≤±10mm,可消除皮下夾渣。因此,選擇靈敏可靠的液面控制系統(tǒng),保證液面波動在允許范圍內(nèi),是非常重要的。(2)結(jié)晶器振動:鑄坯表面薄弱點是彎月面坯殼形成的“振動痕跡”。振痕對表面質(zhì)量的危害是:①振痕波谷處是橫裂紋的發(fā)源地,②波谷處是氣泡、渣粒聚集區(qū)。為此,采用高頻率小振幅的結(jié)晶器振動機構(gòu),可以減少振痕深度。(3)初生坯殼的均勻性:結(jié)晶器彎月面初生坯殼不均勻會導(dǎo)致鑄坯產(chǎn)生縱裂和凹陷,以致造成拉漏。坯殼生長的均勻性決定于鋼成分、結(jié)晶器冷卻、鋼液面穩(wěn)定性和保護(hù)渣潤滑性能。(4)結(jié)晶器鋼液流動:結(jié)晶器由注流引起的強制流動,不應(yīng)把液面上的渣子卷入內(nèi)部。浸入式水口插入深度小于50mm,液面上渣粉會卷入凝固殼,形成皮下夾渣;浸入式水口插入深度>170mm,皮下夾渣也會增多。因此,浸入水口插入深度和出口傾角是非常重要的參數(shù)。整理為word格式整理為word格

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