連鑄機(jī)設(shè)備常見問題

1、連鑄機(jī)設(shè)備的常見問題與解答連鑄機(jī)設(shè)備的常見問題與解答1.組合式結(jié)晶器結(jié)構(gòu)上有哪些特點(diǎn)? 組合式結(jié)晶器由內(nèi)外弧銅板、窄邊銅板、冷卻水箱、窄邊夾緊和厚邊調(diào)整裝置以及足輥所組成。 為提高結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度，與液態(tài)金屬接觸的內(nèi)側(cè)(內(nèi)弧、外弧和側(cè)板)皆采用導(dǎo)熱性好又耐磨的銅合金。在澆注時(shí)，從結(jié)晶器拉出的鑄坯外部還是很薄的坯殼，內(nèi)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(jié)晶器下端布置有23對足輥(也有采用格柵結(jié)構(gòu)的)。為了適應(yīng)不同尺寸的鑄坯，設(shè)置有調(diào)寬和調(diào)厚裝置，近代板坯連鑄機(jī)發(fā)展了在線調(diào)寬裝置，在不間斷拉坯條件下改變鑄坯的寬度，縮短輔助時(shí)間，提高鑄機(jī)的生產(chǎn)能力。2.結(jié)晶器

2、為什么用銅合金制成? 結(jié)晶器內(nèi)層是鋼水凝固時(shí)進(jìn)行熱交換并使鋼水成型的關(guān)鍵部件，因此要求采用導(dǎo)熱性能良好的材質(zhì)制成。紫銅板導(dǎo)熱性能良好，但強(qiáng)度和硬度都低，尤其在高溫下強(qiáng)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(jié)晶溫度，當(dāng)含銀量在0.080.1時(shí)再結(jié)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(jié)晶器內(nèi)壁工作溫度為250320，這樣可以防止再結(jié)晶。3.什么叫結(jié)晶器在線調(diào)寬，如何調(diào)法?在不停頓拉坯的條件下，改變鑄坯的寬度

3、叫結(jié)晶器在線調(diào)寬，它的優(yōu)點(diǎn)是：(1)能連續(xù)澆注出不同寬度尺寸的鑄坯，縮短了停機(jī)時(shí)間，提高鑄機(jī)生產(chǎn)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(jī)。近年來結(jié)晶器在線調(diào)寬技術(shù)得到較快的發(fā)展。下面介紹國外某廠的結(jié)晶器在線調(diào)寬方法。 通過移動結(jié)晶器的窄邊來調(diào)整它的寬度，調(diào)整方法是對兩側(cè)窄邊多次小步向外(由窄調(diào)寬)或向內(nèi)(由寬調(diào)窄)移動移動順序如圖2-10所示。a是由窄往寬調(diào)，b是由寬往窄調(diào)，調(diào)節(jié)的順序依次按1、2、3進(jìn)行，直至達(dá)到新的寬度為止，最后一次調(diào)整應(yīng)滿足結(jié)晶器新寬度的設(shè)定錐度值。每次調(diào)節(jié)量約為初始錐度的1/4，調(diào)節(jié)速度為2050 mm/min，調(diào)節(jié)是由每個(gè)

4、窄邊的上下各有兩套機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，采用計(jì)算機(jī)控制。4.塞棒控制機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是什么?塞棒控制是通過塞棒控制機(jī)構(gòu)控制塞棒上下運(yùn)動，以達(dá)到開閉水口調(diào)節(jié)鋼水流量為目的，塞棒機(jī)構(gòu)如圖2-8所示，通過操縱撥桿1使扇形齒輪5轉(zhuǎn)動，帶動升降桿2上下移動，從而帶動橫梁3和塞桿上下運(yùn)動，以達(dá)到關(guān)閉和開啟水口調(diào)節(jié)鋼水流量的目的。5.連鑄結(jié)晶器結(jié)構(gòu)有哪幾種型式?按連鑄機(jī)型式不同，結(jié)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(jié)晶器。按結(jié)晶器本身結(jié)構(gòu)來說，可分為3種類型： 管式結(jié)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(jié)晶器結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，廣泛用于小方坯連鑄機(jī)上。 整體式結(jié)晶器：它是用整塊銅錠刨削制成的，在其內(nèi)腔四周鉆有許多小孔用以通冷卻水。這種結(jié)晶器剛性好，易維護(hù)，壽命較長，但制造成本高，耗銅多，近幾年已不采用。 組合結(jié)晶器：它是由4塊銅板組合成所需要的內(nèi)腔。在2050的鋼板上刨槽，并與一塊鋼板聯(lián)結(jié)起來，冷卻水在槽中通過。大方坯和板坯連鑄機(jī)都用這種形式的結(jié)晶器。6.連鑄結(jié)晶器應(yīng)具有哪些性能?結(jié)晶器是連鑄機(jī)的重要部件。鋼液在結(jié)晶器中凝固成型，結(jié)成一定厚度的坯殼并被連續(xù)拉出進(jìn)入二次冷卻區(qū)。 良好的結(jié)晶器應(yīng)具有下列性能： (1)良好的導(dǎo)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(jié)晶器約帶走510，即67134kJ/kg，若板坯尺寸為2501700mm，拉速為lm/min時(shí)，結(jié)晶器每分鐘帶走的熱量多達(dá)20萬kJ。而結(jié)晶器長度又較短，一般不超過lm，在這樣短的距離內(nèi)要能帶走大量的熱量，要求它必須具有良好的導(dǎo)熱性能。若導(dǎo)熱性能差，會使出結(jié)晶器的鑄坯坯殼變薄，為防止拉漏，只好降低拉速，因此結(jié)晶器具有良好的導(dǎo)熱性是實(shí)現(xiàn)高拉速的重要前提。 (2)結(jié)構(gòu)剛性要好。結(jié)晶器內(nèi)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(yīng)力相當(dāng)可觀，其結(jié)構(gòu)必須具有較大的剛度，以適應(yīng)大的熱應(yīng)力。 (

7、3)裝拆和調(diào)整方便。為了能快速改變鑄坯尺寸或快速修理結(jié)晶器，以提高連鑄機(jī)的生產(chǎn)能力，現(xiàn)代結(jié)晶器都采用了整體吊裝或在線調(diào)寬技術(shù)。 (4)工作壽命長。結(jié)晶器在高溫狀況下伴隨有鑄坯和結(jié)晶器內(nèi)壁之間的滑動摩擦，因此結(jié)晶器內(nèi)壁的材質(zhì)應(yīng)有良好的耐磨性和較高的再結(jié)晶溫度。 (5)振動時(shí)慣性力要小。為提高鑄坯表面質(zhì)量，結(jié)晶器的振動廣泛采用高頻率小振幅，最高已達(dá)400次/min，在高頻振動時(shí)慣性力不可忽視，過大的慣性力不僅影響到結(jié)晶器的強(qiáng)度和剛度，進(jìn)而也影響到結(jié)晶器運(yùn)動軌跡的精度。7.管式結(jié)晶器由哪幾部分組成? 管式結(jié)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(nèi)腔由帶有錐度的弧形無縫銅管4，

8、其外面套以鋼質(zhì)內(nèi)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(lián)，形成上下兩個(gè)水室，冷卻水從給水管8進(jìn)入下水室，以68m/s的速度流經(jīng)水縫，進(jìn)入上水室，從排水管9排出。8.結(jié)晶器有幾種振動方式?結(jié)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(jié)晶器運(yùn)動速度。 (1)同步式所謂同步式振動，即結(jié)晶器下振速度與拉坯速度相同，上振時(shí)速度為下振速度的3倍，如圖2-13中曲線1。 (2)負(fù)滑脫式如圖2-13中曲線2，在結(jié)晶器下振時(shí)其速度大于拉坯速度，在這種情形下出現(xiàn)負(fù)滑脫，故稱負(fù)滑脫式。 (3)正弦振動如圖2-13中曲線3，其特點(diǎn)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(yīng)用，因?yàn)樗腥缦碌膬?yōu)點(diǎn)： (1)在運(yùn)動過程中沒有穩(wěn)定運(yùn)動階段，因而有利于脫模，但也有一段負(fù)滑脫階段，使被拉裂的坯殼起到焊合作用。 (2)結(jié)晶器運(yùn)動的加速度必然按余弦規(guī)律變化，所以過渡點(diǎn)比較平穩(wěn)，沒有很大沖擊。 (3)正弦振動可以用曲柄連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)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(zhì)量。9.什么叫負(fù)滑脫(或稱負(fù)滑動)? 當(dāng)結(jié)晶器下振的速度大于拉坯速度時(shí)，鑄坯對結(jié)晶器的相對運(yùn)動為向上，即逆著拉坯方向的運(yùn)動，這種運(yùn)動稱負(fù)滑脫或稱負(fù)滑動。如圖2-14所示，Vm為結(jié)晶器振動速度曲線，V為拉捧速度，在圖中當(dāng)時(shí)間大于(/2

10、)/)-(tm/2)時(shí)進(jìn)入了負(fù)滑脫，tm為負(fù)滑脫時(shí)間。10.結(jié)晶器振動機(jī)構(gòu)有哪些型式? 連鑄機(jī)結(jié)晶器振動有多種結(jié)構(gòu)型式，比較常用的有6種，如圖2-15所示。這6種結(jié)構(gòu)性能比較如表2-l所示。6種振動裝置性能比較11.現(xiàn)代連鑄機(jī)有哪些結(jié)構(gòu)特征?近代連鑄機(jī)向高生產(chǎn)率和高質(zhì)量兩個(gè)方向發(fā)展，提高拉坯速度和縮短輔助時(shí)間是提高生產(chǎn)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(jié)晶器后坯殼厚度變薄、二次冷卻段的鑄坯易產(chǎn)生鼓肚變形、矯直時(shí)由于鑄坯仍有液芯而產(chǎn)生內(nèi)裂等，這些問題的解決構(gòu)成了近代連鑄機(jī)的重要結(jié)構(gòu)特征。 為了保護(hù)澆注，須使用長水口，采用帶升降機(jī)構(gòu)的鋼包回轉(zhuǎn)臺。 為了改善

11、結(jié)晶器冷卻效果，增加結(jié)晶器出口坯殼厚度，須采用直型長結(jié)晶器，長度為900mm。 結(jié)晶器振動機(jī)構(gòu)采用四偏心機(jī)構(gòu)，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(zhì)量，最高振動頻率已達(dá)400次/min。 由于高拉速，液芯長度加長，鑄坯極易產(chǎn)生鼓肚變形，影響鑄坯質(zhì)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(jié)構(gòu)。 鑄坯的矯直采用多點(diǎn)矯直或連續(xù)矯直，以降低由于矯直在坯殼中產(chǎn)生的應(yīng)力水平，防止內(nèi)裂提高質(zhì)量。壓縮鑄造技術(shù)也是解決這個(gè)問題的重要途徑。12.連鑄機(jī)高度由哪幾部分組成?連鑄機(jī)的高度與連鑄機(jī)的型式有關(guān)。 立式連鑄機(jī)的高度是指由結(jié)晶器上口到地下運(yùn)輸輥道之間的距離，其中包括：結(jié)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(yùn)輸輥道高度之和。當(dāng)澆100100300300mm方坯時(shí)，其總高約在1730m之間。由于立式連鑄機(jī)要求鑄坯在切割處必須全部凝固，否則會出現(xiàn)大事故，也就是說從結(jié)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(jī)高度就越高。由于立式連鑄機(jī)是早期采用的機(jī)型，目前除澆注某些合金鋼仍用立式外，皆被弧形等其它機(jī)型所取代。 弧形連鑄機(jī)的高度由結(jié)晶器長度、弧形半徑、矯直區(qū)高度(對多點(diǎn)矯直或連續(xù)矯直)之和，一般在l0m左右。 對超低頭機(jī)型，由于采用多段式連續(xù)矯直或多點(diǎn)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(jī)，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(jī)上托著鋼包進(jìn)行澆注有以下幾種形式： (1)用鑄錠吊車吊著鋼包進(jìn)行澆注。這種方式在連鑄機(jī)發(fā)展初期被采用，那時(shí)連鑄機(jī)多裝在鑄錠跨內(nèi)，利用已有的鑄錠吊車，可節(jié)省建設(shè)投資，但是在澆注時(shí)影響其它吊車的運(yùn)行，因此這種方式現(xiàn)在已很少采用。 (2)在澆注平臺上設(shè)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(jié)晶器為什么做成倒錐度? 結(jié)晶器內(nèi)腔縱斷面的尺寸做成上大下小，形成一個(gè)錐度， 由于是上大下小，故稱倒

14、錐度。 在結(jié)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(jié)晶器沒有倒錐度，就會在坯殼與結(jié)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(shí)由于坯殼過早地脫離結(jié)晶器內(nèi)壁，在鋼水靜壓力作用下坯殼會產(chǎn)生鼓肚變形。因此，將結(jié)晶器做成倒錐度，上述情況就可以避免，但其錐度大小應(yīng)與鑄坯冷卻收縮程度相適應(yīng)。 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(jù)經(jīng)驗(yàn)，倒錐度一般取0.50.8。例如我國某廠板坯連鑄機(jī)，倒錐度取0.630.65。15.結(jié)晶器冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)注意什么? 在結(jié)晶器冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中，為清除混進(jìn)冷卻水中的雜質(zhì)，在每臺連鑄機(jī)上都應(yīng)設(shè)

15、置自洗式過濾器，并安裝在連鑄機(jī)附近的閥室內(nèi)，以便集中控制和手動操作。 結(jié)晶器的冷卻水回路都匯集到機(jī)器的間接冷卻水主管道中，并流回水處理系統(tǒng)。 為便于水管的裝卸，結(jié)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(yīng)結(jié)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(yīng)設(shè)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(zhì)應(yīng)有嚴(yán)格要求，某廠板坯連鑄機(jī)冷卻水的水質(zhì)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(dǎo)電率625V/cm16.結(jié)晶器摩擦阻力如何測定?結(jié)晶器拉坯阻力的在

16、線監(jiān)測，是預(yù)報(bào)漏鋼的重要手段，下面介紹應(yīng)變片測定法。 應(yīng)變片貼在振動機(jī)構(gòu)的拉桿上，加速度傳感器安放在振動機(jī)構(gòu)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(jié)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(jié)晶器處于正滑動和負(fù)滑動不同運(yùn)動狀態(tài)時(shí)而正負(fù)交變，并有規(guī)則的變化，當(dāng)阻力突然增大，表示坯殼與結(jié)晶器有粘結(jié)；當(dāng)阻力突然變小，表明坯殼被拉斷。這種異常的變化對預(yù)報(bào)漏鋼很有價(jià)值，國外有的鋼廠用這個(gè)辦法作為漏鋼的在線監(jiān)測手段。17.結(jié)晶器為什么要振動?結(jié)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(jié)而發(fā)生粘掛

17、拉裂或拉漏事故，以保證拉坯順利進(jìn)行。 鋼水在結(jié)晶器中的凝固過程如圖2-12所示。圖2-12a表示在結(jié)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(jié)晶器外。假如由于某種原因，例如潤滑不良，坯殼的上段粘結(jié)在結(jié)晶器壁上，而且在某處(如X處)坯殼的抗拉強(qiáng)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(jié)晶器壁上不動，而下段(如B段)繼續(xù)向下運(yùn)動，鋼水將充填A(yù)B之間，如圖2-12b，形成一段新的坯殼把AB兩段聯(lián)接起來，由于新的坯殼強(qiáng)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(jié)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(diǎn)，發(fā)展了結(jié)晶器振動技術(shù)。當(dāng)結(jié)晶器下振時(shí)或者結(jié)晶器下振速度等于拉坯速度(稱同步式)，或者結(jié)晶器下振的速度大于拉坯速度(負(fù)滑脫式)，在這段時(shí)間里，新生成的坯殼能有足夠的強(qiáng)度把被拉斷的坯殼聯(lián)接起來，使被拉斷的坯殼得以焊合，拉漏現(xiàn)象就會有所減少。 另外由于結(jié)晶器上下振動。周期地改變液面與結(jié)晶器壁的相對位置，有利于保護(hù)渣在結(jié)晶器壁的滲透，可改善潤滑狀況，減少拉坯時(shí)的摩擦阻力和粘結(jié)的可能，使拉坯順利進(jìn)行18.鋼包回轉(zhuǎn)臺有哪幾種基本型式? 鋼包回轉(zhuǎn)臺按轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)方式不同，可分為兩大類：一類是兩個(gè)轉(zhuǎn)臂可各自作單獨(dú)旋轉(zhuǎn)，另一類是兩臂不能單獨(dú)旋轉(zhuǎn)。 兩臂可各自單獨(dú)旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)臺如圖2-4所示。這種型式的回轉(zhuǎn)臺操作靈活，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和維修困難，制造成本高。這種、型式由于兩個(gè)轉(zhuǎn)臂可各自獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，因而可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)轉(zhuǎn)臂在一邊澆注鋼水的同時(shí)，另外一個(gè)轉(zhuǎn)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(shí)才采用。 而雙臂同時(shí)轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)臺如圖2-5。這種型式回轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，制造成本低，應(yīng)用廣泛。凡是鋼水需要過跨的連鑄機(jī)一般都選用這種回轉(zhuǎn)臺。19.鋼包回轉(zhuǎn)臺有哪些載荷特點(diǎn)? 鋼包回轉(zhuǎn)臺運(yùn)載并承托著裝有高溫鋼水的鋼包，因此其工作有如下特點(diǎn)： (1)重載 鋼包回轉(zhuǎn)臺承載著從幾十噸到幾百噸重的鋼包，當(dāng)兩個(gè)臂都承托著盛滿鋼水的鋼包時(shí)所受的載荷為最大。一般鋼包自重約為鋼包容量的40左右