連鑄機(jī)的主要設(shè)備課件

1、連鑄機(jī)的主要設(shè)備第1頁(yè)，共32頁(yè)。 13.2.1 連鑄機(jī)的基本參數(shù) 13.2.2 鋼包 13.2.3 中間包 13.2.4 結(jié)晶器 13.2.5 二次冷卻系統(tǒng)第2頁(yè)，共32頁(yè)。 13.2.7 引錠裝置 13.2.8 輥縫測(cè)量裝置 13.2.9 鑄坯切割裝置 13.2.10 出坯系統(tǒng)的各種設(shè)備 13.2.6 拉坯矯直裝置第3頁(yè)，共32頁(yè)。連鑄機(jī)的基本參數(shù)弧形連鑄機(jī)規(guī)格表示方法弧形連鑄機(jī)規(guī)格表示方法為：aRb-C 其中 a組成1臺(tái)鑄機(jī)的機(jī)數(shù)，機(jī)數(shù)為1時(shí)可以省略； R機(jī)型為弧形或圓形連鑄機(jī)； b連鑄機(jī)的圓弧半徑（m），若橢圓形鑄機(jī)為多個(gè)半徑之乘積，也 示 表示可澆鑄坯的最大厚度：坯厚= b/(303

2、6) mm C表示鑄機(jī)拉坯輥輥身長(zhǎng)度，mm，還表示可容納鑄坯的最大寬度 ： 坯寬=C(150200) mm鑄坯斷面尺寸規(guī)格鑄坯斷面尺寸是確定連鑄機(jī)的依據(jù)。由于成材需要，鑄坯斷面形狀和尺才也不同。目前已生產(chǎn)的連鑄坯形狀和尺寸范圍如下：小方坯：7070200200mm2； 大方坯： 200200450450mm2； 矩形坯：150100400560mm2； 板 坯： 1506003002640mm2； 圓 坯： 80mm450mm。 第4頁(yè)，共32頁(yè)。連鑄機(jī)的基本參數(shù)連鑄機(jī)的弧形半徑 鑄機(jī)的圓弧半徑R是指鑄坯外弧曲率半徑，單位為m。它是確定連鑄機(jī)總高度的重要參數(shù)，也標(biāo)志所能澆鑄鑄坯厚度范圍的參數(shù)。

3、 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定基本圓弧半徑，也是連鑄機(jī)最小圓弧半徑：式中，R為連鑄機(jī)圓弧半徑；D為鑄坯厚度；c為系數(shù)，小方坯連鑄機(jī)取30-40，大方坯鑄機(jī)取30-50，板坯鑄機(jī)取40-50。國(guó)外，普通鋼取33-35，優(yōu)質(zhì)鋼取42-45。拉坯速度拉坯速度是指每分鐘拉出鑄坯的長(zhǎng)度，單位是m/min，簡(jiǎn)稱(chēng)拉速。拉坯速度可用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定：（1） 用鑄坯斷面確定拉速第5頁(yè)，共32頁(yè)。連鑄機(jī)的基本參數(shù)（2）用鑄坯的寬度比確定拉速。鑄坯厚度對(duì)拉速影響最大，由于板坯的寬厚比較大，所以可采用以下的經(jīng)驗(yàn)公式確定拉速：D 鑄坯厚度，mm；f 系數(shù)，mmm/min，經(jīng)驗(yàn)值見(jiàn)表13-1第6頁(yè)，共32頁(yè)。連鑄機(jī)的基本參數(shù)（3）最大

4、拉坯速度。限制拉坯速度的因素主要是鑄坯出結(jié)晶器下口坯殼的安全厚 度。對(duì)于小斷面鑄坯坯殼安全厚度為8-10mm；大斷面板坯坯殼厚度應(yīng)15mm。式中 vmax 最大拉坯速度，m/min； Lm結(jié)晶器有效長(zhǎng)度（結(jié)晶器長(zhǎng)度100mm）； Km結(jié)晶器內(nèi)鋼液凝固系數(shù)，mm/min0.5; 坯殼厚度，mm。 第7頁(yè)，共32頁(yè)。連鑄機(jī)的基本參數(shù)液相穴深度和冶金長(zhǎng)度 液相穴深度L液是指從結(jié)晶器液面開(kāi)始到鑄坯中心液相凝固終了的長(zhǎng)度，也稱(chēng)為液心長(zhǎng)度。液相穴深度是確定連鑄機(jī)二冷區(qū)長(zhǎng)度的重要參數(shù)，對(duì)于弧形鑄機(jī)來(lái)說(shuō)，液相穴深度也是確定圓弧半徑的主要參數(shù)。它直接影響鑄機(jī)的總長(zhǎng)度和總高度。液相穴深度與拉速的關(guān)系式為 液相穴深

5、度與鑄坯厚度、拉坯速度和冷卻強(qiáng)度有關(guān)。鑄坯越厚，拉速越快，液相穴深度就越大，連鑄機(jī)也越長(zhǎng)。在一定程度內(nèi)，增加冷卻強(qiáng)度，有助于縮短液相穴深度。但對(duì)一些鋼種來(lái)說(shuō)，冷卻強(qiáng)度需要特別控制。 根據(jù)最大拉速確定的液相穴深度為冶金長(zhǎng)度L冶。冶金長(zhǎng)度是連鑄機(jī)的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)，決定著連鑄機(jī)的生產(chǎn)能力，也決定了鑄機(jī)半徑或高度，對(duì)二次冷卻區(qū)和矯直區(qū)結(jié)構(gòu)以及鑄坯的質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生重要影響。第8頁(yè)，共32頁(yè)。連鑄機(jī)的基本參數(shù)鑄機(jī)長(zhǎng)度是從結(jié)晶器液面到最后一對(duì)拉矯輥之間的實(shí)際長(zhǎng)度。這個(gè)長(zhǎng)度應(yīng)該是冶金長(zhǎng)度的1.1-1.2倍。即連鑄機(jī)流數(shù)一臺(tái)連鑄機(jī)能夠同時(shí)澆鑄鑄坯的個(gè)數(shù)稱(chēng)之為連鑄機(jī)的流數(shù)。在生產(chǎn)中，有1機(jī)1流、1機(jī)多流和多機(jī)多流3種

6、形式的連鑄機(jī)。近年來(lái)，生產(chǎn)大型方坯最多澆注4-6流，實(shí)際生產(chǎn)中多數(shù)采用1-4流。生產(chǎn)大型板坯多數(shù)采用1-2流。第9頁(yè)，共32頁(yè)。鋼包 鋼包又稱(chēng)為大包，是用于盛放鋼液并進(jìn)行精練和澆鑄的容器。鋼包的容量應(yīng)與煉鋼爐的最大出鋼量相匹配。鋼包由外殼、內(nèi)襯和注流控制機(jī)構(gòu)三部分組成。 鋼包內(nèi)襯一般由保溫層、永久層和工作層組成。內(nèi)襯耐火材料的選擇對(duì)改善鋼的質(zhì)量、穩(wěn)定操作、提高生產(chǎn)率有著重要的意義。鋼包使用前必須經(jīng)過(guò)充分烘烤。鋼包通過(guò)滑動(dòng)水口開(kāi)啟、關(guān)閉來(lái)調(diào)節(jié)鋼液注流的流量?；瑒?dòng)水口由上水口、上滑板、 下滑板、下水口組成部分。長(zhǎng)水口又稱(chēng)保護(hù)套管，用于鋼包與中間包之間保護(hù)注流，避免了注流的二次氧化、飛濺以及敞外澆鑄

7、帶來(lái)的卷渣問(wèn)題。目前長(zhǎng)水口的材質(zhì)有熔融石英質(zhì)和鋁碳質(zhì)兩種。 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)有直臂式和雙臂式兩種，均設(shè)有獨(dú)立的稱(chēng)量系統(tǒng)。為了適應(yīng)連鑄工藝的要求，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。第10頁(yè)，共32頁(yè)。中間包 中間包簡(jiǎn)稱(chēng)中包。中間包是位于鋼包與結(jié)晶器之間，起著減壓、穩(wěn)流、去渣、貯鋼、分流等作用。當(dāng)前對(duì)鋼產(chǎn)品質(zhì)量的要求變得更加嚴(yán)格。中間包不僅僅只是生產(chǎn)中的一個(gè)容器，而且在純凈鋼的生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。20世紀(jì)70年代人們已認(rèn)識(shí)到改變中間包形狀相加大中間包容積可以達(dá)到延長(zhǎng)鋼液的停留時(shí)間，提高夾雜物去除率的目的；安裝擋渣墻

8、壩，控制鋼液的流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)夾雜物有效碰撞、長(zhǎng)大和上浮。80年代發(fā)明了多孔導(dǎo)流擋墻和中間包過(guò)濾器。在防止鋼液被污染的技術(shù)開(kāi)發(fā)中，最近已有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。借助先進(jìn)的中間包設(shè)汁和操作如中間包加熱，熱周轉(zhuǎn)操作，惰性氣氛噴吹，頂熔型中間包渣活性鈣內(nèi)壁，中間包喂絲，以及中間包夾雜物行為的數(shù)學(xué)模擬等，如圖134所示。在現(xiàn)代連鑄的應(yīng)用和發(fā)展過(guò)程中，中間包的作用顯得越來(lái)越重要其內(nèi)涵在被不斷擴(kuò)大，從而形成一個(gè)獨(dú)特的領(lǐng)域一中間包冶金。 中間包的容量是鋼包容量的20-40%。在通常澆注條件下。鋼液在中間包內(nèi)停留時(shí)間應(yīng)在8-10min，才能起到上浮夾雜物和穩(wěn)定鑄流的作用。中間包的尺寸主要包括它的高度、長(zhǎng)度、角度、寬度的確定

9、。第11頁(yè)，共32頁(yè)。中間包 中間包的結(jié)構(gòu)應(yīng)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。中間包內(nèi)襯是由保溫層、永久層和工作層組成。保溫層緊貼包殼鋼板，以減少散熱，一般可用石棉板、保溫磚或輕質(zhì)撓注料砌筑。永久層與鋼液直接接觸，可用高鋁磚、鎂質(zhì)磚砌筑，也可用硅質(zhì)絕熱板、鎂質(zhì)絕熱板或鎂橄欖石質(zhì)絕熱板組裝砌筑。 中間包沒(méi)有包蓋，目的在于保溫和保護(hù)鋼包包底不致過(guò)分受烤而變形。在包蓋上開(kāi)有注入孔和塞棒孔。水口直徑應(yīng)根據(jù)連鑄機(jī)在最大拉速時(shí)所需的鋼液流量來(lái)確定。水口直徑可由下式計(jì)算確定：第12頁(yè)，共32頁(yè)。中間包 中間包用塞棒與水口相配合來(lái)控制注流。

10、一般用厚壁鋼管作棒芯，撓注時(shí)在芯管內(nèi)插入直徑稍小的鋼管引入壓縮空氣進(jìn)行冷卻，也可以將塞棒作為中間包吹氬棒。中間包塞棒是用鋯碳質(zhì)或鋁碳質(zhì)耐火材料，經(jīng)過(guò)高壓整體成型。 中間包采用滑動(dòng)水口，安全可靠，有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。但對(duì)結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)也有不利影響，易造成偏流。中間包的滑動(dòng)水口裝置通常做成三層滑板。上下滑板固定不動(dòng)，中間用一塊活動(dòng)滑板控制注流。小方坯連鑄機(jī)中間包采用穩(wěn)定性好的耐火材料制成的定徑水口。目前除了部分小方坯連鑄機(jī)外都采用了浸入式水口加保護(hù)渣的保護(hù)澆注。浸入式水口的形狀和尺寸直接影響結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)，從而對(duì)鑄坯的表面和內(nèi)部質(zhì)量乃至連鑄的順行產(chǎn)生直接影響。 目前采用最多的浸入式水口有單孔

11、直筒形和雙側(cè)孔氏式兩種。雙側(cè)孔浸入式水口其側(cè)孔有向上傾斜、向下傾斜和水平狀三種，如圖135所示。澆注大型板坯可采用箱式浸入式水口，如圖136所示。 定徑水口采用鋯質(zhì)ZrO2耐火材料，或者內(nèi)鑲鋯質(zhì)、外套高鋁質(zhì)復(fù)合材料制作。 中間包的支承、運(yùn)輸、更換均是在專(zhuān)門(mén)的中間包小車(chē)上實(shí)現(xiàn)的。小車(chē)的結(jié)構(gòu)要利于澆注、撈渣和燒氧等操作，同時(shí)應(yīng)具有橫移和升降調(diào)節(jié)功能。小車(chē)行走機(jī)構(gòu)一般是兩側(cè)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，并有自動(dòng)停車(chē)定位裝置。中間包的升降機(jī)構(gòu)有電動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)兩種。中間包車(chē)還設(shè)有電子稱(chēng)量系統(tǒng)和保護(hù)渣自動(dòng)下料裝置。第13頁(yè)，共32頁(yè)。第14頁(yè)，共32頁(yè)。結(jié)晶器的結(jié)構(gòu) 結(jié)晶器是連鑄機(jī)非常重要的部件，稱(chēng)之為連鑄設(shè)備的“心臟”。鋼

12、液在結(jié)晶器內(nèi)冷卻初步凝固成一定坯殼厚度的鑄坯外形，并被連續(xù)地從結(jié)晶器下口拉出，進(jìn)入二冷區(qū)。結(jié)晶器應(yīng)具有良好的導(dǎo)熱性和剛性，不易變形和內(nèi)表面耐磨等優(yōu)點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，便于制造和維護(hù)。 按結(jié)晶器的外形可分為直結(jié)晶器和弧形結(jié)晶器。直結(jié)晶器用于立式、立彎式及直弧形連鑄機(jī)，而弧形結(jié)晶器用在全弧形和橢圓形連鑄機(jī)上。從結(jié)構(gòu)來(lái)看，有管式結(jié)晶器和組合式結(jié)晶器。小方坯及矩形多采用管式結(jié)晶器，而大型方坯、矩形坯和板坯多采用組合式結(jié)晶器。 管式結(jié)晶器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造、維修廣泛應(yīng)用于中小斷面鑄坯的澆鑄，最大澆鑄斷面為180mm180mm。 組合式結(jié)晶器如圖137所示，是由4塊復(fù)合壁板組合而成。每塊復(fù)合壁板都是由銅質(zhì)

13、內(nèi)壁和鋼質(zhì)外殼組成。在與鋼殼接觸的銅板面亡銑出許多溝槽形成中間水縫。復(fù)合壁板用雙螺栓連接固定，冷卻水從下部進(jìn)入，流經(jīng)水縫后從上部排出。4塊壁板有各自獨(dú)立的冷卻水系統(tǒng)。在4塊復(fù)合壁板內(nèi)壁相結(jié)合的角部，墊上厚35mm并帶來(lái)45倒角的銅片，以防止鑄坯角裂。 第15頁(yè)，共32頁(yè)。隨著連鑄機(jī)拉坯速度的提高，出結(jié)晶器下口的鑄坯坯殼厚度越來(lái)越?。粸榱朔乐硅T坯變形或出現(xiàn)漏鋼事故，采用多級(jí)結(jié)晶器技術(shù)。多級(jí)結(jié)晶器即在結(jié)晶器下口安裝足輥、銅板或冷卻格柵。為了能夠預(yù)報(bào)結(jié)晶器漏鋼事故，在結(jié)晶器四面銅壁外通過(guò)均布的螺按理入多套熱電偶，熱電偶測(cè)到的溫度數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，若某一點(diǎn)溫度突然升高，說(shuō)明這一點(diǎn)附近出現(xiàn)了漏鋼的狀況。也

14、有根據(jù)結(jié)晶器內(nèi)壁與鑄坯坯殼間摩擦力的大小來(lái)檢測(cè)結(jié)晶器內(nèi)坯殼是否有漏鋼。目前先進(jìn)的連鑄機(jī)同時(shí)配有這兩套檢測(cè)系統(tǒng)。第16頁(yè)，共32頁(yè)。結(jié)晶器的重要參數(shù) 在連鑄過(guò)程中，結(jié)晶器充當(dāng)著一次冷卻的角色，其長(zhǎng)度是個(gè)非常重要的參數(shù)。確定結(jié)晶器長(zhǎng)度的主要依據(jù)，是鑄坯出結(jié)晶器下口時(shí)的坯殼最小厚度。對(duì)于大斷面鑄坯，要求坯殼厚度大于15mm，小斷面鑄坯為810mm。根據(jù)大量的理論研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)晶器長(zhǎng)度一般在700一900mm比較合適，也有的是1200mm。目前大多數(shù)傾向于把結(jié)晶器長(zhǎng)度增加到900mm，以適應(yīng)高拉速的需要。 為了獲得良好的一次冷卻效果，凝固坯殼與結(jié)晶器銅板必須保持良好的接觸。由于鋼液在結(jié)晶器內(nèi)冷卻凝

15、固生成坯殼的同時(shí)伴隨著體積收縮因此結(jié)晶器銅板內(nèi)腔必須設(shè)計(jì)成上大下小的形狀即所謂的結(jié)晶器錐度。這樣可以減少因收縮產(chǎn)生氣隙，改善結(jié)晶器的導(dǎo)熱。結(jié)晶器倒錐度常見(jiàn)有構(gòu)種表示方法：第17頁(yè)，共32頁(yè)。第18頁(yè)，共32頁(yè)。結(jié)晶器的材質(zhì)與壽命 由于站晶器內(nèi)壁直接與高溫鋼液接觸，要求其內(nèi)壁材質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)要高，膨脹系數(shù)要低，在高溫下有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，塑性要好，易于加工。目前使用銅合金做結(jié)晶器內(nèi)壁。在銅中加入含量為0.08%-0.12的銀，能提高結(jié)晶器內(nèi)壁的高溫強(qiáng)度和耐磨性。在銅中加入含量為0.5的鉻或加入一定量的磷，可顯著提高結(jié)晶器的使用壽命。還可以使用銅-鉻-鋯-砷合金或銅-鋯-鎂合金制作結(jié)晶器內(nèi)壁。在結(jié)晶

16、器的銅板上鍍0.1-0.15mm厚合金鍍層，能明顯提高其使用壽命。 結(jié)晶器使用壽命實(shí)際上是指結(jié)晶器內(nèi)腔保持原設(shè)計(jì)尺寸、形狀的時(shí)間長(zhǎng)短。只有保持原設(shè)計(jì)尺寸、形狀才能保證鑄坯質(zhì)量。結(jié)晶器的壽命，可用結(jié)晶器澆鑄鑄坯的長(zhǎng)度來(lái)表示。提高結(jié)晶器壽命的措施有：提高結(jié)晶器冷卻水水質(zhì)，保證結(jié)晶器足輥、二次冷卻區(qū)的對(duì)弧精度，定期檢修結(jié)晶器，合理選擇結(jié)晶器內(nèi)壁材質(zhì)及設(shè)計(jì)參數(shù)等。第19頁(yè)，共32頁(yè)。結(jié)晶器的潤(rùn)滑 為防止鑄坯坯殼與結(jié)晶器內(nèi)壁黏結(jié)，減少拉坯阻力和結(jié)晶器內(nèi)壁的磨損，改善鑄坯表面質(zhì)量，結(jié)晶器必須進(jìn)行潤(rùn)滑。目前的潤(rùn)滑手段主要有兩種：潤(rùn)滑油潤(rùn)滑和保護(hù)渣潤(rùn)滑。 潤(rùn)滑劑可以用植物油或礦物油，目前用植物油中的菜籽油者居

17、多。對(duì)于大方坯和板坯連鑄采用保護(hù)渣來(lái)達(dá)到潤(rùn)滑的目的。保護(hù)渣可人工加入，也可用振動(dòng)給料器加入。結(jié)晶器液面控制 連鑄機(jī)結(jié)晶器液面控制是實(shí)現(xiàn)連鑄生產(chǎn)順行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。日前采用磁感應(yīng)法、熱電偶法、紅外線(xiàn)法和同位素法等來(lái)監(jiān)測(cè)并控制液面，以同位素法為居多。 同位素法由放射源、探測(cè)器、信號(hào)處理及輸出顯示等部分組成。該法用Cs-137或Co-60作放射源。同位素法精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)其結(jié)構(gòu)如圖138所示。在裝有放射源的結(jié)晶器壁上，加一塊活動(dòng)保護(hù)板；放射源的貯存和運(yùn)送必須在設(shè)備供貨的專(zhuān)門(mén)屏蔽桶內(nèi)，進(jìn)一步提高了安全性。第20頁(yè)，共32頁(yè)。結(jié)晶器的振動(dòng)裝置結(jié)晶器振動(dòng)在連鑄過(guò)程中扮演非常重要的角色。結(jié)晶器的上下往復(fù)運(yùn)行，實(shí)

18、際機(jī)上起到了“脫?！?的作用。由于坯殼與銅板間的粘附力因結(jié)晶器振動(dòng)而減小，因而防止了在初生坯殼表面產(chǎn)生過(guò)大應(yīng)力而導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生或引起更嚴(yán)重的后果。當(dāng)結(jié)晶器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，因?yàn)椤柏?fù)滑脫”作用，可“愈合”坯殼表面裂痕，并有利于獲得理想的表面質(zhì)量。目前結(jié)晶器的振動(dòng)有正弦振動(dòng)和非正弦振動(dòng)兩種方式。正弦波式振動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系為一條正弦曲線(xiàn)。正弦振動(dòng)用一簡(jiǎn)單的偏心輪連桿機(jī)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)，可以提高振動(dòng)頻率、減小振痕，改善鑄坯質(zhì)量。正弦振動(dòng)方式在連鑄機(jī)上被廣泛應(yīng)用。由于拉速提高后，結(jié)晶器保護(hù)渣用量相對(duì)減少，坯殼與結(jié)晶器壁之間發(fā)生粘結(jié)而導(dǎo)致漏鋼的可能性增加。為了解決這一問(wèn)題，除了使用新型保護(hù)渣外，另一個(gè)措施就是采用

19、非正弦振動(dòng)，使得結(jié)晶器向上振動(dòng)時(shí)間大于向下振動(dòng)時(shí)間，以縮小鑄坯與結(jié)晶器向上振動(dòng)之間的相對(duì)速度，如圖139所示。第21頁(yè)，共32頁(yè)。第22頁(yè)，共32頁(yè)。結(jié)晶器振動(dòng)的參數(shù)有，振幅A，即振動(dòng)曲線(xiàn)半波的行程，或上下運(yùn)行總行程的12；頻率f，即單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)；負(fù)滑脫率E，即結(jié)晶器向下振動(dòng)時(shí)，速度超過(guò)拉速程度及時(shí)間，可用下式計(jì)算： 從總的情況來(lái)看，正弦振動(dòng)方式采用高頻率、小振幅、較大的負(fù)滑脫量的振動(dòng)較為有利。 結(jié)晶器、結(jié)晶器振動(dòng)裝置及二次冷卻區(qū)零段三部分設(shè)備安裝在一個(gè)臺(tái)架上這個(gè)臺(tái)架稱(chēng)為結(jié)晶器快速臺(tái)架。這種快速更換臺(tái)架，設(shè)備可整體更換，保證了結(jié)晶器、二次冷卻區(qū)零段的對(duì)弧精確，實(shí)現(xiàn)離線(xiàn)檢修，可大大提高鑄

20、機(jī)的生產(chǎn)率。第23頁(yè)，共32頁(yè)。 鑄坯從出結(jié)晶器開(kāi)始完全凝固這一過(guò)程稱(chēng)為二次冷卻。二次冷卻系統(tǒng)裝置又稱(chēng)為二次冷卻段或二次冷卻區(qū)，簡(jiǎn)稱(chēng)二冷區(qū)。 二冷區(qū)的作用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）帶液心的鑄坯從結(jié)晶器中拉出后，需噴水或噴氣水直接冷卻，使鑄坯快速凝固，以進(jìn)入拉矯區(qū)； （2）對(duì)未完全凝固的鑄坯起支撐、導(dǎo)向作用，防止鑄坯的變形； （3）在上引錠桿時(shí)對(duì)引錠桿起支撐、導(dǎo)向作用； （4）直結(jié)晶器的弧形連鑄機(jī)，二冷區(qū)第一段把直坯彎成弧形坯； （5）采用多輥拉矯機(jī)時(shí)，二冷區(qū)部分夾輥本身又是驅(qū)動(dòng)輥，起到拉坯作用； （6）對(duì)于橢圓形連鑄機(jī)，二冷區(qū)本身又是分段矯直區(qū)。二次冷卻裝置的結(jié)構(gòu)形式主要有箱式結(jié)構(gòu)、房式結(jié)構(gòu)

21、。房式結(jié)構(gòu)的夾輥全部布置在敞開(kāi)的牌坊結(jié)構(gòu)的支架上，整個(gè)二冷區(qū)是由一段或若干段開(kāi)式機(jī)架組成。在二冷區(qū)的四周，用鋼板構(gòu)成封閉的房室，故稱(chēng)之為房式結(jié)構(gòu)，如圖13l0所示。目前新設(shè)計(jì)的連鑄機(jī)均采用房式結(jié)構(gòu)。第24頁(yè)，共32頁(yè)。為了適應(yīng)連鑄工藝的要求，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。每塊復(fù)合壁板都是由銅質(zhì)內(nèi)壁和鋼質(zhì)外殼組成。(3)應(yīng)具有足夠矯直力，以適應(yīng)可澆鑄的最大斷面和最低溫度鑄坯的矯直，并保證在矯直過(guò)程中不影響鑄坯質(zhì)量。結(jié)晶器使用壽命實(shí)際上是指結(jié)晶器內(nèi)腔保持原設(shè)計(jì)尺寸、形狀的時(shí)間長(zhǎng)短。式中，R為連鑄機(jī)圓弧半徑；由于坯殼與銅板間的粘附力因結(jié)晶器振動(dòng)而減小，因而防

22、止了在初生坯殼表面產(chǎn)生過(guò)大應(yīng)力而導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生或引起更嚴(yán)重的后果。20世紀(jì)70年代人們已認(rèn)識(shí)到改變中間包形狀相加大中間包容積可以達(dá)到延長(zhǎng)鋼液的停留時(shí)間，提高夾雜物去除率的目的；中間包采用滑動(dòng)水口，安全可靠，有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。根據(jù)最大拉速確定的液相穴深度為冶金長(zhǎng)度L冶。小方坯連鑄機(jī)中間包采用穩(wěn)定性好的耐火材料制成的定徑水口。目前采用最多的浸入式水口有單孔直筒形和雙側(cè)孔氏式兩種。鋼包又稱(chēng)為大包，是用于盛放鋼液并進(jìn)行精練和澆鑄的容器。坯殼厚度，mm。液相穴深度是確定連鑄機(jī)二冷區(qū)長(zhǎng)度的重要參數(shù)，對(duì)于弧形鑄機(jī)來(lái)說(shuō)，液相穴深度也是確定圓弧半徑的主要參數(shù)。小方坯的小矩形坯厚度較薄，凝固較快，液相深度也較短

23、，當(dāng)鑄坯進(jìn)入嬌直區(qū)已完全凝固，因此屬于一點(diǎn)矯直，如圖13-15(a)所示。當(dāng)引錠頭通過(guò)拉輥后矯直輥壓一下第一節(jié)引錠桿的用部，便可使引錠頭與鑄坯脫開(kāi)如圖13-16所示。在連鑄過(guò)程中，結(jié)晶器充當(dāng)著一次冷卻的角色，其長(zhǎng)度是個(gè)非常重要的參數(shù)。它是確定連鑄機(jī)總高度的重要參數(shù)，也標(biāo)志所能澆鑄鑄坯厚度范圍的參數(shù)。中間包是位于鋼包與結(jié)晶器之間，起著減壓、穩(wěn)流、去渣、貯鋼、分流等作用。引錠頭可與拉矯機(jī)配合實(shí)現(xiàn)脫鉤。能量將水霧化成極細(xì)的水滴。目前結(jié)晶器的振動(dòng)有正弦振動(dòng)和非正弦振動(dòng)兩種方式。氣-水霧化噴嘴用高壓空氣和水從不同地方向進(jìn)入噴嘴內(nèi)或噴嘴外匯合，利用高壓空氣的坯殼厚度，mm。目前使用銅合金做結(jié)晶器內(nèi)壁。1

24、連鑄機(jī)的基本參數(shù)矩形坯：150100400560mm2；確定結(jié)晶器長(zhǎng)度的主要依據(jù)，是鑄坯出結(jié)晶器下口時(shí)的坯殼最小厚度。為防止鑄坯坯殼與結(jié)晶器內(nèi)壁黏結(jié)，減少拉坯阻力和結(jié)晶器內(nèi)壁的磨損，改善鑄坯表面質(zhì)量，結(jié)晶器必須進(jìn)行潤(rùn)滑?；鹧媲懈钚≤?chē)由割炬、同步機(jī)構(gòu)、返回機(jī)構(gòu)電、水、燃?xì)?、氧氣等管線(xiàn)組成。二次冷卻有用水噴霧冷卻和氣噴霧冷卻兩種方法。主要根據(jù)鑄坯斷面和形狀冷卻部位的不同要求，選擇噴嘴類(lèi)型。 壓力噴嘴是利用冷卻水本身的壓力作為能量將水霧化成水滴。常用的壓力噴嘴噴霧形狀有實(shí)心圓錐形噴嘴、空心圓錐形噴嘴、扁噴嘴和矩形噴嘴等，如圖13-11所示。 氣-水霧化噴嘴用高壓空氣和水從不同地方向進(jìn)入噴嘴內(nèi)或噴嘴外

25、匯合，利用高壓空氣的能量將水霧化成極細(xì)的水滴。這是一種高效冷卻噴嘴，有單孔型和雙孔型兩種，如圖13-12所示。 噴嘴的布置應(yīng)以鑄坯受到均勻冷卻為原則，噴嘴的數(shù)量沿鑄坯長(zhǎng)度方向由多到少。第25頁(yè)，共32頁(yè)。第26頁(yè)，共32頁(yè)。噴嘴的選用按機(jī)型不同布置如下：（1）小方坯連鑄機(jī)普遍采用壓力噴嘴。其足輥部位多采用扁平噴嘴，噴淋段則采用實(shí)心圓錐形噴嘴；二冷區(qū)后段可用空心圓錐噴嘴。具噴嘴布置如圖13-13所示。（2）大方坯連鑄機(jī)可用單孔氣-水霧化噴嘴冷卻，但必須用多噴嘴噴淋。（3）大板坯連鑄機(jī)多采用雙孔氣-水霧化噴嘴單噴嘴布置如圖13-14。 對(duì)某某些裂紋敏感的合金鋼或熱送鑄坯，還可采用干式冷卻，即二冷區(qū)

26、不噴水，僅靠支撐輥及空氣冷卻鑄坯。夾輥用小輥徑密排以防鑄坯鼓肚變形。第27頁(yè)，共32頁(yè)。 所有的連鑄機(jī)都裝有拉坯機(jī)。因?yàn)殍T坯的運(yùn)行需要外力將其拉出?；⌒芜B鑄機(jī)的鑄坯需矯直后水平拉出，因而早期的連鑄機(jī)的拉坯輥與矯直輥裝在一起，稱(chēng)為拉坯矯直機(jī)，也叫拉矯機(jī)?，F(xiàn)代化板坯連鑄機(jī)采用多輥拉矯機(jī)，驅(qū)動(dòng)輥已伸向弧形區(qū)和水平段，實(shí)際上拉坯轉(zhuǎn)動(dòng)已分散到多組輥上，所以拉矯機(jī)已不是原來(lái)的含義，由一對(duì)拉輥?zhàn)兂闪蓑?qū)動(dòng)輥列系統(tǒng)。 對(duì)拉坯矯直裝置的要求有： (1)應(yīng)具有足夠的拉坯力，以克服結(jié)晶器、 次冷卻區(qū)、矯直輥、切割小車(chē)等一系列阻力，將鑄坯順利拉出。 (2)能夠在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)拉速，適應(yīng)改變斷面和鋼種的工藝要求，以及快速

27、送引錠桿的要求；拉坯系統(tǒng)應(yīng)與結(jié)晶器振動(dòng)、液面白動(dòng)控制、二次冷卻區(qū)配水實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制。 (3)應(yīng)具有足夠矯直力，以適應(yīng)可澆鑄的最大斷面和最低溫度鑄坯的矯直，并保證在矯直過(guò)程中不影響鑄坯質(zhì)量。 (4)在結(jié)構(gòu)上除了適應(yīng)鑄坯斷面變化的輸送引錠桿的要求外，還要考慮未轎直的冷鑄坯通過(guò)，以及多流連鑄機(jī)在結(jié)構(gòu)布置的特殊要求，結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，安裝調(diào)整要方便。 第28頁(yè)，共32頁(yè)。 小方坯的小矩形坯厚度較薄，凝固較快，液相深度也較短，當(dāng)鑄坯進(jìn)入嬌直區(qū)已完全凝固，因此屬于一點(diǎn)矯直，如圖13-15(a)所示。一點(diǎn)矯直是由內(nèi)弧2個(gè)輥和外弧1個(gè)輥共3個(gè)輥完成的。大方坯、大板坯采用帶液心多點(diǎn)矯直。如圖13-15(b)所示，

28、每3個(gè)輥為一組，每組輥為1個(gè)矯直點(diǎn)。一般矯直點(diǎn)取3至5點(diǎn)；采用多點(diǎn)嬌直可以把集中1點(diǎn)的應(yīng)變量分散到多個(gè)點(diǎn)完成，從而消除鑄坯產(chǎn)生內(nèi)裂的可能性，可以實(shí)現(xiàn)鑄坯帶液心矯直。 多輥拉矯機(jī)增加了輥?zhàn)訑?shù)目，有12輥、32輥甚至更多輥，實(shí)施對(duì)鑄坯的多點(diǎn)矯直。由于拉輥多，每對(duì)拉輥上的壓力小，因而拉矯輥的輥徑也小，這有利于實(shí)現(xiàn)小輥距密輥排列，即使帶液心鑄坯進(jìn)行矯直，也不致產(chǎn)生內(nèi)裂，從而能夠提高拉坯速度。第29頁(yè)，共32頁(yè)。 引錠桿是結(jié)晶器的“活底”；開(kāi)澆前用它堵住結(jié)晶器下口；澆鑄開(kāi)始后，結(jié)晶器內(nèi)的鋼液與引錠桿頭凝結(jié)在一起；通過(guò)拉矯機(jī)的牽引，鑄坯隨引錠桿連續(xù)地從結(jié)晶器下口拉出，直到鑄坯通過(guò)拉矯機(jī)，與引錠桿脫鉤為止，引錠裝置完成任務(wù)。 引錠桿由引錠頭及引錠桿本體兩部分組成。引錠桿有撓性和剛性?xún)煞N結(jié)構(gòu)。撓性引錠桿一般制成鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。鏈?zhǔn)揭V桿又有長(zhǎng)節(jié)距和短節(jié)距之分。長(zhǎng)節(jié)距引錠桿由若干節(jié)弧形鏈板鉸接而成。引錠桿和弧形鏈板的外弧半徑等于連鑄機(jī)的曲率半徑。短節(jié)距鏈?zhǔn)揭V桿的節(jié)距較小，約200mm左右，適