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文檔簡(jiǎn)介

PAGEPAGE1連鑄技術(shù)手冊(cè)第一篇:連鑄技術(shù)手冊(cè)1、連鑄1.1概述1.2基本理論和計(jì)算1.2.1計(jì)算和設(shè)計(jì)公式1.2.1.1坯殼厚度及液芯長(zhǎng)度1.2.1.2拉速1.2.1.3振動(dòng)1.2.1.4溫度1.2.1.5結(jié)晶器的散熱1.2.1.6二次冷卻1.2.1.7熱坯長(zhǎng)度的確定1.2.1.8收縮1.2電磁攪拌1.2.1結(jié)晶器電磁攪拌1.2.2末端電磁攪拌1.3安全1.3.1不能開(kāi)澆(?。?.3.2禁止連續(xù)澆注1.3.3中包停澆1.3.4怎樣區(qū)分鋼水和鋼渣1.4中包包襯1.4.1可應(yīng)用的工作層1.4.2中包和侵入式水口的預(yù)熱1.4.3塞棒澆注的中包預(yù)熱1.5拉澆前設(shè)備的前提準(zhǔn)備1.5.1結(jié)晶器的準(zhǔn)備1.5.2引錠桿的準(zhǔn)備1.5.3送引錠1.5.4封引錠1.5.5推薦使用的封引錠方式(1802)1.5.6開(kāi)澆前大包中包的操作步驟1.6開(kāi)澆1.6.1開(kāi)澆的前提條件1.6.2火切機(jī)控制板1.6.3大包開(kāi)澆1.6.4大包長(zhǎng)水口的操作1.6.5塞棒澆注的手動(dòng)開(kāi)澆1.6.6自動(dòng)開(kāi)澆1.7連鑄工藝1.7.1更換大包1.7.2快換中間包1.8停澆1.9質(zhì)量控制/質(zhì)量保證1.9.1間接檢驗(yàn)方法1.9.2直接檢驗(yàn)方法1.9.3表面檢驗(yàn)1.9.4內(nèi)部缺陷檢驗(yàn)1.9.5取樣和檢驗(yàn)1.9.6中包前取樣1.9.7中包測(cè)溫1.9.8中包取樣1.9.9鑄坯取樣1.9.10冶金缺陷-鑄坯缺陷-原因/糾正方法1.9.11表面缺陷1.9.12內(nèi)部缺陷1、連鑄1.1概述鋼水由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)是在連鑄進(jìn)行的,其產(chǎn)品被稱(chēng)為小方坯、大方坯或板坯精煉后,吊車(chē)將大包吊在大包旋轉(zhuǎn)臺(tái)的支撐臂上,蓋上大包蓋,將大包放在大包回轉(zhuǎn)臺(tái)上后,將其旋轉(zhuǎn)至澆注位。預(yù)熱好的中間包車(chē)(大于1000度)從預(yù)熱位開(kāi)至澆住位,將預(yù)熱好的侵入式水口與結(jié)晶器對(duì)中并插入。同時(shí)使用長(zhǎng)水口操作機(jī)構(gòu)將通有氬氣保護(hù)的大包長(zhǎng)水口靠近大包滑動(dòng)機(jī)構(gòu),之后,打開(kāi)大包滑動(dòng)水口,鋼水從大包注入至中間包,中包填液時(shí)間即從大包開(kāi)澆至打開(kāi)塞棒的時(shí)間不應(yīng)超過(guò)2分鐘。中間包向結(jié)晶器注入鋼水上是通過(guò)安裝在中間包內(nèi)的塞棒來(lái)控制的,中間包支持在中間包車(chē)上。開(kāi)澆前,先起動(dòng)結(jié)晶器振動(dòng)臺(tái)和液位控制系統(tǒng)。人工加保護(hù)渣,結(jié)晶器安裝于平臺(tái)上,通過(guò)振動(dòng)機(jī)構(gòu)完成上下運(yùn)動(dòng)。安裝在結(jié)晶器末端的足輥對(duì)剛出結(jié)晶器的熱坯導(dǎo)向作用。足輥后的導(dǎo)向輥是固定的,將鑄坯導(dǎo)入固定半徑的弧線中。置于弧形末端的拉矯機(jī)將鑄坯由恒定半徑的弧形矯直為水平。擠壓輥安裝于拉矯機(jī)下方,以支撐、拉戈引錠杠和鑄坯,汽水噴淋用來(lái)冷卻鑄坯及調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度。噴淋室在鑄坯鑄坯導(dǎo)向周?chē)c之成為一體,在噴淋室形成的蒸汽由排蒸汽機(jī)抽到空氣中。在不需要引錠杠導(dǎo)向時(shí),由脫引錠輥將引錠脫開(kāi),并送自引錠桿輥道上。其上裝有引錠桿存放裝置,將引錠桿從開(kāi)澆后至下次開(kāi)澆前,存放于其上。鑄坯由火切機(jī)切成定尺。在輥道末端裝有可移動(dòng)檔板,將鑄坯停下。拉澆結(jié)束時(shí),低速拉尾坯,高速矯直。尾坯由尾坯處理裝置切尾送走。當(dāng)最后一支坯移至輸出輥道,引錠桿由存放引錠桿裝置落至輥道上,送入鑄坯導(dǎo)向輥至結(jié)晶器下方將引錠頭對(duì)中送入結(jié)晶器。封引錠桿準(zhǔn)備下一澆次。1.2基本原理和計(jì)算1.2.1計(jì)算和設(shè)計(jì)公式1.2.1.1坯殼厚度及液芯長(zhǎng)度液芯長(zhǎng)度由坯殼成長(zhǎng)常數(shù)和凝固時(shí)間所決定的,此常數(shù)可看作一個(gè)數(shù)值,在凝固區(qū)增大。坯殼凝固厚度“S”的計(jì)算公式如下:S=K*/t固態(tài)坯殼S(mm)凝固常數(shù)K(mm/min1/2)凝固時(shí)間=L/VCt(min)凝固長(zhǎng)度Vc(m/min)拉速現(xiàn)在鑄坯任一點(diǎn)的坯殼厚度都可計(jì)算。凝固常數(shù)是由拉澆的鋼種所決定的,以確定冶金長(zhǎng)度,數(shù)值如下:K=27mm/min1/2K=26mm/min1/21.2.1.2拉速最大拉速由冶金長(zhǎng)度(從結(jié)晶器液位至鑄坯凝固的連鑄長(zhǎng)度)計(jì)算公式如下:VCMAX=LM/tsolidD/2=K*/tsolidTsolid=(D/2K)2VCMAX=Lm*(k/s)2=LM*(2*K/D)2其中:K(mm/min1/2)——凝固系數(shù)Vcmax*(m/min)最大拉速D(mm)——————熱坯厚度Lm(M)——————液芯長(zhǎng)度,也稱(chēng)“冶金長(zhǎng)度”Tsolid(min)————鑄坯全部凝固的時(shí)間不能超過(guò)最大可用拉速(由冶金長(zhǎng)度估算出的);否則鑄坯內(nèi)的液芯長(zhǎng)度會(huì)超出鑄坯支撐長(zhǎng)度而導(dǎo)致鼓肚。舉例:Lm=27mK=26mm/min1/2D=220XXVCMAX=27*(2*26*220XX=1.51m/min在實(shí)際生產(chǎn)中,根據(jù)要求的拉速時(shí)間、化學(xué)成分、鑄坯性能及中間包溫度采用比較低的拉速。1.2.1.3振動(dòng)振動(dòng)的速度,頻率乃至振幅對(duì)鑄件的表面性能及外形有著重要的影響。避免坯殼粘在結(jié)晶器壁上,振動(dòng)裝置是密不可少的。振動(dòng)參數(shù)(振幅、頻率、負(fù)滑脫)影響著振痕的深度、間距、保護(hù)渣的消耗及坯殼的成長(zhǎng)。振動(dòng)的平均速度,公式如下:Vo=2*h*fh(m)——振幅f(min-1)——頻率Vo(m/min)——平均振動(dòng)速度振動(dòng)速度理論上應(yīng)比拉速高30~40%,即:Vo=1.3to1.4*Vc1.2.1.4溫度拉澆溫度對(duì)凝固過(guò)程有著相當(dāng)大的影響,因此其對(duì)鑄坯質(zhì)量有著緊密的關(guān)系,過(guò)高的拉澆溫度導(dǎo)致鑄坯質(zhì)量差(中心疏松、晶粒組織粗大、大量的樹(shù)枝晶、應(yīng)力裂紋等)且增加漏鋼的危險(xiǎn),過(guò)熱度應(yīng)為10~35度之間。過(guò)熱度增高會(huì)導(dǎo)致鑄坯厚度變薄,這樣由于坯殼很薄,拉應(yīng)力增大,大大增加了粘殼的危險(xiǎn),而導(dǎo)致漏鋼的危險(xiǎn)增加。過(guò)熱度超過(guò)45~60度(不同鋼種而不同),必須停止拉澆。過(guò)低的過(guò)熱度會(huì)使鋼水在侵入式水口中結(jié)死,大包鋼水的溫度應(yīng)根據(jù)工藝要求在二次冶煉中確定下來(lái)。不當(dāng)?shù)倪^(guò)熱度對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響;*過(guò)熱度過(guò)高--縱向裂紋--深度的中間裂紋和中心分層--極重的偏析*過(guò)熱度過(guò)低--水口結(jié)死下面是對(duì)應(yīng)生產(chǎn)順序的相關(guān)溫度:大包溫度(Tl),為開(kāi)澆前在大包內(nèi)的鋼水溫度。中包溫度(Tt),為中包內(nèi)鋼水溫度。液相線溫度(Tlid),為分鋼種開(kāi)始凝固的溫度。計(jì)算液相線溫度的公式:°C(液相線)=1.5366-X%C-Y%合金%CX=0.025900.026-0.05820.06-0.10860.11-0.5088.40.51-0.6086.10.61-0.7084.20.71-0.8083.20.81-1.0082.3合金元素含量范圍%YSi0-38Mn0-1.55P0-0.730S0-0.0825Cr0-181.5Ni0-94Cu0-0.35Mo0-0.32V0-12W-18%at0.66%C1As0-0.514Sn0-0.0310O*0-0.0380N*0-0.0390H*0-?1.300Ti17Al5,1Co1,7*=預(yù)估的1.2.1.5結(jié)晶器散熱從結(jié)晶器帶走熱量的過(guò)程及熱傳導(dǎo)形式,描述如下:*凝固的坯殼間鋼水的對(duì)流.*通過(guò)坯殼的熱傳導(dǎo).*坯殼與銅板/銅管表面(保護(hù)渣氣隙)的接觸.*結(jié)晶器銅板/銅管的熱傳導(dǎo).*通過(guò)結(jié)晶器銅板/銅管與水套間冷卻水的對(duì)流.最重要的溫降發(fā)生在結(jié)晶器銅板/銅管與坯殼的熱傳導(dǎo),見(jiàn)圖1:結(jié)晶器冷卻的幾個(gè)重要參數(shù):*拉速:拉速增快,鑄坯與銅板/銅管,接觸的長(zhǎng)度增加.*保護(hù)渣:熔化的保護(hù)渣填充在銅板/銅管與坯殼之間,有助于散熱.*結(jié)晶器的幾何尺寸:改變結(jié)晶器倒錐度提高散熱強(qiáng)度.*結(jié)晶器冷卻:通常為避免形成氣泡,結(jié)晶器冷卻水必須達(dá)到一定流量,水的粘度比水更重要,計(jì)算水的流量及壓力參見(jiàn)連鑄機(jī)供應(yīng)商提供的操作手冊(cè).1.2.1.6二冷水二冷水的冷卻強(qiáng)度由連鑄機(jī)內(nèi)鑄坯的表面溫度,拉澆的鋼種及拉速?zèng)Q定的,二冷區(qū)所有的凝固常數(shù)在K=26mm/min1/2-28mm/min1/2之間,取決于鋼種及二冷水量,為了得到滿意的澆注組織,幾個(gè)冷卻水段的冷卻水量是單獨(dú)調(diào)節(jié)的。氣霧冷卻由于鑄坯的冶金冷卻,使用這種形式的噴嘴可得到較寬范圍的水量調(diào)節(jié),但必須達(dá)到下面的平衡:鑄坯不能過(guò)冷(避免表面缺陷),設(shè)備不能過(guò)熱(以避免輥?zhàn)蛹拜S承的損壞)。對(duì)流量,壓力及噴嘴型式的要求,參加連鑄機(jī)供應(yīng)商提供的操作手冊(cè)。1.2.1.6熱坯長(zhǎng)度的確定計(jì)算熱坯長(zhǎng)度的公式如下:Lhot=Lcold*X+SLhot(mm)熱坯長(zhǎng)度,其值應(yīng)在長(zhǎng)度測(cè)量裝置上調(diào)節(jié)Lcold(mm)冷卻后的鑄坯長(zhǎng)度(約+20XXS(mm)切縫寬度(因火切機(jī)及質(zhì)量的不同而不同)X(1)收縮因子,考慮鑄坯從切割機(jī)至冷坯的收縮值,是鑄坯在切割輥上溫度的函數(shù)及鑄件成分的函數(shù).鑄坯在切割輥道上的平均溫度(整個(gè)斷面的平均溫度)約在900℃,冷坯是在+20XX室溫上測(cè)的.計(jì)算熱坯長(zhǎng)度,必須知道收拾因子,收縮因子為一常量X=1.013.用于所生產(chǎn)的鑄坯.如生產(chǎn)鋼種擴(kuò)大到合金鋼,收縮因子可隨之修改.C鋼:X=1.013舉例:鑄坯長(zhǎng)度=8000mm(冷坯)質(zhì)量:St37收縮率=1.013Lhot=Lcold*X+切縫=8000mm*1.013+8mmLhot=8112mm1.2.1.8收縮1.2.1.8.1概述連鑄在固相線溫度下的熱收縮對(duì)質(zhì)量有特別的影響,一些鑄坯表面的缺陷及生產(chǎn)中遇到的一些現(xiàn)象都是由于不同的C含量的鋼種其收縮特性不同引起的.C含量為0.09%~0.16%的鋼種(包晶范圍)對(duì)表面及內(nèi)部裂紋表面粗糙、扭曲變形、拉漏比C含量低于或高于這個(gè)范圍的鋼種更為敏感。研究表明0.09%~0.16%的鋼種通過(guò)結(jié)晶器的熱流量最小,且結(jié)晶器與坯殼之間的摩擦力也較低。以上觀察到的現(xiàn)象歸因于包晶反應(yīng)而引起鑄坯收縮量增大及機(jī)械應(yīng)力提高。δ/γ相變?cè)诠滔嗑€溫度以下恒定的溫度區(qū)間內(nèi),鐵碳合金的收縮量是C含量的函數(shù)。C含量的0.09%~0.16%的熱收縮量增加,相應(yīng)的體積縮?。芏仍龃螅┦桥cδ/γ相變相關(guān)聯(lián)的。δ/γ相變只發(fā)生在鑄坯上特定的一段,由于收縮不均勻,以及鋼水靜壓力引起的除熱應(yīng)變外的彈性應(yīng)變、粘彈性應(yīng)變、使機(jī)械應(yīng)力增強(qiáng)。在連鑄生產(chǎn)中,收縮及應(yīng)力的成長(zhǎng)都是由于拉澆過(guò)程中各種因素復(fù)雜的相互作用(溫度梯度、坯殼成長(zhǎng)速度)以及鋼的材質(zhì)特性的結(jié)果。就VOEST-ALPINESTAHL產(chǎn)品,經(jīng)驗(yàn)表面:收縮率取1.013滿足計(jì)算的要求,分析表明收縮率對(duì)其影響微小.1.3電磁攪拌1.3.1結(jié)晶器電磁攪拌M-EMS(結(jié)晶器電磁攪拌)對(duì)鑄件的內(nèi)部和表面質(zhì)量有著積極的作用,由于能量消耗較高(約3Kwh/t),EMS主要在澆注高品質(zhì)的特鋼中使用.特殊情況:包晶鋼!(C含量為0.09~0.16%)經(jīng)驗(yàn)表明,調(diào)節(jié)M-EMS的參數(shù)(主要是電流),可提高生產(chǎn)和冶煉的效果.M-EMS放于結(jié)晶器裝配下放更適合于使用保護(hù)渣和侵入式水口的形式.使用建議的M-EMS參數(shù)設(shè)置時(shí),特別觀察彎月面的情況,以確保彎月面的情況,以確保彎月面無(wú)大的攪動(dòng).如彎月面波動(dòng)過(guò)大過(guò)侵入式水口侵蝕,必須逐漸減少電流,(如25A)直到滿意為止.結(jié)晶器斷面超過(guò)20XXm2及結(jié)晶器壁>20XX的情況,建議選用2~2.5Hz的頻率.如結(jié)晶器斷面小于20XXm2及結(jié)晶器壁<15mm的情況,建議選用4Hz的頻率.為了方便操作,如果最大電流為400A,或接近400A(390A),也可選用固定的頻率4.0Hz,注:范圍由C含量來(lái)確定)!分鋼種設(shè)置M-EMS參數(shù),舉例:表1所示根據(jù)C含量的不同而設(shè)置的電流:M-EMS的頻率應(yīng)調(diào)節(jié)到2~4.5HZ之間(根據(jù)不同的斷面尺寸,如小斷面高頻率,大斷面低頻率).表1C含量M-EMS(A)<0.251500.26~0.45250-4000.46~0.60350~400>0.60>400注意:為了避免注流鋼水時(shí)卷渣,侵入式水口必須保證最小插入深度(如建議插入深度80~140mm).1.3.2末端電磁攪拌使用末端電磁攪拌只對(duì)高碳鋼或MnCr含量高(>1%)的鋼種有意義.注:為使末端電磁攪拌達(dá)到最優(yōu)效果,末端電磁攪拌中心應(yīng)置于鑄坯內(nèi)液芯50mm處!如出現(xiàn)”白亮帶”,強(qiáng)度通過(guò)下面方法可控制:*增加M-EMS的電流.*減少F-EMS的電流.*調(diào)節(jié)反轉(zhuǎn)周期見(jiàn)表3===特別是用于低C鋼.*降低拉速(也就是縮短液芯長(zhǎng)度).表2所示F-EMS電流與C含量的函數(shù)關(guān)系.F-EMS的頻率應(yīng)調(diào)節(jié)至17.0~20XXHz之間.C含量(%)F-EMS頻率(A)<0.25-0.26~0.452500.46~0.60300>0.60350-400周期(正反向)(sec.)小斷面大斷面5~88~12表2建議最小拉速應(yīng)使F-EMS達(dá)到最佳效果。180*180末端攪拌K-因子為26拉速(m/min)冶金長(zhǎng)度(m)在F-EMS處的實(shí)際液芯(mm)名義液芯(mm)1.01258>501.113.2641.1613.9681.214.4691.315.6731.416.877300*300末端攪拌K-因子為26拉速(m/min)冶金長(zhǎng)度(m)在F-EMS處的實(shí)際液芯(mm)名義液芯(mm)0.413.334>500.4515490.516.6620.5518.3730.620XX31.4安全1.4.1不能拉澆(!)*無(wú)結(jié)晶器冷卻水*無(wú)二冷水*無(wú)振動(dòng)*無(wú)潤(rùn)滑(油或保護(hù)渣)1.4.2禁止繼續(xù)拉澆*結(jié)晶器冷卻水為事故狀態(tài)*結(jié)晶器冷卻水溫差Δt>12℃*結(jié)晶器冷卻水事故水箱未滿*發(fā)現(xiàn)大包或中包即將穿包(大包或中包車(chē)呈紅斑)*中包彎月面低于300mm*鑄坯停留超過(guò)4分鐘*拉速過(guò)快*中包溫度過(guò)高1.4.3中包停澆在大包停澆后,大包工必須立即通知P3工留心敞開(kāi)澆注的鋼流或是塞棒澆注應(yīng)注意彎月面.原因:防止渣流入結(jié)晶器而導(dǎo)致漏鋼甚至停澆.1.4.4鋼和渣的區(qū)分*當(dāng)鋼水從黃藍(lán)或黃綠(在于眼鏡繁榮顏色)變?yōu)樯铧S色時(shí).*當(dāng)鋼流由強(qiáng)度到分流時(shí).*持鋼棒快速?gòu)匿摿髦刑舫鲂┰?如濺起許多小的火花,那多是鋼;如果鋼流穿過(guò)鋼棒輕輕掠過(guò),那是渣.*如果是塞棒澆注,其彎月面攪動(dòng)挺大,注意只是在由鋼轉(zhuǎn)換為渣時(shí)!*一下渣立即停澆(最好稍稍提前一點(diǎn)).*中包停澆時(shí),大包工應(yīng)用鋼棒(勿用管子)測(cè)幾次鋼水液位,這樣也可以知道,中包是否有渣,有多少.1.5中包包襯連鑄工藝中對(duì)鋼的質(zhì)量、成本及產(chǎn)品的安全都有嚴(yán)格的要求,對(duì)此領(lǐng)域中使用的耐材產(chǎn)品有更高的要求,對(duì)中包包襯耐材主要以下幾個(gè)部分:*隔熱層*永久層*工作層隔熱層是由陶瓷纖維或高鋁磚制成位于永久層之間.兩種不同形式的永久層:*永久層為耐火磚或高鋁磚永久層的缺點(diǎn)是每個(gè)中間包都需要特殊形狀的磚,其連接處比較薄,使用后,永久層表面的磚磨損不均勻,特別是接縫處變大.表面的不均勻及寬的接縫,使鋼殼粘在永久層上.一旦鋼殼剝落永久層就遭到破壞.*永久層磚的另一缺點(diǎn)是,中包容積增大及復(fù)雜后,其成本及安裝時(shí)間延長(zhǎng).*永久層為高鋁,低水泥,低濕氣的澆注料:這種澆注料在各溫度段都有絕好的機(jī)械強(qiáng)度,及耐熱沖擊抗力.因其為低水泥澆注料避免了接觸反映.高機(jī)械強(qiáng)度的化合物以及少量的粘接劑大大提高了此種包襯的中包使用壽命.低水泥的澆注料制成單體無(wú)接縫的包襯,消除了用磚砌所存在的接縫問(wèn)題,使用低水泥澆注料使永久層的安裝更方便,更快,且中包壽命增至1500爐.1.5.1可應(yīng)用的工作層下面是幾種工作層的制法:*板式包襯*用噴槍噴涂的包襯*噴霧式噴涂的包襯*干粉中包襯*板式包襯,最初使用于1974年,其為高絕熱,低密度可更換的預(yù)制板.這項(xiàng)工藝使用冷中間包開(kāi)澆成為現(xiàn)實(shí),是中包準(zhǔn)備的一次革命.早期的板式包襯為硅質(zhì)板后來(lái)發(fā)展為可預(yù)熱的鎂質(zhì)板,這樣既滿足了板坯的連鑄開(kāi)澆的要求,又利用了板式包襯的優(yōu)點(diǎn).可預(yù)熱板式包襯消除了預(yù)熱是工作層碎落的可能,另外,還比噴槍噴涂或砌磚的形式有以下優(yōu)點(diǎn):*中間包冷熱均可用*增加了絕熱性能*良好的抗碎裂性能*延長(zhǎng)一個(gè)澆次的壽命*提高中間包使用率,縮短周轉(zhuǎn)周期制作時(shí)的一個(gè)缺點(diǎn),特別是大的中包,需要大量的勞動(dòng)80年代初期,開(kāi)始噴霧包襯系統(tǒng),其于噴槍包襯不同的重要之處為在噴補(bǔ)料中增加纖維,這不僅降低其密度和成本,而且便于干燥提高了儲(chǔ)熱性能.同時(shí)這種工藝在制作厚的包襯時(shí)比噴槍補(bǔ)更加容易控制,這種包襯可以預(yù)熱也可以冷包沒(méi)有問(wèn)題.其成品的決熱特性比起板式包襯更加受歡迎.噴霧噴包襯的主要優(yōu)點(diǎn)為包襯的噴補(bǔ)與中包的幾何形狀無(wú)關(guān).此工藝只需要短的時(shí)間準(zhǔn)備,相對(duì)勞動(dòng)強(qiáng)度低,噴補(bǔ)材料可自動(dòng)由機(jī)器人制作,以后的勞動(dòng)需求更低.此工藝與其它濕的工藝相比主要缺點(diǎn)為:在使用前要進(jìn)行干燥.干粉中包襯,于1986年左右提出,此工藝與前面提到的工藝不同之處為采用干粉形式,干粉包襯利用松脂在相對(duì)溫度較低(約20XX)的條件下的粘合力而制成的.粉劑準(zhǔn)備好后將一模型置于中包內(nèi),將干粉灌入中間包永久層與模型之間.這種特制的模型要求能均勻傳遞中包熱量,防止中包中間包鋼板的移動(dòng)和扭曲變形,對(duì)可否振動(dòng)的要求取決于使用的產(chǎn)品.這種工藝的優(yōu)點(diǎn)*中包周轉(zhuǎn)快*勞動(dòng)量低*良好的脫膜性*對(duì)永久層有良好的保護(hù)作用*干凈精致的工作層(使非金屬夾雜容易上浮)比起濕的工藝其主要的優(yōu)點(diǎn)為減少了必要的熱循環(huán)周期采用哪一種包襯不同的鋼廠根據(jù)各自的因素來(lái)確定如下:*中包大小*連澆爐數(shù)*鋼水清潔度*費(fèi)用*是否容易脫殼*周轉(zhuǎn)周期的重要性和中包利用率*現(xiàn)有設(shè)備和包襯制度*鋼水質(zhì)量的要求,低H,低C*使用人工或自動(dòng)方式1.5.2中包及水口預(yù)熱1.5.2.1塞棒澆注的中包預(yù)熱*中包必須干燥清潔*將中包包蓋置平*預(yù)熱時(shí)間預(yù)計(jì)為60~90min.*加熱前安裝好水口==如是單體水口,必須先安裝水口.*將載有中包的中包車(chē)開(kāi)至結(jié)晶器上方對(duì)中(必須關(guān)上塞棒)*返回加熱位調(diào)節(jié)預(yù)熱燒嘴*將塞棒打開(kāi)約40mm*計(jì)劃開(kāi)澆前,啟動(dòng)加熱(從上端)加熱時(shí)間不超過(guò)90min,不少于60min(參見(jiàn)耐火材料供應(yīng)商提供的加熱曲線)*加熱溫度為1000℃~1300℃之間.*水口預(yù)熱30~60min,時(shí)間長(zhǎng)短取決于燒咀質(zhì)量*大包到站后檢查大包滑動(dòng)水口油缸及液壓系統(tǒng)工作是否正常1.6拉澆前設(shè)備的前提準(zhǔn)備1.6.1結(jié)晶器的準(zhǔn)備開(kāi)澆前必須檢查下面的前提準(zhǔn)備,必須完成下面各項(xiàng)準(zhǔn)備工作*銅管無(wú)損傷,如劃痕或不均勻磨損*足輥如有不均勻磨損必須更換*結(jié)晶器冷卻水準(zhǔn)備完畢*結(jié)晶器足輥段噴淋水準(zhǔn)備完畢,檢查噴淋方式*結(jié)晶器可見(jiàn)部位無(wú)水,不得有水滲入結(jié)晶器內(nèi),結(jié)晶器銅管必須干燥*結(jié)晶器罩固定于結(jié)晶器上*結(jié)晶器液位檢測(cè)系統(tǒng)準(zhǔn)備完畢如為新上的結(jié)晶器,必須增加以下檢查項(xiàng)目*結(jié)晶器液位控制系統(tǒng)裝入準(zhǔn)備就緒*結(jié)晶器冷卻套內(nèi)充滿水,無(wú)空氣*只能使用檢查過(guò)調(diào)整過(guò)的結(jié)晶器*固定結(jié)晶器于振動(dòng)臺(tái)上的螺栓必須擰緊*潤(rùn)滑軟管聯(lián)接完畢*冷卻介質(zhì)的連接處緊固(在振動(dòng)臺(tái)架與結(jié)晶器間無(wú)泄露)*結(jié)晶器足輥至扇形段的第一輥的過(guò)度段檢查,調(diào)整.1.6.2引錠桿準(zhǔn)備正確安裝引錠桿引錠桿,特別是引錠頭插入結(jié)晶器前必須檢查是否清潔必須認(rèn)真檢查引錠頭部與熱坯接觸的部位,如表面有損傷(劃痕裂紋等)應(yīng)送檢查(點(diǎn)焊或點(diǎn)磨)應(yīng)按維護(hù)手冊(cè)進(jìn)行接頭處加油動(dòng)作檢查.1.6.3送引錠下面的前提準(zhǔn)備,自動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法檢測(cè)只能目測(cè):*引錠桿準(zhǔn)備是否完畢*拉矯機(jī)上輥是否在”UP”位*有無(wú)檢修任務(wù)或檢修在拉矯機(jī)區(qū)和導(dǎo)向區(qū)*檢查調(diào)整引錠桿壓力為正常目視及電氣檢測(cè)前提條件全部滿足后,可以開(kāi)始送引錠1.6.4封引錠封引錠操作步驟如下:銅板與引錠頭一圈的縫隙用密封繩封閉,并用小鋼棒手動(dòng)壓緊.注意:必須將引錠桿頭部與結(jié)晶器中心盡可能對(duì)正.另外,密封繩和引錠桿頭上撒一層金屬屑.所有封引錠材料必須是干燥無(wú)銹的(鐵銹中含氧!),封完引錠頭,振動(dòng)臺(tái),拉澆機(jī)和噴淋水直到開(kāi)澆時(shí)候才啟動(dòng)(通常電氣聯(lián)鎖).在等大包時(shí)候,結(jié)晶器上需要蓋一鋼板保護(hù)其不被破壞,否則所封好的引錠頭破壞后,必須重新封.1.6.4.1推薦使用的封引錠桿方式(180*180)舉例第一步==引錠桿于結(jié)晶器的位置引錠桿插入深度不超過(guò)100mm(!)原因:*必須為鋼水流出足夠的空間,這樣結(jié)晶器添液時(shí),會(huì)給水口額外的預(yù)熱作用.*更多的空間可以延長(zhǎng)結(jié)晶器的添液時(shí)間,使其連接更好.*使開(kāi)澆時(shí)在緊急情況下更加安全,例如:發(fā)生結(jié)流.第二步==用棉繩密封引頂頭小心地將棉繩搗入引頂頭與結(jié)晶器縫內(nèi),以防止損壞結(jié)晶器鍍層,確保結(jié)晶器的使用壽命.第三步==撒鐵屑*鐵屑必須干燥無(wú)油的金屬制品.*將鐵屑均勻地撒在引頂頭上,以防止鋼液損壞引頂頭.*所用的鐵屑確保能將引頂頭與熱坯快速簡(jiǎn)單的分開(kāi).第四步==放置鉤子所用的鉤子確保引頂頭與熱坯的連接安全可靠.另外兼?zhèn)淅滗摰淖饔?其傳熱效果極好.第五步==放入冷鋼(彈簧)冷鋼有以下優(yōu)點(diǎn):*這種緊密的排布確保了在需要冷鋼的位置有冷鋼,并且保證侵入式水口足夠多的插入深度,例如:4孔水口.*這種形式和設(shè)計(jì)是高效的(冷鋼直徑小,接觸面積大)這種冷鋼在經(jīng)過(guò)結(jié)晶器下口時(shí)不會(huì)掉落(有時(shí)會(huì)發(fā)生在螺紋鋼形式上)而導(dǎo)致阻塞.*鋼水良好的滲透性保證與引頂桿連接牢固.1.6.5開(kāi)澆前大包中包的操作步驟鋼水應(yīng)該準(zhǔn)時(shí)到站,并且化學(xué)成分正確,恰當(dāng)均勻的溫度.大包由其上的行車(chē)吊至大包回轉(zhuǎn)臺(tái).大包一到回轉(zhuǎn)臺(tái),立即將懸掛在旁邊的大包滑動(dòng)油缸連于大包上,其具體的位置在吊架上調(diào)節(jié).接上滑動(dòng)水口后,準(zhǔn)備將大包轉(zhuǎn)到澆注位.在將大包轉(zhuǎn)到澆注位之前應(yīng)該關(guān)掉中包及水口預(yù)熱,并開(kāi)走中包車(chē).中包車(chē)到位澆注位后應(yīng)該按供應(yīng)商提供的手冊(cè)所述方法操作結(jié)晶器液位自動(dòng)控制系統(tǒng).中包對(duì)中后,將必備工具(如挑渣棒等)置于結(jié)晶器蓋板旁.中包車(chē)至澆注位后,稱(chēng)重裝置置0位,只顯示中包包內(nèi)的鋼水重量.中包在澆注位對(duì)中時(shí)應(yīng)該將長(zhǎng)水口垂直接到滑動(dòng)水口上.1.7開(kāi)澆2.1.7.1開(kāi)澆的前提條件如前面章節(jié)所述,開(kāi)澆前必須進(jìn)行各種準(zhǔn)備工作.除以前提到的,還必須考慮以下的工作:*是否選定鋼種?*結(jié)晶器冷卻水是否工作,流量是否正確?*是否選定振幅?*中心潤(rùn)滑泵是否啟動(dòng)?*排蒸汽風(fēng)機(jī)是否啟動(dòng)?*檢查水,油,氣的壓力流量和溫度*二次冷卻水冷卻曲線是否選定?*大包回轉(zhuǎn)臺(tái)是否準(zhǔn)備就緒?*中包車(chē)是否準(zhǔn)備就緒?*振動(dòng)臺(tái)是否準(zhǔn)備就緒?*拉矯機(jī)是否準(zhǔn)備就緒?*事故水是否準(zhǔn)備就緒?*結(jié)晶器液位控制是否為自動(dòng)方式?*是否選定起步拉速?1.7.1.1火切機(jī)控制板*是否檢查所有顯示燈?*進(jìn)行空試車(chē)*火切機(jī)移至起始位.*所有的拉矯機(jī),輥道驅(qū)動(dòng)方式是否為自動(dòng)?*橫移機(jī)和冷床是否為自動(dòng)方式?*所以設(shè)備準(zhǔn)備就緒才可以開(kāi)澆.此信號(hào)由電氣系統(tǒng)通報(bào),詳細(xì)操作參見(jiàn)電氣手冊(cè).通常,只用幾流生產(chǎn),其拉澆時(shí)間延長(zhǎng).這可能導(dǎo)致鋼水結(jié)流和連澆節(jié)奏跟不上的問(wèn)題.必須確認(rèn)當(dāng)結(jié)晶器冷卻水打開(kāi)后結(jié)晶器銅板上無(wú)水垢.1.7.2大包開(kāi)澆大包開(kāi)澆前,每一流必須在操作狀態(tài)且應(yīng)滿足”readytocast”條件.不管是手動(dòng)開(kāi)澆還是自動(dòng)開(kāi)澆,下面的設(shè)備有其獨(dú)立的自動(dòng)/手動(dòng)操作方式:*振動(dòng)臺(tái)(前面提過(guò))*噴淋水*拉矯機(jī)當(dāng)澆注狀態(tài)為初始狀態(tài)或操作工將拉矯方式由手動(dòng)改為自動(dòng)時(shí),以上功能缺省狀態(tài)為自動(dòng)方式.如沒(méi)有鋼水流下,操作工應(yīng)該關(guān)閉滑動(dòng)水口然后再次打開(kāi),如仍無(wú)鋼水流出,那么必須打開(kāi)滑動(dòng)水口燒氧.燒氧前,將長(zhǎng)水口移開(kāi).中包鋼液位一超過(guò)長(zhǎng)水口下口就應(yīng)加保護(hù)劑.如必須燒氧,在大包注入初期就將長(zhǎng)水口置于鋼流外.二次裝長(zhǎng)水口之前中包鋼水必須加滿一半.如果大包滑動(dòng)水口為人工操作,不能將滑動(dòng)水口全部關(guān)死,以防止結(jié)流.必須提前清理掉大包滑動(dòng)水口的積聚物.安裝長(zhǎng)水口時(shí),將大包水口關(guān)掉,為減少結(jié)流的危險(xiǎn),關(guān)閉水口的時(shí)間應(yīng)盡量短.中間包內(nèi)的鋼水的液面至少為20XXm,以防止”渦流的效應(yīng)”.中包的鋼水必須覆蓋為黑色.1.7.2.1大包長(zhǎng)水口的操作1.7.2.1.1長(zhǎng)水口的固定當(dāng)大包轉(zhuǎn)到中包上方的澆注位時(shí)候,將長(zhǎng)水口連到滑動(dòng)水口的收集水口上.1.7.2.1.拆長(zhǎng)水口從大包滑動(dòng)水口上拆長(zhǎng)水口前必須關(guān)閉滑動(dòng)水口.降低大包長(zhǎng)水口的操縱機(jī)構(gòu),如果長(zhǎng)水口安裝在收集水口上,那么前后左右地?fù)u動(dòng)操縱臂,直到將水口拆下.注意:活動(dòng)操作臂時(shí)候要小心,不要損壞長(zhǎng)水口和收集水口的陶瓷咀.1.7.3塞棒澆注的手動(dòng)開(kāi)澆*中包烘烤到位*預(yù)選:Manual方式*將預(yù)備好的保護(hù)渣和推桿置于結(jié)晶器面板上*設(shè)定結(jié)晶器自動(dòng)液位控制的設(shè)定值(約75%)*將拉速設(shè)定到最大拉速的70%*同時(shí)將大包吊入大包回轉(zhuǎn)臺(tái)*插入大包滑動(dòng)水口油缸*打開(kāi)結(jié)晶器液位自動(dòng)控制的放射源*同時(shí),水口必須已經(jīng)預(yù)熱了約30分鐘*關(guān)閉預(yù)熱裝置*將中包移至澆注位*在OS-1上將開(kāi)關(guān)打?yàn)椤眂asting”位*在OS-1上每一流”Ready-to-cast”燈亮.如果一流的燈閃爍.用OS-2,確定故障原因,如果是次要的可以忽視的問(wèn)題,可以繼續(xù)開(kāi)澆,如果問(wèn)題嚴(yán)重,必須先解決掉.*連接大包長(zhǎng)水口*在結(jié)晶器上方對(duì)中中間包*打開(kāi)大包,如不自開(kāi),那么打開(kāi)大包后直到中包鋼水超過(guò)一半時(shí)再連長(zhǎng)水口.*中包填滿一半后,開(kāi)澆(手動(dòng)).中包降至水口低于正常液位50mm.*在約30_40秒內(nèi),注流2-3次將結(jié)晶器注滿*當(dāng)液面達(dá)到檢測(cè)范圍,加入足量的保護(hù)渣(先加開(kāi)澆保護(hù)渣,然后按鋼種加特殊的保護(hù)渣),到達(dá)檢測(cè)范圍后關(guān)塞棒.*發(fā)出”strandstart”指令.鑄坯以最大拉速的70%的速度起步.拉澆工采用塞棒杠桿控制液位.*如果拉澆工將各流控制得好,即設(shè)定值和實(shí)際值相符,可嘗試轉(zhuǎn)至自動(dòng)方式.拉澆工簡(jiǎn)便地拉下事故開(kāi)關(guān)打開(kāi)拉澆杠,脫開(kāi)塞棒油缸上的旁路連接,檢查OS-1,是否發(fā)生轉(zhuǎn)換(可通過(guò)檢查automaticon和實(shí)際值與設(shè)定值)!*不要忘記連續(xù)地加足夠量的保護(hù)渣*如果結(jié)晶器自動(dòng)液位控制不正常(波動(dòng)太大),那么立即轉(zhuǎn)至手動(dòng)拉澆.因?yàn)槔瓭补ぴ诮Y(jié)晶器中的視野有限,應(yīng)通過(guò)觀察實(shí)際液位和設(shè)定液位來(lái)操作.1.7.4自動(dòng)開(kāi)澆*中包預(yù)熱好*在OS-1預(yù)選:automatic(結(jié)晶器液位設(shè)定值應(yīng)該為75%)*將拉速設(shè)定為最大拉速的70%*同時(shí)大包吊入大包回轉(zhuǎn)臺(tái)*插入大包滑動(dòng)水口油缸*打開(kāi)結(jié)晶器液位自動(dòng)控制的放射源*中包開(kāi)至澆注位*在OS-1上將開(kāi)關(guān)打?yàn)椤眂asting”位*在OS-1上每一流”Ready-to-cast”燈亮.如果一流的燈閃爍.用OS-2,確定故障原因,如果是次要的可以忽視的問(wèn)題,可以繼續(xù)開(kāi)澆,如果問(wèn)題嚴(yán)重,必須先解決掉.*連接大包長(zhǎng)水口*在結(jié)晶器上方對(duì)中中間包*自動(dòng)”on”(白燈)閃,且結(jié)晶器液位控制的”actualvalue”指示為零*大包澆注啟動(dòng),如不行,移開(kāi)長(zhǎng)水口,打開(kāi)大包燒氧,不加長(zhǎng)水口繼續(xù)澆注,直到結(jié)晶器澆注成功*中包填滿一半,立即啟動(dòng)”startcasting”即按下自動(dòng)開(kāi)澆按鈕注意:*開(kāi)澆時(shí)應(yīng)從中包外側(cè)開(kāi)始,既從離沖擊區(qū)最遠(yuǎn)的一流開(kāi)始,以避免開(kāi)澆結(jié)死.*塞棒自動(dòng)地打開(kāi)2.3次,直到結(jié)晶器液位控制的actualvalueindicator顯示第一個(gè)波動(dòng)*液面到達(dá)彎月面檢測(cè)范圍后,立即加入足量的保護(hù)渣(先加開(kāi)澆保護(hù)渣,然后根據(jù)鋼種不同加特殊保護(hù)渣),到達(dá)檢測(cè)范圍后,關(guān)塞棒*等待約20XX,以最大拉速的70%速度自動(dòng)起步,自動(dòng)方式采用控制塞棒機(jī)構(gòu)的油缸來(lái)控制流量*如果自動(dòng)方式控制的很好,即實(shí)際值與設(shè)定值相符,拉澆工不要忘了不斷地加足量的保護(hù)渣!*如結(jié)晶器液位控制工作不正常(波動(dòng)太大),那么立即轉(zhuǎn)至手動(dòng)拉澆.因拉澆工結(jié)晶器中的視野很有限,應(yīng)該通過(guò)觀察實(shí)際液位和設(shè)定液位來(lái)操作*如果每流自動(dòng)控制.則”automatic”燈亮*同時(shí)中包測(cè)溫.如果溫度控制得好,即高出液相線溫度35度,應(yīng)達(dá)到最高拉速(分?jǐn)嗝婧弯摲N)*這時(shí)候,鑄坯到達(dá)脫引錠區(qū),即操作工必須加倍小心,如果脫引錠失敗,這一流必須停下來(lái)*通常鑄坯會(huì)自動(dòng)停下來(lái)*直到用事故切割將鑄坯和引錠桿脫開(kāi),再重新開(kāi)澆,為了安全起見(jiàn),建議手動(dòng)開(kāi)澆,成功后再轉(zhuǎn)自動(dòng),詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)”手動(dòng)開(kāi)澆”1.8連鑄工藝1.8.1更換大包(連澆)在大包即將結(jié)束時(shí),根據(jù)當(dāng)前澆注情況確定二級(jí)機(jī)系統(tǒng),計(jì)算出大包倒空時(shí)間計(jì)劃下一包起吊時(shí)間。當(dāng)上一包還在澆注時(shí),下一包鋼水應(yīng)放到回轉(zhuǎn)臺(tái)上。下一包在上一包倒空前6-10min到站。在連鑄平臺(tái)上所有的工作必須在很短的時(shí)間—5min內(nèi)完成(例如:連滑動(dòng)水口,觀察從長(zhǎng)水口中流出的渣,操作滑動(dòng)水口,操作長(zhǎng)水口操縱機(jī)構(gòu)等)。另外,實(shí)際停澆時(shí)間可能要比估算的提前(例如,估算的鋼水重量和渣子重量的誤差)。超過(guò)10min,大包等待時(shí)間就太長(zhǎng)了,導(dǎo)致溫度損失過(guò)多及有可能使大包內(nèi)的鋼水溫度分層。另外,燒氧次數(shù)增加也延長(zhǎng)大包等待時(shí)間。更換大包操作步驟如下:停澆前5分鐘,觀察中包沖擊區(qū)(長(zhǎng)水口附近)的鋼水。如大包下渣,立即關(guān)閉滑動(dòng)水口。因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的連澆中渣量是增長(zhǎng)的,非金屬夾渣物也要積聚,所以必須將中包渣控制為最少。不主張除渣到溢流箱中,因?yàn)檫@樣會(huì)減少事故溢流的空間。在停澆第一爐時(shí),中包液位準(zhǔn)許升到溢流位附近,這樣:*在更換大包時(shí),中包包內(nèi)的鋼水可起一個(gè)緩沖作用*在沒(méi)有新鋼水下來(lái)的期間,中包鋼水溫度損失為最少關(guān)閉大包滑動(dòng)水口后,將長(zhǎng)水口移開(kāi)將滑動(dòng)水口油缸拆下。旋轉(zhuǎn)大包回轉(zhuǎn)臺(tái),將新包旋入澆注位。用氧槍清潔大包長(zhǎng)水口,特別是收集水口相連的密封面。如長(zhǎng)水口被損壞,必須更換一只新的。清理/更換后,將長(zhǎng)水口連接在新包的滑動(dòng)水口上,壓緊。連接大包滑動(dòng)水口油缸。大包開(kāi)澆過(guò)程與前面所述《大包開(kāi)澆》過(guò)程相同。重要的是要盡可能縮短無(wú)鋼流注入中包的時(shí)間。更換大包時(shí)間過(guò)程長(zhǎng)導(dǎo)致:*中包鋼水減少,這樣使拉速降低,繼而導(dǎo)致拉澆時(shí)間的問(wèn)題或質(zhì)量的問(wèn)題。*降低鋼水溫度,這意味著水口有結(jié)死的危險(xiǎn),特別同時(shí)降低拉速(減少通流量)更換大包的時(shí)間通常控制在2-3min內(nèi),但如果大包自開(kāi)有問(wèn)題的話(如:燒氧)可能要延長(zhǎng)一些。由于中包澆完第一爐鋼的時(shí)間問(wèn)題比較高(有利于減少溫降),連接下一包鋼水的大包溫度可以比第一包低10度。打開(kāi)下一大包后,10~15min中包測(cè)一次溫度。以確保新舊混合的鋼生產(chǎn)完,測(cè)的只是新包鋼水的溫度。檢查確信滑動(dòng)水口關(guān)閉,滑動(dòng)水口油缸拆下,舊包由行車(chē)從回轉(zhuǎn)臺(tái)上吊走。在同一澆次中只換大包而未換中包,只生產(chǎn)同一鋼種。連澆中換鋼種會(huì)在鑄坯形成混合區(qū)域,既不屬于上一鋼種也不屬于后一鋼種,如果鋼種區(qū)別很大混合區(qū)差別很大。1.8.2快換中包長(zhǎng)時(shí)間的連澆需要換中包,同時(shí)也伴隨著大包的更換.更換中包之所以叫”快換”,是指換包后可繼續(xù)拉澆,新來(lái)的鋼水直接澆入現(xiàn)有的鋼水上.因此,每一流都必須停下來(lái),開(kāi)走舊中包,新中包和大包開(kāi)過(guò)來(lái)重新開(kāi)澆.由于耐材(工作層座磚長(zhǎng)水口)的使用壽命有限,所以快換是必要的.拉澆時(shí)快速換中包,節(jié)約了重新啟動(dòng)時(shí)間限制了切頭切尾坯子的數(shù)量.增加有效拉澆時(shí)間,提高收得率.連澆同一鋼種通常無(wú)混鋼種現(xiàn)場(chǎng).如果連澆不同的鋼種,必須使用鋼種分離片(分離藍(lán))每次快換中包都存在一定的危險(xiǎn),這也可通過(guò)操作工的經(jīng)驗(yàn)和良好的鋼水來(lái)彌補(bǔ).在進(jìn)行首次快換中包之前,連鑄人員必須在一塊配合過(guò)做幾回試驗(yàn).重要的是盡可能減少快換時(shí)間,使熱坯停留時(shí)間減為最短.原因:*在停留時(shí)鑄坯收縮脫離結(jié)晶器銅板*如果鑄坯與結(jié)晶器的縫隙增大,鋼水有可能從縫隙中流過(guò)結(jié)晶器,導(dǎo)致漏鋼.因此,熱坯停留時(shí)間不超過(guò)4min.如超過(guò)的話,拉澆必須停止.進(jìn)行快換中包,必須滿足下面的條件:*下一中包在中包預(yù)熱站預(yù)熱好后并全部準(zhǔn)備完畢*混合澆注時(shí)連接器(分鋼種的分離藍(lán))必須準(zhǔn)備在結(jié)晶器的旁邊.*下一中包吊到大包回轉(zhuǎn)臺(tái)上準(zhǔn)備開(kāi)澆*快換中包同時(shí)也換大包,為了更好地控制溫度,作為第一包新包的溫度必須高一些快換中包的步驟如下:*在下令停澆前,立即加入保護(hù)渣.*保護(hù)渣使下面的鑄坯熱量不散發(fā)掉*盡可能同時(shí)將各流關(guān)掉,停拉矯機(jī)*停掉二冷水或設(shè)為最小值*旋轉(zhuǎn)大包回轉(zhuǎn)臺(tái)*舊中包開(kāi)走*將分離鋼種的連結(jié)器放入結(jié)晶器鋼液中(如圖).檢查連接器放置在結(jié)晶器內(nèi)的位置是否正確*將新中包開(kāi)至澆注位*新中包于澆注位*開(kāi)澆,步驟同前所述1.9停澆正常的計(jì)劃停澆應(yīng)提前做好準(zhǔn)備。步驟如下:檢測(cè)到渣時(shí),應(yīng)該按前面所述,立即將大包水口關(guān)閉。操作工在鑄坯操作控制板上選擇停澆狀態(tài)。關(guān)閉大包鋼水液面到達(dá)前所述液位(約20XXin),立即停澆。通常中間包外側(cè)的鑄坯先拉,因其在中包內(nèi)溫度較低。此時(shí),先拉哪一流也受其他一些因素的影響。如下:*結(jié)死*結(jié)流*優(yōu)化切割為得到最大的收得率,中包盡快澆注完。另一方面,應(yīng)避免將渣子澆入結(jié)晶器中。停澆時(shí),鋼水液位不低于20XXm。通常是在尾坯停止拉澆后停澆。其間,操作方式轉(zhuǎn)為清空設(shè)備(參見(jiàn)后面的功能描述)尾坯不必噴水冷卻。等待一段時(shí)間,按電氣手冊(cè)中描述的那樣按下需要的按鈕,重新啟動(dòng)連鑄。結(jié)束拉澆但不停連鑄也是有可能的。過(guò)程如下:將鑄坯拉出后,按電氣手冊(cè)所描述的那樣,初始化所需的操作方式。按此程序,應(yīng)將拉速減至約名義值的70%,以便在鑄坯上部凝固。當(dāng)拉矯機(jī)停止后,噴淋水設(shè)為最小值。對(duì)尾坯全部設(shè)備都對(duì)其跟蹤,包括拉矯機(jī),火切機(jī)。各設(shè)備按尾坯撤離其工作區(qū)的順序停車(chē)(結(jié)晶器、振動(dòng)臺(tái)、二冷水、排蒸汽系統(tǒng)等)。注意:尾坯必須被切除,直到中心無(wú)縮孔。1.10質(zhì)量控制/質(zhì)量保證根據(jù)鋼種各自的特性和要求,相關(guān)鋼種的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)列于表中。根據(jù)拉澆觀察到的及發(fā)貨條件、檢驗(yàn)條件、成品貨半成品,應(yīng)進(jìn)行下述的檢驗(yàn)。1.10.1間接檢驗(yàn)方法間接檢驗(yàn)方法間接檢驗(yàn)包括拉澆時(shí)進(jìn)行觀察和對(duì)連鑄相關(guān)方面的測(cè)定.連鑄相關(guān)問(wèn)題對(duì)質(zhì)量的影響*長(zhǎng)水口注流*(大包中間包)C*中包液位CCDLTO*塞棒C*中包內(nèi)鋼水溫度SLMSC*保護(hù)渣CEO*結(jié)晶器內(nèi)的鋼流CDL*拉速CDSM*鑄坯表面溫度TE其中:*C高倍和低倍的純凈度*CD分布的非金屬夾雜*S偏析*L縱裂*T橫裂*E角裂紋*M中心裂紋*SC皮下氣泡*O振痕正確調(diào)節(jié)以下方面:可避免:*鑄坯導(dǎo)向輥縫STMSC*鑄坯導(dǎo)向調(diào)節(jié)TESC*擠壓輥壓力STMSC*結(jié)晶器倒錐度LTE*鑄坯與結(jié)晶器間的摩擦LT漏鋼1.10.2直接檢驗(yàn)1.10.2.1檢驗(yàn)表面沒(méi)有一種檢驗(yàn)方法可將所有的表面缺陷同時(shí)檢驗(yàn)出來(lái)的,所以需要進(jìn)行幾種不同的檢驗(yàn).要把嚴(yán)重缺陷的產(chǎn)品(S)在鑄坯表面、肉眼可見(jiàn)的與輕微缺陷的產(chǎn)品(L)除非表面處理后才看清楚的區(qū)分開(kāi)來(lái)。VOEST-ALPINE設(shè)計(jì)出一種特殊的設(shè)備,用來(lái)酸洗半成品并測(cè)出振痕的側(cè)面圖。通常使用渦流、激光、紅外線等檢測(cè)方法檢測(cè)。1.10.2.2內(nèi)部缺陷的檢測(cè)檢驗(yàn)鑄坯內(nèi)部缺陷,非特殊情況一般采用硫印,深度酸蝕,組織酸蝕,用切面評(píng)估法檢驗(yàn)內(nèi)部質(zhì)量.檢驗(yàn)角裂邊裂星裂低倍夾渣針孔氣泡振痕其它缺陷,如:溢鋼,渣坑,雙澆檢驗(yàn)方法橫向縱向橫向縱向目檢鑄坯表面:SSSSS*Syes酸洗表面L+SL+SL+SL+SL+S***L+Syes剝皮檢驗(yàn)SSL+SL+SL+Syesyesyesyes塔形:S*S*L+SL+SSyesyesyes渦流檢測(cè)L*+SL*+SL*+SL*+SL*+S激光紅外線檢測(cè)等:L*+SL*+SL*+SL*+SL*+S振痕簡(jiǎn)圖:L+S*在一定條件下評(píng)估檢驗(yàn)偏析皮下氣泡低倍組織箸狀?yuàn)A渣低倍夾渣檢驗(yàn)方法SC-Mn裂紋偏析帶2)無(wú)偏析3)硫印(斷面)RR*R**4)*組織酸蝕(縱向和圓面)RR*yesRR*yes切面評(píng)估(剪切火切)*yesyes振痕氣泡yes角樣藍(lán)幛彎月檢驗(yàn)(小斷面)****特殊成分分析yesyes2)例如:彎曲擠壓或皮下裂紋3)如:中心線裂紋4)如:脫鋁低碳鋼R根據(jù)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)圖評(píng)估*在一定條件下評(píng)估1.10.3取樣及檢驗(yàn)1.10.3.1入中包前取樣包括所有至大包到連鑄平臺(tái),為確定溫度合乎和鋼水化學(xué)成分的樣.基于上面的化學(xué)成分可計(jì)算出相應(yīng)爐號(hào)的液相線溫度.在大包處理站的EMF測(cè)溫取樣(CELO+樣)裝置使鎮(zhèn)靜鋼脫S成為可能.1.10.3.2中包測(cè)溫在拉澆過(guò)程中要測(cè)幾次溫度.溫度應(yīng)為液相線上20XX0度;當(dāng)C含量<0.06%,高出液相線30~40度,但如果鋼水C含量>0.5,則只高出液相線15~20XX1.10.3.3中包取樣取化學(xué)成分樣及后面的EMF測(cè)溫樣.開(kāi)澆后(即過(guò)熱度消散掉)5-10min取樣.1.10.3.4鑄坯取樣無(wú)檢驗(yàn)表面質(zhì)量的樣相反,所有的鑄坯在準(zhǔn)備熱送前或噴沙前都應(yīng)檢驗(yàn),無(wú)論是否打磨或清理,只有經(jīng)過(guò)酸洗才使表面得到大面積處理.除了對(duì)切面的評(píng)估外應(yīng)切下300mm長(zhǎng)的鑄坯.從這一斷面上經(jīng)過(guò)酸蝕硫印可取下(碟形樣,角樣,縱向樣)各種樣,角樣只在高應(yīng)力鑄坯上取.對(duì)于高品質(zhì)的鋼種,例如:100Cr6推薦采用以下步驟:每爐取兩個(gè)樣:&第一爐從外側(cè)一流的第二根坯子取一個(gè)樣從里側(cè)一流的第二根坯子上取一個(gè)樣&第二爐至倒數(shù)的第二爐從外側(cè)一流的中間一根坯上取一個(gè)樣從里側(cè)一流的中間一根坯上取一個(gè)樣&最后一爐從外側(cè)一流倒數(shù)第2根坯子上取一個(gè)樣從里側(cè)一流倒數(shù)第2根坯子上取一個(gè)樣注意:如果鑄坯送緩冷其取樣規(guī)則是一樣的對(duì)普遍和低等級(jí)鋼種的建議:每一澆次至少取一樣&第一爐:從2或5流,第二根坯上取一個(gè)樣.1.10.3.5冶煉缺陷鑄坯缺陷原因/糾正方法許多生產(chǎn)條件都會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量.同時(shí),也要考慮生產(chǎn)工藝和各種質(zhì)量要求引起如下所列缺陷.根據(jù)目前我們的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),提出一些補(bǔ)救措施.特別是以下參數(shù)會(huì)引起冶金缺陷:*連鑄機(jī)大小*拉澆溫度*拉速*保護(hù)拉澆*結(jié)晶器參數(shù)*振動(dòng)頻率*振幅*保護(hù)渣/潤(rùn)滑油*冷卻*鑄坯導(dǎo)向缺陷主要分為兩類(lèi):*表面缺陷*內(nèi)部缺陷1.10.4.1表面缺陷生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的表面缺陷必須盡早檢查到,即:當(dāng)鑄坯在輸出輥道上和后部精整能量回收區(qū).在所有的表面缺陷中,裂紋發(fā)生的最多,其被空氣氧化后構(gòu)成很?chē)?yán)重的質(zhì)量問(wèn)題.在后續(xù)熱扎中也不能焊合,所以直到扎成材也不能消除.表面裂紋造成材質(zhì)疏松,可能成為廢品,次品及需要大量的表面清理作業(yè).如發(fā)生表面裂紋,必須檢查相應(yīng)一流的鑄坯導(dǎo)向和結(jié)晶器.下面的表面缺陷祥述于后面的章節(jié)中:*縱向角裂*橫向角裂*橫向裂紋*縱向裂紋*星裂*振痕*皮下氣泡*低倍夾渣*重接*橫向凹陷*菱形變形*鼓肚,凹陷1.10.4.1.1縱向角裂缺陷/起源的描述:一般易發(fā)生在結(jié)晶器下方,由于在角部或靠近角部坯殼成長(zhǎng)不充分并形成黑痕.原因糾正措施由于結(jié)晶器倒錐度不夠在角部形成縫隙改變結(jié)晶器倒錐度結(jié)晶器底部極度磨損更換結(jié)晶器結(jié)晶器角部有間隙更換結(jié)晶器中包溫度過(guò)高降低拉速拉速過(guò)高降低拉速C含量在包晶區(qū)間其S,P高如可能的話,改變化學(xué)成分1.10.4.1.2橫向角裂缺陷/起源的描述:極易發(fā)生在小斷面鑄坯結(jié)晶器底部,二冷水區(qū),拉伸矯直區(qū),由拉應(yīng)力引起的.原因糾正措施由于倒錐度過(guò)大,引起結(jié)晶器角部摩擦力過(guò)大改變結(jié)晶器倒錐度角部冷卻強(qiáng)度過(guò)大減少角部水量二冷區(qū)溫度梯度過(guò)大減少二冷水量結(jié)晶器保護(hù)渣/潤(rùn)滑油不足改變保護(hù)渣/增加潤(rùn)滑油加入量不規(guī)則振動(dòng)改變振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)短時(shí)間溢鋼停澆此流清理溢鋼結(jié)晶器扇形段不準(zhǔn)校弧矯直溫度過(guò)低至少900度合金元素增加裂紋敏感如可能的話,改變化學(xué)成分1.10.4.1.3橫向裂紋缺陷/起源的描述:特別容易發(fā)生于小斷面裂紋敏感的鋼種,由于結(jié)晶器底部,二冷水區(qū),拉矯區(qū)的拉伸應(yīng)力而造成的,橫向裂紋經(jīng)常在熱坯上就可以發(fā)現(xiàn).原因糾正措施由于倒錐度不當(dāng),引起摩擦力過(guò)大改變結(jié)晶器倒錐度結(jié)晶器表面缺陷更換結(jié)晶器保護(hù)渣/潤(rùn)滑油量不足改變保護(hù)渣/增加潤(rùn)滑油加入量不規(guī)則振動(dòng)改變振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)短時(shí)間溢鋼停澆此流清理溢鋼二冷區(qū)溫度梯度過(guò)大減少二冷水量縱向拉應(yīng)力檢查校正弧度矯直溫度過(guò)低至少900度合金元素增加裂紋敏感如可能的話,改變化學(xué)成分1.10.4.1.4縱向裂紋缺陷/起源的描述:隨著張力強(qiáng)度的波動(dòng),這些短裂紋常伴有輕微的表面凹陷,常發(fā)生于二冷區(qū)的上部,在熱坯上就可以檢測(cè)出.原因糾正措施拉速過(guò)快降低拉速拉澆溫度過(guò)高降低拉速保護(hù)渣/潤(rùn)滑油量不足改變保護(hù)渣/增加潤(rùn)滑油加入量結(jié)晶器倒錐度不夠,結(jié)晶器表面缺陷更換結(jié)晶器變化的振動(dòng)/拉速保持穩(wěn)定值二冷水溫度梯度太大減少冷卻水量縱向拉應(yīng)力檢查校正弧度合金元素增加裂紋敏感性如有可能改變化學(xué)成分1.10.4.1.4星裂缺陷/起源的描述:發(fā)生在結(jié)晶器底部的坯殼上,只能通過(guò)火焰輕度清理,打磨或酸洗后才能檢測(cè)出,小斷面尺寸很少發(fā)生.原因糾正措施結(jié)晶器底部極度磨損更換結(jié)晶器結(jié)晶器鍍Cr層磨掉更換結(jié)晶器保護(hù)渣/潤(rùn)滑油量不足改變保護(hù)渣/增加潤(rùn)滑油加入量由于溫度的變化而產(chǎn)生熱應(yīng)力保持穩(wěn)定的拉速和水量二冷水太強(qiáng)減少二冷水量由于弧度不當(dāng)而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力檢查校正弧度1.10.4.1.5異常的振痕缺陷/起源的描述:主要的表面裂紋起源于結(jié)晶器頂部,深度的振痕會(huì)導(dǎo)致橫裂,淺的振痕發(fā)生翻皮,輕輕地角磨后就可檢查測(cè)出.原因糾正措施振幅太大提高頻率保護(hù)渣/潤(rùn)滑油量不足改變保護(hù)渣/增加潤(rùn)滑油加入量結(jié)晶器角部有裂紋更換結(jié)晶器懸殼改變保護(hù)渣/增加潤(rùn)滑油加入量,防止短時(shí)間溢鋼;避免液面急劇升降.1.10.4.1.6皮下氣泡缺陷/起源的描述:一種主要的表面缺陷,發(fā)生在結(jié)晶器內(nèi).多數(shù)為體積小,氣體活性高的,只通過(guò)表面清理就可以檢測(cè)出,間距0.5~3mm不規(guī)則分布,圓形的,球形的或橢圓形的,最大為皮下5mm.也包括細(xì)孔,針孔.原因糾正措施脫氧或脫氣不足干燥合金元素潮濕的保護(hù)渣/潤(rùn)滑油使用干燥的保護(hù)渣/無(wú)水潤(rùn)滑油彎月面的擾動(dòng)提高脫氧效率,降低通氬量,增加水口侵入深度水口插入深度太深,通氬距離太遠(yuǎn)抬高中包耐材潮濕更好地干燥中間包拉澆溫度太高降低拉速或停澆1.10.4.1.7低倍夾渣缺陷/起源的描述:主要的表面缺陷,主要的發(fā)生在結(jié)晶器內(nèi),拉澆之初,更換中包之后和拉澆結(jié)束時(shí),尺寸為5-10mm,深度為10mm,輕微的表面清理后即可檢測(cè)到。原因糾正措施保護(hù)渣不合適(粘度,流動(dòng)性及熔點(diǎn)不對(duì))更換保護(hù)渣保護(hù)渣/潤(rùn)滑受潮干燥保護(hù)渣,使用無(wú)水潤(rùn)滑油耐材過(guò)度磨損更換中包包襯彎月面的擾動(dòng)增強(qiáng)脫氧效果,降低氬氣量,增加水口侵入深度拉澆溫度過(guò)低增加拉速,更換大包Mn硅酸鹽的凝結(jié)物檢查Mn/Si比,使用EMS1.10.4.1.8重接缺陷/起源的描述:與振痕類(lèi)似,多數(shù)發(fā)生在彎月面區(qū)域內(nèi)夾渣聚集處,深度可達(dá)5mm裂紋形狀。嚴(yán)重的重接在熱坯上可見(jiàn)。原因糾正措施振幅太大增快頻率液位波動(dòng)保持液位穩(wěn)定水口侵入深度不足或不正確調(diào)節(jié)中包高度拉速變化極快保持拉速恒定1.10.4.1.9橫向凹陷缺陷/起源的描述:與重接類(lèi)似,發(fā)生在結(jié)晶器內(nèi),大多數(shù)情況下都各有不同,在熱坯上就克檢測(cè)出來(lái),凹痕長(zhǎng)度達(dá)到50mm,深度達(dá)到10mm,在同一水平上。原因糾正措施拉速變化大保持拉速穩(wěn)定澆注液位變化太大保持彎月面液位恒定1.10.4.1.10菱形缺陷/起源的描述:易發(fā)于小斷面鑄坯的包晶或高碳鋼,起源于結(jié)晶器內(nèi)或二冷區(qū)內(nèi)。原因糾正措施兩相鄰結(jié)晶器壁的冷卻強(qiáng)度不同更換結(jié)晶器由于變形在二冷區(qū)產(chǎn)生拉伸應(yīng)力仔細(xì)調(diào)節(jié)結(jié)晶器足輥以限制拉應(yīng)力結(jié)晶器過(guò)冷增加Δ-T,增加拉速偏心澆注對(duì)中注流中心1.10.4.1.11鼓肚缺陷/起源的描述:發(fā)生在鑄坯支撐區(qū)域,特別是大斷面鑄坯,嚴(yán)重的鼓肚(凹陷)會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部缺陷(角裂)原因糾正措施鑄坯支撐段太短增長(zhǎng)鑄坯支撐的長(zhǎng)度相對(duì)于坯殼的厚度,支撐輥間距太大縮短輥間距,或增加支撐輥拉速太快降低拉速拉澆溫度太高降低拉速偏心澆注對(duì)中注流中心拉矯機(jī)壓力過(guò)大降低壓力1.10.4.1.12凹陷縱向凹陷寬5-20XX,深度達(dá)到4mm長(zhǎng)度為幾米,由于保護(hù)渣粘度太大,發(fā)生在彎月面區(qū),由于保護(hù)渣產(chǎn)生分離的效果,形成二層薄的球子晶會(huì)在二冷區(qū)引起凹陷,張力和內(nèi)部裂紋?;鹧媲謇頃?huì)使內(nèi)部裂紋開(kāi)裂。原因糾正措施保護(hù)渣不當(dāng)更換保護(hù)渣彎月面內(nèi)擾動(dòng)提高脫氧效果,減少通氬量,增加水口深度偏心澆注對(duì)中注流中心1.10.4.2.1內(nèi)部缺陷如果是嚴(yán)重的內(nèi)部缺陷,通常在火切機(jī)就應(yīng)檢驗(yàn)出來(lái),如較重的分層,夾渣,偏析。通常是在取樣后檢測(cè)出來(lái)的。發(fā)生較頻繁的內(nèi)部缺陷是內(nèi)裂,中心偏析,氧化物夾雜和中心疏松。這些缺陷的原因?yàn)椴牧?,拉澆工藝和設(shè)備。特別是凝固條件會(huì)產(chǎn)生很多缺陷。凝固組織的描述:球狀邊緣區(qū)細(xì)結(jié)晶體是由結(jié)晶器的熱吸收而形成的。柱狀樹(shù)枝晶區(qū)是由局部冷卻到凝固點(diǎn)以下而形成的,晶體沿著溫降的方向成長(zhǎng)。晶體的寬度受二冷水量和中包過(guò)熱度的影響。球狀心部區(qū)域在過(guò)冷區(qū)形成,由于鑄坯中心低溫降而產(chǎn)生的。如果無(wú)此區(qū)可能是過(guò)熱度太高而且是對(duì)柱狀晶敏感的鋼種。鋼中的雜質(zhì)和離析物被推向樹(shù)枝晶的前沿并形成結(jié)晶體的晶核。我們對(duì)下列部分內(nèi)部缺陷進(jìn)行說(shuō)明:*中間裂紋*角裂*三角點(diǎn)裂紋*中心裂紋*對(duì)角線裂紋*擠壓裂紋*彎曲矯直裂紋*冷裂*近表面偏析線*縮孔和中心疏松*中心偏析*非金屬夾渣1.10.4.2.2中間裂紋缺陷/起源描述:位于表面和鑄坯中心的中間,起源于二冷區(qū)后的區(qū)域。出現(xiàn)率受鋼種的化學(xué)成分的影響。如果二冷區(qū)過(guò)冷和鑄坯回?zé)幔瓭矞囟雀弋a(chǎn)生裂紋。原因糾正措施二冷水過(guò)強(qiáng)減少二冷水量拉速太低拉高拉速結(jié)晶器過(guò)冷提高Δ-T,提高拉速坯殼回?zé)釞z查二冷水的分配,檢查可能堵塞的噴嘴結(jié)晶器倒錐度不足檢查結(jié)晶器倒錐度,檢查結(jié)晶器的磨損情況鋼種對(duì)裂紋敏感如有可能,改變化學(xué)成分1.10.4.2.3角裂缺陷/起源描述:如果在結(jié)晶器內(nèi)有較大的菱形或二冷區(qū)有鼓肚,在二相區(qū)脆弱的樹(shù)枝狀凝固組織在靠近角部形成裂紋,多發(fā)于大斷面鑄坯上。原因糾正措施相對(duì)于坯殼厚度支撐輥間距太大縮短間距,降低拉速支撐輥太短增長(zhǎng)支撐輥長(zhǎng)度,降低拉速結(jié)晶器倒錐度不足改變倒錐度,檢查結(jié)晶器磨損情況相鄰兩邊冷卻強(qiáng)度不同檢查結(jié)晶器幾何形狀偏心注流對(duì)中注流中心1.10.4.2.4三角點(diǎn)裂紋缺陷/起源描述:發(fā)生與凝固前沿相遇區(qū),由于鼓肚產(chǎn)生拉伸應(yīng)力而引起的,同時(shí)也產(chǎn)生窄邊偏析。原因糾正措施鑄坯支撐太短增加鑄坯支撐長(zhǎng)度,降低拉速相對(duì)于坯殼厚度支撐輥間距太大縮短輥間距,增加輥?zhàn)?,降低拉速M(fèi)n含量太高(Mn最大為0.9%,Mn/S比最小為30/1)如有可能改變化學(xué)成分1.10.4.2.5中心裂紋缺陷/起源描述:中心裂紋在凝固前沿由分層,(H)裂及許多鑄坯中心樹(shù)枝不規(guī)則二冷縮孔所構(gòu)成.原因糾正措施由凝固末期溫度梯度過(guò)高,在相鄰之間形成收縮和張力減少二冷水量或增快拉速縮孔由于成分分離后,從樹(shù)枝晶間或松散的晶體聚集處的偏析成分而形成的拉澆溫度太高液芯末端的輥?zhàn)悠睓z查輥?zhàn)訉?duì)正1.10.4.2.5對(duì)角線裂紋缺陷/起源描述:特別多見(jiàn)于小斷面鑄坯,經(jīng)常發(fā)生于菱形的小方坯,在鈍形邊上,起源結(jié)晶器,或二冷區(qū),裂紋的長(zhǎng)度取決于應(yīng)力的強(qiáng)度和間距.原因糾正措施相鄰兩邊冷卻強(qiáng)度不同檢查結(jié)晶器冷卻倒錐度不足更換結(jié)晶器,檢查結(jié)晶器磨損情況拉速太低提高拉速結(jié)晶器內(nèi)過(guò)冷提高ΔT,提高拉速坯殼回?zé)釞z查二冷水的分布,檢查可能堵塞的噴嘴1.10.4.2.5擠壓裂紋缺陷/起源描述:如液芯在變形區(qū)較粗時(shí),擠壓裂紋為垂直鑄坯軸心線的方向.如液芯在變形區(qū)較細(xì)時(shí),其為平行壓輥軸線方向,大多數(shù)裂紋被殘余鋼水填充(=壓力裂紋)原因糾正措施輸送輥不對(duì)正檢查輥?zhàn)訉?duì)中情況擠壓輥處的變形太大降低液壓缸壓力1.10.4.2.6彎曲矯直裂紋缺陷/起源描述:頻發(fā)于鑄坯有張力的兩側(cè),順著鑄坯中心的方向,經(jīng)常發(fā)生于鑄坯底側(cè)(連鑄外側(cè)),當(dāng)在彎曲的應(yīng)力和內(nèi)弧的矯直應(yīng)力超過(guò)坯殼的塑變后面產(chǎn)生彎曲矯直裂紋.原因糾正措施輥?zhàn)右莆粰z查設(shè)備對(duì)中矯直溫度太低(應(yīng)大于850度)提高拉速,在快換中包時(shí)停掉二冷水1.10.4.2.7冷裂缺陷/起源描述:發(fā)生在結(jié)晶器內(nèi)靠近鑄坯的表面,或是在二冷區(qū),鑄坯中心,大多數(shù)情況與鑄坯同向.原因糾正措施倒錐度不足更換結(jié)晶器,檢查結(jié)晶器磨損情況拉速太低提高拉速結(jié)晶器內(nèi)過(guò)冷提高ΔT,提高拉速二冷水過(guò)強(qiáng)減少冷卻水量1.10.4.2.7靠近表面的偏析線缺陷/起源描述:三角點(diǎn)裂紋和冷卻裂紋由于被偏析殘余鋼水填充而形成偏析線,由于漂浮的作用夾渣也能在內(nèi)部上方形成偏析線.原因糾正措施拉澆溫度過(guò)低提高拉速/更換大包拉澆溫度過(guò)高降低拉速/使用EMS彎月面擾動(dòng)嚴(yán)重提高鋼水脫氧能力,減少通氬量,增加水口侵入深度中包工作層耐材不好更換材料,中包不滿一半不開(kāi)澆,保持中包液位不低于20XXm.第二篇:連鑄技術(shù)的發(fā)展內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生課程論文題目:連鑄技術(shù)的發(fā)展學(xué)生姓名:學(xué)號(hào):專(zhuān)業(yè):09成型班級(jí):指導(dǎo)教師:邢淑清連鑄技術(shù)的發(fā)展摘要:介紹了連鑄的歷史、發(fā)展、及其優(yōu)點(diǎn),主要闡述了連鑄生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用;同時(shí)詳細(xì)的介紹了高效連鑄生產(chǎn)技術(shù)和最新連鑄技術(shù)的發(fā)展。對(duì)連鑄技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞:連鑄技術(shù);連鑄設(shè)備;高效連鑄技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀DevelopmentofContinuousCastingTechnologyAbstract:Thehistory,development,continuousofcastinganditsadvantagesisintroducedinthispaper.Mainlyelaboratedthecontinuouscastingproductiontechnologyandequipmentapplication.Whichdetailedintroductionofthehighefficientcontinuouscastingtechnologyandthelatestdevelopmentofcontinuouscastingtechnology.AndOnthedevelopmentofcontinuouscastingtechnologyisdiscussed.Keywords:Continuouscastingtechnology;Continuouscastingequipment;Highefficientcontinuouscastingtechnology.引言1858年,在鋼鐵協(xié)會(huì)倫敦會(huì)議上,首次提出“無(wú)錠澆鑄”的概念。然而,直到20XX40年代,該工藝才開(kāi)始商業(yè)應(yīng)用。因?yàn)殇摰娜埸c(diǎn)和熱傳導(dǎo)性高,在此期間,研究者遇到了很多問(wèn)題。首臺(tái)投用的連鑄機(jī)是立式的,裝有一個(gè)帶彈簧裝置的結(jié)晶器。生產(chǎn)率低,常因金屬粘結(jié)結(jié)晶器而發(fā)生漏鋼。結(jié)晶器振動(dòng)的概念由德國(guó)一非鐵金屬連鑄的先驅(qū)提出,于1952年用于德國(guó)某鋼廠的直結(jié)晶器立式連鑄機(jī)上,這是連鑄工業(yè)化規(guī)模的開(kāi)始。由于技術(shù)限制,多年內(nèi)連鑄技術(shù)只限于小鋼廠,自1970年開(kāi)始,連鑄開(kāi)始用于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)板坯。對(duì)凝固現(xiàn)象的科學(xué)合理的透徹理解,導(dǎo)致連鑄快速增長(zhǎng)。連鑄技術(shù)1.1連鑄技術(shù)簡(jiǎn)介連鑄是把液態(tài)鋼用連鑄機(jī)澆注、冷凝、切割而直接得到鑄坯的工藝。它是連接煉鋼和軋鋼的中間環(huán)節(jié),是煉鋼生產(chǎn)廠(或車(chē)間)的重要組成部分。一臺(tái)連鑄機(jī)主要是由盛鋼桶、中間包、中間包車(chē)、結(jié)晶器、結(jié)晶器振動(dòng)裝置、二次冷卻裝置、拉坯矯直裝置、切割裝置和鑄坯運(yùn)出裝置等部分組成的。連鑄技術(shù)的應(yīng)用徹底改變了煉鋼車(chē)間的生產(chǎn)流程和物流控制,為車(chē)間生產(chǎn)的連續(xù)化、自動(dòng)化和信息技術(shù)的應(yīng)用以及大幅度改善環(huán)境和提高產(chǎn)品質(zhì)量提供了條件。此外,連鑄技術(shù)的發(fā)展,還會(huì)帶動(dòng)冶金系統(tǒng)其他行業(yè)的發(fā)展,對(duì)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化與優(yōu)化有著重要的促進(jìn)作用。1.2連鑄工藝的優(yōu)點(diǎn)鋼液的兩種成形工藝:模鑄法和連鑄法比較如圖1所示圖1模鑄與連鑄工藝流程的對(duì)比圖可以看出二者的根本差別在于模鑄是在間斷情況下,把一爐鋼水澆鑄成多根鋼錠,脫模之后經(jīng)初軋機(jī)開(kāi)坯得到鋼坯;而連鑄過(guò)程是在連續(xù)狀態(tài)下,鋼液釋放顯熱和潛熱,并逐漸凝固成一定形狀鑄坯的工藝過(guò)程[1]。鋼在這種由液態(tài)向固態(tài)的轉(zhuǎn)變過(guò)程中,體系內(nèi)存在動(dòng)量、熱量和質(zhì)量的傳輸,相變、外力和應(yīng)力引起的變形,這些過(guò)程均十分復(fù)雜,往往耦合進(jìn)行或相互影響[2]。與模鑄—初軋開(kāi)坯工藝相比,連鑄工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)[3]:(1)簡(jiǎn)化了鑄坯生產(chǎn)的工藝流程,省去了模鑄工藝的脫模、整模、鋼錠均熱和開(kāi)坯工序。流程基建投資可節(jié)省40%,占地面積可減少30%,操作費(fèi)用可節(jié)省40%,耐火材料的消耗可減少15%。(2)提高了金屬收得率,集中表現(xiàn)在兩方面一是大幅度減少了鋼坯的切頭切尾損失;二是可生產(chǎn)出的鑄坯最接近最終產(chǎn)品形狀,省去了模鑄工藝的加熱開(kāi)坯3工序,減少金屬損失??傮w講,連鑄造工藝相對(duì)模鑄工藝可提高金屬收得率約9%。(3)降低了生產(chǎn)過(guò)程能耗,采用連鑄工藝,可省去鋼錠開(kāi)坯均熱爐的燃動(dòng)力消耗??晒?jié)省能耗1/4~1/2。(4)提高了生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化水平,節(jié)省了勞動(dòng)力,為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率創(chuàng)造了有利條件,并可進(jìn)行企業(yè)的現(xiàn)代化管理升級(jí)。1.3我國(guó)連鑄技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r中國(guó)是世界上研究和應(yīng)用連鑄技術(shù)較早的國(guó)家,從20XX50年代起就開(kāi)始連鑄技術(shù)的研究,60年代初進(jìn)入到連鑄技術(shù)工業(yè)應(yīng)用階段。但是,從60年代末到70年代末,連鑄技術(shù)幾乎停滯不前。1982年統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明,世界平均連鑄比為30%左右,而中國(guó)的連鑄比僅為6.2%。80年代后,中國(guó)連鑄技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期,從國(guó)外引進(jìn)了一批先進(jìn)水平的小方坯、板坯和水平連鑄機(jī)。80年代中期,中國(guó)擁有了第一個(gè)全連鑄鋼廠-武鋼第二煉鋼廠。近年來(lái),中國(guó)連鑄技術(shù)飛速發(fā)展。到20XX年,中國(guó)除海南、寧夏、西藏外,其他各省(市、自治區(qū))都有了連鑄,連鑄比已經(jīng)達(dá)到了97.5%,目前,中國(guó)的鋼鐵冶金工藝水平達(dá)到了世界中上等水平[4]。2連鑄生產(chǎn)及關(guān)鍵技術(shù)2.1連鑄設(shè)備連鑄機(jī)的發(fā)展大致經(jīng)歷了立式→立彎式→弧形→超低頭形→水平等幾個(gè)階段。每種機(jī)型都各有其特點(diǎn),有它最適應(yīng)的范圍,還沒(méi)有一種機(jī)型可完全取代其他機(jī)型。目前,連鑄機(jī)除滿足產(chǎn)量要求外,從生產(chǎn)率、鑄坯品種質(zhì)量、鑄坯斷面、降低連鑄機(jī)高度、節(jié)省基建和設(shè)備投資等方面綜合分析,弧形連鑄機(jī)是被應(yīng)用的主要機(jī)型[3]。但板坯連鑄機(jī)的總趨向是用直弧型替代弧型,以消除或減輕鑄坯內(nèi)弧側(cè)夾雜物的積聚問(wèn)題。連鑄生產(chǎn)所用設(shè)備通??煞譃橹黧w設(shè)備和輔助設(shè)備兩大部分。主體設(shè)備主要包括:(1)澆鑄設(shè)備-鋼包運(yùn)輸設(shè)備、中間包及中間包小車(chē)或旋轉(zhuǎn)臺(tái);(2)結(jié)晶器及其振動(dòng)裝置;(3)二次冷卻裝置-小方坯連鑄機(jī)、大方坯連鑄機(jī)和板坯連鑄機(jī)有很大差別);(4)拉坯矯直機(jī)設(shè)備-拉坯機(jī)、矯直機(jī)、引錠鏈、脫錠與引錠子鏈存放裝置;(5)切割設(shè)備-火焰切割機(jī)與機(jī)械剪切機(jī)等。輔助設(shè)備主要包括:(1)出坯及精整設(shè)備-輥道、推(拉)鋼機(jī)、翻鋼機(jī)、火焰清理機(jī)等;(2)工藝設(shè)備-中間包烘烤裝置、吹氬裝置、脫氣裝置、保護(hù)渣供給與結(jié)晶器潤(rùn)滑裝置等;(3)自動(dòng)控制與測(cè)量?jī)x表-結(jié)晶器液面測(cè)量與顯示系統(tǒng)、過(guò)程控制計(jì)算機(jī)、測(cè)溫、測(cè)重、測(cè)長(zhǎng)、測(cè)速、測(cè)壓等儀表系統(tǒng)[3]。2.2連鑄關(guān)鍵技術(shù)(1)鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)有:鋼包加蓋,單包升降系統(tǒng),鋼包稱(chēng)量系統(tǒng),防氧化保護(hù)澆注系統(tǒng),鋼包下渣檢測(cè)系統(tǒng),鋼包傾斜機(jī)構(gòu),長(zhǎng)水口自動(dòng)安裝系統(tǒng),鋼水質(zhì)量控制系統(tǒng),鋼水溫度控制檢測(cè)系統(tǒng),鋼包吹氬攪拌系統(tǒng),回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)采用液壓馬達(dá)的新型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。(2)中間包及其烘烤裝置的關(guān)鍵技術(shù)有:中間包大型化(已達(dá)40~80t),中間包結(jié)構(gòu)形狀的優(yōu)化、擋渣墻的設(shè)置和新型耐火材料的利用,鋼水自動(dòng)稱(chēng)量反饋系統(tǒng),中間包冶金技術(shù),采用陶瓷泡沫過(guò)濾器過(guò)濾各類(lèi)夾雜物,熱中間包循環(huán)使用工藝和設(shè)備,浸入式水口快速更換裝置,滑動(dòng)水口與浸入式水口組合使用及氬氣密封,自動(dòng)開(kāi)澆工藝與系統(tǒng),烘烤裝置自動(dòng)點(diǎn)火器,浸入式水口內(nèi)部烘烤技術(shù)。(3)中間包車(chē)關(guān)鍵技術(shù)有:結(jié)晶器液面檢測(cè)器安裝機(jī)構(gòu),復(fù)雜緊湊的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電纜及管線走向設(shè)計(jì),長(zhǎng)水口自動(dòng)安裝機(jī)械手(被設(shè)計(jì)在中間包車(chē)上),中間包傾斜澆注技術(shù)(提高金屬收得率)。(4)結(jié)晶器關(guān)鍵技術(shù)有:結(jié)晶器倒錐度,在線熱狀態(tài)調(diào)寬調(diào)錐度系統(tǒng),結(jié)晶器在線停機(jī)調(diào)厚,高速澆鑄時(shí)銅板冷卻水高流速均勻傳熱冷卻結(jié)構(gòu),渦流式、電磁式、同位素式、浮子式、激光式、超聲波式等各種有效的液面檢控系統(tǒng),漏鋼預(yù)報(bào)及熱成像系統(tǒng),結(jié)晶器銅板熱面溫度控制系統(tǒng)及最低進(jìn)水溫度控制,結(jié)晶器電磁攪拌和電磁制動(dòng),一個(gè)結(jié)晶器澆多流鑄坯的插裝式結(jié)構(gòu),結(jié)晶器銅板母材采用合金銅并鍍鎳鉻、鎳鐵合金或鎳鈷合金(提高其高溫抗變形的能力和耐磨性能),澆鑄寬板坯采用分段式結(jié)晶器足輥或高拉速時(shí)采用格柵支承結(jié)構(gòu),浸入式水口隨板坯寬度和拉速變化而變化的最佳工藝特性,保護(hù)渣自動(dòng)供給裝置,保護(hù)渣的理化性能檢測(cè)設(shè)施。(5)結(jié)晶器振動(dòng)裝置關(guān)鍵技術(shù)有:液壓伺服振動(dòng)機(jī)構(gòu)(能在澆鑄過(guò)程中改變振幅、頻率和波形偏斜率),緩沖力的優(yōu)化,高頻率小振幅工藝的優(yōu)化,振動(dòng)體質(zhì)量的最小化及板簧導(dǎo)向系統(tǒng),外裝式結(jié)晶器電磁鋼流控制裝置的支撐與運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),內(nèi)裝式結(jié)晶器電磁鋼流控制裝置的支撐機(jī)構(gòu),結(jié)晶器運(yùn)動(dòng)狀況動(dòng)態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)(主要5監(jiān)視摩擦力的變化),結(jié)晶器振動(dòng)反向控制模型(拉速提高,頻率降低,振幅提高)。(6)零號(hào)扇形段的關(guān)鍵技術(shù)有:調(diào)寬調(diào)厚裝置及工藝設(shè)備參數(shù),設(shè)備冷卻、有效潤(rùn)滑及防漏鋼設(shè)施,牢靠的定位與對(duì)弧調(diào)整功能。(7)積極采用連鑄新工藝、新成果。引進(jìn)薄板坯連鑄技術(shù)、單晶連鑄技術(shù)、連鑄坯高溫?zé)崴蜔嵫b及直接軋制、水平連鑄技術(shù)、鑄坯的輕壓下技術(shù)以及中間包冶金等技術(shù),將對(duì)我國(guó)連鑄甚至整個(gè)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展起到重要的促進(jìn)作用。3高效連鑄生產(chǎn)3.1高效連鑄作用3.1.1連鑄坯產(chǎn)量大幅度提高從1989年到20XX年我國(guó)連鑄坯產(chǎn)量由1004萬(wàn)t增加到12000萬(wàn)t以上,連鑄比由16.3%提高到87.5%。如果只靠投資新建鑄機(jī),而沒(méi)有連鑄機(jī)的高效化,新建和原有鑄機(jī)都是那樣的低生產(chǎn)率,要想達(dá)到這樣的總產(chǎn)量是不可想象的,無(wú)論資金投入、場(chǎng)地占用等許多方面都是難以承受的。高效連鑄技術(shù)為鋼鐵行業(yè)的調(diào)整結(jié)構(gòu)降低成本作出了貢獻(xiàn)。3.1.2實(shí)現(xiàn)煉鋼車(chē)間的爐機(jī)匹配我國(guó)的轉(zhuǎn)爐車(chē)間爐容從幾噸到20XX都有小方坯生產(chǎn)。由于小方坯鑄機(jī)生產(chǎn)能力低,3臺(tái)轉(zhuǎn)爐配4、5臺(tái)甚至6臺(tái)連鑄機(jī),匹配關(guān)系復(fù)雜混亂,工藝制度不能保證。這反過(guò)來(lái)又影響了鑄機(jī)生產(chǎn)和鑄坯質(zhì)量。3.1.3經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)高效連鑄使各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)提高,消耗下降,鑄坯質(zhì)量改善,可使企業(yè)降低成本節(jié)省投資,獲得很大的經(jīng)濟(jì)效益。3.2提高連鑄機(jī)生產(chǎn)率的途徑提高連鑄機(jī)產(chǎn)量,主要是從提高連鑄機(jī)拉速和提高連鑄機(jī)作業(yè)率兩方面著手。3.2.1提高連鑄機(jī)拉速連鑄機(jī)拉速的提高受出結(jié)晶器坯殼厚度、液相穴長(zhǎng)度(冶金長(zhǎng)度)、二次冷卻強(qiáng)度等因素的限制。要針對(duì)連鑄機(jī)的不同情況,對(duì)連鑄機(jī)進(jìn)行高效化改造。小方坯連鑄機(jī)高效化改造的核心就是提高拉速。拉速提高后,為了保證出結(jié)晶器坯殼不漏鋼,其核心技術(shù)就是優(yōu)化結(jié)晶器錐度,開(kāi)發(fā)新型結(jié)晶器,包括:Concast的凸模結(jié)晶器(CONVEXMOLD);Danieli自適應(yīng)結(jié)晶器(DANAM);VAI的鉆石結(jié)晶器(DIAMOLD);PaulWurth的多錐度結(jié)晶器。雖然結(jié)晶器名稱(chēng)不相同,但其實(shí)質(zhì)就是使結(jié)晶器錐度與坯殼收縮相一致,不致于產(chǎn)生氣隙而減慢傳熱,影響坯殼均勻性生長(zhǎng)。目前,國(guó)際上小方坯鑄機(jī)拉速達(dá)到的水平見(jiàn)圖1和表1。圖1方坯尺寸與拉速關(guān)系表1小方坯鑄機(jī)拉速名稱(chēng)德馬克康卡斯特丹尼立VAI斷面/mm×mm130×130150×150130×130115×115155×155拉速/m.min4.0-4.33.54.35.12.9結(jié)晶器型式拋物線凸型自適應(yīng)鉆石鉆石小方坯鑄機(jī)拉速的提高,表現(xiàn)為單流產(chǎn)量的提高。從世界連鑄發(fā)展的歷程來(lái)看,20XX70、80、90年代連鑄機(jī)的單流年產(chǎn)量分別為5~6、8~10、15~16萬(wàn)t。我國(guó)鋼材生產(chǎn)結(jié)構(gòu)是長(zhǎng)型材較多,板材比較低(約40%),反映在連鑄機(jī)建設(shè)上是中小型鋼廠建設(shè)小方坯連鑄機(jī)較多。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)共建小方坯連鑄機(jī)280臺(tái)7978流,年產(chǎn)量近6000萬(wàn)t,平均單流年產(chǎn)量約為6萬(wàn)t。與國(guó)外比較,連鑄機(jī)生產(chǎn)率還較低。為提高連鑄機(jī)生產(chǎn)率,從20XX90年代以來(lái),我國(guó)對(duì)舊有小方坯連鑄機(jī)進(jìn)行了高效化改造,如120XX×120XX方坯拉速由2.0m/min提高到3.0~4.0m/min,150mm×150mm方坯拉速由1.5m/min提高到2.5~3.0m/min。目前,我國(guó)不少鋼廠的小方坯連鑄機(jī)經(jīng)過(guò)高效化改造后,單流年產(chǎn)量已達(dá)到15~20XX的國(guó)際水平。3.2.2提高連鑄機(jī)作業(yè)率提高連鑄機(jī)作業(yè)率的技術(shù)有:(1)長(zhǎng)時(shí)間澆注多爐連澆技術(shù):異鋼種多爐連澆;快速更換長(zhǎng)水口;在線調(diào)寬;結(jié)晶器在線快速調(diào)厚度(只需25~30min);在線更換結(jié)晶器(小方坯);中間包熱循環(huán)使用技術(shù);防止浸入式水口堵塞技術(shù)。(2)長(zhǎng)時(shí)間澆注連鑄機(jī)設(shè)備長(zhǎng)壽命技術(shù):長(zhǎng)壽命結(jié)晶器,每次鍍層的澆鋼量為20XX0萬(wàn)t;長(zhǎng)壽命的扇形段,上部扇形段每次維修的澆鋼量100萬(wàn)t,下部扇形段每次維修的澆鋼量300~400萬(wàn)t。(3)防漏鋼的穩(wěn)定化操作技術(shù):結(jié)晶器防漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng);結(jié)晶器漏鋼報(bào)警系統(tǒng);結(jié)晶器熱狀態(tài)運(yùn)行檢測(cè)系統(tǒng)。(4)縮短非澆注時(shí)間維護(hù)操作技術(shù):上裝引錠桿;扇形段自動(dòng)調(diào)寬和調(diào)厚技術(shù);鑄機(jī)設(shè)備的快速更換技術(shù);采用各種自動(dòng)檢測(cè)裝置;連鑄機(jī)設(shè)備自動(dòng)控制水平。3.3提高連鑄坯質(zhì)量技術(shù)3.3.1提高連鑄坯潔凈度技術(shù)(1)連鑄坯潔凈度評(píng)價(jià)包括:鋼總氧量T[O];鋼中微觀夾雜物(<50μm);鋼中大顆粒夾雜物量(>50μm)。不同產(chǎn)品對(duì)鋼中潔凈度要求如表6所示。[6][5]8(2)連鑄坯潔凈度是一個(gè)系統(tǒng)工程。就連鑄過(guò)程而言,要得到潔凈的連鑄坯,其任務(wù)是:爐外精煉獲得的“干凈”鋼水,在連鑄過(guò)程中不再污染;連鑄過(guò)程中應(yīng)創(chuàng)造條件在中間包和結(jié)晶器中使夾雜物進(jìn)一步上浮去除。連鑄過(guò)程鋼水再污染,主要決定于鋼水二次氧化、鋼水與環(huán)境(空氣、渣、包襯)相互作用、鋼水流動(dòng)的穩(wěn)定性、鋼渣乳化卷渣。(3)連鑄過(guò)程控制鋼潔凈度對(duì)策:保護(hù)澆注;中間包冶金技術(shù),鋼水流動(dòng)控制;中間包材質(zhì)堿性化(堿性復(fù)蓋劑,堿性包襯);中間包電磁離心分離技術(shù);中間包熱循環(huán)操作技術(shù);中間包的穩(wěn)定澆注技術(shù);防止下渣和卷渣技術(shù);結(jié)晶器流動(dòng)控制技術(shù);結(jié)晶器EMBR技術(shù)。3.3.2提高鑄坯表面質(zhì)量的控制技術(shù)鑄坯表面質(zhì)量好壞是熱送熱裝和直接軋制的前提條件。鑄坯表面缺陷的產(chǎn)生主要決定于鋼水在結(jié)晶器的凝固過(guò)程。要清除鑄坯表面缺陷,應(yīng)采用以下技術(shù):結(jié)晶器鋼液面穩(wěn)定性控制;結(jié)晶器振動(dòng)技術(shù);結(jié)晶器內(nèi)凝固坯殼生長(zhǎng)均勻性控制技術(shù);結(jié)晶器鋼液流動(dòng)狀況合理控制技術(shù);結(jié)晶器保護(hù)渣技術(shù)。3.3.3提高連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的控制技術(shù)連鑄坯內(nèi)部缺陷一般情況在軋制時(shí)能焊合消除,但嚴(yán)重時(shí)會(huì)使中厚板力學(xué)性能惡化,使管線鋼氫脆和高碳硬線脆斷。鑄坯內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生主要決定帶液芯的鑄坯在二冷區(qū)的凝固過(guò)程。要消除鑄坯內(nèi)部缺陷,可采用以下技術(shù)措施:低溫澆注技術(shù);鑄坯均勻冷卻技術(shù);防止鑄坯鼓肚變形技術(shù);輕壓下技術(shù);電磁攪拌技術(shù);凝固末端強(qiáng)冷技術(shù);多點(diǎn)或連續(xù)矯直技術(shù);壓縮鑄造技術(shù)。[7]4最新連鑄技術(shù)的發(fā)展4.1近終形連鑄技術(shù)的發(fā)展世界鋼鐵生產(chǎn)者開(kāi)始尋求技術(shù)改進(jìn)以擴(kuò)展連鑄的優(yōu)勢(shì)。1989年,德國(guó)供應(yīng)商SMS首次在美國(guó)的一個(gè)小型鋼廠紐柯鋼廠安裝了一臺(tái)薄板坯連鑄機(jī)。新設(shè)計(jì)了漏斗形結(jié)晶器,其它與傳統(tǒng)連鑄機(jī)相似。導(dǎo)致世界范圍內(nèi)薄板坯連鑄機(jī)的商業(yè)化發(fā)展,其厚度范圍在40~70mm之間,典型拉速為5.5m/min。薄板坯連鑄機(jī)的成功并沒(méi)有使鋼鐵工作者進(jìn)一步尋求技術(shù)進(jìn)步的腳步停止,其代表為R&D在貝西默的獨(dú)創(chuàng)帶鋼連鑄概念。1999年,鋼鐵巨頭Nucor/BHP/IHI及ThyssenKruppsteel/Usinor/VAI開(kāi)始商業(yè)化推廣他們的Castrip工藝及Eurostrip工藝,可以直接從鋼水生產(chǎn)出帶鋼(見(jiàn)圖2)。圖2雙輥帶鋼鑄機(jī)在普遍采用的雙輥帶鋼連鑄工藝中,鋼液倒入兩個(gè)柜式旋轉(zhuǎn)輥中。兩個(gè)陶瓷側(cè)板擠壓裝有鋼液的鑄輥的前面。鋼殼在兩個(gè)輥面間形成,熔融金屬喂入彎月面。坯殼生長(zhǎng)至兩輥間的接觸點(diǎn)(最窄點(diǎn)),在這里兩坯殼相接觸,當(dāng)它們通過(guò)鑄輥時(shí)形成連續(xù)的鋼帶,從結(jié)晶器下面出鑄機(jī)。至形成2mm厚的凝固鋼帶僅需0.4s。典型的鑄速為40~130mm/min,依賴于帶鋼厚度、鑄輥尺寸和溶池高度。鋼梁的首次近終形連鑄是鑄成“狗骨”形毛坯取代正方形或矩形截面,可生產(chǎn)的梁毛坯尺寸為(480~1050)mm×(355~450)mm×(120XX65)mm,鑄速為0.45~2.5m/min,其軋制成本較低,生產(chǎn)率較高,能耗降低。4.2結(jié)晶器幾何形狀的演變結(jié)晶器是鑄機(jī)的心臟,結(jié)晶器設(shè)計(jì)相應(yīng)決定了鑄速和生產(chǎn)率。為提高鑄速和生產(chǎn)率,需要適當(dāng)?shù)慕Y(jié)晶器幾何形狀,以提高熱傳輸和降低結(jié)晶器摩擦。4.2.1厚板坯連鑄機(jī)的直結(jié)晶器從傳統(tǒng)的弧形結(jié)晶器到直結(jié)晶器的采用,保證在整個(gè)結(jié)晶器長(zhǎng)度內(nèi)鑄流、坯殼與結(jié)晶器銅板的均勻接觸。使坯殼快速均勻生長(zhǎng),降低拉漏危險(xiǎn)。而且,非金屬夾雜容易上升到熔池,保證鑄坯的優(yōu)良內(nèi)部質(zhì)量。4.2.2小方坯的多段結(jié)晶器多段結(jié)晶器對(duì)高速小方坯連鑄降低漏鋼率較為有效,它由一個(gè)主筒結(jié)晶器和與之相連的約320XX長(zhǎng)的剛性第二段組成。第二段由4塊固定在底板上的水冷銅板組成,通過(guò)一個(gè)支架和基板套在主結(jié)晶器的外面。連鑄過(guò)程中,冷卻板通過(guò)彈簧作用輕壓鑄坯,冷卻板噴冷卻水加快熱傳輸,冷卻水直接垂直噴射到小方坯蓋板上。這種工藝中,鑄速可達(dá)4~4.3m/min,高于傳統(tǒng)有足輥結(jié)晶器連鑄機(jī)的3.5m/min,而且,漏鋼率也較傳統(tǒng)鑄機(jī)降低0.50%~1.0%。4.2.3錐度結(jié)晶器錐度結(jié)晶器可用于大方坯/小方坯和板坯連鑄機(jī),拋物線結(jié)晶器的引入成為連鑄歷史的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。結(jié)晶器錐度依賴于鋼種和鑄速,結(jié)晶器設(shè)計(jì)上考慮鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)的鑄坯收縮,以使結(jié)晶器與鑄坯接觸,保證良好傳熱。在高速澆鑄下,鋼在結(jié)晶器內(nèi)的停留時(shí)間非常短,因此,坯殼必須有足夠的強(qiáng)度以承受液態(tài)鋼水的靜壓力,為此,結(jié)晶器筒在不同段設(shè)計(jì)成多種錐度,主要考慮鋼水收縮,保證鋼坯與結(jié)晶器的良好接觸。另一個(gè)發(fā)展方向是在板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器采用有導(dǎo)角的拋物線錐度,保證整個(gè)結(jié)晶器長(zhǎng)度內(nèi)鑄坯與銅板直接接觸,促進(jìn)坯殼快速均勻生長(zhǎng)。導(dǎo)角減小了結(jié)晶器摩擦,因此可減少銅板磨損。其應(yīng)用可改善鑄態(tài)組織、減少鑄坯角部?jī)?nèi)部質(zhì)量缺陷、降低側(cè)邊鼓肚。4.2.4小方坯鑄機(jī)的結(jié)晶器長(zhǎng)度對(duì)高速小方坯,提高結(jié)晶器筒長(zhǎng)100~20XXm,使總長(zhǎng)超過(guò)傳統(tǒng)的900mm,提高鋼在結(jié)晶器內(nèi)的停留時(shí)間,從而提高坯殼強(qiáng)度。4.3結(jié)晶器振動(dòng)的改進(jìn)4.3.1液壓結(jié)晶器振動(dòng)理想的結(jié)晶器振動(dòng)是充分利用結(jié)晶器優(yōu)化設(shè)計(jì)的前提。液壓結(jié)晶器振動(dòng)采用二個(gè)液壓缸控制伺服閥,每個(gè)伺服閥預(yù)先設(shè)定設(shè)置點(diǎn),將結(jié)晶器設(shè)置成周期性振動(dòng)。對(duì)伺服閥儲(chǔ)存不同的設(shè)置點(diǎn)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的振動(dòng)速度曲線,正弦函數(shù)是基本的振動(dòng)型式。不同速度曲線的振頻和振幅不同,在澆鑄過(guò)程中,鑄速函數(shù)能自動(dòng)與預(yù)設(shè)定的函數(shù)序列相適應(yīng)。其優(yōu)點(diǎn)包括:振動(dòng)曲線、振幅、振頻的在線控制,減少結(jié)晶器摩擦,減輕結(jié)晶器機(jī)械運(yùn)動(dòng),減輕鑄件振痕,提高操作安全和減少維護(hù)等。4.3.2板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器振動(dòng)的三角模式結(jié)晶器振動(dòng)利于保護(hù)最初形成的坯殼,需要一個(gè)合理的結(jié)晶器正向和負(fù)向振動(dòng)以降低坯殼的拉應(yīng)力,使結(jié)晶器潤(rùn)滑渣充分滲入并沿模壁鋪展。在正弦振動(dòng)中,主要問(wèn)題是在每個(gè)振幅中,正滑脫時(shí)間較短,高頻振動(dòng)器使結(jié)晶器摩擦增大。為此,開(kāi)發(fā)了三角模式振動(dòng),通過(guò)調(diào)整振動(dòng)速度,使向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)于向下運(yùn)動(dòng),這種較長(zhǎng)的正滑

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