小方坯连铸机工艺培训课件

方坯连铸工艺培训课件 1、方坯连铸工艺流程简图2 2、方坯连铸基本参数 铸坯断面： 150×150mm 定尺长度： 612m（实际最短生产过 9.25的，拉速 2.1m/min） 主要生产钢种：碳素结构钢、低合金结构钢。 55Q （轻轨钢）Q195（碳素结构钢，建筑，结构，摩托车架） 热轧带肋钢筋 HRB335/335E （二级）HRB400/400E （三级） HRB500/500E （四级） Q235 （普碳钢，建筑、化工） 3、主要经济技术指标 序号 项 目 指标 1 铸机流数 6机6流 2 基本弧形半径 R8/16m刚性引锭杆 3 流间距 1250mm 4 结晶器长度 900mm 5 冶金长度 12.5m(矫直)；25m(切割) 6 铸坯断面尺寸 150×150mm 7 定尺长度 612m 8 拉坯速度 2.03.0m/min 9 与转炉配合需要拉速 2.3m/min 10 浇铸准备时间 25min 11 平均连浇炉数 15炉/次 12 平均金属收得率 97 13 铸机年作业率(天) 87(318天) 14 铸机配合生产能力 1×100万t/a 15 铸机设备生产能力 1×120万t/a3 连铸机主要设备性能 4.1 钢包汇总台 4.1 钢包回转台 功能 支承钢包并将满包从受包位旋转到中间罐上方的浇 铸位。 结构型式 直臂式。主要由回转臂、回转支承系统、回转台底 座、基础框架、传动装置及钢包加盖装置等部分组4 成。 主要技术参数 双臂最大承重 2×125t 回转半径 4.9m 回转速度 01.0r/min 回转范围 360度 事故回转 180 度 4.2 中间罐 功能 保证连浇；均匀分配钢流到结晶器；促使夹杂物上 浮。 结构型式 中间罐为梯形带盖式， 主要技术参数 中间罐最大容量 20t 钢水液面高度 工作液面：800mm 溢流液面：900mm 4.3 中间罐车5 功能 支承中间罐，并运载中间罐在烘烤位和浇铸位之间 移动。 结构型式 半悬挂（高低腿）式。主要由车架、走行机构、横 移机构、摆槽、液压升降机构及驱动系统等 主要技术参数 最大承载重量 60t 走行速度 020m/min 横移行程 ±50mm 升降行程 500mm 4.4 中间罐烘烤(干燥)装置6 功能 加热（预热）中间罐，降低第一包钢水的温降。 结构型式 中间罐烘烤(干燥)装置由支座、风机、电液推杆、 管件、阀门、烧嘴等组成。 主要技术参数 烘烤时间 180 min 烘烤温度 1000 4.5 结晶器7 功能 将钢水凝结成型，使浇入其中的钢水快速冷却。在 引锭头拉出结晶器铜管后，凝结的钢水坯壳能承受 内部还未凝固的钢水静压力。 结构型式 结晶器为套管式，主要由内壁镀铬的三维立体锥度 铜管、精密加工成型的整体铜水套、钢结构外壳、 上下法兰、卡板及密封件等部分组成。铜管材质为 磷脱氧铜。 主要技术参数 铜管长度 900mm 水 缝 4mm 水 压 1.01.3MPa 水 量 2200 l/min 4.6 结晶器振动装置 功能 支承结晶器并使其沿弧线方向上下振动，防 止钢水凝固时与结晶器铜管内壁粘结。 结构型式 采用板簧导向刚性支撑式。主要由固定座、 振动架、连杆、传动装置及润滑系统等部分 组成。 主要技术参数 振 幅 ±34mm 振动频率 35333次/min8 振动负荷 25 kN 4.7 喷淋集管组 功能 对出结晶器的初生铸坯进行二次冷却。 结构型式 主要由不锈钢喷淋管、活接头、不锈钢喷嘴 及托架等组成, 喷淋管沿弧线纵向布置。 主要技术参数 冷却段数 3（含喷淋环） 喷淋管长度 4.5m 喷嘴型号 3/8PZ17080QZ5*12 PZ8065QZ5*28PZ8047QZ5*28 4.8 导向段 功能 开浇时引导引锭杆进入结晶器并在浇铸时支 承铸坯。9 结构型式 导向段位于喷淋集管组与拉矫机之间，主要 由导向辊、支座、侧导辊、压辊及侧导板等 组成。 主要技术参数 导向辊数 3 导向辊直径 200 mm 4.9 拉矫机（自同步连续矫直拉矫机） 功能 开浇时送引锭杆进入结晶器、拉坯并对铸坯 进行矫直。 结构型式 主要由拉坯辊、脱坯矫直辊、机架、底座、 传动系统及液压系统等组成。辊子为合金锻 钢。上下拉坯辊开口度大小及脱坯动作的完 成由液压系统实现。电动机通过长轴和减速10 机传动，远离热源。机架及辊子内部通水冷 却。 主要技术参数 最大拉坯速度 4.3m/min（送引锭） 驱动辊数量 3 4.10 引锭杆及引锭杆存放装置 功能 开浇时引锭头堵住结晶器下口，把初步凝固 的铸坯拉出结晶器，引入拉矫机。 结构型式 主要由自适应型引锭头、刚性杆身、链条及 联接件、传动系统、导向轮及安全装置所组 成。铸机开浇前，启动存放装置电动机使引 锭杆下降至拉矫机内。引锭结束后，引锭杆 运行至存放位置。 主要技术参数 引锭杆外弧半径 R8m 引锭杆长度(弧度) 87° 送引锭杆速度 14.0m/min 4.11 切前/输送/出坯辊道 4.12 自动火焰切割机11 功能 按需要的定尺长度切割铸坯（612.5m） 。 结构型式 主要由切割摆动装置、同步夹紧装置、框架、 切割枪、凸轮机构、无动力返回系统和前后 支架等组成。 主要技术参数 切割速度 300 mm/min 切割同步行程 1700 mm 主要介质 氧气、焦炉煤气 4.13双向移钢机 功能 将铸坯移至冷床或热送辊道。 结构型式 主要由桥架、拨钢装置、运行轨道、车轮装 置、缓冲装置、电动机、制动器及减速器等12 组成。驱动装置通过桥架上的齿轮和轨道梁 上的齿条带动桥架行走，桥架上的拨钢装置 移送铸坯。 主要技术参数 行 程 20000mm(工作行程) 轨 距 13000mm 轮距/轮径 2100mm/D300mm 4.13翻转冷床 功能 翻转冷却铸坯，防止铸坯变形 结构型式 冷床为液压传动、步进翻转式。主要由横梁、 纵梁、传动梁、前V形齿条、前U型齿条、 床体盖板、液压缸、摇架、拉杆等组成。出 坯装置主要由轨道梁、纵梁、同步梁摇臂、 拉杆、立柱、推头小车、滑轨、偏心轴等组 成。 主要技术参数 铸坯长度 812 m 冷床大小 12×15 m 特点 液压驱动；由翻传冷床的传动装置通过拉杆、 摇臂驱动推头小车进行推钢，将翻转冷床上 的铸坯推放在出坯装置上，存放到一定数量 后由出坯吊具吊走。13 五、连铸坯质量连铸方坯的缺陷一般可分为表面缺陷、内部缺陷和形状缺陷。 表面缺陷包括：表面横裂纹、纵裂纹、星形裂纹、划伤、弯曲、切 面不齐、缩孔、气孔等 5.1 表面纵裂纹 定义与外观 沿拉坯方向，铸坯表面中心位置附近产生的裂纹，裂纹长 101500mm，宽0.13.5mm，深5mm。在结晶器弯月面区（钢液面 下 170mm）左右，钢液凝固在固相线以下发生 转变，导致凝 固厚度生产的不均匀性，由于热收缩使坯壳产生应力梯度，在薄弱 处产生应力集中，坯壳在表面形成纵向凹陷，从而形成纵向裂纹 原因：导致表面纵裂纹指数增加的因素有： （1）钢水成分 SP含量高；14 （2） Mn/S降低； （3）C=0.120.17%;包晶反应钢转变，收缩大，气隙形 成，坯壳折皱，结晶器热流不稳定，坯壳厚度生产不均匀性加重； （4）拉速增加； （5）保护渣熔化性能不良、液渣层过厚或过薄导致渣膜厚薄不均， 使局部凝固壳过薄。液渣层厚度10 mm; （6）结晶器液面波动5mm; （7）结晶器热流和冷却 （8）结晶器锥度不合适；（7）结晶器钢液流动 （9）水口不对中； （10）水口插入深度不合适。 （11）结晶器振动 振痕深； 5.2 表面横向裂纹15 定义与外观 生成于铸坯面部的横向裂纹，简称为表面横裂纹。与振痕共生， 深度27mm，长度较短，一般在550mm之间，裂纹处常常被FeO 覆盖。产生于结晶器初生坯壳形成振痕的波谷处，振痕越深，则横 裂纹越严重 原因： （1）钢水成分 C=0.080.15%，坯壳厚度生长不均匀性强，振 痕深，表面易产生凹陷或横裂纹 N含量高； （2）结晶器振动 振痕深度增加 负滑脱时间增加； （3）结晶器液面波动增加； （4）保护渣消耗量低，坯壳易与铜壁发生粘结； （5）二冷强度不合理，铸坯在脆性区矫直； （6）铸坯横向温差大，尤其是角部温度。 5.3 星形裂纹 裂纹位于铸坯表面常被 FeO 覆盖，经酸洗后才能被发现，表面裂纹 分布无方向性，形貌呈网状，深度可达14mm，有的甚至达16 20mm。 因及危害 （1）铜渗漏：在结晶器下部，铜板渣层破裂，发生固/固摩擦接触， Cu 局部粘附在坯壳上，Cu 的熔点为 1040，Cu 熔化沿奥氏体 晶界渗透，晶界被破坏而失去塑性，产生热脆。 （2）奥氏体晶界玷污：由于结晶器弯月面初生坯壳在张力和静压力 的作用下奥氏体晶界裂开，固/液界面富集溶质的液体进入裂纹，加 上晶界析出物，污染了晶界成为晶界薄弱点，是产生星状裂纹的起 点。 （3）铸坯在运行过程中进一步受到张力作用（鼓肚、不对中、冷却 不均匀等） ，裂纹进一步扩展。 （4）H 2 过饱和析出：当钢水中H5.5ppm 会出现网状裂纹废品， （5）晶间硫化物脆性：奥氏体晶界富集（Fe、Mn）S，熔点 9801000，晶界形成硫化物液体薄膜，在外力作用下形成网状裂 纹。 5.4 表面夹渣17 定义与外观镶嵌于铸坯表面或皮下的渣疤称为夹渣。形状不规则，深浅不 一，嵌入较浅的夹渣可能被二冷水冲刷掉，在铸坯表面形成凹坑。 原因：（1）结晶器液面急剧波动，造成保护渣卷入并镶嵌于坯壳 处。 （2）保护渣性能不良，渣条多，渣条未捞净，卷入并镶嵌于坯壳 处。 （3）钢水夹杂物多，流动性不好，中包水口壁上高熔点的大块附 着物突然脱落进入结晶器钢水。夹渣部位坯壳薄，容易破裂导致漏 钢；夹渣铸坯轧制后，钢材表面遗传为结疤。 5.5 划伤18 定义与外观 沿浇铸方向，在铸坯表面出现连续或断续的沟槽状机械损伤，尤 其在铸坯外弧、侧弧出现居多。 原因：（1）铸坯高温强度低。（2）足辊、二冷段辊子、支座上粘有冷钢（尤其是漏钢造成 的冷钢） ，造成铸坯被冷钢划伤。（3）二冷段辊子、切前辊、切后辊不能正常运转，造成铸坯 被辊子划伤。（4）铸坯跑偏，被导槽划伤。（5）拉矫辊表面有异物或不光滑。 5.6 脱方 定义与外观当方坯横截面上两个对角线长度不相等时称为脱方。19 成因及危害 原因：（1）结晶器四面水缝厚度不均匀，坯壳冷却不均匀。 （2）结晶器水缝被异物堵塞，坯壳冷却不均匀。 （3）喷嘴堵塞，二冷区铸坯四个面冷却不均匀。 （4）钢水 S 高 5.7 鼓肚 定义与外观铸坯的凝固壳鼓胀成凸面，主要发生在铸坯的两个侧弧面，凸 出最大可达 15mm。 成因及危害 （1）高温、高拉速。 （2）二冷强度不够，回温太快，凝固壳薄，受到内部钢水静压力的 作用，产生鼓肚变形。 （3）拉矫机压下量过大。 5.8 弯曲20 定义与外观铸坯纵向不平直现象称为弯曲。 原因：（1）连铸事故造成卧坯，铸坯在二冷室停留时间过长，温低 无法矫直。 （2）浇铸过程中铸坯冷却不均匀。 5.9 切面不齐 定义与外观 铸坯端面切割不平整、切斜严重或表面出现明显的切割沟槽称 为切割不良。