方坯连铸机电子教案.ppt

连 续 铸 钢, 方 坯 篇,一、钢的浇注钢的浇注有钢锭模浇注（模铸）、连续铸钢（连铸）、压力浇注、真空浇注常用的有模铸和连铸1、连铸机分类,常见的几类连铸机的特点比较表,二、弧形连铸机的几个重要参数,台数：凡是共用一个钢包同时浇注一流或 多流铸坯的一套连铸设备，称为一台连铸机 机数：具有独立的传动系统和工作系统，当其他组出事故时仍照常工作的一组设备称为一个机组一台连铸机可由一机或多多机组成 流数：每台连铸机所能同时浇注铸坯的总根数称为连铸机流数圆弧半径：铸机的圆弧半径R指铸坯外弧曲率半径，单位是m它是确定弧形连铸机总高度的重要参数，也标志所能浇注铸坯厚度范围 铸坯断面尺寸规格 小方坯：70mm70mm200mm200mm 大方坯：200mm200mm450mm450mm 矩形坯：150mm100mm400mm560mm 板坯： 150mm600mm300mm2640mm 圆坯： 80mm450mm,三、连铸机的工艺参数,根据铸坯的断面尺寸参考最终成材断面与铸坯断面的压缩比，同时根据炼钢能力确定连铸工艺参数 1、拉坯速度：可用经验公式来选取 1.1 用铸坯断面确定拉速 Vc=KL/F 式中 L铸坯断面周长，mm； F铸坯断面面积，mm2； K断面形状速度系数，mmm/min。

1.2 用铸坯的宽厚比确定拉坯速度 铸坯的厚度对拉坯速度速度影响最大，由 于板坯的宽厚比较大，所以可采用以下经验公式确定拉速： Vc=f/D 式中 D铸坯厚度，mm； f 系数，mmm/m2,1.3 最大拉坯速度 限制拉坯速度的因素主要是铸坯出结晶器下口坯壳的安全厚度（最小坯壳厚度）对于小断面铸坯壳安全厚度为810mm；大断面铸坯坯壳安全厚度不小于15mm 根据凝固定律：=K凝 或 =K凝,,,,式中 K凝凝固系数，mm/min1/2；铸坯综合凝固系数K凝为2430 mm/min1/2为保险起见，板坯 K凝取值较小，碳素钢K凝取28 mm/min1/2 ，弱钢冷却钢种K凝取2425mm/min1/2 最大拉坯速度： Vmax=（Km/min）2 Lm 式中 Vmax最大拉坯速度，m/min； Lm 结晶器有效长度，mm； Km 结晶器内钢液凝固系数，mm/min1/2；结晶器凝固系数可用经验公式Km=37.5/D0.11估算 min最大坯壳厚度，mm2、圆弧半径 用经验公式确定基本圆弧半径，也是连铸机最小圆弧半径： RcD 式中 R连铸机圆弧半径； D铸坯厚度； c系数，一般中小型铸坯取3040；大型板坯及合金钢，取40以上。

国外，普通钢种取3335，优质钢取42453、液相深度 液相深度L液是指铸坯从结晶器液面开 始到铸坯中心液相凝固终了的长度，也称为液心长度 液相深度是确定连铸机二次冷却区长度的重要参数；对于弧形连铸机来说，液相深度也是确定圆弧半径的主要参数，它直接影响铸机的总长度和总高度 L液=Vct,式中 L液连铸坯液相深度，m； Vc拉坯速度，m/min； t 铸坯完全凝固所需要的时间，min 铸坯厚度D与完全凝固时间t之间的关系由下式表示： D=2K凝 故： t=D2/4K2凝 得出液相深度与拉坯速度的关系式： L液= Vc,液相深度与铸坯厚度、拉坯速度和冷却速度有关铸坯越厚，拉速越快，液相深度就越长，连铸机也越长在一定范围内，增加冷却强度，有助于缩短液相深度但对一些合金钢来说，增加冷却强度是不允许的， 4、冶金长度 根据最大铸坯厚度、最大拉速确定的液相深度L冶冶金长度是连铸机的重要结构参数，决定着连铸机的生产能力，也决定,了铸机半径或高度，从而对二次冷却区及矫直区结构乃至 铸坯的质量都会产生重要影响 L冶= 5、铸机长度 铸机长度L机是从结晶液面到最后一对拉矫辊之间的实际长度。

这个长度应该是冶金长度的1.11.2倍 L机=（1.11.2）L冶,6、流数的选择 连铸机的流数可按下式确定： 式中 n1台连铸机浇注的流数； G钢包容量，t； Vc平均拉坯速度，m/min； 连铸坯密度，t/m2； t允许浇注时间，min钢包内最大允许浇注时间可用下式计算： tmax=（lgG-0.2）f/0.3 式中 tmax最大允许浇注时间，min； G钢包容量，t； f 质量系数；取决于钢包所允许的温度损失，一般钢种取10，要求低的钢种取16三、方坯连铸机主要设备 1、平台上设备,,1.1 钢包回转台 钢包回转台是现代连铸中应用最普遍的运载和承托钢包进行浇注的设备，通常设置于钢水接受跨与浇注跨柱列线之间 钢包回转台能够在转臂上同时承放两个钢包，一个用于浇注，另一个处于待浇状态浇注前用钢水接受跨内的吊车将装满钢水的钢包放在回转台上，通过回转台回转使钢包停在中间包上方供应钢水浇注完的空包则通过回转台回转运回到钢水接受跨从而实现钢液的异跨运输回转台可以减少换包时间，有利于实现多炉连浇，对连铸生产过程的干扰少，占地面积小。

钢包回转台主要有直臂式和双臂式两类1.2 中间包 中间包也叫做中包、中间罐中间包是位于钢包与结晶器之间用于钢液浇注的过渡装置，其主要作用是： （1）中间包可减少钢液静压力，稳定注流； （2）中间包有利于夹杂物上浮，净化钢液； （3）在多流连铸机上，中间包将钢液分配给每个结晶器； （4）在多炉连浇时，中间包贮存一定量的钢液，更换钢包时不会停浇；,（5）根据连铸对钢质量要求，也可将部分炉外精炼手段移到中间包内实施，即中间包冶金 可见，中间包有减压、稳流、去渣、贮钢、分流和中间包冶金等重要作用1.3 中间包车 中间包车是用来支承、运输、更换中间包的设备；车的结构要有利于浇注、捞渣和烧氧等操作；同时还应具有横移、升降调节和称量功能 设置在连铸浇注平台上，一般每台连铸机配备两台中间包车，互为备用，当一台浇注时，另一台处于加热烘烤位置利于快速更换中间包，提高连铸机作业率 中间包车的形式有门型、半门型和悬挂型2、冶金区,2.1 结晶器 结晶器是一个水冷的钢锭模，是连铸机的核心部件，称之为连铸设备的心脏 结晶器的作用：钢液在结晶器内冷却、初步凝固成型，且均匀形成具有一定厚度的坯壳。

结晶器采用冷却水冷却，通常称为一次冷却 结晶器的要求：凝固过程是在坯壳与结晶器壁连续、相对运动下进行的为此，结晶器应具有良好的导热性和刚性，不易变形；重量要轻，以减少振动时的惯性力；内表面耐磨性要好，以提高寿命；结晶器结构要简单，便于制造和维护结晶器的结构有管式结晶器和组合式结晶器两种 结晶器的重要参数：倒锥度钢液在结晶器内冷却凝固生成坯壳，进而收缩脱离结晶器壁，产生气隙因而导热性能大大降低，由此造成铸坯的冷却不均匀；为了减小气隙，加速坯壳生长，结晶器的下口要比上口断面略小，称结晶器倒锥度倒锥度过小则气隙较大，可能导致铸坯变形、纵裂等缺陷；倒锥度太大又会增加拉坯阻力，引起横裂甚至坯壳断裂2.2 结晶器振动 结晶器的振动装置用于支承结晶器，并使其上下往复振动以防止坯壳与结晶器粘结而被拉裂；且有利于保护渣在结晶器壁的渗透，保证结晶器充分润滑和顺利脱模 目前结晶器的振动主要有正弦振动和非正弦振动两种方式 连铸机振动机构有短臂四连杆式振动机构、四偏心轮振动机构和差动液压振动机构2.3 二次冷却系统 坯壳出结晶器之后进入二次冷却装置受到的冷却称为二次冷却，二次冷却系统装置又称为二次冷却段或二次冷却区，简称二冷区。

2.3.1 小方坯机二次冷却装置 小方坯铸坯断面小，在出结晶器时已形成足够厚度的坯壳，一般情况下，不会发生变形现象因此很多小方坯连铸机的二次冷却装置较简单，通常只在弧形段的上半部喷水冷却铸坯，下半段不喷水在整个弧形段少设或者不设夹棍2.3.2 大方坯连铸机二次冷却装置 大方坯铸坯较厚，出结晶器下口后铸坯有可能发生鼓肚现象，其二次冷却装置分为两部分上部四周均采用密排夹辊支撑，喷水冷却；二冷区的下部铸坯坯壳强度足够时，可像小方坯连铸机下部那样不设夹辊2.4 拉矫机 拉矫机作用： （1）在浇铸过程中能克服结晶器和二次冷却装置的阻力，顺利地把铸坯拉出并矫直 （2）能调节拉速以适应不同工艺要求，如改变钢种、断面等对采用调整拉速来进行结晶器液面自动控制的拉坯系统应能实现闭环控制； （3）能实现完全凝固或带液相铸坯的矫直，并保证矫直过程中不影响铸坯质量； （4）在满足工艺要求的条件下，结构应简单，便于安装调整,钢在6001200时的力学性能,从表中可见当铸坯温度从9501000（矫直温度）下降到600时其s将会增加24倍拉矫机的形式：,2.5 引锭杆 引锭杆是结晶器的“活底”开浇前用它堵住结晶器下口，浇注开始后，结晶器内的钢液与引锭杆凝结在一起，通过拉矫机的牵引，铸坯随引锭杆连续地从结晶器下口拉出，直到铸坯通过拉矫机，与引锭杆脱钩为止，引锭装置完成任务，铸机进入正常拉坯状态。

引锭杆运至存放处，留待下次浇注时使用引锭杆有挠性和刚性两种结构挠性引锭杆一般制成链式结构，链式引锭杆又有长节距和短节距之分 刚性引锭杆实际上是一根带钩头的实心弧形钢棒，适应于小方坯连铸机 引锭杆存放装置：上装式和下装式3、辊道输送装置 切割前辊道、切割区辊道、运输辊道、冷床区辊道、升降挡板、固定挡板,4、出坯设备 翻钢机、移钢机、翻转冷床、推钢机、拉钢机、铸坯存放台架,。