精炼-案例分析.ppt

切割完毕等待运出的板坯 方坯连铸机正视图 方坯连铸机侧面图 方坯连铸机侧面图 1.2.5 钢铁冶金流程 现代连铸技术和钢铁冶金流程 现代连铸技术和钢铁冶金流程 模铸流程： 1、原料 2、烧结 3、矿槽 4、高炉出铁 5、兑铁 6、转炉出钢 7、浇注 8(8’)、钢锭 9、均热炉 10、初轧机 11(11’)、板坯库 12、加热炉 13、精轧机－卷取 14、成品库 连铸流程： 1、原料 2、烧结 3、矿槽 4、高炉出铁 5、兑铁 6、转炉出钢 7、精炼 8、连铸 9(9’)、板坯库 10、加热炉 11、轧制－卷取 12、成品库 薄板坯连铸－连轧流程： 1、原料 2、烧结 3、矿槽 4、高炉出铁 5、兑铁 6、转炉出钢 7、精炼 8、连铸 9、板坯输送 10、加热炉 11、轧制－卷取 12、成品库 现代连铸技术和钢铁冶金流程 现代连铸技术和钢铁冶金流程 现代连铸技术和钢铁冶金流程 * 1、绪 论 北 京 2010 主要内容 1 凝固现象与金属铸造工艺 1.1.1 凝固现象 1.1.2 凝固理论的发展 1.1.3 凝固过程的基本特征 1.1.4 影响金属凝固过程的因素 1.1.5 金属铸造工艺 1.2. 钢铁冶金流程和现代连铸技术 1.1 凝固现象与金属铸造 1.1.1 凝固现象：（Solidification)液态向固态转变的相变过程； 典型的自然界凝固现象 工业中的凝固现象 人类利用凝固过程的历史可以追溯到公元前4000年前后标志人类文明进程的铜器时代！ 第一阶段：（20世纪，50~60年代：经典凝固理论的诞生时期 ） 一代大师Chalmers(多伦多大学) 指导Tiller、Jackon和Rutter于50年代初提出了著名的“成分过冷理论” 培养了Weinberg,Jackson,Tiller,Rutter,Aust,Bolling等一批著名的凝固学家= , 1964年出版了“凝固原理” 1.1.2 凝固理论的发展 Flemings（MIT） Flemings等从工程的角度出发，进一步考虑了凝固过程两相区的液相流动效应。提出局部溶质再分配方程等理论模型，推动了凝固理论的发展 1974年出版了“Solidification Processing” 1.1.2 凝固理论的发展 * 大野笃美 1964年开始，受北大西洋海面冰山的启发，用氯化铵水溶液模拟观察钢锭的凝固过程。发现了等轴晶产生游离现象，并提出了在凝固前沿“过冷度减小”的概念。 1973年出版了“金属凝固学” 1.1.2 凝固理论的发展 第二阶段60——80年代，经典凝固理论的应用 凝固组织和凝固过程的优化和控制 ： 提高大型铸钢锭、铸件的冶金质量 连铸电磁搅拌 快速凝固技术 定向凝固、 半固态铸造 1.1.2 凝固理论的发展 第三阶段（20世纪80年代——现代凝固理论的发展 ） 推动力： 极端条件下的凝固过程：快速、极低速 特殊条件下：微重力凝固、超重力凝固、超高压凝固 计算机的应用：使得过去无法求解的问题成为可能 代表性理论： 快速凝固理论 凝固过程组织形态选择的时间相关性和历史相关性理论 枝晶间距选择的容许范围 1.1.2 凝固理论的发展 1.1.3 金属凝固过程的基本特征 放出热量 液态钢的显然 —— 20KJ/Kg 钢 凝固潜热 —— 300K J/Kg 钢 固态钢的显热 —— 900－1000KJ/Kg钢 体积收缩——疏松、缩孔 选分结晶——偏析 形成晶粒 1.1.4 影响金属凝固过程的因素： 传热 传质 流体流动 1.1.5 金属铸造工艺 金属成型工艺 金属材料的一般加工过程 铸造：Casting—to pour hot metal into a specially shaped container (mould) to make a cast. 金属液＋铸模＝铸件（铸锭、铸坯） 1.1.5 金属铸造工艺 凝固理论－铸造、连铸的理论基础 钢铁生产过程 采矿→炼铁→炼钢→浇注→轧制(加工成型) 物质形态 冶金方法 学科 液← 化学冶金 冶金 →固 物理冶金 材料 1.2 钢铁冶金流程与现代连铸技术 1.2.1 钢水浇注工艺 将冶炼合格的钢水变成一定形状的钢钉或钢坯，是炼钢产品的最终成形工序。其产品可作为下一步轧钢工序的原料。 可分为： 锭模浇注：产品为钢锭 连续铸钢：产品为钢坯 压力浇注 真空浇注 1.2.1 钢水浇注工艺 模铸工艺 下注法：钢液由钢包经过中注管、流钢砖、再分别从钢锭模底部注入钢锭模下部。 1.2.2 钢水浇注工艺 连铸工艺 直接将钢液用连铸机连续浇注、冷凝、切割成钢坯。 1.2.3 连铸工