连铸的概述.PPTVIP

第一讲：连铸的概述 主讲人: 王自东 教授 有趣的例子 线性方程： X+1=0 X=-1 非线性方程： 各学科之间联系及相互作用？ 大学生为什么要好好学习？ 古语中“莫因善小而不为，莫因恶小而为之”？ 现实生活中怎样才能成才？ 数学中小参数的作用？ 目前的研究方法 以凝固为例，目前主要研究方法 （1） 实验方法 合金成分的优化、组织性能的测试、组织 形态的形成机制 （2）数值模拟的方法 计算材料科学、利用相场法模拟组织与形 态等 （3）数学物理的方法 利用数学物理方法建立物理模型，解微分方程，得到其精确解 目录 连铸机的类型 结晶器、二次冷却区、拉矫机、切割 装置等设备安装在水平位置上。 中间包与结晶器是紧密相连的, 相连处装有分离环。 拉坯时，结晶器不振动，而是通过拉 坯机带动铸坯做拉-反推-停不同 组合的周期性运动来实现的。 水平连铸机的特点 连铸机的类型 水平连铸机的优点 高度最低的连铸机 设备简单 投资省 维护方便 结晶器内钢液静压力最小，避免了铸坯的鼓肚变形。 中间包与结晶器之间是密封连接，有效地防止了钢液流动过程的二次氧化，铸坯的清洁度高，夹杂物含量少，一般仅为弧形连铸机的1/8-1/6。 连铸机设备组成 连铸机主要由熔化保温炉、结晶器和牵引机等部件组成。以通用的弧形连铸机为例。 连铸机设备组成 弧形连铸机 组成 盛钢桶和中间罐 结晶器 二次冷却装置 拉坯矫直机 切割装置 引锭杆 （1）盛钢桶和中间罐 盛钢桶多用旋转台承托，便于调换盛钢桶连续供钢水。钢水浇进结晶器之前先通过中间罐,调整钢水静压力,保持钢水流动平稳。中间罐可快速调换使用，以保证钢流浇铸不间断并实现多炉连浇。在中间罐水口下设有事故溢流槽，使废钢流入垃圾罐。 连铸机设备组成 （2）结晶器 以纯铜或铜合金材料作内壁，用钢框架密封箍住。内壁和外框间留有冷却水通路。结晶器内衬铜壁一般厚6～24毫米，长600～1100毫米，在结晶器旁侧装设杠杆机构的机械联锁振动机构，使结晶器沿弧形曲线上下振动。结晶器内壁的润滑有两种方法:对厚度150毫米以上铸坯一般采用伸入式水口加保护渣粉浇铸工艺，对小于150毫米铸坯采用油润滑。 连铸机设备组成 （3）二次冷却装置 结晶器出口至拉坯矫直机之间，沿弧形曲线以多组导辊作铸坯前进的轨道，导辊中间穿插多组冷却水喷嘴进行二次冷却，加速钢流凝固。 （4）拉坯矫直机 在二冷区后段设有多支点拖辊，曳拉和矫直铸坯前进。 （5）切割装置 用氧气乙炔火焰或机械剪切割铸坯，这项装置和拉坯矫直机前进方向的速度应相互配合。 （6）引锭杆 是许多金属环节连接构成的可挠长杆。可与铸坯一样由拉坯矫直机夹持，沿导辊曲线移动。朝结晶器方向一端的引锭杆为凹形锁头，承接钢水，牵拉铸坯。 连续铸钢工艺 连续铸钢时,一面启动结晶器振动,进行润滑和开放冷却水，一面启动拉坯矫直机拖引锭杆运转，铸坯随引锭杆拉曳前进，铸坯过拉坯矫直机到一定位置后，脱卸并移开引锭杆，铸坯本身由拉坯矫直机继续拉曳。前进的铸坯按定尺长度逐次切割，输送、堆存，待全炉钢水铸完为止。在生产中应力争多炉连铸，以提高经济效益。 连铸工艺 钢水成分和温度控制 拉速控制 冷却控制 连续铸钢工艺 （1）钢水成分和温度控制 一般用伸入式水口或吹氩密封保护钢流，或两者兼用，以防止钢水二次氧化。钢水含铝高时容易产生粘膜堵塞水口,用定径水口浇铸小方坯,一般控制钢水的含铝量小于0.06%。对铝镇静钢或对含铝量有一定要求的钢种,常从结晶器上口以铝条或铝粒加入钢水,而不经过中间罐水口。钢水浇铸温度一般高于钢的凝固点20～50℃。 （2）拉速控制 在保证铸坯质量和安全生产的前提下，拉速主要受铸坯凝固速度的制约。其关系式为:S=Ks。式中s为钢凝固层厚度(毫米)，s为凝固时间（分）。一定的s值应保证硬壳不破裂和安全生产,K值为23～32,视钢种、断面、钢水温度和拉速变化而定。拉速过快易发生漏钢、断接等；拉速慢则易发生铸坯表面不光整、结疤等。 连续铸钢工艺 (3)冷却控制 连续铸钢的冷却区集中在结晶器、二冷段和后部工序冷却等三个部分。一般认为结晶器段占冷却量的14～20%，二冷段占23～30%。冷却强度过大和拉速不适应时，会造成铸坯内裂和外裂纹。冷却强度过小和不均匀则易产生铸坯鼓肚、漏钢等现象。冷却强度必须随钢种、铸坯温度和拉速快慢进行控制调节。 连铸坯的缺陷 在浇铸生产过程中，由于钢水成分、温度、浇铸速度、冷却水强度等控制不当，以及铸机设备安装不合规格等原因，可造成与模铸相似的各种缺陷。与模铸钢