[工学]第五部分-金属压力加工.ppt

第五部分 金属压力加工 第一节 轧 制 薄板坯连铸技术的特点 1）板坯液芯长度短.传统厚板坯的液芯段长度一般为20— 25 m，而薄板坯液芯段的长度仅有5-6mm,使铸机结构简化。 2）铸坯热历程变化平稳，铸坯温度高且分布均匀.薄板坯的比 表面值是厚板坯的3.5倍，即散热面积增加了2.5倍。同时，铸 坯冷却速度快，拉速则快约5倍，铸坯在铸机内停留时间短。 铸坯热能可有效利用，因而铸坯温度高，铸坯中心和边部温度 差别小，钢中不易产生质点(如AIN)的沉淀，不需要在加热炉 中溶解AIN,便可直接轧制这是薄板坯快速肠固的一个很大的 优点. 3）板坯内部质量好.薄板坯凝固速度快， 枝晶细，内都结构致密，偏析小. 4）薄板坯内部的夹杂物.薄板坯单位长度 的表面积与体积比为1.03一1.06，而厚板坯 则为0.2-0.8.如钢水洁净度相同，则薄板坯 中的夹杂物更接近于表面。 另一方面，薄板坯结品器内的空间小，拉速 高，在相同的浇注速率下薄板坯结晶器内钢水 的流动强度比厚板坯要大4倍一液面波动也大， 更容易造成卷渣.目前，以薄板坯为原料生产的 冷轧薄板的表面质量一般不如厚板坯好，这是重 要原因之一，因此，保持尽可能高的拉速和结晶 器液面的稳定，是提高薄板坯冷轧板表面质量的 关键. 5)薄板坯比表面大，里面温度高.板坯离开 铸机后又迅速进人保温炉，因此板坯表面 二次氧化铁皮(FeO)严重。高压水除鳞不干 净.会影响薄板表面质量 主要生产工艺：典型的薄板坯连铸连轧工艺流程由炼钢(电炉或转炉)—炉外精炼—薄板坯连铸—连铸坯加热—热连轧等五个单元工序组成。该工艺将过去的炼钢厂和热轧厂有机地压缩、组合到一起,缩短了生产周期,降低了能量消耗,从而大幅度提高经济效益。 技术实质：应用先进的近终型连铸技术,将铸出的板坯厚度减薄到一临界区间,省去传统的热轧板带机组中的粗轧机架,在连铸机和连轧机之间给予较小的热量补充,直接通过精轧机组轧成热轧带卷。使从钢液进入结晶器到热轧卷取完毕的时间缩短到15～30min。 结晶器及相关技术的设计　为提高薄板坯连铸单流产量,提高铸坯质量,扩大品种,结晶器已由传统的平行板型演化成现在的漏斗型乃至全鼓肚型,使上口的面积加大,以利于浸入式水口的插入及保护渣的熔化。结晶器的形状不同,所采用的浸入式水口也不同。但随着技术的发展,各种类型的浸入式水口也都在不断演变。如CSP工艺所采用的长水口,已由传统的板坯连铸机使用的第一代演变到现在的十字出口状的第四代,这种十字状出口可增加钢水流量,稳定拉速,提高使用寿命。薄板坯连铸机相比传统的板坯连铸机拉速更高,再加上结晶器上口空间的限制,一般连铸机上常用的混合型和预熔型颗粒渣已不适用。现在采用的是粘度更低、流动性更好的中空颗粒渣,加入后可在结晶器壁与坯壳间迅速形成稳定可控的渣膜,起到良好的润滑和吸附作用。 拉坯速度　拉坯速度高是薄板坯连铸的特点之一,拉速一般在5～8m/min。为使薄板坯连铸连轧生产线上的连铸机和连轧机更加匹配,提高铸坯的拉速势在必行。要提高拉速,则要求进一步改善结晶器的传热,所以必须加大冷却强度、减小结晶器铜板厚度、控制保护渣为薄膜状。 加热方式　薄板坯连铸连轧工艺中大都采用均热炉的加热方式,炉内布置内芯冷却的耐热辊道,保温效果好。视薄板坯入炉温度的高低而进行保温或加热,大大降低了能耗。对于2流薄板坯连铸机及1套连轧机的流程,均热炉为平移式或摆动式,极大地方便了铸坯的加热和传输。在某些薄板坯连铸连轧工艺中,均热炉还承担了一定的连铸和连轧之间的衔接匹配缓冲作用。 连轧机组　薄板坯连铸机提供的板坯厚度一般为40～ 70mm,对于某些不带液芯铸轧的工艺,可设粗轧机组,将铸 坯减薄后再送精轧机组,这就为采用尽量少的精轧机架生 产较薄的热轧带卷创造了条件。连铸轧机组一般都配备 了先进的板型控制技术。另外,在薄板坯连铸连轧工艺中 的热除鳞技术、在线磨辊技术、宽度自动控制技术、控 制冷却技术等相对传统的厚板坯生产工艺都做了大量的 技术改进。总之,正是这些新技术的研究应用,使得薄板坯 连铸连轧工艺得以成功应用。 连续铸轧 一、连续铸轧概及工艺特点 先阐明两个概念, 一是连续铸轧与连铸连轧的区 别, 前者是指直接将液态金属连续铸轧(con t inuou s cast ro lling) 成板带坯的工艺。在这种工艺中, 液态金属在辊式结晶器之间, 即两个轧辊的辊缝 间一边凝固一边被轧制, 轧辊主要是起冷凝熔体 的作用, 但又起轻量的轧压作用。而连铸连轧则 是指熔体在结晶器中凝固成坯后, 在同一生产线 上的后续轧机上轧制成半成品或成品带材的工艺。 连续铸轧技术的工艺特点 带坯的连续铸轧技术是冶金及材料领域的一项前沿技术，它将合金的熔炼铸造和轧制变形甚至热处理等工序串联为一体，