钢铁冶金概论连铸.pptx

冶金概论 ---连铸主讲：冶金工程系 孙丽娜(教授)主要内容一、概 述二、生产模拟三、生产工艺四、连铸设备五、工艺参数一、概 述1.连铸的发展概况2.连铸机的特点3.连铸机的机型1.连铸的发展概况连铸是将成分、温度合格的钢液通过连铸机直接铸成钢坯的工艺。钢液凝固成型有两种方法： 模注—获得钢锭 连铸—获得钢坯一般钢材的生产工艺是：若采用模注钢锭—轧制或锻压—钢坯—轧制—钢材若采用连铸 钢坯—轧制—钢材连铸的特点 1）节省工序缩短流程2）提高金属收得率3）降低能量消耗4）机械化和自动化程度高5）产品质量提高 连铸液体金属是19世纪提出的。最初只能用于浇铸低熔点的有色金属。1933年现代连铸之父容汉斯提出连铸振动系统，1943年建成第一台实验性连铸机。80年代后世界各国连铸技术迅速发展。 目前国外对于中低碳钢、普通高碳钢、沸腾钢代用钢、低合金钢、弹簧钢、轴承钢等已实现连铸。2连铸工艺流程 打开钢包底部的滑动水口 —钢水从钢包流入中间包—当中间包里的钢液面达到一定高度时打开中间包底部的滑动水口—钢水流入到强制水冷的结晶器—当结晶器内钢液面达到 一定高度时并且钢液四周已凝固成具有一定厚度的坯壳—启动拉矫机咬住引锭杆向下移动—因钢水与引锭杆黏结一起故钢水被拉出结晶器—钢坯进入二冷区—因坯壳很薄内部是钢液故喷水冷却—完全凝固的钢坯经矫直切成所需长度。 我国于1957年开始连铸试验研究，80年代采用自行研制开发和引进相结合的方法，使连铸技术得到很快发展，目前我国转炉炼钢连铸比100%，电炉炼钢连铸比近70%。3.连铸机的机型立式连铸机： 钢水从结晶器内开始凝固到铸坯完全凝固后切成定尺，铸坯始终沿直线运动，中间包、结晶器、导辊、拉坯辊和切割机都沿直线布置。优 点： 四周冷却均匀，不易产生内部和表面裂纹，有利于夹杂物上浮；缺 点： 设备高度大，投资费用高，铸坯断面和定尺长度及拉速受到限制。立弯式连铸机： 可适应较长定尺的要求（2m），钢水从结晶器开始凝固，完全凝固后进入弯曲段，在水平方向出坯，铸机的中间包、结晶器、导辊、引锭杆沿垂线布置，拉矫机、切割机沿水平布置。缺 点： 高度比立式下降，但由于增加了一次弯曲和矫直，易造成裂纹。弧型连铸机： 设备高度明显下降，能够适应提高拉速和加大断面的要求又分为:直弧型连铸机: 采用直结晶器从结晶器下保留2m直线段,然后为弧型段,铸坯由直变弯,最后通过拉矫机将弧形坯矫直;优点:夹杂物易上浮,且比立弯式高度低;全弧型连铸机: 铸坯的运动轨迹是一条弧线.结晶器,二冷段全为弧型,拉矫机、切割机和出坯系统布置在水平线上.椭圆连铸机： 又称带有多点矫直的弧型连铸机，又称超低头连铸机。它分段依次改变圆弧部分的曲率半径，使结晶器和二冷段夹棍布置在1/4椭圆上。这种结构的机型除了弧形区是采用多半径外，其它基本特点与弧型连铸机相同。该机型与纯净钢水的生产技术相结合，可生产无缺陷铸坯。水平连铸机： 其主要设备结晶器、二冷装置、拉矫机和切割设备等均不止在水平线上，水平连铸机的结晶器和中间包是紧密相连的，在中间包水口和结晶器连接处安装有分离环。此外，拉坯时结晶器不振动，而是拉坯机带着铸坯作“拉-反推-停”不同组合的周期运动。二、生产模拟连铸工位全景连铸生产模拟三、连铸生产工艺上引锭杆开 浇启车拉矫脱引锭杆切 割钢包更换中间包更换停 车1.上引锭杆 油缸驱动→引锭杆放到中间轨道→送入拉矫机引锭杆经二冷段→入结晶器上100-150mm→反向至结晶器下口150mm处→拉矫机引锭杆夹紧定位→完成安装操作.2.开 浇 精炼处理后钢水→连铸回转台→加保温盖→转至浇注工位→中间包小车至浇注工位→中间包基座下降→水口与结晶器对中→开大包水口→中间包加保温剂→开中间包滑动水口→实现开浇3.启车拉矫启 车: 从中间包开浇到拉矫机启动时间为10-15s,开始拉坯速度为0.5m/min。2min后达正常速度,之后根据钢水过热度调整拉速,启动拉矫机同时结晶器振动,二冷喷水;加保护渣: 中间包开浇后加保护渣,勤加少加,均匀覆盖;0.5-0.6kg/t;拉 坯:结晶器液面波动80-120mm±3mm;矫 直: 铸坯在高温下通过拉矫机连续矫直,使弧形坯变成直线铸坯.4.脱引锭杆 引锭杆头部凹槽与注入结晶器钢水接触凝固成凸台，将铸坯与引锭杆挂接一起，拉出拉矫机后，将引锭头抬起，实现铸坯与引锭杆分离。5.切 割 铸坯切割长度由PLC系统自动调节，当满足用户和下部工序要求时，夹钳夹住铸坯并与之同步，切割枪开始工作，切割完毕，夹钳松开，切割机复位。6.钢包更换 根据回转台上重力传感器指示的钢水状态，在浇注近结束时控制滑动水口开度，根据大包下渣检测装置测定下渣情况，关闭水口。大包提起，脱长水口，回转180°，将待浇钢包