《连铸基本原理》课件.ppt

连铸基本原理连铸是一种重要的钢铁生产工艺。它通过连续浇注熔融金属来生产固体金属。

概述高效连铸工艺显著提高了生产效率，降低了生产成本。节能与传统的铸造方法相比，连铸工艺节约了能源消耗，减少了污染。优质连铸工艺能够生产出高质量的钢坯，满足各种用途的需求。应用广泛连铸工艺广泛应用于钢铁、铝、铜等金属的生产，是现代金属生产的重要环节。

连铸工艺简介连续铸造连铸是一种将液态金属直接浇铸成预定尺寸的铸坯的工艺，省去了传统的铸造、锻造等工序，提高了生产效率。节省能源连铸工艺可以减少金属的氧化损失，降低能源消耗，提高材料的利用率。提高产品质量连铸工艺可以获得具有优良的组织结构和性能的铸坯，提高产品的质量和稳定性。

连铸设备组成浇注系统将熔融金属从熔炉中输送至结晶器，并控制熔体流速和温度。晶冷器系统结晶器是连铸过程的核心，负责控制坯料的凝固速度和形状。铸坯输送系统负责将铸坯从结晶器中拉出并送往后续处理工序。铸坯切割系统将铸坯切割成所需的长度，并进行表面处理。

浇注系统浇注系统是连铸工艺的核心组成部分之一，主要负责将熔融金属从冶炼炉中输送至结晶器，并控制其流速和温度。浇注系统的设计和运行直接影响着连铸坯的质量，包括表面质量、内部组织、缺陷等。

晶冷器系统晶冷器系统是连铸过程中至关重要的组成部分。主要作用是控制铸坯的冷却速度，并形成所需的晶粒结构，从而影响最终产品的质量。晶冷器通常由水冷铜板或水冷钢板构成，并通过喷嘴喷水，将热量从铸坯中带走。

退火炉退火炉是连铸工艺的重要组成部分。其作用是将刚从晶冷器出来的铸坯进行加热，使其内部组织发生转变，提高铸坯的塑性，改善加工性能。退火炉一般采用燃气或电加热的方式，炉体结构根据铸坯尺寸和工艺要求而有所不同。

铸坯输送系统铸坯输送系统是连铸生产线的重要组成部分，负责将凝固的铸坯从结晶器运送到后续处理工序。该系统通常由多台辊道组成，并配备相应的驱动装置和控制系统，确保铸坯平稳、安全地输送。铸坯输送系统的设计需考虑铸坯尺寸、重量、温度等因素，确保输送过程的安全性和稳定性。

铸坯切割系统切割机切割机根据铸坯的尺寸和规格，进行切割，形成所需的长度。剪切机剪切机用于将多余的铸坯部分剪切掉，保证产品尺寸的精确性。

连铸过程连铸过程是将熔融金属从熔炉中浇注到模具中，并通过冷却系统进行冷却，最终形成连续的铸坯的过程。1熔体浇注将熔融金属从熔炉中浇注到模具中2凝固熔融金属在模具中冷却，形成固态铸坯3冷却铸坯通过冷却系统进行冷却，以控制其结构和性能4切割铸坯被切割成所需的长度连铸过程是现代钢铁生产中的重要环节，它能够提高生产效率、降低生产成本并改善产品质量。

熔体的浇注准备工作浇注前，需检查浇注系统是否畅通无阻，确保液态金属顺利流入铸型，并确保浇注温度符合要求。浇注过程通过浇注口将熔融金属注入到铸型中，熔融金属在铸型内流动并冷却，形成所需的形状。填充控制浇注过程中，需控制浇注速度，确保金属顺利填充铸型，避免产生气泡或空洞，影响铸坯质量。浇注后处理浇注完成后，需及时清理浇口，防止金属凝固后造成堵塞，并确保铸型冷却至安全温度。

晶粒形核与生长1形核阶段熔体冷却到凝固点以下，开始形成晶核。均质形核异质形核2晶粒生长阶段晶核长大，形成晶粒。晶粒生长速度受温度梯度和过冷度影响。3

液-固界面的移动1熔体凝固热量从熔体传递到晶体2液-固界面熔体与固体之间的界线3界面移动随着凝固过程进行，界面不断移动4铸坯形成最终形成完整的铸坯液-固界面移动是一个动态的过程，随着熔体不断凝固，界面不断向熔体方向移动。这个过程涉及热量传递、物质扩散等物理化学过程。

连铸坯的凝固过程1熔体浇注熔体从浇口流入结晶器，形成液态金属柱。2晶粒形核液态金属与结晶器壁接触，发生过冷，形成晶核。3晶粒生长晶核不断长大，形成树枝状晶体，最终形成固态铸坯。4液固界面移动液固界面逐渐向上移动，最终形成完整的铸坯。

连铸坯内部结构连铸坯内部结构是指铸坯内部的组织结构，影响着铸坯的力学性能、加工性能和使用性能。常见的内部结构包括中心疏松、中心气孔、裂纹、夹杂物等。中心疏松是指铸坯中心部位出现疏松的现象，是由于铸坯中心部位冷却速度慢，导致凝固时间长，液态金属来不及全部凝固而形成的。

影响连铸坯质量的因素凝固组织凝固组织直接影响铸坯的力学性能和加工性能。细小的晶粒和均匀的组织结构可以提高铸坯的强度和韧性，并降低加工难度。化学成分铸坯的化学成分决定了其基本性质。不同的化学成分会影响铸坯的熔点、流动性、凝固速度以及最终的机械性能。冷却速度冷却速度会影响铸坯的组织结构。过快冷却会导致铸坯内部产生较大的热应力，容易产生裂纹。过慢冷却则会造成组织粗大，降低铸坯强度。晶粒度晶粒度与凝固速度、冷却速度以及铸造工艺有关。细小的晶粒可以提高铸坯的强度和韧性。晶粒度控制是连铸工艺中一个重要的环