連鑄高效生產(chǎn)探討開題報(bào)告

1、貴州師范大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告學(xué)院：材料與建筑工程 專業(yè)：冶金工程 級(jí)別： 級(jí)課題名稱長(zhǎng)樂鋼廠連鑄高效生產(chǎn)探討學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師姓名職稱學(xué)位1.選題的理論、實(shí)際意義1.1.選題的理論連續(xù)鑄鋼是鋼鐵工業(yè)發(fā)展過程中繼氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼后的有一項(xiàng)革命性技術(shù)。連鑄是將鋼液用連鑄機(jī)澆鑄、冷凝、切割而直接得到鑄坯的工藝，它是連接煉鋼與軋鋼的環(huán)節(jié)。連鑄所用的鋼水通常需要經(jīng)過二次精煉。連鑄的主要設(shè)備由鋼包、中間包、結(jié)晶器、結(jié)晶器振動(dòng)裝置、二次冷卻和鑄坯導(dǎo)向裝置、拉坯矯直裝置、切割裝置、出坯裝置等部分組成。其工藝實(shí)質(zhì)是完成鋼從液態(tài)向固態(tài)的轉(zhuǎn)變，也就是剛的結(jié)晶過程。高效連鑄同傳統(tǒng)連鑄相比，其特點(diǎn)是高拉速、高

2、質(zhì)量、高效率、高作業(yè)率、高溫鑄坯。1.2.選題的意義連鑄是連接煉鋼和軋鋼的中間環(huán)節(jié)是煉鋼生產(chǎn)廠的重要組成部分，其生產(chǎn)的正常與否不但影響到煉鋼任務(wù)的完成，而且也影響到軋材的質(zhì)量和成才率；連鑄自身的發(fā)展會(huì)帶動(dòng)冶金系統(tǒng)其他行業(yè)的發(fā)展，對(duì)于企業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化和優(yōu)化，有著重要的促進(jìn)作用。2.研究動(dòng)態(tài)、見解2.1.高效連鑄技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)2.1.1.國(guó)外連鑄技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外連鑄技術(shù)近十年來自身完善和優(yōu)化的速度很快,尤其是19931995年以來,130 mm小方坯拉速大于4.0 m/min,150 mm小方坯拉速超過3.0m/m in已不少見,先進(jìn)的鑄機(jī)單流年產(chǎn)量可達(dá)1315萬t,單個(gè)中間包壽命則達(dá)305

3、0 h,作業(yè)率達(dá)90%。而且先進(jìn)國(guó)家已在發(fā)展130 m m方坯拉速5.06.0 m/m in的高效鑄機(jī),實(shí)現(xiàn)單流年產(chǎn)量20萬t左右。由于連鑄技術(shù)具有顯著的高生產(chǎn)效率、高成材率、高質(zhì)量和低成本的優(yōu)點(diǎn)，近二三十年已得到了迅速發(fā)展，目前世界上大多數(shù)產(chǎn)鋼國(guó)家的連鑄比超過90%。2.1.2.國(guó)內(nèi)連鑄技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀連鑄技術(shù)對(duì)鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程的變革、產(chǎn)品質(zhì)量的提高和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面起了革命性的作用。我國(guó)自1996年成為世界第一產(chǎn)鋼大國(guó)以來，連鑄比逐年增加，2003年上半年連鑄比已經(jīng)達(dá)到了94.65%。毫無疑問，七年來鋼產(chǎn)量和連鑄坯產(chǎn)量的高速增長(zhǎng)是以科技創(chuàng)新來保證的，尤其是連鑄科技創(chuàng)新仍是最為活躍的，并繼續(xù)在鋼鐵

4、工業(yè)流程優(yōu)化，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化當(dāng)中發(fā)揮著核心的作用。近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)面臨國(guó)際經(jīng)濟(jì)環(huán)境不穩(wěn)定、外需放緩的局面，同時(shí)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的方針指引下，增速也適當(dāng)放緩。轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式將降低單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值鋼鐵消費(fèi)強(qiáng)度，這就要求連鑄生產(chǎn)效率及鑄坯質(zhì)量不斷提高，鋼鐵生產(chǎn)更加穩(wěn)定順行，以降低生產(chǎn)成本。2.2.連鑄高效生產(chǎn)見解全球經(jīng)濟(jì)和我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)雙雙減速的背景下，我國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值鋼鐵消費(fèi)強(qiáng)度降低，降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)率是現(xiàn)階段公司最可行的手段。在電爐、精煉爐、連鑄、連軋生產(chǎn)環(huán)節(jié)上，連鑄環(huán)節(jié)事故發(fā)生率最高。連鑄是連接煉鋼和軋鋼的中間環(huán)節(jié)是煉鋼生產(chǎn)廠的重要組成部分，其生產(chǎn)的正常與否不但

5、影響到煉鋼任務(wù)的完成，而且也影響到軋材的質(zhì)量和成才率。因此，降低連鑄事故發(fā)生率、連鑄高效生產(chǎn)有利于公司降低成本、提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。8年來，長(zhǎng)樂鋼廠小方坯連鑄生產(chǎn)技術(shù)有了很大的進(jìn)展，現(xiàn)在依然還處在普及、發(fā)展、改造、提高的階段。但到目前為止，長(zhǎng)樂鋼廠擁有小方坯連鑄機(jī)1臺(tái)，還處在較低水平。鑄機(jī)存在著拉速低，作業(yè)率、自動(dòng)化控制程度低和鑄坯品種少，質(zhì)量差等問題。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)樂鋼廠小方坯連鑄機(jī)與高效鑄機(jī)水平相比相差較大，其作業(yè)率在60%以下，拉速多數(shù)都在12 m/min左右；鑄機(jī)只能連鑄普通低碳鋼、低合金鋼、很少有能連鑄中、碳鋼；小方坯連鑄機(jī)沒有采用完全自動(dòng)控制系統(tǒng)操作的，都是采用人工手動(dòng)或部分自動(dòng)操作

6、。因此，長(zhǎng)樂鋼廠小方坯連鑄生產(chǎn)技術(shù)要趕上國(guó)內(nèi)水平還有一段相當(dāng)大的差距。3.研究思路、方法、技術(shù)路線3.1.研究思路由于長(zhǎng)樂鋼廠小方坯連鑄機(jī)僅有一臺(tái),且設(shè)計(jì)拉速及生產(chǎn)能力較低,連鑄的生產(chǎn)周期難與電爐、精煉爐的冶煉周期相匹配，造成連鑄生產(chǎn)組織難度大，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)低。根據(jù)長(zhǎng)樂鋼廠連鑄機(jī)的種類及生產(chǎn)現(xiàn)狀，小方坯高效連鑄的重點(diǎn)是在穩(wěn)定生產(chǎn)的前提下實(shí)現(xiàn)高速連鑄，以進(jìn)一步提高連鑄機(jī)的作業(yè)率，充分發(fā)揮連鑄機(jī)的生產(chǎn)潛能。為實(shí)現(xiàn)小方坯高速連鑄,需要對(duì)若干關(guān)鍵的技術(shù)工藝條件改進(jìn)并予以完善,具體講，小方坯的高速連鑄涉及精煉爐鋼水品質(zhì)的改善和連鑄關(guān)鍵技術(shù)的改造。3.2.研究方法高速連鑄一般指拉坯速度超過2m/min。拉

7、速做為連鑄工藝控制的最主要工藝參數(shù),對(duì)連鑄過程的穩(wěn)定性具有極大的影響。首先,拉速提高,出結(jié)晶器坯殼減薄,坯殼厚度均勻性下降,結(jié)晶器摩擦阻力增加,從而導(dǎo)致連鑄過程中發(fā)生縱裂漏鋼和粘結(jié)漏鋼等工藝性漏鋼的幾率增加。漏鋼幾率的增加是限制小方坯高速連鑄的首要工藝問題。其次,拉速提高,結(jié)晶器鋼液面的波動(dòng)加劇,易造成鑄坯表面及內(nèi)部夾雜物的增加,同時(shí),增加鑄坯內(nèi)部雜質(zhì)元素的偏析及中心組織的疏松。可見,鑄坯質(zhì)量的惡化是影響小方坯高速連鑄的又一個(gè)技術(shù)問題。漏鋼幾率的增加和鑄坯質(zhì)量的惡化是限制小方坯高速連鑄的主要原因,實(shí)現(xiàn)小方坯高速連鑄的前提條件就是對(duì)工藝漏鋼和鑄坯質(zhì)量的穩(wěn)定控制。小方坯高速連鑄技術(shù)改造的基本原則應(yīng)

8、是,對(duì)影響連鑄工藝漏鋼和鑄坯質(zhì)量的關(guān)鍵性工藝因素進(jìn)行改進(jìn)與完善,資金投入應(yīng)具有極強(qiáng)的針對(duì)性,力求以最少的資金投入獲得最大的工藝效果及經(jīng)濟(jì)效益。3.3.研究技術(shù)路線在保證鋼水品質(zhì)條件下，長(zhǎng)樂鋼廠從中間包、振動(dòng)機(jī)構(gòu)、結(jié)晶器、二冷段入手,采取了幾項(xiàng)關(guān)鍵措施,具體情況如下。3.3.1.中間包原來中間包較小,不能適應(yīng)高速澆鑄時(shí)對(duì)生產(chǎn)和質(zhì)量的要求,我們將中間包由4t擴(kuò)大到8t，高度由400mm提高到600mm,充分發(fā)揮中間包的各項(xiàng)冶金功能,保證了鋼水在中間包內(nèi)存留的時(shí)間,促進(jìn)夾雜物上浮,中間罐溫度進(jìn)一步得到穩(wěn)定,以保證低過熱度澆鑄。 3.3.2.二冷段的改造二冷段的改造主要是將加長(zhǎng)二冷區(qū)噴淋管，增設(shè)二冷段

9、二段,使二冷水量分布更加合理,同時(shí)提高二冷水壓力到1 mpa以上,比水量提高到2 l/kg。通過改造,強(qiáng)化了二冷,加強(qiáng)了出結(jié)晶器后鑄坯的冷卻。3.3.3.增設(shè)自動(dòng)配水原配水為手動(dòng)調(diào)節(jié),容易造成坯子彎曲和漏鋼事故,無法滿足高拉速澆鑄需要,要實(shí)現(xiàn)高拉速,自動(dòng)配水是必不可少的,增設(shè)自動(dòng)配水后,坯子質(zhì)量得到提高,工人勞動(dòng)條件得到改善,降低了生產(chǎn)事故,提高了鑄機(jī)作業(yè)率。3.3.4.結(jié)晶器 高速連鑄的關(guān)鍵是結(jié)晶參數(shù)的優(yōu)化，增大結(jié)晶器高度,改變結(jié)晶器內(nèi)腔形狀,減少結(jié)晶器水縫寬度,增加水的速度和壓力,加大水流量。 3.3.5.切坯裝置 由于拉速提高后，切割機(jī)無法將熱鑄坯切斷和切割成定尺設(shè)定長(zhǎng)度的鋼坯。將采用高

10、速窄縫切割機(jī)，行程為150mm/min，切割表面幾何形狀好，鑄坯無翹曲達(dá)到切割機(jī)與鑄坯的最佳同步使用。4.總體安排、進(jìn)度計(jì)劃總體安排：選定論文的方向，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)意見下盡快選定題目，查閱相關(guān)文獻(xiàn)和資料，收集與論文相關(guān)的資料并整理，擬定研究方案，為開題報(bào)告做好準(zhǔn)備。自己到工廠進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，主動(dòng)積極地向車間師傅或技術(shù)工作人員學(xué)習(xí)技術(shù)，把所學(xué)的理論知識(shí)和所收集的資料與工廠的實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合起來進(jìn)行思考，收集與論文相關(guān)的數(shù)據(jù)和資料完成開題報(bào)告。開題報(bào)告上交指導(dǎo)老師檢查，根據(jù)指導(dǎo)老師的意見再進(jìn)一步完善開題報(bào)告。然后將所收集的資料進(jìn)行整理分析、思考，加入個(gè)人見解，撰寫論文初稿。上交指導(dǎo)老師檢查，在老師的指

11、導(dǎo)下進(jìn)一步完善論文，然后定稿，最后答辯。進(jìn)度計(jì)劃：2012年2月27日至3月23日在長(zhǎng)樂鋼廠實(shí)習(xí)，收集資料；4月1日，完成畢業(yè)論文開題，論文框架設(shè)計(jì)； 5月12日完成論文，準(zhǔn)備論文答辯；5月17日答辯。主要參考文獻(xiàn)1 朱苗勇等.現(xiàn)代冶金學(xué)（鋼鐵冶金卷），北京：冶金工業(yè)出版社，20052張洪波.提高我國(guó)連鑄機(jī)生產(chǎn)水平的分析.河北冶金,1994,(5):23263張洪波.高速連鑄的基本工藝條件.煉鋼,1995,11(1):32354張洪波.小方坯連鑄機(jī)的技術(shù)改造問題,1998,1(1):15195郭廷鋼，連續(xù)鑄鋼，北京：冶金工業(yè)出版社，19956李學(xué)剛等.安鋼二煉鋼小方坯連鑄系統(tǒng)高效化改造,200

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