連鑄車間課程設(shè)計(jì)

1、1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1 題目年產(chǎn)量150 萬噸板坯連鑄生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)已知：1. 某鋼鐵廠擬新建一板坯連鑄車間，生產(chǎn)的典型鋼種為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板20、船板鋼B，化學(xué)成分是： 20 鋼： C: 0.17 0.24,Si:0.17 0.37,Mn:0.350.65,P:0. 035,S:0.035,Cr:0.25,Ni:0.25,Cu: 0.25 ；B 鋼：C: 0.21,Si： 0.10 0.35,Mn:0.60 1.00,P: 0.040,S:0.040,Cr:0.30, Ni:0.30, Cu:0.35 。2. 鑄坯規(guī)格為： 200,270mm1800,2100mm(厚度寬度 ) 。 3. 計(jì)劃

2、采用的轉(zhuǎn)爐容量為100 噸，冶煉時(shí)間為 42 分鐘。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)1. 編寫產(chǎn)品大綱，制定典型產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程。2. 確定連鑄設(shè)備參數(shù)，如連鑄機(jī)的類型、數(shù)量、流數(shù)、中間包容量等；提出生產(chǎn)需要的有關(guān)設(shè)備清單。3. 確定連鑄主要工藝參數(shù)，如鋼水的澆注溫度、澆注時(shí)間、拉坯速度、板坯尺寸以及冶煉與連鑄機(jī)的配合。4. 編制金屬平衡圖。5. 連鑄澆注周期、連鑄機(jī)作業(yè)率、連鑄坯收得率、連鑄機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算。6. 根據(jù)生產(chǎn)工藝流程，連鑄過程各設(shè)備空間的布置， 繪制連鑄工藝平面布置圖。7. 撰寫設(shè)計(jì)說明書。1.3 日程安排2010.09.082010.09.09查閱國內(nèi)外技術(shù)資料，制定總體工藝方案；2010.

3、09.102010.09.17連鑄工藝設(shè)計(jì)，編寫設(shè)計(jì)說明書；2010.09.182010.09.20繪圖；2010.09.21答辯。1.4 參考書目1 陳家祥主編 . 連續(xù)鑄鋼手冊 . 冶金工業(yè)出版社 .1991.12.2 李傳薪主編 . 鋼鐵廠設(shè)計(jì)原理（下） . 冶金工業(yè)出版社 .1995.5.3 中國冶金報(bào)社編 . 連續(xù)鑄鋼 500 問. 冶金工業(yè)出版社 . 2002.6.4 李慧主編 . 鋼鐵冶金概論 . 冶金工業(yè)出版社 .1993.11.5 陳雷 . 連續(xù)鑄鋼 . 冶金工業(yè)出版社 . 1994.5.2. 車間概述2.1 產(chǎn)品大綱根據(jù)設(shè)工藝計(jì)任務(wù)書要求，現(xiàn)將產(chǎn)品大綱制定如下：1. 生產(chǎn)規(guī)

4、模年產(chǎn)量 150 萬噸連鑄板坯2. 產(chǎn)品規(guī)格200mm1800mm 270mm1800mm 200mm2100mm 270mm2100mm3. 產(chǎn)品分類產(chǎn)品按鋼種分配見表 2-1-1表 2-1-1按鋼種分配的連鑄坯產(chǎn)品序號鋼種鋼號年產(chǎn)量 /wt比例 %1優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼2075502船板鋼B75504合計(jì)150100產(chǎn)品按規(guī)格分類見表 2-1-2表 2-1-2按規(guī)格分配的連鑄坯產(chǎn)品產(chǎn)量 /wt厚度 /mm合 計(jì)比 例 %200270/wt180037.537.57550寬度 /mm210037.537.57550合 計(jì)/t7575150100比例 %50501001002.2 生產(chǎn)工藝本連鑄車間

5、的的生產(chǎn)工藝流程為： 將裝有精煉好鋼水的鋼包通過天車運(yùn)至回轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到澆注位置后，將鋼水注入中間包， 中間包再由水口將鋼水分配到各個(gè)結(jié)晶器中去。 結(jié)晶器是連鑄機(jī)的核心設(shè)備之一，它使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶。拉矯機(jī)與結(jié)晶振動裝置共同作用，將結(jié)晶器內(nèi)的鑄件拉出，經(jīng)冷卻、電磁攪拌后，切割成一定長度的板坯。其生產(chǎn)工藝流程圖如圖2-2-1 所示：100 噸轉(zhuǎn)爐精煉爐鋼水包回轉(zhuǎn)臺中間包結(jié)晶器二次冷卻裝置拉坯矯直裝置切割機(jī)打印機(jī)垛板臺冷 床熱送輥道清理檢查軋鋼車間冷 床外 運(yùn)圖 2-2-13. 連鑄機(jī)設(shè)備參數(shù)確定3.1 連鑄機(jī)類型選擇現(xiàn)在世界各國使用的連鑄機(jī)有立式、立彎式、弧形、橢圓形和水平式等5種類型

6、。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前世界上所建的連鑄機(jī)中，立式占17，立彎式占21，弧形占 55，其它形式占7。目前新建連鑄機(jī)是弧形的最多。立式連鑄機(jī)從中間包到切割站等主要設(shè)備都排列在一條垂直線上。 整個(gè)機(jī)身矗立在車間地平面上或者布置在地下的深坑內(nèi)。 這種連鑄機(jī)占地面積小， 設(shè)備緊湊；高溫鑄坯無彎曲變形， 鑄坯表面和內(nèi)部裂紋少； 鑄坯內(nèi)未凝固液體中夾雜物容易上浮，鋼水比較“干凈” ；二次冷卻裝置和夾輥等結(jié)構(gòu)簡單，便于維護(hù)。立式連鑄機(jī)的缺點(diǎn)是：機(jī)身高達(dá) 2040m，必須加高廠房或深挖地坑，基建費(fèi)用昂貴；因不能把鑄機(jī)高度增加過高，故只能低速澆注，生產(chǎn)率低。立彎式連鑄機(jī)與立式相比，機(jī)身高度降低，節(jié)省投資；水平方向出

7、坯，加長機(jī)身比較容易， 可實(shí)現(xiàn)高速澆注； 鑄坯內(nèi)未凝固鋼液中的夾雜物容易上浮， 夾雜物分布均勻。 缺點(diǎn)是因鑄坯要經(jīng)過一次彎曲一次矯直， 故容易產(chǎn)生內(nèi)部裂紋； 鑄機(jī)高度雖然降低，但基建費(fèi)用仍然較高。立式和立彎式連鑄機(jī)的結(jié)晶器都是直的， 而弧形連鑄機(jī)采用的是具有某一曲率半徑的弧形結(jié)晶器。 其結(jié)晶器、二次冷卻裝置和拉矯裝置都布置在某一半徑的一個(gè)圓的四分之一弧度上。 鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)凝固時(shí)就已彎曲， 帶液芯的鑄坯從結(jié)晶器拉出來，沿著弧形軌道運(yùn)行，繼續(xù)噴水冷卻，在四分之一圓弧處完成凝固，然后矯直并拉出送至切割站?；⌒芜B鑄機(jī)的高度僅為立式的三分之一， 建設(shè)費(fèi)用低， 鋼水靜壓力小， 鑄坯在輥間的鼓肚小，鑄坯質(zhì)

8、量好 ; 加長機(jī)身也比較容易， 故可高速澆注，生產(chǎn)率高?；⌒芜B鑄機(jī)的缺點(diǎn)是： 因鑄坯彎曲矯直， 容易引起內(nèi)部裂紋； 鑄坯內(nèi)夾雜物分布不均勻，內(nèi)弧側(cè)存在夾雜物的集聚；設(shè)備較為復(fù)雜，維修也較困難。弧形連鑄機(jī)雖有缺點(diǎn)， 但由于在設(shè)備和工藝上的技術(shù)進(jìn)步，仍然是世界各國鋼廠采用最多的一種機(jī)型。垂直彎曲型連鑄機(jī)也就是帶直結(jié)晶器的弧形連鑄機(jī)，它采用直結(jié)晶器， 并帶有一定長度的垂直的二冷導(dǎo)輥段。為了區(qū)別于立彎式和弧形連鑄機(jī)，這種連鑄機(jī)稱為垂直彎曲型連鑄機(jī)。該種鑄機(jī)的垂直段較短，一般僅為2 3 米，鑄坯帶液相彎曲和矯直。 它保持了立式連鑄機(jī)夾雜物易于上浮的優(yōu)點(diǎn)，但由于鑄坯帶液相彎曲和矯直，因而設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量降低彎

9、曲和矯直點(diǎn)鑄坯兩相界面處的變形率以保證內(nèi)部質(zhì)量。橢圓形連鑄機(jī)又稱超低頭連鑄機(jī)， 它的結(jié)晶器、 二次冷卻段夾輥、 拉坯矯直機(jī)均布置在 1/4 橢圓弧線上， 橢圓形圓弧是由多個(gè)半徑的圓弧線所組成， 其基本特點(diǎn)與全弧形連鑄機(jī)相同?？偵纤?，本車間選用弧形連鑄機(jī)作為生產(chǎn)用機(jī)器。3.2 連鑄機(jī)數(shù)量匹配系數(shù)計(jì)算連鑄機(jī)與轉(zhuǎn)爐的匹配數(shù)量關(guān)系如下式所示：t m= kT(3- 2- 1)式中tm：每包鋼水澆注時(shí)間，min；T：冶煉時(shí)間，min，本車間為42min；K：匹配系數(shù)。將 tm=20 帶入（ tm 值計(jì)算過程詳見）得到 K =1 。2澆注周期計(jì)算多爐連澆，是指在連續(xù)鑄鋼過程中上一次引錠桿可連澆數(shù)爐鋼水的操

10、作。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，多爐連澆與單爐澆鑄相比， 鑄坯產(chǎn)量提高約 50，金屬收得率提高約 3，操作費(fèi)用降低約 25，因此多爐連澆爐數(shù)代表了連鑄機(jī)生產(chǎn)水平。多爐連澆是一項(xiàng)高難技術(shù)。它是連鑄設(shè)備、工藝、管理水平的綜合體現(xiàn)。本車間選用的多爐連澆方式遵循“鋼水等鑄機(jī)” 原則。在這種情況下澆注周期 TCC按照下式來計(jì)算：? = ?+ ?(3- 2- 2)cc1?式中Tcc：澆注周期時(shí)間， min；t 1：準(zhǔn)備時(shí)間， min；指從上一連鑄爐次中間包澆完至下一連鑄爐次開澆的間隔，一般方坯連鑄機(jī)約為15 18 ，板坯連鑄機(jī)約為25 45 ；n：平均連澆爐數(shù)；t m：單爐澆注時(shí)間， min，指從中間包開澆至澆完的時(shí)間，若

11、連澆則為 n t 2。根據(jù)表 4-3-1 的 tm 計(jì)算結(jié)果，可獲得TCC值如表 3-2-1 所示表 3-2-1d/mmW/mmt1Ntm/minTcc/min20018004022182200210040218762701800402218227021004021876鑄機(jī)年產(chǎn)量計(jì)算連鑄機(jī)年產(chǎn)量 P 可按下式計(jì)算：P = ty pkPcc（3 -2 - 3 ）式中P：連鑄機(jī)年生產(chǎn)合格鑄坯產(chǎn)量，t ；ty：連鑄機(jī)的年工作時(shí)間，min 或 h；p：連鑄機(jī)的年作業(yè)率， %；K ：連鑄機(jī)年收得率， %；Pcc：連鑄機(jī)單位時(shí)間的生產(chǎn)能力，t/min或 t/h 。A. 連鑄機(jī)的年工作時(shí)間ty連鑄機(jī)的年工

12、作時(shí)間是指除去每年大修外的全部時(shí)間。大修一般35 天，全年的日歷一般取365 天。則：ty=365-4=361d=8712h=522720min；表 3-2-2連鑄機(jī)的非作業(yè)時(shí)間項(xiàng)目比例 %時(shí)數(shù)備注年度大、中修3.5 4.5307 394停產(chǎn)大修，更換和清洗部件等停定期小修5.0 6.0438 526輥?zhàn)訉χ姓{(diào)整，鏟除飛濺廢鋼、檢修等更換結(jié)晶器2.5 3.0219 26334時(shí)/ 次等待2.5 3.0219 263澆完后，連鑄機(jī)準(zhǔn)備好等待鋼水內(nèi)部故障3.5 4.0307 350包括漏鋼在內(nèi)的連鑄機(jī)故障外部故障3.5 4.0307 350煉鋼爐、吊車和鋼包等設(shè)備的故障合計(jì)20.5 24.5179

13、7 2146B. 連鑄機(jī)的作業(yè)率 p連鑄機(jī)的作業(yè)率直接影響到連鑄機(jī)的產(chǎn)量、 每噸鑄坯的操作費(fèi)用和投資費(fèi)用的利用率。= ?+?12?0?-?100 =0? 3 100（3 - 2 - 4）0式中p：連鑄機(jī)作業(yè)率， %T1：連鑄機(jī)年準(zhǔn)備工作時(shí)間，h；T 2：連鑄機(jī)年澆注時(shí)間， h；T 3：連鑄機(jī)年非作業(yè)時(shí)間，h；T 0：年日歷時(shí)間， 8760h。假設(shè)連鑄機(jī)年非作業(yè)時(shí)間T3 為 1800h，則： p=80C. 連鑄坯收得率 K在連鑄生產(chǎn)過程中， 從鋼水到合格鑄坯有各種金屬損失，它包括鋼包和中間包的殘鋼、鑄坯的切頭切尾、氧化鐵皮、短尺和缺陷鑄坯的報(bào)廢等。通過多爐連澆可以減少金屬損失，提高鑄坯收得率。計(jì)

14、算如下：?1= ?1 100 ， ?2= ?2 100 ， K = ?1?2（3- 2- 5）?1式中Y1：鑄坯成坯率， %；W1 ：未經(jīng)檢驗(yàn)精整的鑄坯量， t ；G ：鋼水質(zhì)量， t ；Y2 ：鑄坯合格率， %；W2 ：合格鑄坯量， t ；K ：連鑄坯收得率， %。連鑄坯收得率一般按年統(tǒng)計(jì)。 鑄坯成坯率和合格率分別可達(dá)98%和 98%左右。連鑄坯收得率：單爐澆注約96%，兩爐澆注約97%，三爐以上澆注約98%左右。因此， K=97%。D. 連鑄機(jī)單位時(shí)間的生產(chǎn)能力Pcc多爐澆注時(shí)：?0?= ?（3- 2- 6）1+?2?式中Pcc：連鑄機(jī)單位時(shí)間的生產(chǎn)能力，t/min 或 t/h ；Q 0：

15、鋼包容量， t ；t1：準(zhǔn)備時(shí)間， min；t2：單爐澆注時(shí)間， min。z ：連澆爐數(shù)。取煉焦?fàn)t數(shù) z=2 按產(chǎn)品規(guī)格計(jì)算如表3-2-3 所示，表 3-2-3Q0/td/mW/mt 1/minzt 2/minPcc /t min-11000.21.8452212.31000.22.1452182.51000.271.8452212.31000.272.1452182.5將上述各量帶入式3-2-3 可計(jì)算出四種不同斷面規(guī)格的產(chǎn)品的年產(chǎn)量：表 3-2-4規(guī)格 mm mmty/min pKPcc /t min-1P/t200 180052272080972.3932950.7200 2100522

16、72080972.51014077270 180052272080972.3932950.7270 210052272080972.51014077由此可看出，若選用2 個(gè)轉(zhuǎn)爐 1 臺鑄機(jī)無法滿足生產(chǎn)要求，按照匹配系數(shù)，最終確定為 4 個(gè)轉(zhuǎn)輪 2 臺鑄機(jī)的匹配方式。故鑄機(jī)數(shù)量為 2 臺。3.3 流數(shù)流數(shù) n 的計(jì)算公式為：?n =0(3- 3- 1)?dWVtm式中Q0：鋼包容量， t ；：鑄坯密度，取7.8t/m 3；d：板坯厚度， m；W：板坯寬度， m；V：拉坯速度， m/min；tm ：最大澆注時(shí)間。則各規(guī)格鋼坯最終計(jì)算結(jié)果如表3-3-1 所示：表 3-3-1Q/t(t/m 3)d/m

17、W/mV(m/min)tm/minn01007.80.201.81.75720.2826391007.80.202.11.75720.2422621007.80.271.81.3720.2818341007.80.272.11.3720.241572因?yàn)榱鲾?shù) n 應(yīng)取正整數(shù)，綜合各組數(shù)據(jù)可得本車間鑄機(jī)流數(shù)3.4 弧形鑄機(jī)半徑弧形半徑是指連鑄機(jī)鑄坯外弧的曲率半徑，單位為n=1。m。它既影響鑄坯質(zhì)量，也影響連鑄機(jī)的總高度和設(shè)備質(zhì)量，還是標(biāo)志能澆注的最大鑄坯厚度的一個(gè)重要參數(shù)。據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式R= KD(3- 4- 1)式中R：連鑄機(jī)弧形半徑， m。不同規(guī)格厚度的鑄坯取較大者；K ：系數(shù)，一般 K=354

18、5，中小型鑄坯取 K=3540，大小型板坯取 K=4045；碳素鋼取下限，特殊鋼取上限；D ：鑄坯厚度， m。故， R=400.27=10.8m。3.5 中間包中間包作為冶金反應(yīng)器是提高鋼產(chǎn)量和質(zhì)量的重要一環(huán)。無論對于連鑄操作的順利進(jìn)行，還是對于保證鋼液品質(zhì)符合需要，其作用都是不容忽視的。一般來講，中間包的容量是鋼包容量的20-40 。其計(jì)算公式如下：Gm= 1.3Fvtn ；（3 -5- 1）式中Gm：中間包容量， t ；2F：鑄坯斷面積， m；v ：工作拉速， m/min；t ：鋼包更換總時(shí)間， min。在此取 8min；n ：流數(shù)；：鋼水密度， t/m3 。按照產(chǎn)品規(guī)格計(jì)算結(jié)果如表3-4

19、-1 所示表 3-5-1坯厚坯寬拉速 /mmin-1密度 /t-3鋼包更換時(shí)間流中間包容量/m/mm數(shù)/t/min0.21.81.757.881520.22.11.757.881600.271.81.37.881520.272.11.37.88160鋼水在中間包內(nèi)最佳停留時(shí)間是810min；對板坯連鑄用中間包的可澆液面深度應(yīng) 400mm，澆鑄終了液面深度應(yīng) 600mm，即標(biāo)準(zhǔn)液面深度為 600 十 400 1000mm；一般在確定深度時(shí)，再加 100mm，即最大液面深度為 1100mm。當(dāng)中間包液面低于可澆液面高度時(shí)， 鋼液在水口上方形成渦流卷渣， 影響鋼質(zhì)量。 故中間包高度應(yīng)在液面以上留有約

20、 200mm的凈空。中間包的內(nèi)壁是上大下小的， 端墻有傾角。傾角角度的大小應(yīng)考慮如下因素：耐火磚砌筑的穩(wěn)定性，便于清除殘鋼、殘?jiān)阌诓僮魅藛T觀察結(jié)晶器液面。傾角在 9一 13為宜。中間包寬度的確定需考慮下列因素： 鋼液注入位置與水口的間距應(yīng)有利于鋼液分配，鋼液在中間罐內(nèi)不致形成死角； 注流的沖擊點(diǎn)到最近水口中心距離應(yīng)大于 500mm；水口中心距端墻應(yīng)在 400 一 600mm，以免卷渣和對端墻過分的沖蝕。再根據(jù)中間包容量、高度和長度的尺寸，確定中間罐的寬度。當(dāng)然，過寬會增加散熱，降低保溫性能，還會影響中間罐小車的軌距等。3.6 拉坯矯直裝置對弧形連鑄機(jī)， 從二次冷卻段出來的鑄坯是彎曲的，必須

21、矯直；若通過一次矯直鑄坯，稱一點(diǎn)矯直；經(jīng)過二次以上的矯直稱多點(diǎn)矯直。對大斷面鑄坯來說，則應(yīng)采用多點(diǎn)矯直，如圖3-6-1 所示 ( 其中只畫出矯直輥、文撐輥末畫 ) 。每 3 個(gè)輥為一組，每組輥為1 個(gè)矯直點(diǎn)，以此類推；一般矯直點(diǎn)取 3 至 5 點(diǎn)。采用多點(diǎn)矯直可以把集中1 點(diǎn)的應(yīng)變量分散到多個(gè)點(diǎn)完成，從而消除鑄坯產(chǎn)生內(nèi)裂的可能性，可以實(shí)現(xiàn)鑄坯帶液心矯直。圖 3-6-14. 工藝參數(shù)4.1 澆注溫度所謂澆注溫度通常是指開澆5 分鐘之后，中間罐內(nèi)距鋼水注入點(diǎn)最遠(yuǎn)的一流水口區(qū)域的鋼水溫度。連鑄鋼水必須具有穩(wěn)定而合適的溫度，不得過高或者過低。鋼水溫度過低，會在鋼包或中間包中結(jié)瘤凍結(jié)，導(dǎo)致在澆注中斷并惡

22、化鑄坯表面質(zhì)量，鋼水溫度過高，會使鑄坯柱狀晶發(fā)達(dá)，這將促進(jìn)中心偏析、疏松、和裂紋等缺陷的發(fā)展。從凝固理論的角度來看， 澆注溫度應(yīng)盡量接近液相線溫度，以獲得較寬的等軸晶區(qū)，從而減輕鑄坯的中心偏析和內(nèi)列缺陷，改善鑄坯質(zhì)量。液相線溫度的計(jì)算根據(jù)文獻(xiàn)資料介紹，計(jì)算液相線溫度的公式選取如下：TL=1537 - （ 88C+8Si +5Mn+30P +25S+5Ca +4Ni +2Mo +2V+1.5Cr ）（ 4-1-1 ）對于本車間生產(chǎn)的20 鋼及船板鋼 B 按照國家標(biāo)準(zhǔn)其化學(xué)成分如表4-1-1 所示：表 4-1-1代表化學(xué)成分鋼號CSiMnPSCr(V)Ni(Nb)Cu其它200.17-0.17-0

23、.35-0.240.370.650.00350.00350.2500.2500.250B0.10-0.60-0.2100.351.000.0400.0400.3000.3000.350故將以上數(shù)據(jù)代入式4-1-1 計(jì)算可得：（閾值量取中間值計(jì)算其余取最大值計(jì)算）TL20=1510.5 TLB=1508.8 澆注溫度的確定澆注溫度應(yīng)該等于各鋼種的液相線溫度加上高水過熱度，即T 澆=T 液+T0其中 T0 即為鋼種的過熱度各鋼種過熱度如表4-1-2 所示表 4-1-2鋼種類別過熱度非合金結(jié)構(gòu)鋼10-20鋁鎮(zhèn)靜深沖鋼15-30厚板材熱軋鋼5-20取過熱度為 15，則本車間所生產(chǎn)的兩種鋼種的澆注溫度分

24、為別T 澆 20 =1525.5 T 澆 B=1523.8 由于澆鑄溫度與鑄坯表面和內(nèi)部質(zhì)量均有著密切關(guān)系， 而能滿足兩者要求的溫度區(qū)域又比較窄， 因此澆鑄溫度與目標(biāo)值之間不能有太大的波動。 澆鑄溫度的波動范圍最好控制在 5之內(nèi)。為此，對鋼包的吹氬操作，鋼包和中間包的熱工狀況要嚴(yán)格管理。4.2 拉坯速度單位時(shí)間內(nèi)，從結(jié)晶器下口拉出鑄坯的長度稱為拉坯速度，其單位一般用m/min 表示。實(shí)際生產(chǎn)中往往還采用澆注速度這一術(shù)語。所謂澆注速度，是指單位時(shí)間內(nèi)澆入結(jié)晶器的鋼水量，其單位通常采用t/min或 kg/min 。二者可以相互轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換關(guān)系如下：G= V F d（4 -2 -1）式中G：單位時(shí)間鋼

25、水澆注量，t/min；V：拉坯速度，m/min；F：連鑄坯斷面面積，；d：連鑄坯比密度，t/m 3。當(dāng)連鑄坯的斷面面積與流數(shù)確定后， 拉坯速度的大小將決定了鑄機(jī)的生產(chǎn)能力。拉坯速度越大，連鑄機(jī)的生產(chǎn)能力就越大。對于本車間生產(chǎn)的板坯而言， 由于寬厚懸殊較大，故決定拉矩的主要為厚度，其公式如下：1（4- 2- 2）?= ?D式中V：拉坯速度， m/min；D：板坯厚度， mm；f ：經(jīng)驗(yàn)系數(shù)， mmm/min，板坯取值為 350-500 。計(jì)算可得：V200 1800=1.75 m/minV2002100=1.75 m/minV270 1800=1.30 m/minV2702100=1.30 m/

26、min為驗(yàn)證拉速計(jì)算值的實(shí)際操作能力， 在連鑄工藝中常常引入鑄機(jī)最大拉坯速度的概念對拉坯速度進(jìn)行檢驗(yàn)。其計(jì)算式為：?2（4- 2 -3）?max = ?( )?式中V ：最大拉坯速度， mm/min；maxL：結(jié)晶器內(nèi)鋼液面至完全凝固位置的距離，m；k：凝固系數(shù)， mmmin-1/2 ；S：鑄坯凝固殼厚度， mm，小斷面鑄坯坯殼安全厚度為8-10mm，大斷面鑄坯坯殼厚度 15mm。其中Vmax = 3.2m/min顯然，上述步驟中計(jì)算得拉坯速度都是有效的。4.3 澆注時(shí)間每包鋼水最大允許澆注時(shí)間經(jīng)驗(yàn)公式：log ?0 - 0.2?(4- 3- 1)?=0.3式中， tm ：每包鋼水最大允許澆注

27、時(shí)間，min；Q0：鋼包容量， t ；f ：質(zhì)量系數(shù)。由于本車間所生產(chǎn)板坯均為優(yōu)質(zhì)鋼材，故f 取 12，計(jì)算可得tm=72min每包鋼水的澆注時(shí)間每包鋼水的澆注時(shí)間，其計(jì)算公式如下：?0（4- 3- 2）? =?WVn式中tm：每包鋼水的澆注時(shí)間， min；Q0：鋼包容量， t ；：帶液芯鋼坯的密度，取7.6t/m 3；d：板坯厚度， m；W：板坯寬度， m；V：拉坯速度， m/min；n：流數(shù)。將 n=1 帶入式 4-3-2 可得各尺寸板坯澆筑時(shí)間如表4-3-1 所示：表 4-3-1Q0/t(t/m 3)d/mW/mV(m/min)ntm/min1007.60.201.81.75121100

28、7.60.202.11.751181007.60.271.81.31211007.60.272.11.3118以上各組數(shù)據(jù)均小于 tm, 故數(shù)據(jù)有效。4.4 金屬平衡圖合格鋼水1545949t99.1%中間包鋼水0.9% 鋼包注1532035t余 13914t0.2%氧化鐵0.2%切頭切99.4%鑄坯0.4% 切割縫0.7%中間包皮 3064t尾 3064t1509054t損失 6128t注余 10725t0.3%廢品99.4%合格坯0.3%清理損4527t150000t失 4527t4.5 冶金長度冶金長度指連續(xù)鑄鋼過程中由結(jié)晶器內(nèi)鋼液面至液芯全部消失之終點(diǎn)處的距離，也稱液芯長度。冶金長度是

29、設(shè)計(jì)連鑄機(jī)的重要工藝參數(shù)。由于鋼水溫度、冷卻強(qiáng)度等的變化。鑄坯的全凝時(shí)間也有變化。故冶金長度不是固定不變的。其計(jì)算公式如下：D2vc()L =24-5-14K式中L：冶金長度， m；D：鑄坯厚度， mm；K：凝固系數(shù)， mm/min1/2；vc: 拉坯速度， m/min。以產(chǎn)品最大鑄坯厚度帶入計(jì)算得冶金長度L=60m，以 D=200mm帶入計(jì)算得到冶金長度 L=44m。5. 車間布置連鑄是煉鋼與軋鋼之間取代鑄錠與初軋的工藝環(huán)節(jié)；連鑄在煉鋼與成品軋機(jī)之間起到承上啟下的作用。 因此連鑄生產(chǎn)必須與煉鋼生產(chǎn)相匹配，其產(chǎn)品必須滿足軋鋼的要求。為此連鑄車間布置應(yīng)考慮；(1) 連鑄機(jī)與煉鋼爐的匹配。連鑄機(jī)的

30、澆注時(shí)間與煉鋼爐的生產(chǎn)周期必須協(xié)調(diào)，保證鋼水供應(yīng)的最佳輸送路線，實(shí)現(xiàn)多爐連澆；(2) 連鑄機(jī)與軋鋼機(jī)的配合。根據(jù)軋鋼生產(chǎn)的規(guī)模、產(chǎn)品規(guī)格、質(zhì)量要求等選擇鑄機(jī)的機(jī)型，確定生產(chǎn)品種、規(guī)格及鋼液的精煉處理方式等；(3) 必要的設(shè)備維修區(qū)和鑄坯檢查精整區(qū)。連鑄生產(chǎn)中盛鋼桶及中間罐的拆除、修砌、烘烤；結(jié)晶器、二冷扇形段等設(shè)備的整體更換、離線檢修等都需要一定的專用設(shè)備和工作面積，還應(yīng)留出冷坯的檢查與精整區(qū)；(4) 鑄坯的運(yùn)輸。對檢查精整后的鑄坯應(yīng)及 g 列匝利運(yùn)出車間，同時(shí)對熱送、熱裝的鑄坯應(yīng)選擇合理運(yùn)輸路線。當(dāng)然還要考慮輔助系統(tǒng)配套，如水的處理等?？傊诳紤]連鑄機(jī)的布置時(shí)應(yīng)從煉鋼一鋼液精煉處理一連鑄一鑄坯送出、( 檢查精整 )一熱送軋鋼整個(gè)工藝出發(fā)，考慮好物料的流向，避免相互干擾，影響工作效率。本車間在布局是綜合各方面考慮后，選擇橫向布置。 所