連鑄理論及工藝-板坯連鑄

1、1板坯連鑄板坯連鑄主講教師：閔 義2007.11連鑄理論及工藝連鑄理論及工藝2第五章第五章 板坯連鑄板坯連鑄5.1、板坯連鑄機(jī)的主要設(shè)備結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)、板坯連鑄機(jī)的主要設(shè)備結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)5.1.1 鋼包回轉(zhuǎn)臺鋼包回轉(zhuǎn)臺 鋼包回轉(zhuǎn)臺是現(xiàn)代連鑄中應(yīng)用最普通的運(yùn)載和承托鋼包進(jìn)行澆鑄的設(shè)備，通常設(shè)置于鋼水接收跨與澆鑄跨柱列之間。所設(shè)計的鋼包旋轉(zhuǎn)半徑，使得澆鋼時鋼包水口處于中間包上面的規(guī)定位置。用鋼水接收跨一側(cè)的吊車將鋼包放在回轉(zhuǎn)臺上，通過回轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)，使鋼包停在中間包上方供給其鋼水。澆鑄完的空包則通過回轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)，再運(yùn)回鋼水接收跨。345lA鋼結(jié)構(gòu)部分：鋼結(jié)構(gòu)部分由叉型臂、旋轉(zhuǎn)盤與上部軸承座、回轉(zhuǎn)環(huán)和塔座組成。l

2、B回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置：回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置由電動機(jī)、大速比減速機(jī)及回轉(zhuǎn)小齒輪組成?；剞D(zhuǎn)小齒輪與上部軸承座的柱銷齒輪相嚙合?；剞D(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)頻率通常不大于太1/60s，假如旋轉(zhuǎn)頻率太高，則在起動及制動時會使鋼包內(nèi)的鋼水產(chǎn)生動蕩，甚至溢出。6lC 事故驅(qū)動裝置：鋼包回轉(zhuǎn)臺一般都設(shè)計配有一套事故驅(qū)動裝置，以便在發(fā)生停電事故或其他緊急情況而無法用正常驅(qū)動裝置時，仍可借助于事故驅(qū)動裝置將處于澆鑄位置的鋼包旋轉(zhuǎn)到事故鋼包上方。事故驅(qū)動裝置通常是氣動的，由氣動馬達(dá)代替電動機(jī)驅(qū)動大連比減速機(jī)及其他部分。lD 回轉(zhuǎn)夾緊裝置：回轉(zhuǎn)夾緊裝置是使大包固定在澆鑄位置的機(jī)構(gòu)，它一方面保護(hù)了回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置在裝包時不受沖擊，另一方面保證了正在澆

3、鑄鋼包的安全。7lE 升降裝置：為了實現(xiàn)保護(hù)澆鑄，要求鋼包能在回轉(zhuǎn)臺上做升降運(yùn)動；當(dāng)鋼包水口打不開時，要求使鋼包上升，便于操作工用氧氣燒水口。同時鋼包升降裝置對于快速更換中間包也很有利。蝶型回轉(zhuǎn)臺的鋼包升降裝置，是根據(jù)杠桿原理設(shè)計的，它由一個叉臂、一個升降液壓缸、兩個球面推力軸承及導(dǎo)向連桿與支承鋼結(jié)構(gòu)組成。lF 稱量裝置：鋼包稱量裝置的作用是用來在多爐連澆時，協(xié)調(diào)鋼水供應(yīng)的節(jié)奏以及預(yù)報澆鑄結(jié)束前鋼水剩余量，從而防止鋼渣流人中間包。每套升降裝置有4個稱量傳感器以及完整的稱量系統(tǒng)。lG 潤滑裝置：鋼包回轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)大軸承以及柱銷齒圈嚙合采取集中自動潤滑，分別由兩臺干油泵及其系統(tǒng)供給。89105.1.

4、2 中間包車的用途和分類中間包車的用途和分類l中間包的功能：中間包是鋼包和結(jié)晶器之間的中轉(zhuǎn)設(shè)備。使用中間包的目的是：減少鋼水的沖擊和飛濺，使鋼沉平穩(wěn)；鋼水在中間包停留時使非金屬夾雜物有機(jī)會上?。涸诙嗔鬟B鑄機(jī)上，中間包起分流作用；在多爐連澆時、中間包可以貯存一定數(shù)量的鋼水以保證在更換鋼包時繼續(xù)澆鑄。l中間包車是放置和運(yùn)送中間包的設(shè)備：在澆鑄前，中間包車載著預(yù)熱好水口的中間包開到結(jié)晶器上方，對準(zhǔn)結(jié)晶器中心位置即可開澆；澆鑄完畢或發(fā)生事故不能繼續(xù)澆鑄時，中間包車可迅速離開澆鑄位置。為實現(xiàn)多爐連澆可實施快速更換中間包的操作，每臺連鑄機(jī)通常配有兩臺中間包車對稱布置在結(jié)晶器兩邊。l門形中間包車為普遍采用的

5、形式。11中間包車應(yīng)具有如下功能：l在澆鑄平臺上能準(zhǔn)確地向澆鑄位置運(yùn)載中間包；l能快速更換中間包；l 便于中間包水口和結(jié)晶器對中，縱、橫向微調(diào)方便、準(zhǔn)確；l 在采用保護(hù)澆鑄時，中間包具有升降機(jī)構(gòu)，便于裝卸浸入式水口；l 在結(jié)構(gòu)上便于觀察結(jié)晶器液面和保護(hù)渣的操作；l承裁裝置的構(gòu)件能耐長時間的熱負(fù)荷而不變形。12門形中間包車的軌道鋪設(shè)在澆鑄平臺上，并布置在結(jié)晶器內(nèi)外弧的兩側(cè)：車子騎在結(jié)晶器的上方。中間包車主要構(gòu)成(見圖23)由中間包車車體、走行裝置、升降裝置、對中裝置、稱量裝置、長水口機(jī)械手、溢流槽及其臺車、電纜拖鏈、潤滑給脂裝置及鑰包操作用臺架等組成。13141516lA 中間包車車體：中間包車

6、車體是鋼板焊接的框架結(jié)構(gòu)，它有兩個焊接的溝形梁，并與一個鉸接安裝的橫向構(gòu)件相聯(lián)接。此種形式的車體車架短，能使中間包浸入式水口周圍具有足夠的空間，不阻擋視線，便于對結(jié)晶器內(nèi)的鋼水情況進(jìn)行監(jiān)視、在結(jié)晶器內(nèi)取樣、加保護(hù)渣以及去除結(jié)晶器內(nèi)殘渣等澆鑄作業(yè)。17lB 走行裝置：每臺中間包車通常配備有兩套電氣機(jī)械走行傳動裝置，每套傳動裝置由一個交流馬達(dá)、一個齒輪減速箱裝置、一個聯(lián)軸節(jié)和雙閘瓦制動器組成這兩套走行傳動裝置都布置在該中間包車背側(cè)，并配備了防止鋼水飛濺和熱輻射的保護(hù)裝置。同時，為該車走行配有四個雙軌輪，每個雙軌輪裝有球面滾柱軸承。其中兩個雙軌輪與主傳動裝置相聯(lián)接，起橫向約束和導(dǎo)向作用。18lC 升

7、降裝置：升降裝置是使中間包上升、下降的機(jī)構(gòu)；此裝置通常由支承著中間包的兩個橫向支承框架和4臺滾珠絲桿千斤頂及其電氣機(jī)械傳動裝置等組成。滾珠絲桿千斤頂分布于中間包車前后四個角，由一個AC馬達(dá)和離合器、抱閘及齒輪傳動裝置共同組成，由一個單一的升降傳動系統(tǒng)來驅(qū)動。19lD 對中及稱量裝置：中間包水口的安裝位置中心線與結(jié)晶器厚度方向上的中心線往往是有誤差的當(dāng)澆鑄板坯厚度變化時，也要調(diào)整水口位置，因此，一般中間包車上都設(shè)有對中微調(diào)機(jī)構(gòu)，在中間包車的前梁上設(shè)有兩個對中傳運(yùn)裝置，由馬達(dá)驅(qū)動蝸輪蝸桿減速箱，再帶動蝸輪蝸桿、絲桿千斤頂作水平移動，則絲桿推拉中間包橫向支承框架在提升柱的輥?zhàn)由献銮昂笳{(diào)整移動。20l

8、E 鋼包長水口操作裝置:長水口操作裝置，是將鋼包長水口安裝在鋼包滑動水口上，并使其緊壓在水口上的機(jī)構(gòu)。該裝置還可以對鋼包長水口進(jìn)行更換；澆鋼時，長水口可以隨鋼包滑動水口的開閉而移動；lF 溢流槽及其臺車:發(fā)生某些事故時，中間包內(nèi)鋼水會因液面過高而溢流。為了保護(hù)設(shè)備不受損壞，中間包上沒有專門溢流口。在操作平臺上，回轉(zhuǎn)臺的一個邊根據(jù)高度不同還設(shè)有溢流包、溢流槽，溢流的鋼水可直通事故鋼包。中間包車的溢流槽是介于中間包溢流口與操作平臺上的溢流槽之間的設(shè)備，它設(shè)置在溢流槽臺車上。溢流槽臺車有四個車輪，臺車一端掛在中間包車的車架上可以隨中間包車行走。215.1.3 板坯結(jié)晶器的用途和分類板坯結(jié)晶器的用途和

9、分類l結(jié)晶器是連鑄機(jī)的心臟。中間包的鋼水注入到結(jié)晶器內(nèi)，鋼水在結(jié)晶器中初步凝結(jié)成鑄坯的外形，生成一定厚度的坯殼，并被連續(xù)地從結(jié)晶器下口拉拔出去，進(jìn)入二次冷卻區(qū)。鑄坯的外殼尺寸由結(jié)晶器的內(nèi)腔尺寸決定；結(jié)晶器澆鑄時的內(nèi)腔尺寸是按照成品的板坯尺小要求在澆鑄前調(diào)整好的。l結(jié)晶器具有如下的性能：l (1)有較好的導(dǎo)熱性能，能迅速形成足夠厚度的初生坯殼；l (2)有良好的結(jié)構(gòu)剛度和結(jié)構(gòu)工藝性，便于加工制造，易于拆裝和調(diào)整；l (3)有較好的耐磨性及較高的熱疲勞性；l (4)重量輕，以便在振動時有較小的慣性力。222324結(jié)晶器銅板l結(jié)晶器銅板分為寬面銅板與窄面銅板。l結(jié)晶器銅板是直接影響結(jié)晶器壽命的重要零

10、件。 (1)具有良好的導(dǎo)熱性； (2)具有足夠高的強(qiáng)度和硬度以減少結(jié)晶器銅板的扭曲變形和機(jī)械磨損，保證結(jié)晶器銅板形狀的穩(wěn)定性；(3)具有較高的再結(jié)晶溫度以防止連鑄過程中銅板的軟化和變形； (4)具有較高的抗蠕變能力和較高的熱疲勞強(qiáng)度。l銅板一股采用磷銅、銀銅、鉻鋯銅等銅合金。為了提高銅板的耐磨性和表面光潔程度，減少粘結(jié)和防止?jié)B銅產(chǎn)生鑄坯星狀裂紋，在銅板表面進(jìn)行鍍層。直結(jié)晶器的寬面銅板與窄面銅板一般均為平面。弧形結(jié)晶器的寬面銅板一般為與澆鑄半徑相一致的弧面，窄面銅板的表面形狀呈平直狀態(tài)，其側(cè)面為與寬面銅板相符合的弧面。l銅板長度即為結(jié)晶器的長度，窄面銅板的寬度就是鑄坯的厚度。澆鑄不同厚度板坯時，

11、需要更換結(jié)晶器的窄面。25結(jié)晶器足輥l結(jié)晶器足輥設(shè)于結(jié)晶器的下方用以支撐和導(dǎo)向來自結(jié)晶器的鑄流，分為寬面足輥和窄面足輥。l足輥是結(jié)晶器重要部分，要求與結(jié)晶器有嚴(yán)格的對中，在振動時與結(jié)晶器一起振動。在結(jié)晶器與輥?zhàn)又g及輥?zhàn)优c輥?zhàn)又g設(shè)有冷卻噴嘴，以對鑄坯進(jìn)行噴淋冷卻。26結(jié)晶器調(diào)寬裝置l調(diào)寬裝置是在結(jié)晶器的每個窄面中心線的上下兩個部位各安裝一套蝸輪絲桿伺服馬達(dá)，并帶有位置控制器。每一個蝸輪傳動軸跟伺服馬達(dá)相聯(lián)接。在自動調(diào)寬時，結(jié)晶器兩個窄邊的4套蝸桿伺服馬達(dá)傳動裝置驅(qū)動兩個窄邊相向或反向同速運(yùn)行，實現(xiàn)調(diào)寬所要達(dá)到的寬度?？梢栽跐茶T前將結(jié)晶器調(diào)整到所要求的寬度，也可以邊澆鑄邊改變結(jié)晶器的寬度。27

12、軟夾緊裝置l軟夾緊裝置是在內(nèi)弧寬面銅板與結(jié)晶器支撐框架之間安裝的4個寬面夾緊裝置。每個夾緊裝置由1個液壓缸、1個蝶形彈簧包、1個絲桿螺母、1個蝸輪蝸桿傳動裝置和1個測力計組成。上下兩組液壓缸可以獨(dú)立調(diào)整壓力，以滿足因結(jié)晶器上部鋼水和下部鋼水靜壓力不同所需相應(yīng)的對寬面銅板的夾緊力。上下兩組液壓缸所需的液壓壓力，各通過一組液壓線路，并通過液壓傳輸器和比例閥等液壓設(shè)備來提供。28l軟夾緊裝置的功能主要有以下四點(diǎn)：l(1)澆鋼時，提供必要的央緊力，使4塊鋼板緊靠在一起；l(2)阻止因?qū)捗媸軣崤蛎浂a(chǎn)生的銅板變形；l(3)澆鑄中調(diào)寬時，減輕夾緊力，以便窄面銅板在摩擦力盡可能小的情況下移動，以減少對銅板的

13、刮傷；l(4)使結(jié)晶器打開一個縫，以便于進(jìn)行下面工作：l1)上裝引錠桿時，寬面銅板間有足夠的間隙放入保護(hù)板避免銅板劃傷；l2)更換結(jié)晶器的窄面，以滿足澆不同厚度的鑄坯；l3)清除結(jié)晶器銅板縫間夾雜物；l4)澆次間，用高的速度調(diào)整結(jié)晶器寬度。29l澆鑄調(diào)寬時，要求軟夾緊裝置減少對內(nèi)弧寬面銅板所施加的力，但并不是退開內(nèi)弧寬面銅板，內(nèi)弧寬面銅板幾乎不動，只是通過液壓抵消了部分彈簧夾緊力，使寬面對窄面銅板的夾緊力減少到稍稍高于鋼水靜壓力，這既有利于側(cè)面在摩擦力極小的狀況下移動，又保證了結(jié)晶器內(nèi)腔尺寸不發(fā)生額外的變化，同時也保證了澆鑄過程的安全。l軟夾緊裝置的工作原理是：通過手動操作蝸輪蝸桿及絲桿螺母傳

14、動裝置對蝶形彈簧設(shè)定預(yù)緊力，使壓力稍高于施加在結(jié)晶器內(nèi)壁銅板上鋼水靜壓力，把四塊銅板緊靠在一起。再由液壓缸調(diào)整施加在銅板上的彈簧力，來適應(yīng)由于澆鑄時調(diào)寬引起鋼水靜壓力的變化而需要相應(yīng)改變的夾緊力。測力計是專門用來測量夾緊力的，如加上反饋功能，則可形成一套閉環(huán)控制系統(tǒng)。30漏鋼預(yù)報裝置l在結(jié)晶器內(nèi)發(fā)生粘結(jié)性漏鋼(初生坯殼與銅板發(fā)生粘連所致)前，此裝置能預(yù)先發(fā)出警報，以便及時采取措施，防止漏鋼事故的發(fā)生。在結(jié)晶器的四個面上，從一些螺栓的中心插入康銅絲(熱電偶)，再與其他儀表相聯(lián)構(gòu)成漏鋼預(yù)報裝置。熱電偶布置得越多，預(yù)報會越準(zhǔn)確。315.1.4 結(jié)晶器振動裝置及快速更換臺結(jié)晶器振動裝置及快速更換臺結(jié)晶

15、器振動的作用及分類l結(jié)晶器振動裝置用于支撐結(jié)晶器并使其沿鑄機(jī)半徑作近似圓弧的上下住復(fù)振動。連續(xù)澆鑄中一直進(jìn)行這種振動，以防止坯殼與結(jié)晶器粘結(jié)而被拉裂并有利于保護(hù)渣在結(jié)晶器壁的滲透使結(jié)晶器得以充分潤滑和順利脫膜。對結(jié)晶器振動的技術(shù)要求是： (1)振動的方式能有效地防止因坯殼的粘結(jié)而造成拉漏事故； (2)振動參數(shù)有利于改善鑄坯表面質(zhì)量，形成表面光滑的鑄坯； (3)振動機(jī)構(gòu)能準(zhǔn)確實現(xiàn)圓弧軌跡，不產(chǎn)生因過大的加速度引起的沖擊和擺動； (4)設(shè)備的制造、安裝和維護(hù)方便，便于處理事故，傳動系統(tǒng)要有足夠的安全性能。3233快速更換臺l結(jié)晶器及上述的振動發(fā)生機(jī)構(gòu)和結(jié)晶器、零段等三臺設(shè)備是一起被支撐在一個獨(dú)立的

16、基本臺架里，這個臺架稱為快速更換臺架(見圖2-6)。它可以連同上述三種設(shè)備一起快速拆離鑄機(jī)或安裝在鑄機(jī)上，以便作為一個總體部件進(jìn)行維護(hù)或修理。在漏鋼時，可以迅速處理事故，使結(jié)晶器、支撐導(dǎo)向段離線進(jìn)行清理、維護(hù)，并對設(shè)備情況進(jìn)行檢查閱整。因此，快速更換臺設(shè)備是連鑄機(jī)構(gòu)非常重要的部分，采用快速更換臺可以大大提高鑄機(jī)作業(yè)率。34355.1.5 扇形段和拉矯機(jī)扇形段和拉矯機(jī)l5.1.5.1 扇形段和拉矯機(jī)的用途和特點(diǎn)l扇形段和拉矯機(jī)的作用如下：l (1)通過夾棍和側(cè)導(dǎo)滾對帶有液心的坯殼起支撐和導(dǎo)向作用，使其沿著預(yù)定的軌道前進(jìn)，并限制它發(fā)生鼓肚變形；l (2)在二次冷卻區(qū)借助水或汽水的直接冷卻，加速凝固

17、；l (3)牽引和矯直鑄坯，l (4)對引錠桿起導(dǎo)向和支承作用。l按連鑄工藝的要求，扇形段和拉矯機(jī)應(yīng)具有如下特點(diǎn)：l (1)二次冷卻區(qū)支導(dǎo)裝置在高溫鑄坯作用下有足夠的強(qiáng)度和剛度；l (2)結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便，能適應(yīng)改變鑄坯斷面的要求，能快速處理事故；l (3)能按要求調(diào)整二次冷卻區(qū)水量，以適應(yīng)改變鑄坯斷面、鋼種、澆鑄溫度和拉坯速度的變化。365.1.5.2 扇形段和拉矯機(jī)的分類扇形段和拉矯機(jī)的分類l對板坯連鑄機(jī)，為便于加工制造、安裝調(diào)整、加速處理事故，把二次冷卻區(qū)分成若干個扇形段。在結(jié)晶器下口的一段，稱為支撐導(dǎo)向段。支撐導(dǎo)向段有零段和格柵兩種形式，格柵即冷卻板式，零段為密排支撐輥式或多節(jié)輥式。

18、零段以下的段稱為扇形段，扇形段之后的則為拉坯機(jī)和矯直機(jī)。37l板坯連鑄機(jī)的拉坯矯直按傳動輥的布置方式可分為兩類：l (1)集中拉坯和矯直，它是把拉坯和矯直的傳動輥集中布置在矯直拐點(diǎn)處：l (2)多輥分散布置的拉坯和嬌直，拉坯和矯直的傳動輥分散布置在二次冷卻區(qū)以下很長區(qū)域內(nèi)。其另外一種形式是扇形段化的拉坯矯直，從第二扇形段到最后一段都設(shè)有傳動輥。l拉坯機(jī)和矯直機(jī)統(tǒng)稱為拉矯機(jī)。按其矯直方式可分為單點(diǎn)矯直、多點(diǎn)矯直、漸近矯直和連續(xù)矯直等型式。l單點(diǎn)矯直時，應(yīng)變量大、速率大，只適合固相拉矯。對帶液芯的鑄坯，為避免其產(chǎn)生內(nèi)裂、把集中在一點(diǎn)的應(yīng)變量分散到幾個點(diǎn)逐漸完成，即采用多點(diǎn)連續(xù)矯直為宜。385.1.

19、5.3 零段零段(支撐導(dǎo)向段支撐導(dǎo)向段)l零段(見圖2-7)位于結(jié)晶器和扇形段1之間，通過快速更換臺安裝在連鑄機(jī)上，以便在發(fā)生漏鋼事故時，與結(jié)晶器一起由快速更換臺進(jìn)行更換。l零段緊靠結(jié)晶器，其作用是扶持并引導(dǎo)初凝的坯殼向下運(yùn)行。由于剛出結(jié)晶器的坯殼很薄，容易受鋼水靜壓力作用而變形，所以它的輥距要小，這就決定了其輥?zhàn)又睆揭?，即呈?xì)輥密排，而且輥?zhàn)有枰凶銐虻膭偠?，夾輥與結(jié)晶器的對中誤差不能大于0.3mm。l零段由輥?zhàn)?、前框架、后框架、?cè)框架及厚度調(diào)整專用墊片、冷卻水配管、給油脂配管、防護(hù)罩及溜板等構(gòu)成。3940415.1.5.4 扇形段扇形段 每個扇形段(見圖28)由輥?zhàn)蛹捌漭S承座、上下框架、

20、輥縫調(diào)整裝置、輥?zhàn)訅合卵b置、冷卻水配管、給油脂配管等構(gòu)成。l輥?zhàn)蛹肮髯域?qū)動裝置l一般從扇形段2開始設(shè)有傳動輥。它由直流電機(jī)、齒接手、行星齒輪減速機(jī)、萬向接手等構(gòu)成。驅(qū)動裝置通過萬向接手穿過二冷室壁與驅(qū)動輥的中間法蘭相連接。4243444546l上下框架l扇形段的上下框架都是鋼板焊接的結(jié)構(gòu)，在上下框架上分別安裝著內(nèi)弧側(cè)和外弧側(cè)的輥?zhàn)蛹拜S承座。輥?zhàn)拥膶χ袆t在機(jī)外對中臺上通過調(diào)整軸承座下面的墊片來達(dá)到。放軸承座的位置是經(jīng)過機(jī)加工的。此外，在上下框架上，還安裝著各種冷卻水配管、壓縮空氣和給脂配管；在上框架上安裝有一對可升降的傳動輥液壓缸。下框架的下部裝有4個銷柱，通過雙楔和銷子固定在大香蕉底座或基礎(chǔ)框

21、架上，同時還裝有與水連接板相結(jié)合的裝置。47l輥縫調(diào)整裝置l輥縫調(diào)整裝置是按所澆板坯厚度的要求來調(diào)整開口度的裝置。l壓下裝置l壓下裝置是使上驅(qū)動輥升降的裝置，升降是靠液壓缸驅(qū)動。在開澆前，用它壓住引錠桿，防止引錠桿滑落，開澆時拉出引錠桿，但當(dāng)引錠桿頭靠近輥?zhàn)訒r就抬起來，不能壓住鑄坯；正常澆鑄時驅(qū)動輥只是把與鼓肚力相平衡的驅(qū)動力傳給鑄坯。l冷卻水配管l冷卻水配管包括機(jī)器冷卻水和二次冷卻水配管兩大部分。所謂機(jī)器冷卻水就是扇形段側(cè)框架和輥?zhàn)佑玫睦鋮s水。所有的機(jī)器冷卻水配管都是通過水連接板與機(jī)外配管相連接。485.1.6 引錠桿及送、脫引錠裝置引錠桿及送、脫引錠裝置l引錠桿的作用及分類l引錠桿的作用是

22、在開澆時堵住結(jié)晶器的下口，使鋼水在結(jié)晶器器內(nèi)和引錠桿的上端凝結(jié)在一起，通過拉矯輥的牽引，使鑄坯向下運(yùn)行。當(dāng)引錠桿出拉矯機(jī)后，將鑄坯與引錠頭脫開，此時進(jìn)入正常拉坯狀態(tài)：l引錠桿按裝入方式分為上裝式和下裝式兩種。大多應(yīng)用上裝式引錠桿系統(tǒng)。49l上裝式引錠桿的構(gòu)成和特點(diǎn)l上裝式引錠桿裝置包括引錠桿、引錠桿車、引錠桿提升卷揚(yáng)、引錠桿防落裝置、引錠桿導(dǎo)向裝置和脫引錠桿裝置。l對上裝式引錠桿，當(dāng)上一個澆次的尾坯離開結(jié)晶器一定距離后就可以向結(jié)晶器送入引錠桿。裝引錠桿和拉尾坯可同時進(jìn)行，大大縮短了生產(chǎn)淮備時間，提高丁連鑄機(jī)的作業(yè)率。另外、上裝式引錠桿送入時不易出現(xiàn)跑偏。 5051l 引錠頭l引錠頭的作用是直接

23、堵住結(jié)晶器下口將牽引力傳遞給鑄坯。l引錠頭有鉤式(見圖2-9)和燕尾擋(見圖2-l0)兩種形式?，F(xiàn)在廣泛使用的是鉤式引錠頭。l引錠頭的材質(zhì)一般為耐熱鉻鉬鑄鋼。l引錠頭的尺寸隨鑄坯斷面尺寸變化。厚度一般比結(jié)晶器的下口小5mm，寬度比結(jié)晶器的下口小10-20mm。52l引錠桿本體l引錠桿本體是只能夠向一個方向彎曲的進(jìn)式結(jié)構(gòu)。引錠桿本體由連接鏈、中間連接鏈、尾部連接鏈、夾緊裝置、螺栓、襯套、墊片和螺紋接頭等組成。引錠桿本體的尺寸不隨鑄坯斷面的改變而變化。l引錠桿車l引錠桿車(見圖211)布置在澆鑄平臺上，用來把引錠桿運(yùn)到結(jié)晶器上方，通過結(jié)晶器插到連鑄機(jī)中，以及從卷揚(yáng)系統(tǒng)上接收及存放引錠桿。l該車主要

24、由車體運(yùn)輸鏈傳動裝置、運(yùn)輸鏈、引錠桿導(dǎo)向裝置、走行裝置及限位裝置等組成。53l引錠桿提升卷揚(yáng)l引錠桿提升卷揚(yáng)的作用是把與鑄坯脫開的引錠桿，通過導(dǎo)向裝置提升起來，再由引錠桿車運(yùn)輸鏈上所安裝的鉤爪將引錠桿運(yùn)到引錠車上存放待用。引錠桿提升卷揚(yáng)由電動機(jī)、減速機(jī)、卷筒、吊鉤裝置和極限裝置等組成(見圖212)。l引錠桿的提升程序如下：l在澆鑄準(zhǔn)備期間，卷場裝置將吊鉤順導(dǎo)向板下降到輥道面上，等待著接收引錠桿。澆鑄開始后，引錠桿的尾部通過邊部導(dǎo)向移動到卷揚(yáng)吊鉤候吊的位置時，吊鉤以與鑄機(jī)拉坯同步速度將引錠桿尾部提升起來。當(dāng)引錠桿離開鑄坯后卷揚(yáng)裝置增大上升速度，以防止引錠桿與鑄坯連接。當(dāng)引錠桿被吊到上極限位置引錠

25、桿后部靠近引錠桿車時，卷揚(yáng)機(jī)停止提升，引錠桿車上的運(yùn)輸鏈鉤爪移動到接受引錠桿尾部的位置，在完成把引錠桿從卷揚(yáng)鉤子過渡到引錠桿車上的鏈上鉤爪后，卷揚(yáng)鉤子回落與引錠桿分開。54l引錠桿安全防落裝置l在引錠桿被卷揚(yáng)吊鉤裝置提升到靠近引錠桿運(yùn)輸車，并與引錠桿車鏈上鉤爪配合將引錠桿過渡到引錠車上期間，為防止引錠桿意外墜落，設(shè)置了引錠桿安全防落裝置。l該裝置設(shè)在提升引錠桿必須經(jīng)過的停放引錠桿運(yùn)輸車的平臺口兩側(cè)。采用平行放置方式。該裝置的一半設(shè)備裝在停放引錠桿車的一側(cè)，另一半設(shè)備安裝在平臺口對面的一例。在引錠桿車一側(cè)安裝著兩對頂輪和支架及相關(guān)曲柄、輥?zhàn)拥仍O(shè)備；在平臺口對面的一側(cè)安裝著兩套凸輪閘支架相連桿、杠

26、桿及手柄、鎖緊裝置等相關(guān)設(shè)備。該裝置能在引錠桿被提升到平臺口以上而發(fā)生意外墜落時，由兩套凸輪間牢牢地將引錠桿卡到對面的對輪間，而阻止繼續(xù)墜落。55565.1.7火焰切割機(jī)的用途火焰切割機(jī)的用途l火焰切割機(jī)是設(shè)置于連鑄機(jī)后面最主要的輔助設(shè)備，它用來把前進(jìn)中的鑄坯切成所需的定尺長度。采用火焰切割的優(yōu)點(diǎn)是切割設(shè)備重量輕切割斷面不受限制，切口斷面比較乎整。缺點(diǎn)是有金屬損耗，另外，對環(huán)境有一定污染，故通常設(shè)計配備排煙和清渣設(shè)備。57l火焰切割機(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)l火焰切割機(jī)是以精制的焦?fàn)t煤氣和氧氣通過切割嘴來切割鑄坯的。待切板坯的長度是根據(jù)最佳切割模型預(yù)設(shè)定好的，鑄坯在切割機(jī)下方的車軌之間移動，在達(dá)到預(yù)設(shè)定的

27、切割長度時，長度測量裝置給切割機(jī)發(fā)出信號，切割機(jī)降坐到鑄坯上或夾緊鑄坯。此時、鑄坯拖動切割機(jī)走行(走行驅(qū)動裝置的電磁離合器打開)，以保證切割與拉坯的同步進(jìn)行。在此同時，邊部檢測器發(fā)出信號，兩把割槍從各自的原點(diǎn)朝鑄坯方向移動到規(guī)定位置。同步走行開始后，割槍的預(yù)熱煤氣先打開，隨后打開預(yù)熱氧氣。割槍開始以低速向板坯邊緣行進(jìn)，到達(dá)適宜位置時，打開切割氧氣，割炬以低速進(jìn)行切割，隨后切割速度提高，達(dá)到正常切割。正常切割速度取決于板坯的厚度和溫度。5859l切割機(jī)車體及走行裝置l火焰切割機(jī)一般都做成小車形式，車上有四個車輪支撐著，前面兩個主動車輪，后面兩個被動車輪。每個主動車輪由電動機(jī)單獨(dú)進(jìn)行驅(qū)動，電動機(jī)通

28、過減速箱、電磁離合器驅(qū)動車輪行走。l同步機(jī)構(gòu)l同步機(jī)構(gòu)保證割槍在切割鑄坯過程中與鑄坯保持同步以保證割縫整齊。同步機(jī)構(gòu)一般有鉗式、壓緊式、坐騎式和背負(fù)式4種。l鉗式同步機(jī)構(gòu)(見圖216)分可調(diào)式和不可調(diào)式兩種。兩者都是靠氣缸驅(qū)動夾鉗架在板坯的兩側(cè)央住鑄坯實現(xiàn)與小車的同步運(yùn)動。但可調(diào)式的可用絲桿螺母調(diào)整夾緊寬度。 6061l坐騎式同步機(jī)構(gòu)(見圖217)是把切割小車直接騎坐在連鑄坯上來實現(xiàn)同步、切割小車通過提引架升起切割槍橫梁。62l切割槍橫移裝置l切割槍橫移裝置用于把兩把割槍沿板坯寬度方向相向走行或反向走行。該裝置是由電動機(jī)蝸輪減速機(jī)小齒輪與橫梁上的齒條相嚙合而驅(qū)動的。驅(qū)動裝置中，電動機(jī)、減速箱等

29、安裝在切割機(jī)走行拖板上，通過小齒輪與齒條嚙合，使拖板沿著軌道行走。l切割槍l主切割槍和副切割槍都裝在切割槍架上，一般主切割槍是固定的，副切割槍可以通過氣缸或液壓缸進(jìn)行前后移動，以對主副切割槍之間的距離進(jìn)行調(diào)整。63l邊部檢測器l邊部檢測器安裝在切割槍走行拖板上其主要作用是把切割槍引導(dǎo)到鑄坯側(cè)邊緣一定的位置上，這樣不管鑄坯的位置和寬度如何都能保證切割槍準(zhǔn)確地停止在預(yù)熱位置上。l板坯長度測量裝置l板坯長度測量裝置，目前使用的有機(jī)械式、脈沖式和光電式三種。l能源介質(zhì)系統(tǒng)l能源介質(zhì)系統(tǒng)由氧氣、燃?xì)?、設(shè)備冷卻水和鋼渣粒化水等組成。645.1.8 出坯系統(tǒng)的各種設(shè)備出坯系統(tǒng)的各種設(shè)備l出坯輥道(見圖218

30、)是輸送鑄坯和聯(lián)接其它工序的設(shè)備。板坯持機(jī)輥?zhàn)右话阌缅懺燧仯艹惺芤欢ǖ臎_擊負(fù)荷。l為了防止在切割鑄坯時把下面的輸送輥道燒壞，在火焰切割區(qū)內(nèi)的輸送輥道區(qū)采用相應(yīng)的保護(hù)措施。 l往復(fù)移動的切割區(qū)輥道能使割槍永遠(yuǎn)是在兩個輥?zhàn)又g進(jìn)行切割。當(dāng)割炬運(yùn)行到一個輥?zhàn)痈浇鼤r則暫時停止切割，并迅速利用牽引液壓缸把輥道拉回一小段距離，使棍子避開割炬，再開始切割。這種工藝的設(shè)備比較簡單，維修費(fèi)用也較省。 655.1.9 去毛刺機(jī)去毛刺機(jī)l鑄坯經(jīng)火焰切割后，在其切斷面的下邊緣常留有殘渣，即毛刺，它們在軋鋼時對軋輥表面及板坯質(zhì)量均有不利影響，因此，在火焰切割機(jī)后的出坯報道上配有去毛刺機(jī)。去毛刺機(jī)的主要設(shè)備有：刀具刮除

31、方式和錘刀旋轉(zhuǎn)打掉方式兩種。l刀具刮除方式可分為鑄坯移動式和刀具移動式兩種。去毛刺機(jī)主要由板坯壓緊裝置、剪劈、剪帽、剪臂升降裝置、剪臂傾翻裝置和剪臂橫移裝置等組成(見圖219)。l錘刀旋轉(zhuǎn)打掉式去毛刺機(jī)有一個去刺輥，它由一系列安裝在輥?zhàn)訄A周上的耐磨、耐沖擊的鋼制錘刀組成(見圖220)。666768l噴號機(jī)l連鑄板坯在切成定尺后，每塊坯必須編有相應(yīng)的號，便于管理。l在連鑄機(jī)上最常用的噴號機(jī)有噴涂式和焊絲式兩種。噴涂式是用噴槍把涂料噴到鑄坯上以構(gòu)成數(shù)字。這種噴印機(jī)有在鑄坯停止時工作和與鑄坯同步運(yùn)行工作兩種工作方式。焊絲式噴號機(jī)(見圖221)是將焊絲通過電弧熔化噴射到板坯表面形成字跡的方式。焊絲一般

32、有：鋁絲、銅絲和三氧化二鋁絲等。69l板坯橫移車及轉(zhuǎn)盤l根據(jù)不同的工藝布置要求，出坯輥道的方向或流向要改變。板坯橫移車用于將板坯從一條輥道平行移動到另一條輥道上，轉(zhuǎn)盤用于將板坯從一條輥道改變方向運(yùn)輸?shù)搅硪粭l輥道上。l其他l在出坯區(qū)域還設(shè)有稱量裝置以稱量板坯的重量，設(shè)推鋼機(jī)、垛板臺將板坯堆疊成垛便于吊車整體吊運(yùn)，提高吊車的效率。70第六章：板坯連鑄工藝與操作第六章：板坯連鑄工藝與操作l連鑄鋼水的準(zhǔn)備 為了提高連鑄工藝過程的安全性和連鑄板坯的質(zhì)量，與傳統(tǒng)的模鑄相比，提供給板坯連鑄的鋼水要求更為嚴(yán)格。主要體現(xiàn)在對鋼水成分、純凈度和溫度三個方面的要求。而鋼包精煉的不斷發(fā)展和完善使提供連鑄的鋼水在上述三

33、個方面得到很好的控制。716.1 鋼水成分要求鋼水成分要求l碳 板坯連鑄技術(shù)發(fā)展到今天，可以說，無論是生產(chǎn)低碳鋼、中碳鋼還是高碳鋼的板坯，就工藝本身而言已不再是問題，然而從質(zhì)量觀點(diǎn)來看，需要指出以下兩點(diǎn)。l當(dāng)碳含量在008-012時，板坯表面的裂紋敏感性大大增加。這是因為在凝固過程中，當(dāng)鐵鐵轉(zhuǎn)變時會發(fā)生體積的突然縮小，從而產(chǎn)生應(yīng)力導(dǎo)致裂紋的形成。這也是通常所說的包晶反應(yīng)。對于這種鋼減少裂紋主要途徑是降低拉速，調(diào)整好保護(hù)渣。l當(dāng)碳含量大于018時，板坯表面裂紋的發(fā)生率是隨碳含量的增加而增加的，換言之，碳越高越容易發(fā)生裂紋。因此在這種情況下，工藝參數(shù)，如拉速、澆鑄溫度、二次冷卻水等也要根據(jù)碳含量進(jìn)

34、行調(diào)整。72l磷 磷和硫通常被看作是鋼中的有害元素。磷的含量如果不超某一限度，它對澆鑄性能不會有影響，一般來說，磷含量不大于0.030，在連鑄過程中不會發(fā)生問題。當(dāng)然，磷的含量還取決于后步工序的加工要求及最終產(chǎn)品的使用要求，比如有些電工鋼及對焊接性能有特殊要求的鋼，就會對磷的含量有完全不同的要求。 73l硫 硫?qū)Π迮鞯馁|(zhì)量，特別是對內(nèi)部裂紋有著十分直接的影，不同的鋼種對其有不同的要求，實際上硫?qū)Π迮鞯挠绊戇€與鋼的成分、鑄坯的尺寸、二次冷卻的條件等因素有關(guān)。比如，有些合金鋼當(dāng)硫含量達(dá)到0.025時，表面裂紋明顯增加。另外，由于最終用途約差異，對硫含量也會有完全不同的要求，如管線鋼、壓力容器鋼等，

35、要求硫含量非常低，通常小于0.005；而有些特殊用途的鋼并非要求硫含量低，而是相反要求有一定的硫含量甚至是很高的硫含量，如某些電工鋼(變壓器鋼)或易切削鋼等。74l合金和微量金屬元素 鋼水中含有合金，如銅、鉻、鎳、鉑以及釩鈮等，不會影響澆鑄性能，但會降低鋼水的液相線溫度，而這必須在煉鋼階段就要嚴(yán)格控制好。然而，有些微量金屬元素會增加板坯裂紋敏感性，在不同類條件下還會影響后工序的加工性能。比如對于某些深沖薄板鋼來說，當(dāng)鎳、銅、錫的總量大于02時深沖性能將受到影響。一般來說對非合金的碳素鋼，為了不影響后工序的加工性能，對這些微量元素可作出最大含量的規(guī)定。75l氫 鋼水中含氫量應(yīng)該越低越好。因為過高

36、的氫含量會導(dǎo)致板坯的皮下氣泡和裂紋，影響鋼的抗時效性能。一般來說，鋼中的氫含量要控制在4.510-6以下。對某些抗時效性要求高的鋼來說，氫含量必須小于210-6 ，這就需要將鋼水作脫氫處理(如真空處理)。轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的鋼水，其氫含量小于用電爐和平爐生產(chǎn)的鋼水，一般為10-6310-6，這對于連鑄來說是比較有利的。76l氮 盡管鋼水中含有一定量的氮不會對澆鑄性能產(chǎn)生影響，但是氮主要還是被看作是一種有害氣體元素。這是因為：氮會影響鋼材的抗時效性能，如油管鋼、鍋爐板等；氮含量過高會影響薄板的冷加工性能，如鍍錫板等；氮容易與鋼中的A1、Nb、Ni等形成AlN、TiN等氮化物，這樣就會在板坯表面或皮下(含鈦

37、不銹鋼)形成裂紋，增大修磨量；如果氮含量非常高，比如大于18810-6，則易在板坯內(nèi)產(chǎn)生針孔。77l氧 提供給連鑄的鋼水應(yīng)該是完全鎮(zhèn)靜的，不能是沸騰鋼或者是半鎮(zhèn)靜鋼。如果經(jīng)過脫氧的鋼水尚殘留一定數(shù)量的游離氧，則無論對連鑄過程的安全還是對連鑄坯的質(zhì)量均會有明顯的影響。由于這些氧的存在，必定會產(chǎn)生新的氧化物，而這些氧化物顆粒往往被帶人到鋼水內(nèi)部；這樣會增加鋼水中的非金屬夾雜物含量，同時這些氧化物也會沉積在浸入式水口的內(nèi)壁上，導(dǎo)致水口堵塞，迫使?jié)茶T中斷。如果氧含量過高，會產(chǎn)生鑄坯的蜂窩氣泡，直接造成板坯報廢。另外，氧含量過高，則鋼水溫度偏高，還會加快對耐火材料的浸蝕，這樣就會增加澆鑄的不安全性。對于

38、鋁鎮(zhèn)靜鋼，經(jīng)過二次精煉，氧含量不應(yīng)大于310-5。786.2 鋼水純凈度的要求鋼水純凈度的要求 非金屬夾雜存在于鋼中，不僅會發(fā)生諸如三氧化二鋁堵水口這樣的澆鑄中斷事故，還會破壞鋼的連續(xù)性和致密性，對鋼的性能產(chǎn)生很大危害。因此，對鋼水潔凈度的要求，就是為了提高澆鑄的成功率，為了確保連持坯內(nèi)部的干凈，以致確保最終產(chǎn)品的力學(xué)性能和使用性能。在連鑄鋼水準(zhǔn)備階段，要盡量減少鋼中非金屬夾雜物的含量。79l鋼水純潔度主要指鋼水中非金屬夾雜物的數(shù)量、形態(tài)及分布。l內(nèi)生夾雜物，內(nèi)生夾雜物主要是指脫氧產(chǎn)物，以氧化物為主。除既氧產(chǎn)物以外，還由于鋼水中存在一些有害元素如硫，所生成的硫化物等也是內(nèi)生夾雜物的來源之一。l

39、外來夾雜物又分為兩大類，一是鋼水在準(zhǔn)備階段和澆鑄過程中與空氣接觸所發(fā)生的二次氧化行為，其是外來夾雜的重要來源；二是鋼水與鋼包耐材、中包耐材以及塞棒、水口等連鑄耐材所發(fā)生的物理(機(jī)械沖刷)和化學(xué)變化而生成的各種夾雜物，還包括鋼包渣、中包渣、結(jié)晶器保護(hù)渣的卷入。l按夾雜物的組成，又可分為氧化鋁系、硅酸鹽系、鋁酸鹽系和硫化物等四大類。806.3 鋼水溫度要求鋼水溫度要求l鋼水溫度是決定連鑄順利與否的首要因素，同時它又在很大程度上決定了連鑄坯的質(zhì)量，過高和過低的鋼水溫度都會帶來危害。l 鋼水溫度過高的危害是：l出結(jié)晶器坯殼薄，容易漏鋼；l耐火材料侵蝕加快，易導(dǎo)致鑄流失控，增加澆鑄不安全性；l增加非金屬

40、夾雜，影響板坯內(nèi)在質(zhì)量；l鑄坯柱狀晶發(fā)達(dá)，組織評級低。l中心偏析加重，易產(chǎn)生中心線裂紋。81l 鋼水溫度過低的危害是：l 容易發(fā)生水口堵塞，澆鑄中斷；l 鑄坯表面容易產(chǎn)生結(jié)疤、夾渣、裂紋等缺陷；l 非金屬夾雜不易上浮，影響鑄坯內(nèi)在質(zhì)量。l 因此，為連鑄提供具有合適而嚴(yán)格的溫度的鋼水，對改善連鑄繞注性能和提高鑄坯質(zhì)量具有非常重要的意義。82l澆鑄溫度的確定l澆鑄溫度是指中間包內(nèi)的鋼水溫度，通常一爐鋼水需在中間包內(nèi)測3次溫度，即開澆后5min、澆鑄中期和澆鑄結(jié)束前5min，而這3次溫度的平均值被視為平均澆鑄溫度。l ttL十tt 澆鑄溫度，；tL 液相線溫度，；t鋼水過熱度，。l這個公式的實際含義

41、是：對某一鋼種，在液相線溫度上加上一個合適的過熱度，被確定為該鋼種在中間包內(nèi)的澆鑄溫度，也就是目標(biāo)澆鑄溫度。83l液相線溫度l連鑄的過程事實上就是鋼水在一特定時間內(nèi)完成由液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗟倪^程，因此準(zhǔn)確知道某鋼種的液相線濕度，即開始凝固溫度，對理想地完成這個過程十分重要，它是確定澆鑄溫度的基礎(chǔ)。計算鋼水液相線濕度的經(jīng)驗公式很多，如本書基礎(chǔ)篇中推薦的公式可在實際計算時引用。8485l出鋼溫度的確定 鋼水從出鋼開始到進(jìn)人中間包一般需經(jīng)歷5個溫降過程，即： t總總= t1+ t2+ t3+ t4 + t5 式中 t總出鋼開始到中間包內(nèi)鋼水總的溫降； t1出鋼過程的溫降； t2出完鋼鋼水在運(yùn)輸和靜置期間

42、的溫降； t3鋼包精煉過程的溫降； t4鋼包精煉結(jié)束鋼水在靜置和運(yùn)住連鑄平臺的過程溫降； t5鋼水從鋼包注人中間包的溫降。8687措施：降低出鋼溫度；減少出鋼時間；鋼包烘烤；維護(hù)出鋼口形狀；減少殘鋼量。88措施：鋼包烘烤；減少停留時間；加入合適保溫劑。89l 鋼包精煉過程的溫降分析l鋼水在鋼包精煉過程中所產(chǎn)生的溫降主要取決于方法及時間，如LF爐具有升溫功能，RH如果采取吹氧脫碳則也具有升溫功能。l 鋼包精煉結(jié)束到鋼水運(yùn)至連鑄平臺溫降分析l這一過程的溫降大致與出鋼結(jié)束到精煉前的溫降模式相同。所不同的是，鋼水經(jīng)過精煉處理后，由于鋼包內(nèi)襯已在此之前充分吸收鋼水的熱量，鋼水與內(nèi)襯的溫差減少，內(nèi)襯吸熱放

43、慢，因此它影響鋼水溫降與前面階段相比要小些。鋼包精煉時間越長，此階段溫降越小加上精煉后都要對鋼液面加上足夠的保溫劑因此總的說來，這一階段的溫降比出鋼結(jié)束到精煉前的要小些，通常為0.51.2min。90措施：鋼流保護(hù)；減少澆鑄時間；中間包烘烤；加入合適保溫劑（碳化糠殼等）。91l出鋼溫度的確定l確定了澆鑄溫度，又了解了過程溫降的規(guī)律，可以確定出鋼溫度?？捎孟率奖磉_(dá)： t出鋼出鋼t澆鑄澆鑄+ t總總 式中 t出鋼出鋼溫度； t澆鑄澆鑄溫度(即中間包鋼水目標(biāo)溫度) t總總總的過程溫降。l控制好出鋼溫度是保證目標(biāo)澆鑄溫度的首要前提。具體的出鋼溫度是由每個鋼廠在自身過程溫降規(guī)律調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)每個鋼種

44、所要經(jīng)過的工藝路線來最后確定的。92l溫度制度的制定：l確定每一個過程的目標(biāo)溫度，通常要確定出鋼溫度；到鋼包精煉站的溫；鋼包精煉結(jié)束時的溫度；到達(dá)連鑄平臺的溫度；中間包溫度5個溫度。l對上述每個目標(biāo)溫度給出允許偏差范圍。l每個澆次第一爐鋼水通常要比正常滬次的溫度提高10度。l對每一個過程給出相應(yīng)的時間要求及允許偏差范圍。l對連鑄平臺給出拒澆的最低溫度。l對中間包給出拒澆的最高溫度。936.4 鋼包的準(zhǔn)備鋼包的準(zhǔn)備l鋼包也稱盛鋼桶。是貯運(yùn)鋼水的容器，隨著冶煉周期的縮短，鋼包使用十分頻繁，尤其是爐外精煉的發(fā)展，鋼包還需起到精煉的作用。因此，對鋼包內(nèi)襯材質(zhì)與構(gòu)造的研究，已愈來愈受到重視。94除具有同

45、鋼包壁工作層磚相同除具有同鋼包壁工作層磚相同的性能外，還應(yīng)具有耐熔渣侵的性能外，還應(yīng)具有耐熔渣侵蝕、高溫強(qiáng)度高、抗蠕變性能蝕、高溫強(qiáng)度高、抗蠕變性能好、抗熱震性及抗氧化性強(qiáng)。好、抗熱震性及抗氧化性強(qiáng)。采用鎂碳磚。采用鎂碳磚。要求是整體性好、隔熱保溫能要求是整體性好、隔熱保溫能起到安全作用。采用輕質(zhì)澆鑄起到安全作用。采用輕質(zhì)澆鑄料和普通粘土磚、高鋁磚砌筑料和普通粘土磚、高鋁磚砌筑成型。成型。底部承接出鋼時鋼水的激烈沖底部承接出鋼時鋼水的激烈沖擊，包壁承受出鋼時沖刷。要擊，包壁承受出鋼時沖刷。要求在高溫鋼水長時間侵蝕下不求在高溫鋼水長時間侵蝕下不熔碰軟化、不收縮，具有較高熔碰軟化、不收縮，具有較高

46、的高溫強(qiáng)度。鋼包底部耐火材的高溫強(qiáng)度。鋼包底部耐火材料具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，不剝料具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，不剝落、不開裂。采用鋁鎂質(zhì)磚。落、不開裂。采用鋁鎂質(zhì)磚。95l透氣磚l鋼包底吹用透氣磚是通過該磚向鋼水中供氬氣(氮?dú)?以便靠氣體攪拌鋼水，使鋼水溫度均勻，成分均勻，排除鋼中非金屬夾雜物。因此，對透氣磚有以下要求：l (1)有足夠的高溫強(qiáng)度，抗高溫沖刷侵蝕能力；l (2)有良好透氣性；l (3)適用于使用要求的通氣量；l (4)外裝式便于安裝，內(nèi)裝式使用壽命長。9697l滑動水口l鋼包滑動水口是由滑動水口機(jī)構(gòu)及耐火材料組成，安裝在鋼包底部的外側(cè)鋼板上，上滑板是固定的，下滑板是可移動的。移動方式有直

47、線往復(fù)式、回轉(zhuǎn)式兩種形式?；瑒铀谘b置與塞棒系統(tǒng)相比其最大優(yōu)點(diǎn)是：l(1)安裝在鋼包外部裝卸方便，澆鑄安全可靠，易實現(xiàn)自動澆鋼；l(2)更換滑板時工作環(huán)境好、速度快，有利于連續(xù)使用：l(3)控流穩(wěn)定、安全、事故少。9899l鋼包的使用管理l銅包是重要的冶金容器，它是聯(lián)系煉鋼和連鑄兩個環(huán)節(jié)的紐帶。鋼包狀況的好壞，對鋼廠生產(chǎn)特別是全連鑄生產(chǎn)有決定性的影響。l鋼包的干燥與烘烤l鋼包的干燥烘烤分離線與在線兩類。離續(xù)烘烤一般設(shè)在修砌區(qū)域和生產(chǎn)準(zhǔn)備區(qū)域。在線烘烤一般指鋼包坐在鋼包車上，在出鋼之前的快速烘烤。鋼包在修砌區(qū)域的干燥烘烤，其主要目的是排除鋼包修砌換襯后施工帶進(jìn)的水分。對折除鋼包全部內(nèi)襯，重砌永久

48、層和工作層的全修，對保留永久層，重砌全部工作層的大修，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定的升溫曲線干燥烘烤，因為換襯量大，施工帶入的水分較多。烘烤時間也長，對中、小修局部換襯的鋼包，可適當(dāng)縮短烘烤時間。各種不同修理模式鋼包干燥烘烤曲線見圖257、圖258、圖259、圖260。 100101l銅包熱周轉(zhuǎn)管理l鋼包熱周轉(zhuǎn)即在線管理，對穩(wěn)定生產(chǎn)有重要意義。熱周轉(zhuǎn)鋼包的數(shù)量取決于轉(zhuǎn)爐和鑄機(jī)生產(chǎn)能力的匹配，也是一個廠技術(shù)水平與管理水平的綜合體現(xiàn)。一般以轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)爐數(shù)決定周轉(zhuǎn)鋼包個數(shù)：l一座轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)需57個鋼包；l二座轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)需79個鋼包；l三座轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)需1012個鋼包。1026.5 中間包的準(zhǔn)備中間包的準(zhǔn)備l中間包內(nèi)襯 中間包

49、內(nèi)襯耐火材料，分永久層和工作層兩部分。磚砌或整體澆鑄，材質(zhì)通常有粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、鎂質(zhì)。l 工作層用絕熱板，有硅質(zhì)板、鎂質(zhì)板。l 工作層用涂料，有鎂質(zhì)、鎂鉻質(zhì)、鎂鈣質(zhì)。103l中間包周轉(zhuǎn)使用管理l根據(jù)生產(chǎn)狀況、品種情況、鑄機(jī)工作情況，確定每班需投入周轉(zhuǎn)的中間包個數(shù)。 一個澆次完畢換下來的中間包，應(yīng)根據(jù)殘鋼量的多少，確定停放時間，一般以中間包內(nèi)剩余鋼水完全凝固為原則，然后吊上傾翻臺進(jìn)行翻包作業(yè)。翻完的中間包吊至修砌位置，檢查確認(rèn)后，進(jìn)行砌筑絕熱板或涂抹工作層涂料，安裝塞棒滑板，浸入式水口，蓋上中間包蓋，即可上平臺備用。l一般一臺鑄機(jī)生產(chǎn)，平臺上應(yīng)備兩個中間包，其中一個中間包對水口進(jìn)行烘烤，中間包修

50、砌區(qū)至少有兩臺砌好的中間包備用。l對浸人式水口的預(yù)熱按曲線進(jìn)行，要求在升溫60-90min后，使水口預(yù)熱溫度達(dá)到800以上。時間太長則會使水口表面氧化脫碳，降低水口強(qiáng)度。預(yù)熱溫度不夠，澆鋼初期會使水口出現(xiàn)裂紋或堵塞。104中間包塞棒滑板控流系統(tǒng)1-鋼包2-鋼包滑扳；3-水口；4-長水口；5-中間包蓋；6-溢流槽；7-中間包；8-絕熱板或涂料；9-浸入水口10-塞棒；11-中間包滑板12-惰氣攪拌1056.6 拉速拉速二次冷卻傳熱特點(diǎn)l鑄坯從出結(jié)晶器開始到完全凝固這一過程稱為二次冷卻，帶液心的鑄坯必須將其全部凝固潛熱放出才能完成凝固，二次冷卻傳熱的主要方式和計算的比例見表2-19。106二次冷卻

51、凝固過程特點(diǎn)：l噴淋水的傳熱就占主導(dǎo)地位，鑄坯中心的熱量是通過坯殼傳到鑄坯表面的。當(dāng)噴霧水滴打到鑄坯表面時就會帶走一定的熱量，而鑄坯表面溫度會突然降低使中心與表面形成很大的溫度梯度，而這就成了鑄坯冷卻的動力。相反，突然停止水墑的噴射，鑄坯表面溫度就會回升。因此，在二次冷卻過程中過度地改變或中斷冷卻水，會使鑄坯表面溫度造成很大波動。這種溫度變化的速度可達(dá)100-400min，這對于已經(jīng)凝固的坯殼來說類似一個熱處理過程，鑄坯組織反復(fù)變化，即奧氏體-鐵素體-珠光體組織的周期性變化。107l從鑄坯傳熱來說，我們希望加大冷卻強(qiáng)度，加快凝固速度，以求提高鑄機(jī)生產(chǎn)能力，但更重要的是從冶金質(zhì)量觀點(diǎn)看，因為不適

52、當(dāng)?shù)亩卫鋮s制度會造成板坯內(nèi)部裂紋，表面裂紋(角部橫裂)、鑄坯鼓肚、中心偏析、中心線裂紋及鑄造組織不良等缺陷。因此，我們必須兼顧傳熱和冶金質(zhì)量兩個方面，合理選擇二次冷卻制度并嚴(yán)格控制。108液相長度的計算液相長度的計算l由于凝固前沿放出的潛熱等于坯殼的傳導(dǎo)熱流，根據(jù)熱平衡可得出： 式中：D為坯殼厚度，t為凝固時間，Tl為液相線溫度，Ts為坯殼表面溫度，m為鋼的導(dǎo)熱系數(shù)，Lf為凝固潛熱，m為鋼的密度。109l如果凝固系數(shù)K表示為:l則二冷段坯殼厚度也符合平方根定律，即：l實際生產(chǎn)中，K的影響因素眾多，如鋼的成分，鑄坯斷面，二冷狀態(tài)等，一般可取23-30mm/min0.5 可以依據(jù)此式來計算不同時

53、刻的坯殼厚度。110l如果坯殼厚度達(dá)到板坯厚度的一半時，可以認(rèn)為鑄坯完全凝固?？梢砸来藖碛嬎阋合嚅L度：l公式只能近似計算出鑄坯的液相穴長度，但在實際生產(chǎn)中確實很有用，而對于設(shè)計或研究人員來說，必須借助于數(shù)學(xué)模型來準(zhǔn)確計算，用以確定連鑄各相關(guān)的參數(shù)。111板坯連鑄最大拉速的確定板坯連鑄最大拉速的確定l拉坯速度是連鑄工藝中非常重要的參數(shù)，它決定了連鑄機(jī)的生產(chǎn)能力，同時它又是影響連鑄過程安全性和冶金質(zhì)量的最重要的因素之一。因此，我們確定拉坯速度是以上述三方面為前提的。112滿足出結(jié)晶器坯殼安全厚度的最大拉滿足出結(jié)晶器坯殼安全厚度的最大拉速的確定速的確定l確保持坯出結(jié)晶器時有一個足夠的坯殼厚度，以防止

54、漏鋼，而這個坯夫厚度稱為安全厚度。根據(jù)經(jīng)驗所知，對于板坯連鑄來說，這個安全厚度應(yīng)大于或等于15mm(板坯寬度中間部位)，在相同過熱度情況下，拉速越高，坯殼越薄，而壞殼安全厚度所對應(yīng)的拉速我們稱之為滿足出結(jié)晶器坯殼安全厚度的最大拉速，這個最大拉速可從以下公式計算而得。113l式中： Vmax為最大拉速，Dmin為最小厚度，K為凝固系數(shù)，Le為結(jié)晶器有效長度。114極限拉速和最大操作拉速極限拉速和最大操作拉速l我們把極限拉速定義為：使鑄壞在鑄機(jī)冶金長度的末端完全凝固的拉速，鑄機(jī)的冶金長度是指從結(jié)晶器彎月面到鑄機(jī)最后一對夾持輥的中心線的長度（可用上述公式計算）。l在實際生產(chǎn)中不使用極限拉速。在編制技

55、術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定工藝參數(shù)時，將可能使用的最大拉速稱之為最大操作拉速，根據(jù)經(jīng)驗，它與極限拉速之間存在如下關(guān)系：極限拉速是最大操作拉速的1.1倍。115單點(diǎn)矯直鑄機(jī)最大拉速的確定單點(diǎn)矯直鑄機(jī)最大拉速的確定l單點(diǎn)矯直鑄機(jī)的矯直變形率通常大于0.2，有的甚至超過0.3，這對于大多數(shù)鋼種來說，在帶液心矯直時都會出現(xiàn)內(nèi)部裂紋，這會對后工序加工帶來質(zhì)量問題。因而，使鑄機(jī)在矯直前完全凝固是防止內(nèi)部缺陷的有效措施。于是，我們將單點(diǎn)矯直鑄機(jī)的最大拉速定義為：使鑄坯在矯直點(diǎn)完全凝固的拉速，它也可用上述公式進(jìn)行計算。但其中L e是指從結(jié)晶器彎月面至矯直輥中心線的距離，在實際生產(chǎn)中，確定最大操作拉速應(yīng)比計算的拉速降低5-1

56、0為宜。116多點(diǎn)矯直鑄機(jī)最大拉速的確定多點(diǎn)矯直鑄機(jī)最大拉速的確定l多點(diǎn)矯直技術(shù)的開發(fā)是為了在帶液心矯直的情況下，鑄坯中心兩相區(qū)的矯直變形率保持在一個較小范圍內(nèi)(通常為0.1-0.15左右)，以防止內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生，這樣就可以在保證冶金質(zhì)量的前提下，延長鑄機(jī)冶金長度，提高拉速，從而提高鑄機(jī)生產(chǎn)能力。因此，多點(diǎn)矯直鑄機(jī)的最大拉速就可以看作是最大操作拉速。具體確定最大拉速時，還要考慮鋼種成分以及所能承受的最大鼓肚變形率和不對中變形率。117拉速與過熱度的關(guān)系拉速與過熱度的關(guān)系l鋼水必須具有一定的過熱度，因此，實際上彎月面凝固開始時間是被推遲的，過熱度越高，推遲的時間越長。這也就是為什么在拉速相同的情

57、況下，過熱度高的鋼水比過熱度低的鋼水出結(jié)晶器時的坯殼厚度更簿。為了保證出結(jié)晶器坯殼厚度達(dá)到安全要求，因此拉速必須根據(jù)過熱度進(jìn)行調(diào)整。118 典型拉速的確定l我們已經(jīng)知道中間包的目標(biāo)澆鑄溫度等于該鋼村的液相線溫度加上過熱度。在實際生產(chǎn)中，我們還需要將這個目標(biāo)溫度延伸為目標(biāo)溫度范圍，原則上講目標(biāo)溫度范圍是目標(biāo)溫度加上7.5，有了目標(biāo)溫度范圍，我們就可以確定一個拉速與之對應(yīng)，這個拉速就稱之為某鋼種(斷面)的典型拉速?？梢哉f，典型拉速是表示，在保證冶金質(zhì)量的前提下，獲取最佳生產(chǎn)能力(最佳生產(chǎn)能力包括前后工序協(xié)調(diào)的最優(yōu)化)的拉速。119過熱度變化時拉速的調(diào)整原則l中間包的目標(biāo)溫度范圍一般有15左右，整爐

58、鋼水的溫度都控制在目標(biāo)溫度范圍之內(nèi)為理想狀態(tài)，然而實際上不容易將整爐鋼水的溫度全部控制在目標(biāo)范圍之內(nèi)。因此，我們需要在澆鋼過程中根據(jù)中間包溫度的實際情況來調(diào)整拉速，調(diào)整的原則如下：l當(dāng)中間包溫度低于下限溫度時，要提高拉速1-2擋(0.1mmin為1檔)，即在典型拉速上增加0.1-0.2mmin；l當(dāng)中間包溫度高于目標(biāo)溫度上限5之內(nèi)時，降低拉速1檔；l當(dāng)中間包溫度高于目標(biāo)溫度上限6-10時，降低拉速2檔；l當(dāng)中間包溫度更高時，應(yīng)該考慮停澆。120結(jié)晶器、結(jié)晶器振動及相關(guān)參數(shù)結(jié)晶器、結(jié)晶器振動及相關(guān)參數(shù)結(jié)晶器長度 l作為一次冷卻，結(jié)晶器長度是一個非常重要的參數(shù)，結(jié)晶器越長，在相同拉速下，出結(jié)晶器坯

59、殼越厚，澆鑄安全性更好。然而，結(jié)晶器過于長的話，冷卻效率就降低了。因此，根據(jù)大量的理論研究和實踐經(jīng)驗，對于板坯連鑄機(jī)來說，目前世界上通常采用的結(jié)晶器長度有兩種，即700mm和900mm，前者適用于低拉速型鑄機(jī)，后者適用于高拉速型鑄機(jī)。121結(jié)晶器錐度l為獲得盡可能好的一次冷卻效果，就應(yīng)該設(shè)法最大限度地使坯殼與結(jié)晶器銅板保持接觸。由于鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)凝固的同時是伴隨著體積的收縮，因此，結(jié)晶器銅板內(nèi)腔必須設(shè)計成上大下小的形狀，這就是所謂的結(jié)晶器錐度。結(jié)晶器錐度是一個需要嚴(yán)格控制的參數(shù)。錐度過小，鑄坯得不到足夠冷卻，就會發(fā)生鼓肚，甚至漏鋼；錐度過大，增加摩擦阻力，導(dǎo)致質(zhì)量缺陷、銅板磨損加快甚至更嚴(yán)重的

60、后果。因此在日常生產(chǎn)和維修中，必須對結(jié)晶器的錐度進(jìn)行嚴(yán)格控制和管理。l結(jié)晶器錐度分為寬度方向和厚度方向兩種。122寬度方向的錐度l由于鑄坯寬度的絕對值大，收縮的絕對值也大。又因為寬面窄面的面積差異大，鋼水靜壓力作用在寬面和窄面的效果也就有很大差異。實踐證明，結(jié)晶器寬度方向上的錐度比厚度方向上的錐度更為重要。因此，通常所說的結(jié)晶器錐度就是指結(jié)晶器寬度方向上的錐度。寬度方向上的錐度可由下式來定義：lT為錐度，%；Wt為結(jié)晶器上口寬度，mm；Wb為結(jié)晶器下口寬度，mm。123l鑄坯的收縮是與拉速有關(guān)的，因此，從理論上講，結(jié)晶器錐度應(yīng)該根據(jù)拉速變化而變化。但實際上這樣做是不可能的，通常將拉速分為兩個檔