不銹鋼連鑄設(shè)備——培訓(xùn)教材2011

1、-連鑄設(shè)備目錄1. 概述1.1連鑄技術(shù)的發(fā)展1.2連鑄機(jī)的機(jī)型1.2.1 立式連鑄機(jī)1.2.2 立彎式連鑄機(jī)1.2.3 弧形連鑄機(jī)1.2.4 直弧形連鑄機(jī)1.2.5 水平連鑄機(jī)1.3方坯連鑄機(jī)1.3.1 方坯連鑄1.3.2 羅克普型小方坯連鑄機(jī)1.4鑄坯熱送2. 連鑄機(jī)及其參數(shù)計(jì)算2.1 鑄坯斷面2.2 拉坯速度2.3 機(jī)身長(zhǎng)度2.4 弧形半徑2.5 連鑄機(jī)流數(shù)2.6 連鑄機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算2.7 方坯連鑄機(jī)的工藝布置2.7.1 連鑄機(jī)總體尺寸2.7.2 方坯連鑄機(jī)工藝流程2.7.3 連鑄機(jī)在車間內(nèi)的布置3. 澆注設(shè)備3.1 鋼包及其運(yùn)載設(shè)備3.2 鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)3.3 中間罐3.4 中間罐車3.4.

2、1 中間罐車的型式3.4.2 中間罐車的總體結(jié)構(gòu)4. 結(jié)晶器及其振動(dòng)機(jī)構(gòu)4.1 結(jié)晶器4.1.1 結(jié)晶器內(nèi)坯殼的形成4.2 結(jié)晶器的型式和構(gòu)造4. 2.1 結(jié)晶器振動(dòng)的目的4. 2.2 結(jié)晶器振動(dòng)方式4. 2.3 結(jié)晶器振動(dòng)機(jī)構(gòu)的類型4.2.4 結(jié)晶器振動(dòng)機(jī)構(gòu)介紹4.2.5 結(jié)晶器振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)5. 二冷區(qū)鑄坯導(dǎo)向裝置5.1 二冷裝置的作用與工藝要求5.2 二次冷卻區(qū)的傳熱5.2.1 二冷區(qū)熱平衡5.3 二冷區(qū)鑄坯導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)5.3.1 小方坯連鑄機(jī)二冷裝置5.3.2 大方坯連鑄機(jī)二冷裝置5.3.3 板坯連鑄機(jī)二冷裝置5.3.4 二冷區(qū)扇形段更換方法5.3.5 二冷區(qū)支承導(dǎo)向部件結(jié)構(gòu)6. 拉

3、矯機(jī)6.1 拉矯機(jī)的技術(shù)要求6.2 拉矯機(jī)的型式與結(jié)構(gòu)6.3 矯直的基本原理和矯直力的確定6.4 拉坯力的計(jì)算與確定7. 引錠桿及其存放裝置7.1 引錠桿的形式與結(jié)構(gòu)7.1.1 引錠桿的形式7.1.2 引錠桿結(jié)構(gòu)7.2 引錠桿的脫錠與存放裝置8. 火焰切割機(jī)8.1 火焰切割機(jī)結(jié)構(gòu)8.2 切割槍及切割咀1. 概述1.1連鑄技術(shù)的發(fā)展連續(xù)鑄鋼自問世以來(lái)，它便得到迅速的發(fā)展。這主要是由于它與傳統(tǒng)的“模鑄-開坯”工藝相比（見圖1），具有如下突出的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化了生產(chǎn)鋼坯的工藝流程，節(jié)約了大量的能源。據(jù)日本資料介紹，連鑄的能源消耗僅為模鑄工藝的20.8%-13.5%。我國(guó)每噸連鑄坯綜合節(jié)能約為130kg標(biāo)準(zhǔn)

4、煤，若實(shí)行連鑄坯的熱送還能再節(jié)省5kg左右的標(biāo)準(zhǔn)煤。由于能在一個(gè)機(jī)組上連續(xù)澆鑄出鋼坯來(lái)，可以提高金屬收得率達(dá)7%-8%，成材率提高10%-15%。成本還可以降低約10%-12%。可以采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。從根本上改變了工人勞動(dòng)條件，生產(chǎn)率相應(yīng)得到提高。由于連鑄的優(yōu)越性，許多鋼廠紛紛采用連鑄取代模鑄工藝，并出現(xiàn)全連鑄煉鋼車間。各國(guó)連鑄比不斷提高。經(jīng)過(guò)幾十年各國(guó)對(duì)連鑄技術(shù)的研究、開發(fā)，使得連鑄新工藝、新技術(shù)發(fā)展很快。近年來(lái)，以高拉速、高連澆率、高作業(yè)率、高鑄坯無(wú)缺陷率（或稱為無(wú)清理率）的高效連鑄是連鑄生產(chǎn)的重要發(fā)展方向，也是迅速提高我國(guó)連鑄生產(chǎn)水平的重要手段。小方坯1302拉速4米

5、分、1502拉速3米分；產(chǎn)量每流13-15萬(wàn)噸；作業(yè)率達(dá)90。板坯拉速可提高到1.8-2米分左右，作業(yè)率達(dá)90，雙流板坯鑄機(jī)單月產(chǎn)量也已達(dá)到32-35萬(wàn)噸的水平。我廠2#板坯連鑄機(jī)經(jīng)改造，原設(shè)計(jì)為50萬(wàn)噸年，改造后為85萬(wàn)噸年左右。拉速和作業(yè)率都比現(xiàn)在的拉速和作業(yè)率要有所提高。隨著煉鋼技術(shù)的發(fā)展，爐外精煉的采用RH、VOD、LF爐、吹A(chǔ)r等工藝使供連鑄的鋼水質(zhì)量有了明顯改善；連鑄采用保護(hù)澆鑄以及連鑄液面控制電磁攪拌等新技術(shù)的應(yīng)用，使鑄坯表面質(zhì)量進(jìn)一步提高，內(nèi)部缺陷進(jìn)一步減少。這不僅擴(kuò)大了連鑄澆鑄的鋼種，而且為鑄坯紅送創(chuàng)造了有利條件。目前連鑄發(fā)展為連鑄連軋短流程新工藝。薄板坯連鑄可澆成50-10

6、0mm厚的連鑄坯，熱送加熱爐，然后熱連軋機(jī)組直接軋制成最小厚度約1.2mm的熱軋帶卷，該工藝是以最短的工藝流程，在一條連續(xù)的作業(yè)線上直接生產(chǎn)帶卷的高新技術(shù)。我國(guó)邯鋼、包鋼包等廠家已經(jīng)引進(jìn)了這種新技術(shù)。1.2 連鑄機(jī)的機(jī)型連鑄機(jī)的機(jī)型直接影響連鑄坯的產(chǎn)量、質(zhì)量、投資和效益。最早應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的是立式連鑄機(jī)，歷經(jīng)幾十年的不斷發(fā)展，圖1-1至今已形成完整的機(jī)型型譜。通常稱為傳統(tǒng)連鑄機(jī)，主要有立式、立彎式、弧形式和水平連鑄機(jī)等。在其大發(fā)展的同時(shí)，廣大連鑄工作者為獲得更高質(zhì)量的鑄坯，進(jìn)一步提高連鑄機(jī)的拉坯速度，相繼開發(fā)出多種形式的連鑄機(jī)，這里稱其為新型連鑄機(jī)。下面僅對(duì)其中幾種主要新型機(jī)作簡(jiǎn)要敘述，詳見圖

7、1-1。1.2.1 立式連鑄機(jī)如圖1-1（1）所示，其基本特征是：連鑄機(jī)的各主體設(shè)備：結(jié)晶器及其振動(dòng)裝置、二次冷卻支承導(dǎo)向裝置、拉坯設(shè)備及切割裝置等均從上到下配置在同一鉛垂生產(chǎn)線，且在澆鑄過(guò)程中鑄坯沒有受到任何強(qiáng)制變形過(guò)程。因而具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）由于鋼水鉛垂注入結(jié)晶器內(nèi)，四周冷卻條件相同，易于調(diào)節(jié)控制，因而鋼水結(jié)晶固易達(dá)到最佳狀態(tài)。且鋼水中各種非金屬夾雜物易于上浮，鑄坯內(nèi)夾雜物最少，橫斷面結(jié)晶組織對(duì)稱。（2）連鑄機(jī)的主體設(shè)備結(jié)構(gòu)均簡(jiǎn)單，且可省去一套矯直裝置。（3）鑄坯在結(jié)晶凝因過(guò)程中，不受任何機(jī)械外力作用。為獲得高質(zhì)量鑄坯創(chuàng)造更有利的條件。其主要缺點(diǎn)是：（1）鑄機(jī)機(jī)身很高，由此帶來(lái)一系列問題

8、：鋼水的靜壓大，極易產(chǎn)生鼓肚變形。機(jī)械設(shè)備的維護(hù)檢修很不方便。施工工作量都很大（不論是向空中還是往地下），因而投資較多。（2）鑄坯定尺長(zhǎng)度受到限制，發(fā)展困難。隨著生產(chǎn)率進(jìn)一步提高，鑄坯尺寸要增大，拉速需加快，都迫使立式連鑄機(jī)還要加高，其缺點(diǎn)會(huì)更加突出，發(fā)展受到嚴(yán)重限制。1.2.2 立彎式連鑄機(jī)如圖1-1（2）所示，它的主要特征是：鑄機(jī)機(jī)身上部都與立式鑄機(jī)完全相同，在鑄坯完全凝固后，經(jīng)過(guò)彎坯裝置，將鑄坯彎曲90o成水平，然后在水平位置矯直、切斷成定尺，水平出坯。該機(jī)型的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）完全保留了立式連鑄機(jī)的主要工藝與鑄坯質(zhì)量高的長(zhǎng)處。（2）顯然機(jī)身較立式鑄機(jī)高度有所降低。更重要的是從此開拓了連

9、鑄機(jī)水平出坯的新途徑，坯長(zhǎng)不再受限制。其主要缺點(diǎn)是：盡管鑄機(jī)機(jī)身高度有所降低，但在鑄坯尺寸進(jìn)一步加大，拉速再提高時(shí)，鑄坯的液相深度會(huì)越來(lái)越長(zhǎng)，機(jī)身至彎坯前還是太高。這樣該機(jī)型所顯示的優(yōu)越性會(huì)越發(fā)不明顯。甚至難于克眼由于高度帶來(lái)的困難。特別是在主要設(shè)備的組成上，除了比立式鑄機(jī)減少一套翻鋼與出坯裝置外，又增加了彎坯裝置和矯直設(shè)備，二者重量相差無(wú)幾。1.2.3 弧形連鑄機(jī)在不斷尋求降低連鑄機(jī)高度的過(guò)程中，到60年代初，我國(guó)及瑞士首先研制成功了圓弧形連鑄機(jī)（如圖1-1（3）。從此，連鑄機(jī)獲得了突破性迅猛進(jìn)展。圓弧形連鑄機(jī)的基本特征是：從位于最上面的結(jié)晶器及緊相連的二次冷卻支導(dǎo)裝置到拉矯機(jī)，受到矯直輥施

10、加的外力被矯直。該機(jī)型具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）機(jī)身高度低，僅為立式鑄機(jī)高度的13，由此帶來(lái)一系列優(yōu)越性：對(duì)設(shè)備和維護(hù)、檢修以及事故處理等都比較方便。鋼水的靜壓力較小，因而大大減少因鼓肚引起鑄坯的內(nèi)裂和偏析。（2）在克服立彎式連鑄機(jī)缺點(diǎn)的同時(shí)，保持和發(fā)揚(yáng)了其水平出坯的特長(zhǎng)。定尺長(zhǎng)度不再受限制，為實(shí)現(xiàn)高速澆鑄創(chuàng)造了良好的條件。它的主要缺點(diǎn)是：（1）鑒于鋼水完全是在14圓弧中進(jìn)行冷卻凝固的，其中夾雜物上浮自然會(huì)受到阻礙，又很容易向內(nèi)弧富集，會(huì)造成夾雜物偏析。（2）整個(gè)鑄機(jī)占地面積比立式鑄機(jī)大。（3）連鑄機(jī)設(shè)備制造、安裝、維修、對(duì)中、找正比較困難。1.2.4 直弧形連鑄機(jī)近年來(lái)，在總結(jié)立式連鑄機(jī)和全弧形連

11、鑄機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出采用直結(jié)晶器，具有彎曲過(guò)渡的弧形段，然后矯直水平出坯的直弧形連鑄機(jī)如圖1-1中3b。這種機(jī)型的連鑄機(jī)采用直結(jié)晶器，并具有一個(gè)2.5M以上的直線段，因而它具有立式連鑄機(jī)鑄坯質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，二冷又采用了較大的弧形段，矯直水平出坯因而又具有弧形機(jī)中提高拉速、增加產(chǎn)量的優(yōu)點(diǎn)；采用特殊的彎曲和矯直結(jié)構(gòu)；可帶液芯進(jìn)行彎曲和矯直。防止鑄坯由于矯直引起的內(nèi)襲紋。1.2.5 水平連鑄機(jī)目前它（如圖）1-1中4）的工藝和裝備在國(guó)外已較為成熟，正在向擴(kuò)大鋼種、斷面形狀和尺寸的方向發(fā)展。該機(jī)型的主要特征是：在澆鑄過(guò)程中鑄坯始終保持水平運(yùn)動(dòng)，不受彎曲或矯直，系屬無(wú)氧化澆鑄。表1：連鑄機(jī)的機(jī)型

12、比較表連 鑄 機(jī)彎曲形式圓弧半徑結(jié)晶器二次冷卻 區(qū)彎曲及矯直特點(diǎn)發(fā)展情況類別型式-高頭式（高鐵水靜壓頭立式直直不彎曲不矯直工業(yè)性生產(chǎn)立彎式普通彎曲一個(gè)直直完全凝固后彎曲矯直工業(yè)性生產(chǎn)普通彎曲一個(gè)直直鑄坯內(nèi)部23以上凝固后彎曲全凝矯直工業(yè)性生產(chǎn)低頭式（低鐵水靜壓頭）直弧形一點(diǎn)彎曲一個(gè)直直一弧鑄坯內(nèi)部未凝固彎曲全凝后矯直工業(yè)性生產(chǎn)多點(diǎn)彎曲許多過(guò)渡半徑一個(gè)基本半徑直直-弧鑄坯內(nèi)部未凝固時(shí)多點(diǎn)彎曲及矯直。工業(yè)性生產(chǎn)弧形一點(diǎn)矯直一個(gè)弧弧鑄坯全凝或帶液芯矯直工業(yè)性生產(chǎn)多點(diǎn)矯直多半徑弧弧鑄坯未凝時(shí)多點(diǎn)矯直工業(yè)性生產(chǎn)水平連鑄機(jī)-水平式水平式不彎曲不矯直工業(yè)性生產(chǎn)二鋼廠1、2連鑄機(jī)為R8m直弧型板坯連鑄機(jī)，3方

13、板坯兼容連鑄機(jī)為R8m直弧形連鑄機(jī)。1.3.方板連鑄機(jī)1.3.1 方坯連鑄小方坯連鑄一般指斷面尺寸160160mm2的小方坯或與之面積相當(dāng)?shù)钠渌麛嗝嫘螤畹蔫T坯。小方坯連鑄具有設(shè)備簡(jiǎn)單，建設(shè)投資省、生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，所以小方坯連鑄發(fā)展較快。特別是用小方坯連鑄機(jī)生產(chǎn)普碳鋼鋼筋、棒、線材較為經(jīng)濟(jì)。近年來(lái)小方坯連鑄采用保護(hù)澆鑄、液面控制和電磁攪拌以及計(jì)算機(jī)過(guò)程控制等新技術(shù)，可澆合金鋼等鋼種。澆鑄斷面尺寸160160mm2的方坯或與之面積相當(dāng)短形坯為大方坯。大方坯和小方坯在澆注工藝上無(wú)實(shí)質(zhì)區(qū)別。在設(shè)備結(jié)構(gòu)較小方坯連鑄機(jī)復(fù)雜，如結(jié)晶器除應(yīng)用管式結(jié)晶器之外，根據(jù)需要也有采用組合式的二冷裝置根據(jù)坯子

14、斷面大小，采用不同數(shù)量的夾持輥等。它既可澆普碳鋼，也可澆合金鋼或不銹鋼。方坯連鑄機(jī)的流數(shù)，一般為1-4流，流間距為900-1400mm。根據(jù)煉鋼爐容量、澆注時(shí)間澆鑄斷面和拉速來(lái)確定流數(shù)。小方坯連鑄機(jī)配合大爐子生產(chǎn)，則流數(shù)較多。原武鋼-煉鋼出鋼量270t，鑄坯斷面為180180mm2、200200mm2已屬大方坯，考慮到爐機(jī)配合，連鑄機(jī)設(shè)計(jì)為一臺(tái)8機(jī)8流。二鋼廠轉(zhuǎn)爐出鋼量為80t，考慮到爐機(jī)配合，采用一臺(tái)一板二方并列二機(jī)二流方坯兼容并列連鑄機(jī)，方坯為4流。1.3.2 羅克普型小方坯連鑄機(jī)近年來(lái)，小方坯連鑄機(jī)普遍采用羅克普型剛性引錠桿。用剛性引錠桿代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鏈?zhǔn)揭V桿，可使二次冷卻裝置進(jìn)一步簡(jiǎn)化，

15、有利于二冷噴咀布置和處理事故快等優(yōu)點(diǎn)。個(gè)別廠家大方坯連然機(jī)也有采用剛性引定桿，但二次冷卻裝置為防止鑄坯鼓肚而必須增加一定排數(shù)夾持輥。從而失去了采用羅克普剛性引錠桿的優(yōu)點(diǎn)。相反增加剛性引錠桿存放設(shè)備。因此，大多數(shù)大方坯連鑄機(jī)仍然采用傳統(tǒng)的鏈?zhǔn)揭V桿。1.4 鑄坯熱送鑄坯熱送一般是指從連鑄機(jī)出來(lái)的坯子，溫度為200-950的連鑄坯直接裝入加熱爐，然后進(jìn)行軋制。節(jié)能效果較為明顯，因而也是很多廠家追求的目標(biāo)。但熱送必須具有如下條件：其一，要提高連鑄坯的質(zhì)量，使不精整率達(dá)到80以上。為此，連鑄機(jī)要配備必要的質(zhì)量判別、跟蹤和保證系統(tǒng)。其二，要采用高溫連鑄坯的生產(chǎn)技術(shù)，如氣-霧冷卻，全部出坯輥道置于保溫罩內(nèi)

16、，熱送直接軋制的連鑄坯角部加熱爐。其三，要按照軋制計(jì)劃所規(guī)定的鋼種、鋼材規(guī)格、軋制速度，組織連鑄機(jī)和軋機(jī)同步作業(yè)。目前許多國(guó)內(nèi)連鑄機(jī)生產(chǎn)都在組織熱送，有的新建連鑄-軋鋼短流程生產(chǎn)。一些使用固定斷面坯為原料的中小型軋機(jī)及線材軋機(jī)，是連鑄方坯直接熱送的有利前提。鑄坯熱送工藝的不斷完善和迅速發(fā)展，必將使煉鋼軋鋼流程再來(lái)一次飛躍。2. 連鑄機(jī)及其參數(shù)計(jì)算連鑄機(jī)的參數(shù)是選擇機(jī)型及機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，是決定設(shè)備性能和規(guī)格的基本因素。其參數(shù)主要有：鑄坯斷面、拉坯拉速、弧形半徑、連鑄機(jī)冶金長(zhǎng)度以及連鑄機(jī)的流數(shù)等，這里僅就弧形連鑄機(jī)簡(jiǎn)述一般參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算與選擇。2.1 鑄坯斷面決定澆鑄鋼種之后，鑄坯斷面形狀

17、和尺寸是首先要確定的問題。所謂鑄坯斷面尺寸是指鑄坯在常溫下的規(guī)格尺寸，又稱“公稱尺寸”。而鑄坯斷面形狀有方坯、矩形坯、板坯、圓坯以及一些異型坯。鑄坯斷面形狀和尺寸是由其用途和下一道工序的要求所決定的。它的選擇取決于工廠最終生產(chǎn)的產(chǎn)品。在確定鑄坯斷面時(shí)，主要考慮以下幾個(gè)方面的問題。1) 首先應(yīng)根據(jù)軋鋼生產(chǎn)的需要來(lái)確定鑄坯斷面。(1) 為保證軋制成品的質(zhì)量和性能，應(yīng)使鑄坯獲得需要的壓縮比(指鑄坯斷面積與軋制后產(chǎn)品橫斷面積的比值）。對(duì)碳素鋼和低合金鋼，最小壓縮比應(yīng)達(dá)到6。對(duì)不銹鋼、耐熱鋼的最小壓縮比則應(yīng)達(dá)到8，對(duì)于高速鋼和工具鋼一般應(yīng)不小于10。實(shí)踐上，對(duì)不同產(chǎn)品要求的壓縮比可見表2-2。表2-1

18、鑄坯斷面形狀與極限尺寸表斷 面 形 狀斷 面 尺 寸 （mm）方坯最小最大7070450450矩形坯(扁坯、板坯)最小最大50108400630 3002640圓形坯最小最大40450異形坯橢圓形工字形中空?qǐng)A坯120240400460120 356775100450100表2-2 各種產(chǎn)品所要求的壓縮比最 終 產(chǎn) 品無(wú)縫鋼管型 鋼厚 板薄 板連鑄坯連鑄圓坯連鑄方坯連鑄板坯連鑄板坯滿足產(chǎn)品機(jī)械性能所要求的壓縮比1.5-3.23.02.5-4.03.0有一定安全系數(shù)的最小壓縮比4.04.04.04.0目前用戶要求的壓縮比4.0至84.0至35或更大(2) 目前，連鑄斷面與軋機(jī)的合理配合，見表2-3

19、。表2-3 鑄坯斷面與軋機(jī)的配合軋機(jī)規(guī)格鑄坯斷面（mmmm）軋機(jī)規(guī)格鑄坯斷面（mm）高速線材軋機(jī)方坯：100100-1401404200中厚板軋機(jī)板坯:300（1900-2200）400/250軋機(jī)方坯：9090-120120扁坯：1001504800中厚板軋機(jī)板坯:3502400500/350軋機(jī)方坯：120120-150150扁坯：1501801700熱連軋機(jī)板坯:200-250)(700-1600)650軋機(jī)方坯：140140-200200扁坯：1602802050熱連軋機(jī)板坯:（210-250）（900-1930）2300中板軋機(jī)板坯：180700,150150(3) 連鑄坯斷面選擇除

20、應(yīng)與軋機(jī)及其軋制成品斷面相適應(yīng)外，還必須以連鑄和軋鋼二者都能取得合理的經(jīng)濟(jì)效益為前提，切不可忽略軋材生產(chǎn)成本和產(chǎn)量。生產(chǎn)小方坯時(shí)莫要過(guò)分追求一火成材，也不宜為增大壓縮比而過(guò)分加大鑄坯的斷面。 （4）鑄坯斷面的范圍不宜過(guò)寬，鑄機(jī)應(yīng)按大斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)，如用來(lái)生產(chǎn)過(guò)小斷面是不經(jīng)濟(jì)的。連鑄坯的最小斷面（不包括水平連鑄機(jī)）推薦確定為：普碳鋼方坯及圓坯一般宜大于等于120mm；特殊鋼方坯及圓坯一般宜大于等于130mm；板坯厚度一般宜大于等于140mm。 （5）對(duì)每一臺(tái)連鑄機(jī)所生產(chǎn)的鑄坯的斷面應(yīng)盡量簡(jiǎn)化，厚度規(guī)格不宜超過(guò)三種，這種既可以節(jié)省投資，又便于組織生產(chǎn)，有利于提高產(chǎn)量。 2）應(yīng)根據(jù)煉鋼爐的容量，連鑄機(jī)

21、的生產(chǎn)能力以及二者生產(chǎn)周期的匹配來(lái)確定鑄坯斷面應(yīng)保證在鋼包允許的澆鑄時(shí)間之內(nèi)完成澆鑄。如果配有能直接軋制的開坯機(jī)，則更宜采用較大斷面的鑄坯。鑄坯斷面的大小和形狀對(duì)其質(zhì)量和鑄機(jī)的生產(chǎn)率有直接的影響。一般說(shuō)來(lái)，鑄坯斷面大有利于夾雜物上浮，質(zhì)量也容易得到保證，鑄機(jī)的生產(chǎn)能力也高，但不應(yīng)超過(guò)所必需的壓縮比太多，造成額外浪費(fèi)。選取小斷面鑄坯，操作難度大一些，投產(chǎn)可以少一些?？傊?，應(yīng)設(shè)法尋求保證鑄坯質(zhì)量的最經(jīng)濟(jì)斷面。從目前生產(chǎn)水平來(lái)看：生產(chǎn)小方坯時(shí)，如采用浸入式水口澆鑄，它的最小斷面尺寸應(yīng)大于等于140mm140mm；為防止鑄坯生產(chǎn)鼓肚，最大寬度可達(dá)到350mm；鑄坯成分偏析率小于1.2時(shí)的最大鑄坯厚度為

22、300mm，若尺寸大于此值時(shí)可設(shè)置電磁攪拌裝置；斷面的矩形度（即寬度與厚度之比）應(yīng)小于或等于2。但鑄坯斷面形狀的不同，給工藝和設(shè)備上帶來(lái)的問題也不同。圓坯較當(dāng)量?jī)?nèi)切圓半徑相等的或矩形坯的冷卻面積要小，且易產(chǎn)生中心疏松、偏板和內(nèi)裂等質(zhì)量缺陷，應(yīng)引起操作上的特別注意。2.2 拉坯速度拉坯速度是設(shè)計(jì)連鑄機(jī)的重要參數(shù)之一。鑄坯斷面確定之后，拉速對(duì)連鑄機(jī)的生產(chǎn)能力起著決定的作用。拉速V通常是以鑄機(jī)每一流每分種拉出鑄坯的長(zhǎng)度（m）來(lái)表示（m/min）。也有用澆注速度q(t/min流)來(lái)表示的，即鑄機(jī)每一流每分鐘澆注的鋼水量（t）。顯然，拉坯速度越高，鑄機(jī)的生產(chǎn)能力也愈高，拉速高是我們需要的。但是，由于受到

23、設(shè)備、鋼水結(jié)晶凝固條件及鑄坯質(zhì)量的限制，拉速不能太大。拉速快，拉出結(jié)晶器的坯殼就薄，易發(fā)生過(guò)大變形甚至造成漏鋼。在一定的工藝條件下，必須滿足以下兩個(gè)基本條件：滿足一定的坯殼厚度鑄坯出結(jié)晶器下口時(shí)，應(yīng)具有均勻的一定強(qiáng)度的坯殼厚度，即。大量實(shí)驗(yàn)研究得出，結(jié)晶器內(nèi)鋼水凝固的坯殼厚度，可按公式（2-1）計(jì)算： K t （mm） （2-1）式中 t-鋼水凝固經(jīng)歷的時(shí)間，min； k-結(jié)晶器內(nèi)的凝固系數(shù)，mm/ 。出結(jié)晶器下口時(shí)的安全或允許的坯殼厚度，詳見表2-4。表2-4 允許坯殼厚度 鑄 坯 斷 面 （mmmm）允許坯殼厚度（mm）小方坯7070-85858686-1101101110.1123鑄坯厚

24、度0.095鑄坯厚度0.085鑄坯厚度板 坯各種厚度和寬度10-15 K值依澆鋼水的性質(zhì)、溫度、鑄坯斷面形狀、尺寸及冷卻強(qiáng)度不同而異。對(duì)傳統(tǒng)連鑄機(jī)（水平機(jī)除外）。當(dāng)鋼水在結(jié)晶器內(nèi)凝固時(shí)，K值波動(dòng)在20-24。而對(duì)于新型連鑄機(jī)和水平連鑄機(jī)來(lái)說(shuō)，鋼水與結(jié)晶器接觸條件好，其K值可在25-30間選取。由于鑄坯在二冷區(qū)所受到的冷卻條件基本一樣，其K值均在26-33中選定，或按圖2-3選取。根據(jù)允許的安全坯殼厚度，計(jì)算的最大拉速Vmax 為： （mm/min） （2-2） 式中Lm-結(jié)晶器有效高度mm。滿足連鑄機(jī)確定的冶金長(zhǎng)度連鑄機(jī)的冶金長(zhǎng)度，板坯是指從結(jié)晶器液面起至最后一對(duì)夾輥間的長(zhǎng)度，也稱鑄機(jī)長(zhǎng)度。方

25、坯可延至剪切點(diǎn)。若已知連鑄機(jī)的冶金長(zhǎng)度為L(zhǎng)（m），其最大拉坯速度Vmax為： 圖2-1凝固系數(shù)k曲線 （mmin） （2-3） 式中K-綜合凝固系數(shù)，見表2-5或由圖2-3查； D-鑄坯厚度mm； F1拉速降低系數(shù)，按表2-6選取。表2-5 綜合凝固系數(shù)綜合凝固系數(shù)（mm/min-V2）斷 面 （mmmm）小于130130， 130130-150150對(duì)質(zhì)量無(wú)特殊要求的碳素鋼對(duì)質(zhì)量有特殊要求的碳素鋼及合金元素小于4的合金鋼高合金機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼奧氏體不銹鋼鐵素體不銹鋼3230不澆鑄 26.526.5 26.524 24取值較大是由于采用浸入式水口及冷卻水量可按拉速變化自動(dòng)調(diào)節(jié)的裝置?？蓾茶T，但一般

26、不用。表2-6 拉 速 降 低 系 數(shù)小方坯斷面（mmmm）拉速降低系數(shù)f17070-85858686-1101101110.60.81.0實(shí)際上，拉坯速度也可按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： （mmin） （2-4）式中 -鑄坯斷面，mm； F-鑄坯斷面積，mm2； -鑄坯斷面形狀系數(shù)，mmm/min。上式只適用于大、小方坯和圓坯拉速的計(jì)算。由于板坯寬度比值過(guò)大，不能真實(shí)反映出鑄坯厚度對(duì)拉速的重要影響。故暫列出鑄坯形狀系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值于表2-7。通常在應(yīng)用時(shí)，較小斷面的鑄坯偏于取較大的值，而對(duì)較大斷面的鑄坯偏于取表中所列范圍的較小值。表中矩形坯，通常指寬比厚之值在1.2-1.4。表2-7 鑄坯形狀系數(shù)鑄坯形

27、狀系數(shù)小方坯大方坯及矩形坯圓 坯（mmm/min）65-8555-7545-55拉坯速度V與澆注速度q間的關(guān)系可用下式表示： （mmin） （2-5） 或 （tmin流） 式中 r-鋼水密度，t/m3 ； W-鑄坯寬度，m； D-鑄坯厚度，m。 在進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，根據(jù)上述計(jì)算所得的拉速，可參照經(jīng)驗(yàn)最后確定之。由于國(guó)內(nèi)已有大批小方坯連鑄機(jī)正常運(yùn)行，其設(shè)計(jì)拉速與澆注速度列如表2-8。表2-8 拉速與澆注速度鑄坯斷面尺寸WD（mmmm）拉速V（m/min）澆注速度q方（kg/(min流)澆注速度q（kg/(min流)70704.3160.0125.080803.9191.3150.090903.62

28、21.1174.01001003.3251.3196.91101103.0278.8218.41201202.8304.1238.31301302.5327.2256.31401402.3347.9272.51501502.1366.1286.81601602.0381.8299.01701701.8395.1309.51801801.65406.1318.01901901.51414.7324.02002001.40421.2329.92102101.30425.7333.52202201.20428.3335.52302301.10429.1336.12402401.00428.3335.

29、52502500.90426.0333.7影響拉速的因素是多方面的：澆鑄鋼水的溫度越高，冷凝成一定厚度坯殼的時(shí)間越長(zhǎng)，拉速應(yīng)慢些，反之拉速可快些；鋼種不同，冷凝時(shí)高溫強(qiáng)度高的鋼種，其拉速可大些。反之，應(yīng)小些；鑄坯斷面形狀和尺寸的差異，不同斷面形狀的鑄坯，有不同的結(jié)晶凝固特點(diǎn)，冷卻表面積的大小亦不同。圓形坯與方坯和矩形坯有明顯的不同，不只是凝固有其特點(diǎn)，就其圓坯直徑與之內(nèi)切圓相等的方坯或矩形坯的冷卻表面積相比明顯地要小。因而在其他條件相同時(shí)，圓坯的拉速自然要低些；連鑄先進(jìn)工藝技術(shù)的采用，如吹氬攪拌、侵入式水口與保護(hù)澆注等都有利于拉速的提高；連鑄機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，冷卻設(shè)備能力的改善，防變形能力的提高，

30、中 圖2-2 拉速的增長(zhǎng)情況精度的提高等等都對(duì)提高拉速是必不可少的。因此，應(yīng)將拉坯速度的提高看成是冶煉技術(shù)和連鑄技術(shù)裝備水平綜合提高的結(jié)果。拉速的增長(zhǎng)狀況如圖2-4所示。2.3 連鑄機(jī)機(jī)身長(zhǎng)度- 66 -連鑄機(jī)的機(jī)身長(zhǎng)度，簡(jiǎn)稱機(jī)長(zhǎng)，是連鑄機(jī)設(shè)計(jì)不可缺少的一個(gè)重要參數(shù)，它不但關(guān)系到主機(jī)的規(guī)格，也涉及到鑄機(jī)的總體配置。為了研究鑄機(jī)的機(jī)長(zhǎng)，首先應(yīng)解決鑄坯的液芯長(zhǎng)度。鑄坯的液芯長(zhǎng)度鑄坯的液芯長(zhǎng)度L液，通常是指從結(jié)晶器內(nèi)的鋼液面直到鑄坯完全凝固為止所經(jīng)歷的最大長(zhǎng)度。它是確定連鑄機(jī)機(jī)身長(zhǎng)度與鑄機(jī)弧形半徑的重要工藝參數(shù)之一。也是連鑄機(jī)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和布置的基本參數(shù)。由鑄坯凝固坯殼厚度的計(jì)算公式（2-1）可知，

31、若鑄坯的厚度為D（m），當(dāng)凝固坯殼的厚度等于坯厚的一半時(shí)，鑄坯已完全凝固。即：設(shè)拉坯速度為V（m/min），則鑄坯的液芯長(zhǎng)度L液為： （m） （2-6） 式中：D-鑄坯厚度（米） V-拉速（米分） K-凝固系數(shù)（米/）板坯K值可取K=0.024-0.028 （米/）圓坯K值可取K=0.025-0.028 （米/）方坯K值可取K=0.025-0.033 （米/）從式（2-6）可見，鑄坯的液芯長(zhǎng)度與鑄坯的厚度拉坯速度和冷卻強(qiáng)度有關(guān)。鑄坯越厚拉速越快，液芯長(zhǎng)度就越長(zhǎng)。連鑄機(jī)冶金長(zhǎng)度L冶在確定連鑄機(jī)的鋼種和斷面尺寸后，考慮到可能澆鑄的最大坯厚與可能達(dá)到的最高拉速，冶金長(zhǎng)度為： （m） （2-7）式中符

32、號(hào)含義同前。公式（2-7）適用對(duì)鑄機(jī)帶液芯情況矯直的。如果鑄機(jī)為一點(diǎn)矯直，機(jī)長(zhǎng)L冶需乘以系數(shù)f，f=(1.05-1.15)。對(duì)于板坯連鑄機(jī)機(jī)身長(zhǎng)度與冶金長(zhǎng)度一樣，長(zhǎng)度不變。對(duì)于方坯連鑄機(jī)機(jī)身長(zhǎng)度到拉矯機(jī)最后一對(duì)拉矯輥，冶金長(zhǎng)度大于機(jī)身長(zhǎng)度。2.4 弧形半徑連鑄機(jī)的弧形半徑是指弧形連鑄機(jī)鑄坯彎曲的外弧半徑，它是鑄機(jī)重要的參數(shù)之一。通常是以米來(lái)表示的。它標(biāo)志連鑄機(jī)的型式、大小和可能澆鑄鑄坯的最大厚度，同時(shí)也直接關(guān)系到連鑄機(jī)的總體布置、高度及鑄坯的質(zhì)量?；⌒伟霃街饕Q于鑄坯 的最大厚度，但通常在確定弧形半徑時(shí)所考慮的無(wú)論是工藝上或質(zhì)量上的要求，其實(shí)質(zhì)都與鑄坯的液芯長(zhǎng)度有密切關(guān)系?；⌒伟霃降拇_定，一

33、般是按幾種不同情況分別計(jì)算，經(jīng)比較之后，最后確定其大小的。按鑄坯進(jìn)入拉矯機(jī)前完全凝固來(lái)計(jì)算鑄機(jī)的弧形半徑R。滿足這個(gè)要求，就是要鑄坯進(jìn)入拉矯機(jī)時(shí)已無(wú)液芯。此時(shí)鑄坯所經(jīng)過(guò)的冷卻區(qū)總長(zhǎng)LC（即從結(jié)晶器內(nèi)鋼液面到第一對(duì)拉矯輥的冷卻距離）見圖2-4，計(jì)算如下： （m） （2-8）式中: R-鑄坯中心弧形半徑，m； -第一對(duì)拉矯輥中心線與水平弧形半徑間的夾角，O； hO-圓弧中心水平線至結(jié)晶器內(nèi)鋼液面的距離，m。當(dāng)采用弧形結(jié)晶器時(shí)，hOlm2-0.1；當(dāng)采用直結(jié)晶器時(shí)，hO= h1+ lm,h1為二次冷卻區(qū)直線段長(zhǎng)度，m。連鑄機(jī)的弧形半徑應(yīng)確保冷卻區(qū)的總長(zhǎng)一定要大于等于鑄坯的液芯長(zhǎng)度，即： （m）連鑄機(jī)

34、的弧形半徑R應(yīng)為： (m) (2-9) 2）按弧形鑄坯在矯直時(shí)表面允許的延伸率來(lái)計(jì)算連鑄機(jī)的弧形半徑。以該條件來(lái)計(jì)算連鑄機(jī)的弧形半徑，顯然它同樣也適合鑄坯完全凝固條件下矯直。鑄坯通過(guò)拉矯機(jī)矯直時(shí)，鑄坯內(nèi)弧表面受拉，外弧表面受壓，對(duì)一小段鑄坯而言，假設(shè)矯直時(shí)斷面的中心線長(zhǎng)度不變且與斷面垂直，斷面仍為平面。若連鑄機(jī)弧形半徑為R，鑄坯厚度為D，在鑄坯上取一小段cc（如圖2-7）來(lái)研究。矯直后內(nèi)弧表面延伸為AA，外弧表面壓縮也為AA，則鑄坯內(nèi)弧表面的延伸率為： 又由，則： 實(shí)際上，一般2.5%3.3%,故上式可以近似寫成：為滿足鑄坯質(zhì)量要求，必須使，則連鑄機(jī)的弧形半徑應(yīng)保證： （2-10）式中1鑄坯表

35、面所允許的延伸率。它主要取決于澆鑄的鋼種、鑄坯溫度及鑄坯表面的質(zhì)量要求等。試驗(yàn)得出，對(duì)于普通鋼和低合金鋼均可取11.5%-2.5%。3）鑄坯在實(shí)行液芯拉矯時(shí)，連鑄機(jī)弧形半徑R的近似計(jì)算鑄坯處于液芯狀態(tài)拉矯時(shí)，要特別注意防止鑄坯固液兩相界面的內(nèi)裂，這里是抗拉強(qiáng)度最薄弱的地方，也最容易產(chǎn)生內(nèi)裂的位置。為此，對(duì)帶液芯鑄坯拉矯時(shí)常采用多輥拉坯矯直機(jī)實(shí)行多點(diǎn)矯直，以便使每一點(diǎn)的矯直變形率都小于允許的延伸率。在多點(diǎn)矯直時(shí)，鑄坯雖有液芯仍然可近似地按中性軸長(zhǎng)度不變?cè)瓌t（見圖2-8），即： 在n+1點(diǎn)矯直前，凝固坯殼兩相界面上表面的弧長(zhǎng)為： AB = 經(jīng)過(guò)第n+1點(diǎn)矯直后，其坯殼對(duì)應(yīng)界面上表面的弧長(zhǎng)為： BC

36、 = 故在第n+1點(diǎn)的矯直變形延伸率為 ： (%)即： (%) 且必須滿足，由此可得到： (m) (2-11)式中2-兩相界面允許的延伸率，通常取20.15%-0.25%。 a- 一次矯直 b- 多二次矯直 c- 多次彎曲圖2-6彎曲和矯直時(shí)凝固殼的延伸率總之，連鑄機(jī)弧形半徑的最后確定，通常是根據(jù)連鑄工藝和質(zhì)量的要求，按相應(yīng)的幾個(gè)要求條件做有關(guān)的計(jì)算，再結(jié)合使用經(jīng)驗(yàn)和具體情況，最后確定連鑄機(jī)弧形半徑的大小，但一定要保證大于或等于計(jì)算結(jié)果中的最大值。對(duì)于直弧形連鑄機(jī)，當(dāng)鑄坯由直變弧形時(shí)，其外弧側(cè)兩界面的抗拉強(qiáng)度仍是限制關(guān)鍵?；⌒伟霃降挠?jì)算和選定與多點(diǎn)矯直情況雷同。同樣參見圖2-8，當(dāng)直鑄坯開始彎

37、曲成R1時(shí)，其外弧坯殼內(nèi)表面的延伸率為：此時(shí)，同樣必須滿足2，即： （m） (2-12)若經(jīng)一次或二次彎坯仍不能入弧時(shí)，還應(yīng)繼續(xù)彎坯，使RiR,其計(jì)算公式為：式中=，1于是 若直鑄坯需經(jīng)n次彎曲方能入弧，這時(shí)Rn/=R/，則n為： 式中 t由直鑄坯彎成弧形半徑為時(shí)的外弧坯殼內(nèi)表面總的延伸率。t可由下式算出：t=（0.5D-）/R/ (%) (2-14)一般估算連鑄機(jī)弧形半徑時(shí)，綜合國(guó)內(nèi)外弧形連鑄機(jī)的實(shí)際情況，R可按鑄坯厚度的若干倍做近似計(jì)算地：R=cD (cm) (2-15)式中c系數(shù)，一鑄機(jī)的設(shè)計(jì)水平，絕大多數(shù)波動(dòng)在30-40間，一般中小型鑄坯取c=30-36；對(duì)大板坯，c40。2.5 連鑄

38、機(jī)的流數(shù)在連續(xù)鑄鋼的生產(chǎn)中，凡共用一個(gè)鋼包，不論同時(shí)能澆鑄幾流鑄坯的一套連鑄設(shè)備，均稱為一臺(tái)連鑄機(jī)。一臺(tái)連鑄機(jī)可以是單機(jī)組，也可以是多機(jī)組。所謂機(jī)組，就是在一臺(tái)連鑄機(jī)中具有獨(dú)立傳動(dòng)系統(tǒng)和工作系統(tǒng)，且當(dāng)它機(jī)出故障時(shí)仍可照常工作的一套連續(xù)鑄鋼設(shè)備稱為一個(gè)機(jī)組。一臺(tái)連鑄機(jī)，只有一個(gè)機(jī)組，又只能澆鑄一根鑄坯的稱為一機(jī)一流。若同時(shí)能澆鑄兩根以上鑄坯的鑄機(jī)，稱一機(jī)多流。凡一臺(tái)連鑄機(jī)具有多個(gè)機(jī)組，同時(shí)又能澆鑄多根鑄坯的，可稱為一臺(tái)多機(jī)多流連鑄機(jī)。二鋼3連鑄機(jī)為一臺(tái)一板兩方并兩方兼容并列連鑄機(jī)。在一定操作工藝水平條件下，連鑄機(jī)的斷面尺寸確定之后，由于拉坯速度和鋼包允許澆鑄時(shí)間的，若提高連鑄機(jī)的生產(chǎn)能力，則必須

39、增加鑄機(jī)的流數(shù)，以縮短澆鑄時(shí)間。近年來(lái)，小方坯連鑄機(jī)最多澆鑄達(dá)12流，多數(shù)采用4-6流。大方坯最高澆鑄達(dá)8流，多數(shù)采用1-4流。大板坯最多澆鑄達(dá)4流，常1-2流。若鋼包容量為G（t），每流鑄坯的斷面積為S（m2）,當(dāng)拉坯速度為V（m/min）時(shí)，這臺(tái)連鑄機(jī)所應(yīng)澆鑄的流數(shù)n，可計(jì)算如下： (2-16)式中 T鋼包允許的澆鑄時(shí)間，可按經(jīng)驗(yàn)公式（2-17）計(jì)算： (2-17) r鑄坯密度t/m3,碳素鎮(zhèn)靜鋼取r=7.6，沸騰鋼取r=6.8 f鑄坯質(zhì)量系數(shù)，其值10-16，取f=10，或按圖2-9選取。連鑄機(jī)的流數(shù)主要取決于鋼包容量、冶煉周期、鑄坯斷面以及鑄機(jī)允許的拉坯速度。 圖2-8在設(shè)計(jì)連鑄機(jī)時(shí)，

40、板坯連鑄機(jī)的流數(shù)也可由圖2-10a查得。在已知鋼包容量、鑄坯斷面尺寸和拉坯速度的條件下，便于由諾模圖查出連鑄機(jī)的流數(shù)。例如，已知鋼包容量為200t，澆鑄鑄坯的斷面為200mm1800mm，拉坯速度為0.8m/min，這時(shí)連鑄機(jī)的流數(shù)即可由圖2-10a查出。由圖中開始查，按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)查至圖止，則可確定連鑄機(jī)應(yīng)為2流。如果要確定小方坯連鑄機(jī)的流數(shù)時(shí)，同樣可由圖2-10b查出。例如要澆100mm方坯時(shí)，由圖查出平均拉速為3m/min，經(jīng)圖知相應(yīng)澆鑄速度為13.7t/h，經(jīng)圖查得若澆鑄時(shí)間為50min，與鋼包容量45t在圖中查出鑄機(jī)相應(yīng)為4流。二鋼廠3連鑄機(jī)流數(shù)計(jì)算（方坯）： （min） T：允許澆

41、鑄時(shí)間G：每為爐鋼水量75-80tf：質(zhì)量系數(shù)，一般取10-16，取f=10鑄坯澆鑄時(shí)間：不銹鋼 55-60min硅 鋼 50min其它鋼種 36min澆鑄參數(shù)2-9鑄坯斷面mmmm155190175215200220220220單 重kg/m223828633443678拉 速m/min1.6-2.10.8-1.70.7-1.31.0-1.2澆鑄能力流kg/min372240335372澆鑄時(shí)間min36504036二鋼廠3連鑄機(jī)考慮轉(zhuǎn)爐擴(kuò)容后出鋼量為75-80t，方坯選4流。2.6 連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算：2.6.1 澆鑄能力Q澆鑄能力（Q）是指連鑄機(jī)每分鐘澆鑄的鋼液量，即：QnmgnFVg

42、r （2-15）式中：Q澆鑄能力，t/min； n流數(shù)； mg每流澆鑄能力，t/min流； F鑄坯斷面積，m2； Vg拉速，m/min； r鑄坯比重，t/m3，冷坯取7.8 t/min.每流澆鋼能力見表2-9 2.6.2 連鑄機(jī)產(chǎn)量計(jì)算：連鑄機(jī)年產(chǎn)量計(jì)算公式如下： （2-16）式中：Ya-連鑄機(jī)年產(chǎn)量，t/a G-鋼包鋼水重量，t N-平均連澆爐數(shù) Fv-連鑄機(jī)收得率， f-連鑄機(jī)年作業(yè)率，T-澆鑄周期，min40送引錠時(shí)間,min二鋼廠3連鑄機(jī)年產(chǎn)量計(jì)算,詳見表-10。不換中包，換中包時(shí)分別為245,000t/y和295,000t/y。換中包假設(shè)連澆爐數(shù)為40爐。表2-10 方板坯連鑄機(jī)的年

43、產(chǎn)量鋼種類型凈生產(chǎn)小時(shí)凈生產(chǎn)天數(shù)產(chǎn)量(t/y)不銹鋼板坯連鑄4296179300,000方坯連鑄7443150,000總計(jì)5040210350,000碳鋼板坯連鑄356.614.950,000方坯連鑄1954.581.4226,319*總計(jì)2311.196.3276,319*2.7 方坯連鑄機(jī)的工藝布置2.7.1 連鑄機(jī)總體尺寸2.7.1.1 連鑄機(jī)總長(zhǎng)度（L）連鑄機(jī)總長(zhǎng)度是指從結(jié)晶器外弧線（即連鑄機(jī)基準(zhǔn)線）至冷床后固定擋板間的距離。方坯連鑄機(jī)采用撓性引錠桿的連鑄機(jī)與采用剛性引錠桿的連鑄機(jī)由于引錠桿存放型式的不同，其連鑄機(jī)總長(zhǎng)是不一樣的，前者要比后者長(zhǎng)一些。撓性引錠桿連鑄機(jī)長(zhǎng)度由圖可知：LRL

44、1L2L3L4L5L6 （2-17）式中：R-連鑄機(jī)半徑m； L1-矯直切點(diǎn)后拉矯機(jī)延伸長(zhǎng)度m； L2-中間輥道長(zhǎng)度m； L3-切割區(qū)長(zhǎng)度m； L4-引錠桿長(zhǎng)度m； L5-冷床前輥道長(zhǎng)度m； L6-冷床區(qū)長(zhǎng)度m. 現(xiàn)將各段分述如下： 矯直點(diǎn)后拉矯機(jī)長(zhǎng)度L1 方坯連鑄機(jī)的拉矯機(jī)一般由2-3對(duì)拉矯輥組成，當(dāng)有兩架拉矯機(jī)時(shí)第一架布置在切點(diǎn)，至第二架間距離為1.5-1.8m。當(dāng)有第三架拉矯機(jī)時(shí)，第一架布置在弧線內(nèi)，第二架布置在切點(diǎn)處，至第三架間距離為1.5-2.0m。 中間輥道長(zhǎng)度L2 該長(zhǎng)度實(shí)際上是冶金長(zhǎng)度的延長(zhǎng)段，一般為3.5-5.5m，適當(dāng)加長(zhǎng)該距離有利于提高拉速，保證安全切割。 切割區(qū)長(zhǎng)度L3

45、 當(dāng)采用機(jī)械剪剪切時(shí)，該距離應(yīng)考慮機(jī)械剪的剪切行程，開出和翻轉(zhuǎn)引錠桿及引錠頭與切頭粘連時(shí)進(jìn)行人工處理的位置，一般L33-4m，當(dāng)采用火焰切割時(shí)，切割區(qū)長(zhǎng)度取決于澆注鋼種及鑄坯斷面尺寸，必須進(jìn)行計(jì)算。 引錠桿長(zhǎng)度L4 （2-18）式中：R-連鑄機(jī)弧形半徑m； L1-拉矯機(jī)切點(diǎn)后的延長(zhǎng)部分m； 0.2-引錠頭距水平半徑距離m； 0.6-拉矯機(jī)后伸出長(zhǎng)度 對(duì)于Rm小方坯連鑄機(jī)，L11mPage: 33冷床前輥道長(zhǎng)度L5對(duì)使用撓性引錠桿的小方坯連鑄機(jī)，為了擋住引錠桿不進(jìn)入冷床區(qū)域，在引錠桿存放區(qū)之后，沒有一個(gè)升降擋板。若車間長(zhǎng)度較長(zhǎng)，L5大于鑄坯定尺長(zhǎng)度時(shí)，它可以作為鑄坯進(jìn)入冷床的緩沖地帶使用，通常L

46、52-3m冷床長(zhǎng)度L6冷床長(zhǎng)度取決于鑄坯定尺長(zhǎng)度。若為單排出鋼坯，冷床長(zhǎng)度略長(zhǎng)于定尺長(zhǎng)度，若是對(duì)排出鋼坯時(shí)，冷床長(zhǎng)度L6為2倍定尺長(zhǎng)度加0.5-1.0m。 圖2-9剛性引桿連鑄機(jī)長(zhǎng)度由圖2-10可知：LRL1L2L3L4L5 （2-19）式中：R-鑄機(jī)半徑m； L1-矯直切點(diǎn)后拉矯機(jī)延伸長(zhǎng)度m； L2-中間輥道長(zhǎng)度m； L3-切割區(qū)長(zhǎng)度m； L4-引錠桿長(zhǎng)度m； L5-冷床前輥道長(zhǎng)度m；與撓性引錠桿相比，L1、L3、L5的長(zhǎng)度是差不多的，確定的原則也一樣。有所差別的是中間輥道長(zhǎng)度L2，其長(zhǎng)度要比撓性引錠桿長(zhǎng)一些，其原因是剛性引錠桿往上方移動(dòng)需要的空間，通常L5為5-8m。另外L4的長(zhǎng)度要考慮鑄

47、坯進(jìn)冷床前緩沖存放的需要，其長(zhǎng)度為最大的鑄坯定尺長(zhǎng)度加2-3m。2.7.1.2 連鑄機(jī)總高度（見圖2-11）澆注平臺(tái)標(biāo)高（D） DBRK （2-20）式中D-澆注平臺(tái)標(biāo)高m；B-出坯輥面標(biāo)高m，（對(duì)地面以上布置的連鑄機(jī)一般B0.5-0.8）； 圖2-11K-平臺(tái)面至弧形半徑中心的距離，對(duì)于不同類型連鑄機(jī)的K值不同，一般K值在.08-0.1m范圍之間。當(dāng)弧形半徑中心線在平臺(tái)之上時(shí)，上式為減K，反之為加K。圖2-11所示為弧形半徑中心線在平臺(tái)面之上的情況。吊車軌面標(biāo)高（H） HDa+b+c+d+e+f+g+h （2-21）式中H-車間吊車軌面標(biāo)高，m；D-澆注平臺(tái)標(biāo)高，m；a-澆注平臺(tái)至結(jié)晶器蓋板

48、面間的距離，m；b-結(jié)晶器板至中間罐底距離，此距離是與采用敞開澆注還是使用浸入式水口有關(guān)，m；c-中間罐罐體及罐蓋高度，m；d-中間包頂至鋼包包腳距離，此距離取決于鋼包尺寸和是否使用長(zhǎng)水口，m；e-鋼包包腳至吊耳中心線距離，m；f-鋼包龍門鉤尺寸，m；g-龍門鉤至吊車上極限的安全距離，m；h-吊車上板限至軌面距離，m。上述情況系指連鑄機(jī)同跨澆鑄，即回轉(zhuǎn)臺(tái)或鋼包架與中間包在同一跨間的尺寸。2.7.2 3#方板坯連鑄機(jī)工藝流程連鑄機(jī)工藝大體可分為：鋼水準(zhǔn)備、澆鑄和鑄坯精整三部分。鋼水準(zhǔn)備包括LF爐、RH真空處理、VOD爐、鋼包吹氬等；澆鑄則由大臺(tái)、中包、結(jié)晶器、二冷裝置、拉矯、切割出坯輥道、冷床等

49、設(shè)備組成；精整有火焰清理和修磨等工序。二鋼廠3連鑄工藝流程框圖，見圖2-12。鋼包LF爐或真空處理或鋼包吹氬鋼水溫度測(cè)量鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)鋼包加蓋裝置長(zhǎng)水口安裝機(jī)構(gòu)鋼水稱量鋼水溫度測(cè)量中間罐事故閘板鋼水稱量中間罐車侵入式水口液面測(cè)量裝置結(jié)晶器保護(hù)渣加入裝置器水霧化冷卻鑄坯導(dǎo)向裝置結(jié)晶器電磁攪拌拉矯機(jī)切頭移送裝置一次火焰切割機(jī)輸出輥道引錠桿及存放裝置打號(hào)機(jī)提鋼坯機(jī)橫移車 推鋼機(jī)出坯輥道轉(zhuǎn)盤冷床圖2-12 連鑄及工藝流程框圖2.7.3 連鑄機(jī)在車間內(nèi)的布置橫向布置連鑄機(jī)中心線與廠房柱列線垂直。一般需設(shè)鋼水接收跨、澆注跨、出坯跨等平行跨間。由于它將不同的作業(yè)分散在不同的跨間內(nèi)進(jìn)行，操作干擾少，通常根據(jù)實(shí)際需

50、要確定各跨間尺寸，高度及吊車配備。適用于布置多臺(tái)連鑄機(jī)及全連鑄的要求，是一種最基本的布置形式。太鋼二鋼廠3方板坯連鑄機(jī)就屬于這種布置方案?？v向布置連鑄機(jī)中心線與廠房柱列線平行，即在一個(gè)跨間內(nèi)，布置連鑄機(jī)?；旌喜贾娩撍邮湛纭沧⒖鐬闄M向布置，連鑄機(jī)廠房為縱向布置，連鑄機(jī)長(zhǎng)度不受跨間組成的限制。二鋼廠1、2板坯連鑄機(jī)即為混合布置。3. 澆鑄設(shè)備連鑄需要將煉鋼爐煉出的合格鋼水裝入鋼包, 吹氣（通常用惰性氣體）調(diào)溫或真空脫氣處理后，再由鋼包承運(yùn)設(shè)備送至連鑄機(jī)澆鑄平臺(tái)，按工藝要求將鋼水注入中間罐，此時(shí)的中間罐已在其運(yùn)載設(shè)備上，水口正對(duì)結(jié)晶器以便進(jìn)行澆鑄。3.1 鋼包及其承運(yùn)設(shè)備在連鑄機(jī)中，支承和運(yùn)送鋼包進(jìn)行澆鑄的方式，