冶金工程概论4(连铸部分)VIP免费

1/74冶金工程概论连铸工艺与设备2/74炼铸轧铁矿石喷煤煤焦炉造渣料高炉竖炉废钢电炉转炉炉外精炼铸铁机天然气连铸加热炉板坯薄板坯大方坯小方坯板坯和薄板坯方坯和小方坯板材管材热轧热轧板热卷带酸洗机冷轧酸洗板冷轧板带热处理、镀层线轧钢无缝管型材棒线材典型的现代钢铁生产流程典型的现代钢铁生产流程液态固态3/74什么是钢水的浇铸?钢的生产包括炼钢、浇铸两大环节。浇铸：是将合格钢水铸成适合于轧制或锻压加工所需一定形状、尺寸和单重的铸坯(或钢锭)。浇铸两种工艺方式：钢锭模浇铸，模铸工艺，成品为钢锭；连续铸钢，连铸工艺，产品为连铸坯。4/74钢锭浇铸钢水经钢包注入铸模凝固成钢锭的过程。5/74钢锭模类型6/747/74上注下注按钢水进入钢锭模的方位可分为：上注和下注8/749/7410/7411/74铸造最适合于制造形状复杂，特别是有复杂内腔的毛坯件曲轴曲轴飞机叶轮飞机叶轮航天器航天器12/7413/74钢包中间包结晶器火焰切割长水口浸入式水口二冷区拉矫机钢坯连铸14/74钢水下注到中间包钢水下注到结晶器二冷区拉矫机15/74定尺切割（1）定尺切割（2）冷床（1）冷床（2）16/74钢包中间包结晶器火焰切割长水口浸入式水口二冷区拉矫机钢坯17/74大包中间包结晶器钢液的流向18/7419/741.结晶器强制水冷的无底钢锭模，“水冷漏斗”组成：结晶器铜管、外水套、内水套、冷却水系统、振动系统最关键的部件，连铸设备的“心脏”作用：使钢水均匀快速地凝固，形成厚度均匀、表面良好的初生坯壳，保证连铸顺行。这一过程是在坯壳与结晶器壁连续、相对运动下进行的。连铸结晶器需要和保护渣一同使用。脱模：振动类型：方坯、矩形坯、圆坯、板坯20/74结晶器的上下往复运行，“脱模”的作用。坯壳与铜板间的粘附力因结晶器振动而减小，防止了在初生坯壳表面产生过大应力而导致裂纹的产生或引起更严重的后果。当结晶器向下运动时，因为“负滑脱”作用，可“愈合”坯壳表面裂痕，并有利于获得理想的表面质量。根据结晶器振动的运动轨迹将振动方式分为非正弦振动和正弦振动两大类。结晶器的振动：通过振动台支撑结晶器，使结晶器沿相应于浇铸半径的弧度作弧形振动。21/74结晶器的振动：振动主要参数①振幅：振动曲线半波的行程（A）。②振频：单位时间内振动的次数③振动速度:即振动线速度AVEfc4)1(1000tVVsinmax0④平均振动速度:即完整周期中振动速度的平均值⑤最大振动速度：振动周期中速度达到的最大值⑥负滑脱时间：即结晶器向下振动时，速度超过拉速的那一段时间.⑦负滑脱率，通常用下式表达AfV20fAVftcn1000arccos60ccVVVE022/74为了提高连续浇注钢坯的质量，强化保护浇注工艺，使用一种固态粉渣覆盖在结晶器钢液面上形成一层保护渣。结晶器保护渣五大作用：[1]覆盖钢水绝热保温；[2]隔绝空气，防止钢水二次氧化；[3]吸收上浮到钢渣界面上的非金属夹杂物；[4]降低拉坯阻力，润滑铸坯和结晶器作用；[5]流入坯壳和结晶器间隙内的液态渣形成渣膜，以控制铸坯向结晶器传热速度，保持坯壳均匀生长。23/74保护渣的渣层结构纵向渣层结构：绝热保温防止钢液二次氧化吸收夹杂物横向渣层结构：润滑传热合适的熔化性能、粘度和结晶性能形成渣池保证横向结构润滑和传热的前提24/74连铸保护渣的熔融结构：连铸过程中，由于热量传递、化学反应、机械振动和物质迁移，结晶器内的保护渣构成了一个非稳态体系．因此，凝固过程的影响变得复杂和难于控制。最典型的保护渣熔融结构为三层结：即由上至下依次为粉渣层、烧结层和熔融层。25/74连铸保护渣成分：工作条件和设计原则的要求，国内外均采用硅酸盐为基础的玻璃渣体系作基料成分。按基料组成可分为三个渣系：即SiO2-Al2O3-CaO系、SiO2-Al2O3-FeO系、SiO2-Al2O3-Na2O系，其中SiO2-Al2O3-CaO系应用最为普遍。在基料基础上辅加少量的添加剂(如碱金属或碱土金属氧化物、氯化物)和控制熔化速度的碳质材料(如碳黑、石墨等)。26/74熔化温度和熔化速度的测定方法将保护渣加工成如左图的锥形或者圆柱形试样，推入高温炉内的恒温区，以10/min℃的升温速度升温，观...