第一篇：連鑄工藝流程介紹

連鑄工藝流程介紹

(2010-09-11 15:38:59)標(biāo)簽： 分類： 我的大學(xué)

和靜 中間包 結(jié)晶器 鋼水 鑄坯

【導(dǎo)讀】：轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來的鋼水經(jīng)過精煉爐精煉以后，需要將鋼水鑄造成不同類型、不同規(guī)格的鋼坯。連鑄工段就是將精煉后的鋼水連續(xù)鑄造成鋼坯的生產(chǎn)工序，主要設(shè)備包括回轉(zhuǎn)臺、中間包，結(jié)晶器、拉矯機等。本專題將詳細(xì)介紹轉(zhuǎn)爐（以及電爐）煉鋼生產(chǎn)的工藝流程，主要工藝設(shè)備的工作原理以及控制要求等信息。由于時間的倉促和編輯水平有限，專題中難免出現(xiàn)遺漏或錯誤的地方，歡迎大家補充指正。

連鑄的目的: 將鋼水鑄造成鋼坯。

將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(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結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(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。{連鑄工藝詳解

連鑄的生產(chǎn)工藝流程：將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(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結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(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。

連鑄鋼水的準(zhǔn)備

一、連鑄鋼水的溫度要求：

鋼水溫度過高的危害：①出結(jié)晶器坯殼薄，容易漏鋼；②耐火材料侵蝕加快，易導(dǎo)致鑄流失控，降低澆鑄安全性；③增加非金屬夾雜，影響板坯內(nèi)在質(zhì)量；④鑄坯柱狀晶發(fā)達(dá)；⑤中心偏析加重，易產(chǎn)生中心線裂 紋。鋼水溫度過低的危害：①容易發(fā)生水口堵塞，澆鑄中斷；②連鑄表面容易產(chǎn)生結(jié)皰、夾渣、裂紋等缺陷； ③非金屬夾雜不易上浮，影響鑄坯內(nèi)在質(zhì)量。

二、鋼水在鋼包中的溫度控制：

根據(jù)冶煉鋼種嚴(yán)格控制出鋼溫度，使其在較窄的范圍內(nèi)變化；其次，要最大限度地減少從出鋼、鋼包中、鋼包運送途中及進入中間包的整個過程中的溫降。實際生產(chǎn)中需采取在鋼包內(nèi)調(diào)整鋼水溫度的措施： 1）鋼包吹氬調(diào)溫 2）加廢鋼調(diào)溫

3）在鋼包中加熱鋼水技術(shù) 4）鋼水包的保溫

中間包鋼水溫度的控制

一、澆鑄溫度的確定

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)測溫3次，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。

澆鑄溫度的確定可由下式表示（也稱目標(biāo)澆鑄溫度）： T=TL+△T。

二、液相線溫度：

即開始凝固的溫度，就是確定澆鑄溫度的基礎(chǔ)。推薦一個計算公式： T=1536-{78[%C]+7.6[%Si]+4.9[%Mn]+34[%P]+30[%S]+5.0[%Cu]+3.1[%Ni]+1.3[%Cr]+3.6[%Al]+2.0[%Mo] +2.0[%V]+18[%Ti]}

三、鋼水過熱度的確定

鋼水過熱度主要是根據(jù)鑄坯的質(zhì)量要求和澆鑄性能來確定。鋼種類別 過熱度 非合金結(jié)構(gòu)鋼 10-20℃ 鋁鎮(zhèn)靜深沖鋼 15-25℃ 高碳、低合金鋼 5-15℃

四、出鋼溫度的確定

鋼水從出鋼到進入中間包經(jīng)歷5個溫降過程： △T總=△T1+△T2+△T3+△T4+△T5 △T1出鋼過程的溫降；

△T2出完鋼鋼水在運輸和靜置期間的溫降(1.0～1.5℃/min)； △T3鋼包精煉過程的溫降（6～10℃/min）；

△T4精煉后鋼水在靜置和運往連鑄平臺的溫降(5～1.2℃/min）； △T5鋼水從鋼包注入中間包的溫降。T出鋼 = T澆+△T總

控制好出鋼溫度是保證目標(biāo)澆鑄溫度的首要前提。具體的出鋼溫度要根據(jù)每個鋼廠在自身溫降規(guī)律調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)每個鋼種所要經(jīng)過的工藝路線來確定。

拉速的確定和控制

一、拉速控制作用: 拉速定義:拉坯速度是以每分鐘從結(jié)晶器拉出的鑄坯長度來表示。拉坯速度應(yīng)和鋼液的澆注速度相一致。拉速控制合理,不但可以保證連鑄生產(chǎn)的順利進行,而且可以提高連鑄生產(chǎn)能力,改善鑄坯的質(zhì)量.現(xiàn)代連鑄 追求高拉速。

二、拉速確定原則: 確保鑄坯出結(jié)晶器時的能承受鋼水的靜壓力而不破裂，對于參數(shù)一定的結(jié)晶器，拉速高時，坯殼??；反之拉速低時則形成的坯殼厚。一般，拉速應(yīng)確保出結(jié)晶器的坯殼厚度為12-14mm。

影響因素：鋼種、鋼水過熱度、鑄坯厚度等。1）機身長度的限制

根據(jù)凝固的平方根定律，鑄坯完全凝固時達(dá)到的厚度： 又機身長度： 得到拉速： 2）拉坯力的限制

拉速提高，鑄坯中的未凝固長度變長，各相應(yīng)位置上凝固殼厚度變薄，鑄坯表面溫度升高，鑄坯在輥間的鼓肚量增多。拉坯時負(fù)荷增加。超過拉拔轉(zhuǎn)矩就不能拉坯，所以限制了拉速的提高。3）結(jié)晶器導(dǎo)熱能力的限制

根據(jù)結(jié)晶器散熱量計算出，最高澆注速度： 板坯為2.5米/分 方坯為3-4米/分

4）拉坯速度對鑄坯質(zhì)量的影響

（1）降低拉速可以阻止或減少鑄坯內(nèi)部裂紋和中心偏析（2）提高拉速可以防止鑄坯表面產(chǎn)生縱裂和橫裂

（3）為防止矯直裂紋，拉速應(yīng)使鑄坯通過矯直點時表面溫度避開鋼的熱脆區(qū)。5）鋼水過熱度的影響

一般連鑄規(guī)定允許最大的鋼水過熱度，在允許過熱度下拉速隨著過熱度的降低而提高，如圖1所示。

6）鋼種影響：就含碳量而言，拉坯速度按低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼的順序由高到低。就鋼中合金含量而言，拉速按普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼順序降低。第四節(jié) 鑄坯冷卻的控制

鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的冷卻即一冷確定，其冷卻效果可以由通過結(jié)晶器壁傳出的熱流的大小來度量

1）一冷作用：一冷就是結(jié)晶器通水冷卻。其作用是確保鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)形成一定的初生坯殼。

2）一冷確定原則：一冷通水是根據(jù)經(jīng)驗，確定以在一定工藝條件下鋼水在結(jié)晶器內(nèi)能夠形成足夠的坯殼厚度和確保結(jié)晶器安全運行的前提。通常結(jié)晶器周邊供水2L/mm·min。進出水溫差不超過8℃，出水溫度控制在45-500℃為宜，水壓控制在0.4-0.6Mpa。3）二冷作用:二次冷卻是指出結(jié)晶器的鑄坯在連鑄機二冷段進行的冷卻過程.其目的是對帶有液芯的鑄坯實施噴水冷卻,使其完全凝固,以達(dá)到在拉坯過程中均勻冷卻.4）二冷強度確定原則:二冷通常結(jié)合鑄坯傳熱與鑄坯冶金質(zhì)量兩個方面來考慮.鑄坯剛離開結(jié)晶器,要采用大量水冷卻以迅速增加坯殼厚度,隨著鑄坯在二冷區(qū)移動,坯殼厚度增加,噴水量逐漸降低.因此,二冷區(qū)可分若干冷卻段,每個冷卻段單獨進行水量控制.同時考慮鋼種對裂紋敏感性而有針對性的調(diào)整二冷噴水量.5）二冷水量與水壓:對普碳鋼低合金鋼，冷卻強度為：1.0-1.2L/Kg鋼。對低碳鋼、高碳鋼,冷卻強度為： 0.6-0.8L/Kg鋼。對熱裂紋敏感性強的鋼種，冷卻強度為:0.4-0.6L/Kg鋼，水壓為0.1-0.5MPa

連鑄過程檢測與自動控制

一、連鑄過程自動檢測

（一）中間包鋼液溫度測定 1）中間包鋼液溫度的點測

用快速測溫頭及數(shù)字顯示二次儀測量溫度，如圖4所示。

圖4 二次溫度測量儀

2）中間包鋼液溫度的連續(xù)測定

采用連續(xù)測溫?zé)犭娕紝χ虚g包鋼液溫度進行連續(xù)測量，如圖5所示。

圖5 連續(xù)測溫?zé)犭娕?/p>

（二）結(jié)晶器液面控制

1）放射性同位素測量法如圖6所示：

圖6 放射性同位素測量法

2）紅外線結(jié)晶器液面測量法如圖7所示：

圖7 紅外線結(jié)晶器液面測量法

3）熱電偶結(jié)晶器液面測量法如圖8所示：

圖8 熱電偶結(jié)晶器液面測量法

4）激光結(jié)晶器液面測量法如圖9所示：

圖9 激光結(jié)晶器液面測量法

（三）連鑄機漏鋼預(yù)報裝置如圖10所示：

圖10 連鑄機漏鋼預(yù)報裝置

（四）連鑄二次冷卻水控制如圖11所示：

圖11 連鑄二次冷卻水控制

（五）鑄坯表面缺陷在線檢測 1）工業(yè)電視攝象法如圖12所示：

圖12 工業(yè)電視攝象法 2）渦流檢測法如圖13所示：

圖13 渦流檢測法

二、連鑄坯表面質(zhì)量及控制

（一）連鑄過程質(zhì)量控制 1）提高鋼純凈度的措施（1）無渣出鋼

（2）選擇合適的精煉處理方式（3）采用無氧化澆注技術(shù)

（4）充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用（5）選用優(yōu)質(zhì)耐火材料（6）充分發(fā)揮結(jié)晶器的作用

（7）采用電磁攪拌技術(shù)，控制注流運動

（二）連鑄坯表面質(zhì)量及控制

連鑄坯表面質(zhì)量的好壞決定了鑄坯在熱加工之前是否需要精整，也是影響金屬收得率和成本的重要因素，還是鑄坯熱送和直接軋制的前提條件。

連鑄坯表面缺陷形成的原因較為復(fù)雜，但總體來講，主要是受結(jié)晶器內(nèi)鋼液凝固所控制，如圖14所示。

圖14 連鑄坯表面缺陷示意圖

（三）連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量及控制

鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量是指鑄坯是否具有正確的凝固結(jié)構(gòu)、偏析程度、內(nèi)部裂紋、夾雜物含量及分布狀況等。凝固結(jié)構(gòu)是鑄坯的低倍組織，即鋼液凝固過程中形成等軸晶和柱狀晶的比例。鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量與二冷區(qū)的冷卻及支撐系統(tǒng)密切相關(guān)，如圖15，圖16所示。

圖15 鑄坯內(nèi)部缺陷示意圖

圖16 “V”形偏析

1）減少鑄坯內(nèi)部裂紋的措施

（1）采用壓縮澆鑄技術(shù)，或者應(yīng)用多點矯直技術(shù)（2）二冷區(qū)采用合適夾輥輥距，支撐輥準(zhǔn)確對?。?）二冷水分配適當(dāng)，保持鑄坯表面溫度均勻（4）合適拉輥壓下量，最好采用液壓控制機構(gòu) 2）夾雜物的控制

從煉鋼 精煉 連鑄生產(chǎn)潔凈鋼，主要控制對策是：（1）控制煉鋼爐下渣量

● 擋渣法（偏心爐底出鋼、氣動法、擋渣球）● 扒渣法：目標(biāo)是鋼包渣層厚＜50mm，下渣2Kg/t（2）鋼包渣氧化性控制

● 出鋼渣中高（FeO+MnO）是渣子氧勢量度。（FeO+MnO）↑板胚T[O]↑（3）鋼包精煉渣成分控制

不管采用何種精煉方法（如RH、LF、VD），合理攪拌強度和合理精煉渣組成是獲得潔凈鋼水的基礎(chǔ)。

合適的鋼包渣成分：CaO/ Al2O3＝1.5～1.8，CaO/ SiO2=8～13，（FeO+MnO）＜5％。高堿度、低熔點、低氧化鐵、富CaO鈣鋁酸鹽的精煉渣，能有效吸收大顆粒夾雜物，降低總氧。（4）保護澆注

● 鋼水保護是防止鋼水再污染生產(chǎn)潔凈鋼重要操作

● 保護澆注好壞判斷指標(biāo)：－△[N]＝[N]鋼包－[N]中包；－△[Al]s＝[Al]鋼包－[Al]中包

● 保護方法：①中包密封充Ar；②鋼包 中間包長水口，△[N]＝1.5PPm甚至為零；③中間包 結(jié) 晶器浸入式水口(5)中間包控流裝置

● 中間包不是簡單的過渡容器，而是一個冶金反應(yīng)容器，作為鋼水進入結(jié)晶器之前進一步凈化鋼水

● 中間包促進夾雜物上浮其方法：

a.增加鋼水在中間包平均停留時間t：t＝w/（a×b×ρ×v）。中間包向大容量深熔池方向發(fā)展。

b.改變鋼水在中間包流動路徑和方向，促進夾雜物上浮。（6）中間包復(fù)蓋劑

中間包是鋼水去除夾雜物理想場所。鋼水面上復(fù)蓋劑要有效吸收夾雜物?！?碳化稻殼；

● 中性渣：（CaO/SiO2=0.9～1.0）● 堿性渣：（CaO+MgO/SiO2≥3）● 雙層渣

渣中（SiO2）增加，鋼水中T[O]增加。生產(chǎn)潔凈鋼應(yīng)用堿性復(fù)蓋劑。（7）堿性包襯

鋼水與中間包長期接觸，鋼水與包襯的熱力學(xué)性能必須是穩(wěn)定的，這是生產(chǎn)潔凈鋼的一個重要條件。包襯材質(zhì)中SiO2增加，鑄坯中總氧T[O]是增加，因此生產(chǎn)潔凈鋼應(yīng)用堿性包襯。

對低碳Al-K鋼，中間包襯用Mg-Ca質(zhì)涂料（Al2O3→0），包襯反應(yīng)層中Al2O3可達(dá)21％，說明能有效 吸附夾雜物。（8）鋼種微細(xì)夾雜物去除 ● 大顆粒夾雜（>50μm）去除，采用中間包控流技術(shù) ● 小顆粒夾雜（<50μm）去除： －中間包鈣質(zhì)過濾器 －中間包電磁旋轉(zhuǎn)

（9）防止?jié)沧⑦^程下渣和卷渣 ● 加入示蹤劑追蹤鑄坯中夾雜物來源 ● 結(jié)晶器渣中示蹤劑變化

● 鑄坯中夾雜物來源，初步估算外來夾雜物占41.6%二次氧化占 39%，脫氧產(chǎn)物為20%（10）防止Ar氣泡吸附夾雜物

對Al－K鋼，采用浸入式水口吹A(chǔ)r防止水口堵塞，但吹A(chǔ)r會造成： ● 水口堵塞物破碎進入鑄胚，大顆粒Al2O3軋制延伸會形成表面成條狀缺陷 ● ＜1mmAr氣泡上浮困難，它是Al2O3和渣粒的聚合地，當(dāng)氣泡尺寸>200μm易在冷軋板表面形成條狀缺陷。為解決水口堵塞問題，可采用： －鈣處理改善鋼水可澆性 －鈣質(zhì)水口 －無C質(zhì)水口

目前還是廣泛采用吹A(chǔ)r來防止堵塞。生產(chǎn)潔凈鋼總的原則是：鋼水進入結(jié)晶器之前盡可能排除Al2O3。（11）結(jié)晶器鋼水流動控制

三、連鑄坯形狀缺陷及控制

（一）鼓肚變形

帶液心的鑄坯在運行過程中，于兩支撐輥之間，高溫坯殼中鋼液靜壓力作用下，發(fā)生鼓脹成凸面的現(xiàn)象，稱之為鼓肚變形。板坯寬面中心凸起的厚度與邊緣厚度之差叫鼓肚量，用以衡量鑄坯彭肚變形程度。減少鼓肚應(yīng)采取措施 ：（1）降低連鑄機的高度

（2）二冷區(qū)采用小輥距密排列；鑄機從上到下輥距應(yīng)由密到疏布置（3）支撐輥要嚴(yán)格對中（4）加大二冷區(qū)冷卻強度

（5）防止支撐輥的變形，板坯的支撐輥最好選用多節(jié)輥

圖17 鑄坯鼓肚示意圖

（二）菱形變形

菱形變形也叫脫方。是大、小方坯的缺陷。是指鑄坯的一對角小于90°，另一對角大于90°；兩對角線長 度之差稱為脫方量。應(yīng)對菱變的措施 ：（1）選用合適錐度的結(jié)晶器（2）結(jié)晶器最好用軟水冷卻

（3）保持結(jié)晶器內(nèi)腔正方形，以使凝固坯殼為規(guī)正正的形狀（4）結(jié)晶器以下的600mm距離要嚴(yán)格對??；并確保二冷區(qū)的均勻冷卻（5）控制好鋼液成分

（三）圓鑄坯變形

圓坯變形成橢圓形或不規(guī)則多邊形。圓坯直徑越大，變成隨圓的傾向越嚴(yán)重。形成橢圓變形的原因有：（1）圓形結(jié)晶器內(nèi)腔變形（2）二冷區(qū)冷卻不均勻（3）連鑄機下部對弧不準(zhǔn)

（4）拉矯輥的夾緊力調(diào)整不當(dāng)，過分壓下 可采取相應(yīng)措施：

（1）及時更換變形的結(jié)晶器（2）連鑄機要嚴(yán)格對?。?）二冷區(qū)均勻冷卻（4）可適當(dāng)降低拉速

（四）夾雜物的控制 提高鋼純凈度的措施：（1）無渣出鋼

（2）選擇合適的精煉處理方式（3）采用無氧化澆注技術(shù)

（4）充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用（5）選用優(yōu)質(zhì)耐火材料（6）充分發(fā)揮結(jié)晶器的作用

（7）采用電磁攪拌技術(shù)，控制注流運動

（五）間包冶金

當(dāng)前對鋼產(chǎn)品質(zhì)量的要求變得更加嚴(yán)格。中間包不僅僅只是生產(chǎn)中的一個容器，而且在純凈鋼的生產(chǎn)中發(fā) 揮著重要作用。

70年代認(rèn)識到改變中間包形狀和加大中間包容積可以達(dá)到延長鋼液的停留時間，提高夾雜物去除率的目的；安裝擋渣墻，控制鋼液的流動，實現(xiàn)夾雜物有效碰撞、長大和上浮。80年代發(fā)明了多孔導(dǎo)流擋墻和中間 包過濾器。

在防止鋼水被污染的技術(shù)開發(fā)中，最近已有實質(zhì)性的進展。借助先進的中間包設(shè)計和操作如中間包加熱，熱周轉(zhuǎn)操作，惰性氣氛噴吹，預(yù)熔型中間包渣，活性鈣內(nèi)壁，中間包喂絲，以及中間包夾雜物行為的數(shù)學(xué)模擬等，中間包在純凈鋼生產(chǎn)中的作用體現(xiàn)得越來越重要。

在現(xiàn)代連鑄的應(yīng)用和發(fā)展過程中，中間包的作用顯得越來越重要，其內(nèi)涵在被不斷擴大，從而形成一個獨 特的領(lǐng)域——中間包冶金。中間包冶金的最新技術(shù)：（1）H型中間包（2）離心流中間包（3）中間包吹氬（4）去夾雜的陶瓷過濾器（5）電磁流控制

第二篇：連鑄工藝流程介紹

連鑄工藝流程介紹

----冶金自動化系列專題

【導(dǎo)讀】：轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來的鋼水經(jīng)過精煉爐精煉以后，需要將鋼水鑄造成不同類型、不同規(guī)格的鋼坯。連鑄工段就是將精煉后的鋼水連續(xù)鑄造成鋼坯的生產(chǎn)工序，主要設(shè)備包括回轉(zhuǎn)臺、中間包，結(jié)晶器、拉矯機等。本專題將詳細(xì)介紹轉(zhuǎn)爐（以及電爐）煉鋼生產(chǎn)的工藝流程，主要工藝設(shè)備的工作原理以及控制要求等信息。由于時間的倉促和編輯水平有限，專題中難免出現(xiàn)遺漏或錯誤的地方，歡迎大家補充指正?！景l(fā)表建議】

連鑄的目的: 將鋼水鑄造成鋼坯。

連鑄的工藝流程:

將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(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結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(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。【查看全文】

連鑄自動化控制工藝流程圖

連鑄自動化控制主要有連鑄機拉坯輥速度控制、結(jié)晶器振動頻率的控制、定長切割控制等控制技術(shù)?！静榭慈摹?/p>

連鑄的主要工藝設(shè)備介紹:

鋼包回轉(zhuǎn)臺

鋼包回轉(zhuǎn)臺：設(shè)在連鑄機澆鑄位置上方用于運載鋼包過跨和支承鋼包進行澆鑄的設(shè)備。由底座、回轉(zhuǎn)臂、驅(qū)動裝置、回轉(zhuǎn)支撐、事故驅(qū)動控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和錨固件6部分組成。【查看全文】

中間包

中間包是短流程煉鋼中用到的一個耐火材料容器，首先接受從鋼包澆下來的鋼水，然后再由中間包水口分配到各個結(jié)晶器中去。【查看全文】

結(jié)晶器

在連續(xù)鑄造、真空吸鑄、單向結(jié)晶等鑄造方法中，使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶的特種金屬鑄型。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(shè)備之一，直接關(guān)系到連鑄坯的質(zhì)量?！静榭慈摹?/p>

拉矯機

在連鑄工藝中，連鑄機拉坯輥速度控制是連鑄機的三大關(guān)鍵技術(shù)之一，拉坯速度控制水平直接影響連鑄坯的產(chǎn)量和質(zhì)量，而拉坯輥電機驅(qū)動裝置的性能又在其中發(fā)揮著重要作用?！静榭慈摹?/p>

電磁攪拌器

電磁攪拌器（Electromagnetic stirring: EMS）的實質(zhì)是借助在鑄坯液相穴中感生的電磁力，強化鋼水的運動。具體地說，攪拌器激發(fā)的交變磁場滲透到鑄坯的鋼水內(nèi)，就在其中感應(yīng)起電流，該感應(yīng)電流與當(dāng)?shù)卮艌鱿嗷プ饔卯a(chǎn)生電磁力，電磁力是體積力，作用在鋼水體積元上，從而能推動鋼水運動?！静榭慈摹?/p>

第三篇：煉鋼連鑄工藝流程介紹

連鑄工藝流程介紹

將高溫鋼水澆注到一個個的鋼錠模內(nèi)，而是將高溫鋼水連續(xù)不斷地澆到一個或幾個用強制水冷帶有“活底”(叫引錠頭)的銅模內(nèi)(叫結(jié)晶器)，鋼水很快與“活底”凝結(jié)在一起，待鋼水凝固成一定厚度的坯殼后，就從銅模的下端拉出“活底”，這樣已凝固成一定厚度的鑄坯就會連續(xù)地從水冷結(jié)晶器內(nèi)被拉出來，在二次冷卻區(qū)繼續(xù)噴水冷卻。帶有液芯的鑄坯，一邊走一邊凝固，直到完全凝固。待鑄坯完全凝固后，用氧氣切割機或剪切機把鑄坯切成一定尺寸的鋼坯。這種把高溫鋼水直接澆注成鋼坯的新工藝，就叫連續(xù)鑄鋼。

【導(dǎo)讀】：轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來的鋼水經(jīng)過精煉爐精煉以后，需要將鋼水鑄造成不同類型、不同規(guī)格的鋼坯。連鑄工段就是將精煉后的鋼水連續(xù)鑄造成鋼坯的生產(chǎn)工序，主要設(shè)備包括回轉(zhuǎn)臺、中間包，結(jié)晶器、拉矯機等。本專題將詳細(xì)介紹轉(zhuǎn)爐（以及電爐）煉鋼生產(chǎn)的工藝流程，主要工藝設(shè)備的工作原理以及控制要求等信息。由于時間的倉促和編輯水平有限，專題中難免出現(xiàn)遺漏或錯誤的地方，歡迎大家補充指正。

連鑄的目的: 將鋼水鑄造成鋼坯。

將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(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結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(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。連鑄鋼水的準(zhǔn)備

一、連鑄鋼水的溫度要求：

鋼水溫度過高的危害：①出結(jié)晶器坯殼薄，容易漏鋼；②耐火材料侵蝕加快，易導(dǎo)致鑄流失控，降低澆鑄安全性；③增加非金屬夾雜，影響板坯內(nèi)在質(zhì)量；④鑄坯柱狀晶發(fā)達(dá)；⑤中心偏析加重，易產(chǎn)生中心線裂 紋。

鋼水溫度過低的危害：①容易發(fā)生水口堵塞，澆鑄中斷；②連鑄表面容易產(chǎn)生結(jié)皰、夾渣、裂紋等缺陷； ③非金屬夾雜不易上浮，影響鑄坯內(nèi)在質(zhì)量。

二、鋼水在鋼包中的溫度控制：

根據(jù)冶煉鋼種嚴(yán)格控制出鋼溫度，使其在較窄的范圍內(nèi)變化；其次，要最大限度地減少從出鋼、鋼包中、鋼包運送途中及進入中間包的整個過程中的溫降。

實際生產(chǎn)中需采取在鋼包內(nèi)調(diào)整鋼水溫度的措施：

1）鋼包吹氬調(diào)溫 2）加廢鋼調(diào)溫

3）在鋼包中加熱鋼水技術(shù) 4）鋼水包的保溫

中間包鋼水溫度的控制

一、澆鑄溫度的確定

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)測溫3次，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。

澆鑄溫度的確定可由下式表示（也稱目標(biāo)澆鑄溫度）：

T=TL+△T。

二、液相線溫度：

即開始凝固的溫度，就是確定澆鑄溫度的基礎(chǔ)。推薦一個計算公式：

T=1536-{78[%C]+7.6[%Si]+4.9[%Mn]+34[%P]+30[%S]+5.0[%Cu]+3.1[%Ni]+1.3[%Cr]+3.6[%Al]+2.0[%Mo] +2.0[%V]+18[%Ti]}

三、鋼水過熱度的確定

鋼水過熱度主要是根據(jù)鑄坯的質(zhì)量要求和澆鑄性能來確定。

鋼種類別 過熱度

非合金結(jié)構(gòu)鋼 10-20℃

鋁鎮(zhèn)靜深沖鋼 15-25℃

高碳、低合金鋼 5-15℃

四、出鋼溫度的確定

鋼水從出鋼到進入中間包經(jīng)歷5個溫降過程：

△T總=△T1+△T2+△T3+△T4+△T5

△T1出鋼過程的溫降；

△T2出完鋼鋼水在運輸和靜置期間的溫降(1.0～1.5℃/min)；

△T3鋼包精煉過程的溫降（6～10℃/min）；

△T4精煉后鋼水在靜置和運往連鑄平臺的溫降(5～1.2℃/min）；

△T5鋼水從鋼包注入中間包的溫降。

T出鋼 = T澆+△T總

控制好出鋼溫度是保證目標(biāo)澆鑄溫度的首要前提。具體的出鋼溫度要根據(jù)每個鋼廠在自身溫降規(guī)律調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)每個鋼種所要經(jīng)過的工藝路線來確定。

拉速的確定和控制

一、拉速控制作用: 拉速定義:拉坯速度是以每分鐘從結(jié)晶器拉出的鑄坯長度來表示。拉坯速度應(yīng)和鋼液的澆注速度相一致。拉速控制合理,不但可以保證連鑄生產(chǎn)的順利進行,而且可以提高連鑄生產(chǎn)能力,改善鑄坯的質(zhì)量.現(xiàn)代連鑄 追求高拉速。

二、拉速確定原則: 確保鑄坯出結(jié)晶器時的能承受鋼水的靜壓力而不破裂，對于參數(shù)一定的結(jié)晶器，拉速高時，坯殼??；反之拉速低時則形成的坯殼厚。一般，拉速應(yīng)確保出結(jié)晶器的坯殼厚度為12-14mm。

影響因素：鋼種、鋼水過熱度、鑄坯厚度等。

1）機身長度的限制

根據(jù)凝固的平方根定律，鑄坯完全凝固時達(dá)到的厚度：

又機身長度：

得到拉速：

2）拉坯力的限制

拉速提高，鑄坯中的未凝固長度變長，各相應(yīng)位置上凝固殼厚度變薄，鑄坯表面溫度升高，鑄坯在輥間的鼓肚量增多。拉坯時負(fù)荷增加。超過拉拔轉(zhuǎn)矩就不能拉坯，所以限制了拉速的提高。

3）結(jié)晶器導(dǎo)熱能力的限制

根據(jù)結(jié)晶器散熱量計算出，最高澆注速度：

板坯為2.5米/分

方坯為3-4米/分

4）拉坯速度對鑄坯質(zhì)量的影響

（1）降低拉速可以阻止或減少鑄坯內(nèi)部裂紋和中心偏析

（2）提高拉速可以防止鑄坯表面產(chǎn)生縱裂和橫裂

（3）為防止矯直裂紋，拉速應(yīng)使鑄坯通過矯直點時表面溫度避開鋼的熱脆區(qū)。

5）鋼水過熱度的影響

一般連鑄規(guī)定允許最大的鋼水過熱度，在允許過熱度下拉速隨著過熱度的降低而提高，如圖1所示。

6）鋼種影響：就含碳量而言，拉坯速度按低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼的順序由高到低。就鋼中合金含量而言，拉速按普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼順序降低。

第四節(jié) 鑄坯冷卻的控制

鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的冷卻即一冷確定，其冷卻效果可以由通過結(jié)晶器壁傳出的熱流的大小來度量 1）一冷作用：一冷就是結(jié)晶器通水冷卻。其作用是確保鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)形成一定的初生坯殼。

2）一冷確定原則：一冷通水是根據(jù)經(jīng)驗，確定以在一定工藝條件下鋼水在結(jié)晶器內(nèi)能夠形成足夠的坯殼厚度和確保結(jié)晶器安全運行的前提。通常結(jié)晶器周邊供水2L/mm·min。進出水溫差不超過8℃，出水溫度控制在45-500℃為宜，水壓控制在0.4-0.6Mpa。

3）二冷作用:二次冷卻是指出結(jié)晶器的鑄坯在連鑄機二冷段進行的冷卻過程.其目的是對帶有液芯的鑄坯實施噴水冷卻,使其完全凝固,以達(dá)到在拉坯過程中均勻冷卻.4）二冷強度確定原則:二冷通常結(jié)合鑄坯傳熱與鑄坯冶金質(zhì)量兩個方面來考慮.鑄坯剛離開結(jié)晶器,要采用大量水冷卻以迅速增加坯殼厚度,隨著鑄坯在二冷區(qū)移動,坯殼厚度增加,噴水量逐漸降低.因此,二冷區(qū)可分若干冷卻段,每個冷卻段單獨進行水量控制.同時考慮鋼種對裂紋敏感性而有針對性的調(diào)整二冷噴水量.5）二冷水量與水壓:對普碳鋼低合金鋼，冷卻強度為：1.0-1.2L/Kg鋼。對低碳鋼、高碳鋼,冷卻強度為： 0.6-0.8L/Kg鋼。對熱裂紋敏感性強的鋼種，冷卻強度為:0.4-0.6L/Kg鋼，水壓為0.1-0.5MPa

二、連鑄坯表面質(zhì)量及控制

（一）連鑄過程質(zhì)量控制

1）提高鋼純凈度的措施（1）無渣出鋼

（2）選擇合適的精煉處理方式

（3）采用無氧化澆注技術(shù)

（4）充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用

（5）選用優(yōu)質(zhì)耐火材料

（6）充分發(fā)揮結(jié)晶器的作用

（7）采用電磁攪拌技術(shù)，控制注流運動

（二）連鑄坯表面質(zhì)量及控制

連鑄坯表面質(zhì)量的好壞決定了鑄坯在熱加工之前是否需要精整，也是影響金屬收得率和成本的重要因素，還是鑄坯熱送和直接軋制的前提條件。

連鑄坯表面缺陷形成的原因較為復(fù)雜，但總體來講，主要是受結(jié)晶器內(nèi)鋼液凝固所控制，如圖14所示。

圖14 連鑄坯表面缺陷示意圖

（三）連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量及控制

鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量是指鑄坯是否具有正確的凝固結(jié)構(gòu)、偏析程度、內(nèi)部裂紋、夾雜物含量及分布狀況等。

凝固結(jié)構(gòu)是鑄坯的低倍組織，即鋼液凝固過程中形成等軸晶和柱狀晶的比例。鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量與二冷區(qū)的冷卻及支撐系統(tǒng)密切相關(guān)，如圖15，圖16所示。

圖15 鑄坯內(nèi)部缺陷示意圖

圖16 “V”形偏析

1）減少鑄坯內(nèi)部裂紋的措施

（1）采用壓縮澆鑄技術(shù)，或者應(yīng)用多點矯直技術(shù)

（2）二冷區(qū)采用合適夾輥輥距，支撐輥準(zhǔn)確對弧

（3）二冷水分配適當(dāng)，保持鑄坯表面溫度均勻

（4）合適拉輥壓下量，最好采用液壓控制機構(gòu)

2）夾雜物的控制

從煉鋼 精煉 連鑄生產(chǎn)潔凈鋼，主要控制對策是：

（1）控制煉鋼爐下渣量

● 擋渣法（偏心爐底出鋼、氣動法、擋渣球）● 扒渣法：目標(biāo)是鋼包渣層厚＜50mm，下渣2Kg/t（2）鋼包渣氧化性控制

● 出鋼渣中高（FeO+MnO）是渣子氧勢量度。（FeO+MnO）↑板胚T[O]↑（3）鋼包精煉渣成分控制

不管采用何種精煉方法（如RH、LF、VD），合理攪拌強度和合理精煉渣組成是獲得潔凈鋼水的基礎(chǔ)。

合適的鋼包渣成分：CaO/ Al2O3＝1.5～1.8，CaO/ SiO2=8～13，（FeO+MnO）＜5％。高堿度、低熔點、低氧化鐵、富CaO鈣鋁酸鹽的精煉渣，能有效吸收大顆粒夾雜物，降低總氧。

（4）保護澆注

● 鋼水保護是防止鋼水再污染生產(chǎn)潔凈鋼重要操作

● 保護澆注好壞判斷指標(biāo)：－△[N]＝[N]鋼包－[N]中包；－△[Al]s＝[Al]鋼包－[Al]中包

● 保護方法：①中包密封充Ar；②鋼包 中間包長水口，△[N]＝1.5PPm甚至為零；③中間包 結(jié) 晶器浸入式水口(5)中間包控流裝置

● 中間包不是簡單的過渡容器，而是一個冶金反應(yīng)容器，作為鋼水進入結(jié)晶器之前進一步凈化鋼水 ● 中間包促進夾雜物上浮其方法：

a.增加鋼水在中間包平均停留時間t：t＝w/（a×b×ρ×v）。中間包向大容量深熔池方向發(fā)展。

b.改變鋼水在中間包流動路徑和方向，促進夾雜物上浮。

（6）中間包復(fù)蓋劑

中間包是鋼水去除夾雜物理想場所。鋼水面上復(fù)蓋劑要有效吸收夾雜物?！?碳化稻殼；

● 中性渣：（CaO/SiO2=0.9～1.0）● 堿性渣：（CaO+MgO/SiO2≥3）● 雙層渣

渣中（SiO2）增加，鋼水中T[O]增加。生產(chǎn)潔凈鋼應(yīng)用堿性復(fù)蓋劑。

（7）堿性包襯

鋼水與中間包長期接觸，鋼水與包襯的熱力學(xué)性能必須是穩(wěn)定的，這是生產(chǎn)潔凈鋼的一個重要條件。包襯材質(zhì)中SiO2增加，鑄坯中總氧T[O]是增加，因此生產(chǎn)潔凈鋼應(yīng)用堿性包襯。

對低碳Al-K鋼，中間包襯用Mg-Ca質(zhì)涂料（Al2O3→0），包襯反應(yīng)層中Al2O3可達(dá)21％，說明能有效 吸附夾雜物。（8）鋼種微細(xì)夾雜物去除

● 大顆粒夾雜（>50μm）去除，采用中間包控流技術(shù) ● 小顆粒夾雜（<50μm）去除：

－中間包鈣質(zhì)過濾器

－中間包電磁旋轉(zhuǎn)

（9）防止?jié)沧⑦^程下渣和卷渣

● 加入示蹤劑追蹤鑄坯中夾雜物來源 ● 結(jié)晶器渣中示蹤劑變化

● 鑄坯中夾雜物來源，初步估算外來夾雜物占41.6%二次氧化占 39%，脫氧產(chǎn)物為20%

（10）防止Ar氣泡吸附夾雜物

對Al－K鋼，采用浸入式水口吹A(chǔ)r防止水口堵塞，但吹A(chǔ)r會造成：

● 水口堵塞物破碎進入鑄胚，大顆粒Al2O3軋制延伸會形成表面成條狀缺陷

● ＜1mmAr氣泡上浮困難，它是Al2O3和渣粒的聚合地，當(dāng)氣泡尺寸>200μm易在冷軋板表面形成條狀缺陷。為解決水口堵塞問題，可采用：

－鈣處理改善鋼水可澆性

－鈣質(zhì)水口

－無C質(zhì)水口

目前還是廣泛采用吹A(chǔ)r來防止堵塞。生產(chǎn)潔凈鋼總的原則是：鋼水進入結(jié)晶器之前盡可能排除Al2O3。

（11）結(jié)晶器鋼水流動控制

三、連鑄坯形狀缺陷及控制

（一）鼓肚變形

帶液心的鑄坯在運行過程中，于兩支撐輥之間，高溫坯殼中鋼液靜壓力作用下，發(fā)生鼓脹成凸面的現(xiàn)象，稱之為鼓肚變形。板坯寬面中心凸起的厚度與邊緣厚度之差叫鼓肚量，用以衡量鑄坯彭肚變形程度。

減少鼓肚應(yīng)采取措施 ：

（1）降低連鑄機的高度

（2）二冷區(qū)采用小輥距密排列；鑄機從上到下輥距應(yīng)由密到疏布置

（3）支撐輥要嚴(yán)格對中

（4）加大二冷區(qū)冷卻強度

（5）防止支撐輥的變形，板坯的支撐輥最好選用多節(jié)輥

圖17 鑄坯鼓肚示意圖

（二）菱形變形

菱形變形也叫脫方。是大、小方坯的缺陷。是指鑄坯的一對角小于90°，另一對角大于90°；兩對角線長 度之差稱為脫方量。

應(yīng)對菱變的措施 ：

（1）選用合適錐度的結(jié)晶器

（2）結(jié)晶器最好用軟水冷卻

（3）保持結(jié)晶器內(nèi)腔正方形，以使凝固坯殼為規(guī)正正的形狀

（4）結(jié)晶器以下的600mm距離要嚴(yán)格對??；并確保二冷區(qū)的均勻冷卻

（5）控制好鋼液成分

（三）圓鑄坯變形

圓坯變形成橢圓形或不規(guī)則多邊形。圓坯直徑越大，變成隨圓的傾向越嚴(yán)重。形成橢圓變形的原因有：

（1）圓形結(jié)晶器內(nèi)腔變形

（2）二冷區(qū)冷卻不均勻

（3）連鑄機下部對弧不準(zhǔn)

（4）拉矯輥的夾緊力調(diào)整不當(dāng)，過分壓下

可采取相應(yīng)措施：

（1）及時更換變形的結(jié)晶器

（2）連鑄機要嚴(yán)格對弧

（3）二冷區(qū)均勻冷卻

（4）可適當(dāng)降低拉速

（四）夾雜物的控制

提高鋼純凈度的措施：

（1）無渣出鋼

（2）選擇合適的精煉處理方式

（3）采用無氧化澆注技術(shù)

（4）充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用

（5）選用優(yōu)質(zhì)耐火材料

（6）充分發(fā)揮結(jié)晶器的作用

（7）采用電磁攪拌技術(shù)，控制注流運動

（五）間包冶金

當(dāng)前對鋼產(chǎn)品質(zhì)量的要求變得更加嚴(yán)格。中間包不僅僅只是生產(chǎn)中的一個容器，而且在純凈鋼的生產(chǎn)中發(fā) 揮著重要作用。

70年代認(rèn)識到改變中間包形狀和加大中間包容積可以達(dá)到延長鋼液的停留時間，提高夾雜物去除率的目的；安裝擋渣墻，控制鋼液的流動，實現(xiàn)夾雜物有效碰撞、長大和上浮。80年代發(fā)明了多孔導(dǎo)流擋墻和中間 包過濾器。

在防止鋼水被污染的技術(shù)開發(fā)中，最近已有實質(zhì)性的進展。借助先進的中間包設(shè)計和操作如中間包加熱，熱周轉(zhuǎn)操作，惰性氣氛噴吹，預(yù)熔型中間包渣，活性鈣內(nèi)壁，中間包喂絲，以及中間包夾雜物行為的數(shù)學(xué)模擬等，中間包在純凈鋼生產(chǎn)中的作用體現(xiàn)得越來越重要。

在現(xiàn)代連鑄的應(yīng)用和發(fā)展過程中，中間包的作用顯得越來越重要，其內(nèi)涵在被不斷擴大，從而形成一個獨 特的領(lǐng)域——中間包冶金。

中間包冶金的最新技術(shù)：

（1）H型中間包

（2）離心流中間包

（3）中間包吹氬

（4）去夾雜的陶瓷過濾器

（5）電磁流控制

第四篇：連鑄工藝范文

連鑄工藝流程介紹

----冶金自動化系列專題

【導(dǎo)讀】：轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來的鋼水經(jīng)過精煉爐精煉以后，需要將鋼水鑄造成不同類型、不同規(guī)格的鋼坯。連鑄工段就是將精煉后的鋼水連續(xù)鑄造成鋼坯的生產(chǎn)工序，主要設(shè)備包括回轉(zhuǎn)臺、中間包，結(jié)晶器、拉矯機等。本專題將詳細(xì)介紹轉(zhuǎn)爐（以及電爐）煉鋼生產(chǎn)的工藝流程，主要工藝設(shè)備的工作原理以及控制要求等信息。由于時間的倉促和編輯水平有限，專題中難免出現(xiàn)遺漏或錯誤的地方，歡迎大家補充指正?！景l(fā)表建議】

連鑄的目的: 將鋼水鑄造成鋼坯。

連鑄的工藝流程:

將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(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結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(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?！静榭慈摹?/p>

連鑄自動化控制工藝流程圖

連鑄自動化控制主要有連鑄機拉坯輥速度控制、結(jié)晶器振動頻率的控制、定長切割控制等控制技術(shù)?！静榭慈摹?/p>

連鑄的主要工藝設(shè)備介紹:

鋼包回轉(zhuǎn)臺

鋼包回轉(zhuǎn)臺：設(shè)在連鑄機澆鑄位置上方用于運載鋼包過跨和支承鋼包進行澆鑄的設(shè)備。由底座、回轉(zhuǎn)臂、驅(qū)動裝置、回轉(zhuǎn)支撐、事故驅(qū)動控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和錨固件6部分組成。【查看全文】

中間包

中間包是短流程煉鋼中用到的一個耐火材料容器，首先接受從鋼包澆下來的鋼水，然后再由中間包水口分配到各個結(jié)晶器中去?！静榭慈摹?/p>

結(jié)晶器

在連續(xù)鑄造、真空吸鑄、單向結(jié)晶等鑄造方法中，使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶的特種金屬鑄型。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(shè)備之一，直接關(guān)系到連鑄坯的質(zhì)量?！静榭慈摹?/p>

拉矯機

在連鑄工藝中，連鑄機拉坯輥速度控制是連鑄機的三大關(guān)鍵技術(shù)之一，拉坯速度控制水平直接影響連鑄坯的產(chǎn)量和質(zhì)量，而拉坯輥電機驅(qū)動裝置的性能又在其中發(fā)揮著重要作用?！静榭慈摹?/p>

電磁攪拌器

電磁攪拌器（Electromagnetic stirring: EMS）的實質(zhì)是借助在鑄坯液相穴中感生的電磁力，強化鋼水的運動。具體地說，攪拌器激發(fā)的交變磁場滲透到鑄坯的鋼水內(nèi)，就在其中感應(yīng)起電流，該感應(yīng)電流與當(dāng)?shù)卮艌鱿嗷プ饔卯a(chǎn)生電磁力，電磁力是體積力，作用在鋼水體積元上，從而能推動鋼水運動?！静榭慈摹?/p>

冷卻噴嘴

冷卻噴嘴具有結(jié)構(gòu)簡單、噴霧均勻的特點，根據(jù)噴霧面積需要，可在集管上安裝許多噴嘴，當(dāng)噴嘴均勻排列時，可保證噴霧的互相交叉，并略有重疊部分，使整個集管噴射分布均勻；主要適用于連鑄機、初軋和各種需要扁平噴霧冷卻的機械設(shè)備中。【查看全文】

火焰切割機

火焰切割機也叫氧氣切割。根據(jù)切割鋼板的厚度安裝適當(dāng)孔徑的割嘴；【查看全文】 

連鑄系統(tǒng)也是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)，用到的自動化產(chǎn)品比較多，下面列舉部分產(chǎn)品出來：

常用到的自動化設(shè)備：PLC、組態(tài)軟件、變頻器、工控機、工業(yè)以太網(wǎng)交換機等等。

連鑄自動化控制工藝流程圖

圖片：

連鑄自動化控制工藝流程圖：

將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(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結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(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。

有連鑄機拉坯輥速度控制、結(jié)晶器振動頻率的控制、定長切割控制等主要控制技術(shù)。

圖片：

水平連鑄控制工藝流程圖： 圖片：

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生產(chǎn)線實景圖：

連鑄工藝詳解

連鑄的生產(chǎn)工藝流程：將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(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結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(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。

連鑄鋼水的準(zhǔn)備

一、連鑄鋼水的溫度要求：

鋼水溫度過高的危害：①出結(jié)晶器坯殼薄，容易漏鋼；②耐火材料侵蝕加快，易導(dǎo)致鑄流失控，降低澆鑄安全性；③增加非金屬夾雜，影響板坯內(nèi)在質(zhì)量；④鑄坯柱狀晶發(fā)達(dá)；⑤中心偏析加重，易產(chǎn)生中心線裂紋。

鋼水溫度過低的危害：①容易發(fā)生水口堵塞，澆鑄中斷；②連鑄表面容易產(chǎn)生結(jié)皰、夾渣、裂紋等缺陷；③非金屬夾雜不易上浮，影響鑄坯內(nèi)在質(zhì)量。

二、鋼水在鋼包中的溫度控制：

根據(jù)冶煉鋼種嚴(yán)格控制出鋼溫度，使其在較窄的范圍內(nèi)變化；其次，要最大限度地減少從出鋼、鋼包中、鋼包運送途中及進入中間包的整個過程中的溫降。

實際生產(chǎn)中需采取在鋼包內(nèi)調(diào)整鋼水溫度的措施： 1）鋼包吹氬調(diào)溫

2）加廢鋼調(diào)溫

3）在鋼包中加熱鋼水技術(shù)

4）鋼水包的保溫

中間包鋼水溫度的控制

一、澆鑄溫度的確定

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)測溫3次，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。

澆鑄溫度的確定可由下式表示（也稱目標(biāo)澆鑄溫度）：

T=TL+△T。

二、液相線溫度：

即開始凝固的溫度，就是確定澆鑄溫度的基礎(chǔ)。推薦一個計算公式：

T=1536-{78[%C]+7.6[%Si]+4.9[%Mn]+34[%P]+30[%S]+5.0[%Cu]+3.1[%Ni]+1.3[%Cr]+3.6[%Al]+2.0[%Mo]+2.0[%V]+18[%Ti]}

三、鋼水過熱度的確定

鋼水過熱度主要是根據(jù)鑄坯的質(zhì)量要求和澆鑄性能來確定。

鋼種類別

過熱度

非合金結(jié)構(gòu)鋼

10-20℃

鋁鎮(zhèn)靜深沖鋼

15-25℃

高碳、低合金鋼

5-15℃

四、出鋼溫度的確定

鋼水從出鋼到進入中間包經(jīng)歷5個溫降過程：

△T總=△T1+△T2+△T3+△T4+△T5 △T1出鋼過程的溫降；

△T2出完鋼鋼水在運輸和靜置期間的溫降(1.0～1.5℃/min)；

△T3鋼包精煉過程的溫降（6～10℃/min）；

△T4精煉后鋼水在靜置和運往連鑄平臺的溫降(5～1.2℃/min）；

△T5鋼水從鋼包注入中間包的溫降。

T出鋼 = T澆+△T總

控制好出鋼溫度是保證目標(biāo)澆鑄溫度的首要前提。具體的出鋼溫度要根據(jù)每個鋼廠在自身溫降規(guī)律調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)每個鋼種所要經(jīng)過的工藝路線來確定。

拉速的確定和控制

一、拉速控制作用:

拉速定義:拉坯速度是以每分鐘從結(jié)晶器拉出的鑄坯長度來表示。拉坯速度應(yīng)和鋼液的澆注速度相一致。拉速控制合理,不但可以保證連鑄生產(chǎn)的順利進行,而且可以提高連鑄生產(chǎn)能力,改善鑄坯的質(zhì)量.現(xiàn)代連鑄追求高拉速。

二、拉速確定原則:

確保鑄坯出結(jié)晶器時的能承受鋼水的靜壓力而不破裂，對于參數(shù)一定的結(jié)晶器，拉速高時，坯殼??；反之拉速低時則形成的坯殼厚。一般，拉速應(yīng)確保出結(jié)晶器的坯殼厚度為12-14mm。

影響因素：鋼種、鋼水過熱度、鑄坯厚度等。

1）機身長度的限制

根據(jù)凝固的平方根定律，鑄坯完全凝固時達(dá)到的厚度： 又機身長度：

得到拉速：

2）拉坯力的限制

拉速提高，鑄坯中的未凝固長度變長，各相應(yīng)位置上凝固殼厚度變薄，鑄坯表面溫度升高，鑄坯在輥間的鼓肚量增多。拉坯時負(fù)荷增加。超過拉拔轉(zhuǎn)矩就不能拉坯，所以限制了拉速的提高。3）結(jié)晶器導(dǎo)熱能力的限制

根據(jù)結(jié)晶器散熱量計算出，最高澆注速度：

板坯為2.5米/分

方坯為3-4米/分

4）拉坯速度對鑄坯質(zhì)量的影響

（1）降低拉速可以阻止或減少鑄坯內(nèi)部裂紋和中心偏析

（2）提高拉速可以防止鑄坯表面產(chǎn)生縱裂和橫裂

（3）為防止矯直裂紋，拉速應(yīng)使鑄坯通過矯直點時表面溫度避開鋼的熱脆區(qū)。

5）鋼水過熱度的影響

一般連鑄規(guī)定允許最大的鋼水過熱度，在允許過熱度下拉速隨著過熱度的降低而提高，如圖1所示。

6）鋼種影響：就含碳量而言，拉坯速度按低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼的順序由高到低。就鋼中合金含量而言，拉速按普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼順序降低。

圖1 拉速與溫度對應(yīng)表

第四節(jié) 鑄坯冷卻的控制

鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的冷卻即一冷確定，其冷卻效果可以由通過結(jié)晶器壁傳出的熱流的大小來度量，如圖2所示。

圖2 鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的冷卻

1）一冷作用：一冷就是結(jié)晶器通水冷卻。其作用是確保鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)形成一定的初生坯殼。

2）一冷確定原則：一冷通水是根據(jù)經(jīng)驗，確定以在一定工藝條件下鋼水在結(jié)晶器內(nèi)能夠形成足夠的坯殼厚度和確保結(jié)晶器安全運行的前提。通常結(jié)晶器周邊供水2L/mm·min。進出水溫差不超過8℃，出水溫度控制在45-500℃為宜，水壓控制在0.4-0.6Mpa。

3）二冷作用:二次冷卻是指出結(jié)晶器的鑄坯在連鑄機二冷段進行的冷卻過程.其目的是對帶有液芯的鑄坯實施噴水冷卻,使其完全凝固,以達(dá)到在拉坯過程中均勻冷卻.4）二冷強度確定原則:二冷通常結(jié)合鑄坯傳熱與鑄坯冶金質(zhì)量兩個方面來考慮.鑄坯剛離開結(jié)晶器,要采用大量水冷卻以迅速增加坯殼厚度,隨著鑄坯在二冷區(qū)移動,坯殼厚度增加,噴水量逐漸降低.因此,二冷區(qū)可分若干冷卻段,每個冷卻段單獨進行水量控制.同時考慮鋼種對裂紋敏感性而有針對性的調(diào)整二冷噴水量.5）二冷水量與水壓:對普碳鋼低合金鋼，冷卻強度為：1.0-1.2L/Kg鋼。對低碳鋼、高碳鋼,冷卻強度為：0.6-0.8L/Kg鋼。對熱裂紋敏感性強的鋼種，冷卻強度為:0.4-0.6L/Kg鋼，水壓為0.1-0.5MPa，如圖3所示。

圖3 凝固系數(shù)與二冷水量關(guān)系

連鑄過程檢測與自動控制

一、連鑄過程自動檢測

（一）中間包鋼液溫度測定

1）中間包鋼液溫度的點測

用快速測溫頭及數(shù)字顯示二次儀測量溫度，如圖4所示。

圖4 二次溫度測量儀

2）中間包鋼液溫度的連續(xù)測定

采用連續(xù)測溫?zé)犭娕紝χ虚g包鋼液溫度進行連續(xù)測量，如圖5所示。

圖5 連續(xù)測溫?zé)犭娕?/p>

（二）結(jié)晶器液面控制

1）放射性同位素測量法如圖6所示：

圖6 放射性同位素測量法

2）紅外線結(jié)晶器液面測量法如圖7所示：

圖7 紅外線結(jié)晶器液面測量法

3）熱電偶結(jié)晶器液面測量法如圖8所示：

圖8 熱電偶結(jié)晶器液面測量法

4）激光結(jié)晶器液面測量法如圖9所示：

圖9 激光結(jié)晶器液面測量法

（三）連鑄機漏鋼預(yù)報裝置如圖10所示：

圖10 連鑄機漏鋼預(yù)報裝置

（四）連鑄二次冷卻水控制如圖11所示：

圖11 連鑄二次冷卻水控制

（五）鑄坯表面缺陷在線檢測

1）工業(yè)電視攝象法如圖12所示：

圖12 工業(yè)電視攝象法

2）渦流檢測法如圖13所示：

圖13 渦流檢測法

二、連鑄坯表面質(zhì)量及控制

（一）連鑄過程質(zhì)量控制

1）提高鋼純凈度的措施

（1）無渣出鋼

（2）選擇合適的精煉處理方式

（3）采用無氧化澆注技術(shù)

（4）充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用

（5）選用優(yōu)質(zhì)耐火材料

（6）充分發(fā)揮結(jié)晶器的作用

（7）采用電磁攪拌技術(shù)，控制注流運動

（二）連鑄坯表面質(zhì)量及控制

連鑄坯表面質(zhì)量的好壞決定了鑄坯在熱加工之前是否需要精整，也是影響金屬收得率和成本的重要因素，還是鑄坯熱送和直接軋制的前提條件。

連鑄坯表面缺陷形成的原因較為復(fù)雜，但總體來講，主要是受結(jié)晶器內(nèi)鋼液凝固所控制，如圖14所示。

圖14 連鑄坯表面缺陷示意圖

（三）連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量及控制

鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量是指鑄坯是否具有正確的凝固結(jié)構(gòu)、偏析程度、內(nèi)部裂紋、夾雜物含量及分布狀況等。

凝固結(jié)構(gòu)是鑄坯的低倍組織，即鋼液凝固過程中形成等軸晶和柱狀晶的比例。鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量與二冷區(qū)的冷卻及支撐系統(tǒng)密切相關(guān)，如圖15，圖16所示。

圖15 鑄坯內(nèi)部缺陷示意圖

圖16 “V”形偏析

1）減少鑄坯內(nèi)部裂紋的措施

（1）采用壓縮澆鑄技術(shù)，或者應(yīng)用多點矯直技術(shù)

（2）二冷區(qū)采用合適夾輥輥距，支撐輥準(zhǔn)確對弧

（3）二冷水分配適當(dāng)，保持鑄坯表面溫度均勻

（4）合適拉輥壓下量，最好采用液壓控制機構(gòu)

2）夾雜物的控制

從煉鋼

精煉 連鑄生產(chǎn)潔凈鋼，主要控制對策是：

（1）控制煉鋼爐下渣量

● 擋渣法（偏心爐底出鋼、氣動法、擋渣球）

● 扒渣法：目標(biāo)是鋼包渣層厚＜50mm，下渣2Kg/t

（2）鋼包渣氧化性控制

● 出鋼渣中高（FeO+MnO）是渣子氧勢量度。（FeO+MnO）↑板胚T[O]↑

（3）鋼包精煉渣成分控制

不管采用何種精煉方法（如RH、LF、VD），合理攪拌強度和合理精煉渣組成是獲得潔凈鋼水的基礎(chǔ)。

合適的鋼包渣成分：CaO/ Al2O3＝1.5～1.8，CaO/ SiO2=8～13，（FeO+MnO）＜5％。高堿度、低熔點、低氧化鐵、富CaO鈣鋁酸鹽的精煉渣，能有效吸收大顆粒夾雜物，降低總氧。

（4）保護澆注

● 鋼水保護是防止鋼水再污染生產(chǎn)潔凈鋼重要操作

● 保護澆注好壞判斷指標(biāo)：－△[N]＝[N]鋼包－[N]中包；－△[Al]s＝[Al]鋼包－[Al]中包

● 保護方法：①中包密封充Ar；②鋼包

中間包長水口，△[N]＝1.5PPm甚至為零；③中間包

結(jié)晶器浸入式水口

(5)中間包控流裝置

● 中間包不是簡單的過渡容器，而是一個冶金反應(yīng)容器，作為鋼水進入結(jié)晶器之前進一步凈化鋼水

● 中間包促進夾雜物上浮其方法：

a.增加鋼水在中間包平均停留時間t：t＝w/（a×b×ρ×v）。中間包向大容量深熔池方向發(fā)展。

b.改變鋼水在中間包流動路徑和方向，促進夾雜物上浮。

（6）中間包復(fù)蓋劑

中間包是鋼水去除夾雜物理想場所。鋼水面上復(fù)蓋劑要有效吸收夾雜物。

● 碳化稻殼；

● 中性渣：（CaO/SiO2=0.9～1.0）

● 堿性渣：（CaO+MgO/SiO2≥3）

● 雙層渣

渣中（SiO2）增加，鋼水中T[O]增加。生產(chǎn)潔凈鋼應(yīng)用堿性復(fù)蓋劑。

（7）堿性包襯

鋼水與中間包長期接觸，鋼水與包襯的熱力學(xué)性能必須是穩(wěn)定的，這是生產(chǎn)潔凈鋼的一個重要條件。包襯材質(zhì)中SiO2增加，鑄坯中總氧T[O]是增加，因此生產(chǎn)潔凈鋼應(yīng)用堿性包襯。

對低碳Al-K鋼，中間包襯用Mg-Ca質(zhì)涂料（Al2O3→0），包襯反應(yīng)層中Al2O3可達(dá)21％，說明能有效吸附夾雜物。

（8）鋼種微細(xì)夾雜物去除

● 大顆粒夾雜（>50μm）去除，采用中間包控流技術(shù)

● 小顆粒夾雜（<50μm）去除：

－中間包鈣質(zhì)過濾器

－中間包電磁旋轉(zhuǎn)

（9）防止?jié)沧⑦^程下渣和卷渣

● 加入示蹤劑追蹤鑄坯中夾雜物來源

● 結(jié)晶器渣中示蹤劑變化

● 鑄坯中夾雜物來源，初步估算外來夾雜物占41.6%二次氧化占 39%，脫氧產(chǎn)物為20%

（10）防止Ar氣泡吸附夾雜物

對Al－K鋼，采用浸入式水口吹A(chǔ)r防止水口堵塞，但吹A(chǔ)r會造成：

● 水口堵塞物破碎進入鑄胚，大顆粒Al2O3軋制延伸會形成表面成條狀缺陷

● ＜1mmAr氣泡上浮困難，它是Al2O3和渣粒的聚合地，當(dāng)氣泡尺寸>200μm易在冷軋板表面形成條狀缺陷。

為解決水口堵塞問題，可采用：

－鈣處理改善鋼水可澆性

－鈣質(zhì)水口

－無C質(zhì)水口

目前還是廣泛采用吹A(chǔ)r來防止堵塞。生產(chǎn)潔凈鋼總的原則是：鋼水進入結(jié)晶器之前盡可能排除Al2O3。

（11）結(jié)晶器鋼水流動控制

三、連鑄坯形狀缺陷及控制

（一）鼓肚變形

帶液心的鑄坯在運行過程中，于兩支撐輥之間，高溫坯殼中鋼液靜壓力作用下，發(fā)生鼓脹成凸面的現(xiàn)象，稱之為鼓肚變形。板坯寬面中心凸起的厚度與邊緣厚度之差叫鼓肚量，用以衡量鑄坯彭肚變形程度。

減少鼓肚應(yīng)采取措施 ：

（1）降低連鑄機的高度

（2）二冷區(qū)采用小輥距密排列；鑄機從上到下輥距應(yīng)由密到疏布置

（3）支撐輥要嚴(yán)格對中

（4）加大二冷區(qū)冷卻強度

（5）防止支撐輥的變形，板坯的支撐輥最好選用多節(jié)輥

圖17 鑄坯鼓肚示意圖

（二）菱形變形

菱形變形也叫脫方。是大、小方坯的缺陷。是指鑄坯的一對角小于90°，另一對角大于90°；兩對角線長度之差稱為脫方量。

應(yīng)對菱變的措施 ：

（1）選用合適錐度的結(jié)晶器

（2）結(jié)晶器最好用軟水冷卻

（3）保持結(jié)晶器內(nèi)腔正方形，以使凝固坯殼為規(guī)正正的形狀

（4）結(jié)晶器以下的600mm距離要嚴(yán)格對?。徊⒋_保二冷區(qū)的均勻冷卻

（5）控制好鋼液成分

（三）圓鑄坯變形

圓坯變形成橢圓形或不規(guī)則多邊形。圓坯直徑越大，變成隨圓的傾向越嚴(yán)重。形成橢圓變形的原因有：

（1）圓形結(jié)晶器內(nèi)腔變形

（2）二冷區(qū)冷卻不均勻

（3）連鑄機下部對弧不準(zhǔn)

（4）拉矯輥的夾緊力調(diào)整不當(dāng)，過分壓下

可采取相應(yīng)措施：

（1）及時更換變形的結(jié)晶器

（2）連鑄機要嚴(yán)格對弧

（3）二冷區(qū)均勻冷卻

（4）可適當(dāng)降低拉速

（四）夾雜物的控制

提高鋼純凈度的措施：

（1）無渣出鋼

（2）選擇合適的精煉處理方式

（3）采用無氧化澆注技術(shù)

（4）充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用

（5）選用優(yōu)質(zhì)耐火材料

（6）充分發(fā)揮結(jié)晶器的作用

（7）采用電磁攪拌技術(shù)，控制注流運動

（五）間包冶金

當(dāng)前對鋼產(chǎn)品質(zhì)量的要求變得更加嚴(yán)格。中間包不僅僅只是生產(chǎn)中的一個容器，而且在純凈鋼的生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。

70年代認(rèn)識到改變中間包形狀和加大中間包容積可以達(dá)到延長鋼液的停留時間，提高夾雜物去除率的目的；安裝擋渣墻，控制鋼液的流動，實現(xiàn)夾雜物有效碰撞、長大和上浮。80年代發(fā)明了多孔導(dǎo)流擋墻和中間包過濾器。

在防止鋼水被污染的技術(shù)開發(fā)中，最近已有實質(zhì)性的進展。借助先進的中間包設(shè)計和操作如中間包加熱，熱周轉(zhuǎn)操作，惰性氣氛噴吹，預(yù)熔型中間包渣，活性鈣內(nèi)壁，中間包喂絲，以及中間包夾雜物行為的數(shù)學(xué)模擬等，中間包在純凈鋼生產(chǎn)中的作用體現(xiàn)得越來越重要。

在現(xiàn)代連鑄的應(yīng)用和發(fā)展過程中，中間包的作用顯得越來越重要，其內(nèi)涵在被不斷擴大，從而形成一個獨特的領(lǐng)域——中間包冶金。

中間包冶金的最新技術(shù)：

（1）H型中間包

（2）離心流中間包

（3）中間包吹氬

（4）去夾雜的陶瓷過濾器

（5）電磁流控制

圖18 H型中間包 [連鑄設(shè)備]鋼包回轉(zhuǎn)臺

鋼包回轉(zhuǎn)臺

鋼包回轉(zhuǎn)臺：設(shè)在連鑄機澆鑄位置上方用于運載鋼包過跨和支承鋼包進行澆鑄的設(shè)備。由底座、回轉(zhuǎn)臂、驅(qū)動裝置、回轉(zhuǎn)支撐、事故驅(qū)動控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和錨固件6部分組成。

鋼包回轉(zhuǎn)臺的作用是將位于受包位置的滿載鋼包回轉(zhuǎn)至澆鋼位置，準(zhǔn)備進行澆注，同時將澆完鋼水的空包轉(zhuǎn)至受包位置，準(zhǔn)備運走。鋼包回轉(zhuǎn)臺大致有3種類型：

單臂鋼包回轉(zhuǎn)臺：由底座、立柱、上轉(zhuǎn)臂、上轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置、下轉(zhuǎn)臂、下轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置組成。蝶形鋼包回轉(zhuǎn)臺：由底座、升降液壓缸、回轉(zhuǎn)架、鋼包支座、回轉(zhuǎn)臂、平行連桿、驅(qū)動裝置、防護板組成。

鋼包回轉(zhuǎn)臺是連鑄機的關(guān)鍵設(shè)備之一，起著連接上下兩道工序的重要作用。鋼包回轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)情況基本上包括兩側(cè)無鋼包、單側(cè)有鋼包、兩側(cè)有鋼包三種情況，而單個鋼包重量已超過140噸。三種情況下，鋼包回轉(zhuǎn)臺受力有很大不同，但無論在何種情況下，都要保證鋼包回轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確，起停時要盡可能減小對機械部分的沖擊，為減少中間包液面波動和溫降，要縮短旋轉(zhuǎn)時間。因此，我們在變頻器的容量選擇上，留有余地，即比電機功率加大一級。同時利用變頻器的s曲線加速功能，通過調(diào)整s曲線保證加、減速曲線平滑快速，減少對減速機的沖擊，再通過PLC判斷變速限位、停止限位實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)過程中高、低速自動變換及到位停車，同時滿足了對旋轉(zhuǎn)時間和平穩(wěn)運行的要求。

[連鑄設(shè)備]中間包

中間包是短流程煉鋼中用到的一個耐火材料容器，首先接受從鋼包澆下來的鋼水，然后再由中間包水口分配到各個結(jié)晶器中去。

連鑄機鋼水包和結(jié)晶器之間鋼水過渡的裝置，用來穩(wěn)定鋼流，減小鋼流對坯殼的沖刷，以利于非金屬夾雜物上浮，從而提高鑄坯質(zhì)量。

[連鑄設(shè)備]結(jié)晶器

在連續(xù)鑄造、真空吸鑄、單向結(jié)晶等鑄造方法中，使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶的特種金屬鑄型。

結(jié)晶器包括：

直型結(jié)晶器、弧形結(jié)晶器 curved mold：用于弧型和超低頭型（橢圓型）連鑄機上。

組合式結(jié)晶器 composite mold：由四塊壁板組成，每塊壁板又由一塊銅板和一塊鋼（鐵）板用螺栓連接而成。

多級結(jié)晶器 multi stage mold

調(diào)寬結(jié)晶器 adjustable mold：寬度可調(diào)的結(jié)晶器，一般只用于板坯連鑄。

結(jié)晶器是連鑄機的核心設(shè)備之一，直接關(guān)系到連鑄坯的質(zhì)量。結(jié)晶器的振動頻率要求準(zhǔn)確，并根據(jù)拉坯速度自動調(diào)整，在高振頻時，由于電機負(fù)載率上升，轉(zhuǎn)差率增加，導(dǎo)致振動頻率有所降低，而為了保證振動頻率的精確，需要打開變頻器的轉(zhuǎn)差補償控制，在負(fù)載增加時，使變頻器自動增加輸出頻率以提供在沒有速度降低情況下所需要的電機轉(zhuǎn)差率，補償量正比于負(fù)載的增加量，并在整個調(diào)速范圍內(nèi)都起作用。

另外，結(jié)晶器的振動是由電機帶動偏心機構(gòu)旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，因此表現(xiàn)為輸出電流及母線電壓呈現(xiàn)周期性震蕩，在振動頻率較高時有引起母線過電壓故障的可能，通過允許變頻器的母線調(diào)節(jié)功能，使變頻器會基于直流母線電壓自動調(diào)整輸出頻率，監(jiān)測到母線電壓瞬時升高時變頻器會適當(dāng)增加輸出頻率以減小引起母線電壓升高的再生能量，這樣做降低了出現(xiàn)變頻器過壓故障的可能性。

[連鑄設(shè)備]拉矯機

拉矯機

在連鑄工藝中，連鑄機拉坯輥速度控制是連鑄機的三大關(guān)鍵技術(shù)之一，拉坯速度控制水平直接影響連鑄坯的產(chǎn)量和質(zhì)量，而拉坯輥電機驅(qū)動裝置的性能又在其中發(fā)揮著重要作用。交流電機變頻調(diào)速技術(shù)日益成熟，交流變頻驅(qū)動調(diào)速平穩(wěn)，調(diào)速范圍寬，對機械沖擊低，交流電機維護量低，交流變頻調(diào)速已取代直流調(diào)速，完全能夠滿足拉坯輥速度控制的需要。4、5號連鑄機的拉矯機為五輥雙機架三驅(qū)動，上拉坯輥、下拉坯輥、矯直輥由三臺同型號電機共同驅(qū)動，完成引錠桿的上下傳送運行和連鑄坯牽引，三臺電機必須保持同步，與一般的同步要求不同的是要保證三個輥面的線速度相同，而不是三臺電機的轉(zhuǎn)速相同，以避免出現(xiàn)負(fù)載分配不均引起母線過壓、欠壓、過載故障。

三臺變頻器接受相同的速度指令，按照同一頻率運行，但由于三輥處于一個半徑8m的圓弧段的不同位置上，若要保持三個輥面的線速度相同，則三臺電機的轉(zhuǎn)速實際應(yīng)有輕微差別，加上三臺電機的參數(shù)不可能完全相同，這就造成了三臺電機同步的困難。如果打開母線調(diào)節(jié)功能，雖然可以在一定程度上避免由于不同步造成的母線電壓升高，但會造成電機轉(zhuǎn)速的不穩(wěn)定，從而使拉速值波動，進一步影響到結(jié)晶器鋼水液面和二冷配水的穩(wěn)定，甚至有造成事故的危險。為此，我們利用變頻器內(nèi)置的PI控制功能，使三臺電機構(gòu)成主從驅(qū)動系統(tǒng)，即以上拉坯電機作為主驅(qū)動電機，工作在速度調(diào)節(jié)方式，下拉坯電機和矯直電機作為從動電機，工作在帶有速度修正的速度調(diào)節(jié)方式下，通過比較主從電機的力矩電流產(chǎn)生偏差信號，從而修正從動電機的速度。變頻器間的力矩電流信號傳送可以通過變頻器內(nèi)置的模擬量輸入、輸出通道來實現(xiàn)，無需另外添加硬件。這種方法構(gòu)成的主從驅(qū)動系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，完全利用變頻器內(nèi)置功能實現(xiàn)，可以連續(xù)自動完成速度修正，應(yīng)用在多輥傳動的拉矯機上效果非常理想。

拉矯機和結(jié)晶器振動裝置采用變頻器調(diào)速系統(tǒng)，拉矯機變頻器的啟動、停止以及調(diào)速由PLC發(fā)送給拉矯機變頻器，拉矯機的實際速度FM經(jīng)光電隔離后再反饋給PLC，然后由PLC傳送給相應(yīng)儀表顯示實際值。結(jié)晶器振動采用同調(diào)方式，即振動頻率隨拉速變化而變化，即根據(jù)下面的公式，來控制結(jié)晶器振動頻率f:

計算出振動頻率f由PLC發(fā)送給結(jié)晶器振動變頻器，使結(jié)晶器的振動適應(yīng)于拉速變化，系統(tǒng)框圖如圖所示。

[連鑄設(shè)備]電磁攪拌器

電磁攪拌器 electromagnetic stirring, EMS：連續(xù)鑄鋼時，利用電磁力控制鋼液凝固過程，改善鑄坯質(zhì)量的工藝。也稱EMS技術(shù)。

電磁攪拌器（Electromagnetic stirring: EMS）的實質(zhì)是借助在鑄坯液相穴中感生的電磁力，強化鋼水的運動。具體地說，攪拌器激發(fā)的交變磁場滲透到鑄坯的鋼水內(nèi)，就在其中感應(yīng)起電流，該感應(yīng)電流與當(dāng)?shù)卮艌鱿嗷プ饔卯a(chǎn)生電磁力，電磁力是體積力，作用在鋼水體積元上，從而能推動鋼水運動。

電磁攪拌器的安裝位置和攪拌器模式

根據(jù)電磁攪拌器在鑄機冶金長度上的不同安裝位置大致有以下幾種模式

結(jié)晶器電磁攪拌：Mold Electromagnetic stirring: MEMS 攪拌器安裝在結(jié)晶器銅管外面 二冷區(qū)電磁攪拌：Strand Electromagnetic Stirring: SEMS 攪拌器安裝在鑄坯外面 凝固末端電磁攪拌：Final Electromagnetic stirring:FEMS 用于方坯連鑄 攪拌器安裝在鑄坯外面

電磁攪拌器的冶金效果

攪拌位置

冶金效果

適用鋼種

MEMS

增加等軸晶率

低合金鋼

減少表面和皮下的氣孔和針孔

彈簧鋼

減少表面和皮下的夾雜物

冷軋鋼

坯殼均勻化

中高碳鋼等

稍稍改善中心偏析

SEMS

擴大等軸晶率

不銹鋼

減少內(nèi)裂

改善中心偏析

工具鋼

減少中心疏松

FEMS

細(xì)化等軸晶

彈簧鋼

有效地改善中心偏析

軸承鋼

有效地改善中心縮孔和疏松

特殊高碳鋼

[連鑄工藝]火焰切割的工藝

厚度大于50mm的厚鋼板一般采用火焰切割，也叫氧氣切割。其工藝大體如下：

（1）根據(jù)切割鋼板的厚度安裝適當(dāng)孔徑的割嘴； 

（2）將氧氣和燃?xì)鈮毫φ{(diào)至規(guī)定值；

（3）用切割點火器點燃預(yù)熱焰，接著慢慢打開預(yù)熱氧氣閥，調(diào)節(jié)火焰白心長度，使火焰成中性焰，預(yù)熱起割點； 

（4）在切割起點上只用預(yù)熱焰加熱，割嘴垂直于鋼板表面，火焰白心尖端距鋼板表面1.5～2.5mm；

（5）當(dāng)起點達(dá)到燃燒溫度（輝紅色）時，打開切割氧氣閥，瞬間就可進行切割；

（6）在確認(rèn)已割至鋼板下表面后，就沿著切割線以適當(dāng)?shù)乃俣纫苿痈钭炖^續(xù)往前切割； 

（7）切割終了時，先關(guān)閉切割氧氣閥，再關(guān)閉預(yù)熱焰的氧氣閥。

定尺切割

定尺方式有碰球定尺和非在線定尺切割:

(1)碰球定尺

即切割機定尺脈沖信號由定尺碰球發(fā)出，但由于鋼坯表面的氧化皮的導(dǎo)電率差，盡管碰到了碰球，但不一定接觸良好，為防止誤切，系統(tǒng)利用拉矯機速度信號進行積分運算來計算坯長，并與定尺信號進行比較，確保定尺信號的準(zhǔn)確性。

(2)非在線定尺切割

利用專門的非在線式鑄坯長度測量裝置，根據(jù)熱坯熱輻射的原理，通過探頭鎖定鑄坯在導(dǎo)軌內(nèi)的區(qū)域，當(dāng)鑄坯進入?yún)^(qū)域并占滿整個區(qū)域后發(fā)出定尺信號，然后再給出剪切命令。

氧氣切割的基本原理及過程。

氧氣切割是利用氣體火焰的熱能將工件切割處預(yù)熱到燃點后，噴出高速切割氧流，使金屬燃燒并放出熱量而實現(xiàn)切割的方法。氣割過程有三個階段：

⑴預(yù)熱 氣割開始時，利用氣體火焰（氧乙炔焰或氧丙烷焰）將工件待切割處預(yù)熱到該種金屬材料的燃燒溫度——燃點（對于碳鋼約為1100～1150℃）。

⑵燃燒 噴出高速切割氧流，使已達(dá)燃點的金屬在氧流中激烈燃燒，生成氧化物。

⑶吹渣 金屬燃燒生成的氧化物被氧流吹掉，形成切口，使金屬分離，完成切割過程。

氧氣切割的三條件：

金屬材料要進行氧氣切割應(yīng)滿足以下三個條件：

1）金屬燃燒生成氧化物的熔點應(yīng)低于金屬熔點，且流動性要好。

2）金屬的燃點應(yīng)比熔點低。

3）金屬在氧流中燃燒時能放出大量的熱量，且金屬本身的導(dǎo)熱性要低。

符合上述氣割條件的金屬有純鐵、低碳鋼、中碳鋼、低合金鋼以及鈦。其它常用的金屬材料如鑄鐵、不銹鋼、鋁和銅等由于不滿足此三條件，所以不能應(yīng)用氧氣切割，這些材料目前常用的切割方法是等離子弧切割。

[連鑄設(shè)備]冷卻噴嘴

連鑄二次冷卻的目的是對離開結(jié)晶器后的鑄坯進行連續(xù)冷卻 ,使之逐漸凝固 ,到切割機前完全凝固。凝固過程受鑄坯的導(dǎo)熱性、噴霧介質(zhì)的冷卻效果、以及鑄坯質(zhì)量等的限制。凝固過程應(yīng)控制鑄坯表面溫度在澆注方向均勻下降。所以連鑄坯二次冷卻噴嘴的冷態(tài)特性 ,對連鑄生產(chǎn)和保證連鑄坯質(zhì)量是非常重要的。對噴嘴生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的噴嘴噴頭的材質(zhì) ,要求有足夠的強度 ,否則在運輸、安裝和檢修中一旦有磕碰、緊固等現(xiàn)象 ,會造成噴嘴的水流量、噴射角度和水流密度分布變化 ,對連鑄生產(chǎn)有不良影響。

冷卻噴嘴具有結(jié)構(gòu)簡單、噴霧均勻的特點，根據(jù)噴霧面積需要，可在集管上安裝許多噴嘴，當(dāng)噴嘴均勻排列時，可保證噴霧的互相交叉，并略有重疊部分，使整個集管噴射分布均勻；主要適用于連鑄機、初軋和各種需要扁平噴霧冷卻的機械設(shè)備中。

連鑄二冷噴嘴的類型、噴霧方法對鑄坯冷卻的影響 ,各類噴嘴冷卻的優(yōu)缺點 ,以及環(huán)型噴嘴嘴頭的材質(zhì)在檢修中出現(xiàn)的問題。對包鋼引進大方坯和大圓坯的汽霧噴嘴和國產(chǎn)噴嘴的冷態(tài)特性進行測試研究 ,測試結(jié)果表明 ,國產(chǎn)噴嘴的水流密度分布在中心的左右 ,分布均勻 ,對大方坯和大圓坯的橫向均勻降溫有益 ,但是國產(chǎn)噴嘴的噴射角度在測試的五種噴嘴中 ,有四種噴嘴符合國家黑色冶金對噴嘴噴射角度的要求 ,只有D40 197-1噴嘴在高壓測試時超國家要求的 +4° ,有少量國產(chǎn)噴嘴在同壓力條件下的流量誤差在 1%～ 10 %之間。

[連鑄設(shè)備]火焰切割機

圖片：

厚度大于50mm的厚鋼板一般采用火焰切割，也叫氧氣切割。其工藝大體如下：

（1）根據(jù)切割鋼板的厚度安裝適當(dāng)孔徑的割嘴； 

（2）將氧氣和燃?xì)鈮毫φ{(diào)至規(guī)定值；

（3）用切割點火器點燃預(yù)熱焰，接著慢慢打開預(yù)熱氧氣閥，調(diào)節(jié)火焰白心長度，使火焰成中性焰，預(yù)熱起割點； 

（4）在切割起點上只用預(yù)熱焰加熱，割嘴垂直于鋼板表面，火焰白心尖端距鋼板表面1.5～2.5mm；

（5）當(dāng)起點達(dá)到燃燒溫度（輝紅色）時，打開切割氧氣閥，瞬間就可進行切割；

（6）在確認(rèn)已割至鋼板下表面后，就沿著切割線以適當(dāng)?shù)乃俣纫苿痈钭炖^續(xù)往前切割； 

（7）切割終了時，先關(guān)閉切割氧氣閥，再關(guān)閉預(yù)熱焰的氧氣閥。

[連鑄設(shè)備]鋼包烘烤器

鋼包在新砌后和盛裝鋼水前一般都需要烘烤，用來烘烤鋼包的裝置就稱為鋼包烘烤器，又稱烤包器。

鋼包烘烤器有在線烘烤器和離線烘烤器兩大類，離線烘烤器有立式烘烤器和臥式烘烤器兩種，另外還有專門烘烤中間包的中間包烘烤器。

第五篇：簡單介紹涂裝線工藝流程

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3簡單介紹涂裝線工藝流程

管理涂裝線工藝流程分為：前處理、噴粉涂裝、加熱固化。管理這一流程，需要注意以下幾點：

(1)涂裝線前處理工段的生產(chǎn)管理涂裝線流程

前處理有手動簡易工藝和自動前處理工藝，后者又分自動噴淋和自動浸噴兩種工藝。工件在噴粉之前必須進行表面處理去油去銹。在這一工段所用藥液較多，主要有除銹劑、除油劑、表調(diào)劑、磷化劑等等。在涂裝生產(chǎn)線前處理工段或車間，第一要注意的就是制定必要的強酸強堿購買、運輸、保管和使用制度，給工人提供必要的保護著裝，安全可靠的盛裝、搬運、配置器具，以及制定萬一發(fā)生事故時的緊急處理措施、搶救辦法。其次，在涂裝生產(chǎn)線前處理工段，由于存在一定量的廢氣、廢液等三廢物質(zhì)，所以在環(huán)保措施方面，必須配置抽氣排氣、排液和三廢處理裝置。

前處理過的工件質(zhì)量，由于前處理液及涂裝生產(chǎn)線工藝流程不盡相同，其質(zhì)量當(dāng)有差異。處理較好的工件，表面油、銹去盡，為了防止短時間內(nèi)再次生銹，一般應(yīng)在前處理后幾道工序，進行磷化或鈍化處理：在噴粉前，還應(yīng)將已磷化的工件進行干燥，去其表面水分。小批量單件生產(chǎn)，一般采用自然晾干、曬干、風(fēng)干。而對于大批量之流水作業(yè)，一般采取低溫烘干，采用烘箱或烘道。

(2)噴粉涂裝的組織生產(chǎn)

對于小批量工件，一般采取手動噴粉裝置，而對于大批量工件，一般采用手動或自動噴粉裝置。無論是手動噴粉或自動噴粉，把住質(zhì)量

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關(guān)是非常重要的。要確保被噴工件著粉均勻、厚度一致，防止薄噴、漏噴、擦落等缺陷。

在涂裝生產(chǎn)線這一工序，還應(yīng)注意工件之掛鉤部分，在進入固化之前，應(yīng)盡可能將附著其上的粉末吹掉，防止掛鉤上之多余粉末固化，有的對固化前去掉余粉確有困難時，應(yīng)及時剝離掛鉤上已固化之粉膜，從而確保掛鉤導(dǎo)電良好，以利下批工件易于著粉。

(3)涂裝線固化工序生產(chǎn)管理

這一工序應(yīng)注意的事項有：噴好的工件，如果是小批量單件生產(chǎn)，進固化爐前注意防止碰落粉末，如有擦粉現(xiàn)象，應(yīng)及時補噴粉末。烘烤時嚴(yán)格工藝及溫度、時間控制，切實注意防止色差、過烘或時間過短造成固化不足。

對于大批量自動輸送的工件，在進烘道前同樣要仔細(xì)檢查是否漏噴、噴薄或局部擦粉現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)不合格件，應(yīng)把好關(guān)防止進入烘道，盡可能取下重噴。如個別工件因薄噴不合格，在固化出烘道后可以重噴再次固化。

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