無錫中冶結晶器有限公司

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中冶公司技術部關于連鑄技術的研討會
發布人:網站管理員 發布時間:2010/4/6 點擊:25485

1、什么是高效連鑄?

   高效連鑄通常定義為“五高”,即整個連鑄坯生產過程是高拉速、高質量、高效率、高作業率、高溫鑄坯。隨著市場經濟的深入發展,應當添加高經濟效益(大幅度降成本)這一項最直接的指標;另外,高自動控制也提到日程上來了。目前,國內的方坯高效連鑄以150方為例,應在單流年產15-20萬t合格普碳鋼鑄坯的水平;板坯應在單流年產100-150萬t合格鑄坯的水平。其鑄坯每噸的成本也在逐年降低。連鑄機的全程自動控制水平也在逐年提高。

2、高效連鑄機結晶器設計的原則是什么?

(1)保證高效率的熱傳導功能,即冷卻強度大,冷卻效率高,使鑄坯在結晶器內結殼達到足夠的厚度;

(2)結晶器的熱流強度均勻。熱流強度均勻,不易產生組織應力,使生成的鑄坯坯殼均勻;

(3)拉坯阻力;

(4)結晶器,特別是銅管壽命長。

     目前方坯結晶器主要采用拋物線銅管、精制銅水套技術。結晶器銅管的內腔形狀應盡可能與坯殼的凝固特性曲線相吻合,水套應保證足夠的尺寸精度,以保證水縫的均勻性。高效連鑄機結晶器一般都配有電磁攪拌和液面控制裝置。

3、什么是拋物線形結晶器?

   通過計算,結晶器內各部分熱阻在總熱阻中所占百分比如下:

   坯殼占26%,氣隙占71%,銅管壁占1%,氣隙熱阻占系統總熱阻70%以上,可見氣隙對熱交換,對結晶器內鋼水凝固起決定性作用。研究發現,影響氣隙的主要因素為小方坯本身的收縮和結晶器銅管變形。對于小方坯本身的收縮,根據鑄坯凝固規律,坯殼厚度的增長與凝固時間的平方根成正比,為了適應坯殼的這種收縮特性,需要把結晶器錐度設計成拋物線形式。結晶器變形主要包括兩種變形;一種是結晶器銅管壁加熱不均勻引起不同的熱膨脹,即熱變形;另一種為銅管在結晶器內的約束形式及結晶器本身的幾何輪廓產生的變形。兩種變形導致銅管產生的應力能使其產生屈服和永久變形。尤其在彎月面附近,因為這里溫度梯度最大,另外由于此區域溫度最高會使屈服應力局部降低。因此,在確定結晶器最終錐度時,應考慮這兩個主要因素對氣隙的影響。另外,低碳鋼需要的錐度小于高碳鋼需要的錐度,在設計結晶器錐度時應引起注意。

4、什么是“凸形”結晶器?

  “凸形”結晶器是康卡斯特公司推出的一種高效方坯結晶器技術,又名Convex結晶器。它的基本特征是:結晶器上部內腔銅壁面向外凸出,而不是平的,即上口內圓角大于90°;往下沿整個結晶器長度方向上逐漸變為平面,即到銅管出口處內圓角又恢復到90°角?悼ㄋ固毓菊J為:上部凸面區傳熱效率高,角部氣隙小。能使坯殼與結晶器盡量可能保持良好接觸;坯殼向下運行時,逐漸冷卻收縮并自然過渡到平面段。結晶器下部壁面呈平面正好適應了坯殼本身的自然收縮,使結晶器傳熱效率大為改善。

5、什么是自適應結晶器?

   自適應結晶器是達涅利(Danieli)公司開發的一種高效方坯結晶器,又稱Danam結晶器。并具體做法如下:采用薄型銅管,加大并調節結晶器冷卻水壓,使緊貼薄銅壁坯殼以消除氣隙,實現高拉速。在Danam結晶器里,通過調節水壓,使其上部對鑄坯側面和角部采取不同的橫向冷卻,來控制氣隙的形成,確保坯殼均勻冷卻。

6、什么是“鉆石”結晶器?

  “鉆石”結晶器是VAI公司推出一種高效方坯結晶器,又稱DIAMOND。VAI采用的技術解決辦法如下:VAI認為提高拉速,坯殼在結晶器內生長的均勻性和增加坯殼厚度很重要,解決結晶器內坯殼生長均勻性問題,其本質就是如何降低結晶器內氣隙熱阻。VAI采用比常規拋物線錐度大一些的新拋物線形錐度,提高整個結晶器長度上坯殼與結晶器的接觸性,方便坯殼在結晶器內均勻生長。增加坯殼厚度的有效辦法是延長結晶器長度,增加結晶器中鑄坯質點在結晶器內的生長時間。VAI經過計算,認為銅管延長至1000mm長較好。采用過大的拋物線錐度和延長銅管至100mm后,會使結晶下部摩擦力增加很大,不利于拉坯。VAI通過研究,發現摩擦力過分增大的壓力峰值出現在結晶器下部四角邊沿區域。為了減小摩擦力,VAI采用從距結晶器頂部300~400mm處開始,一直到下口為直結晶器角部區域沒有錐度,而且愈往下角部無錐度區域也增大。這種方法既確保了結晶器內坯殼的均勻生長,又有效防止了結晶器中尤其下部摩擦力的過分增大。VAI認為由于結晶器角部區域為二維熱傳遞,因此在這個區域中小方坯角部區域的直接接觸沒有絕對必要,因為這個區域中的坯殼總能充分生長。

7、什么是壓力水膜結晶器?

    壓力水膜結晶器是比利時冶金研究中心(CRM)和網貝德廠(Arbed)聯合開發的一種高效結晶器技術。具體做法如F:在結晶器下口固定有4塊鋼板,水從每塊鋼板上加工的狹縫噴射出來,鋼板與結晶器面成直線放置,并與鑄坯表面間留有小間隙,間隙使高速流動著的水充滿并形成一層水膜。鋼板上的狹縫向下傾斜,使得從中流出來的水能朝下流動。水膜既起強冷作用,又起支撐鑄坯作用,這就是壓力水膜結晶器。

8、什么是曲面結晶器?

   曲面結晶器是中冶連鑄開發的一種高效方坯結晶器技術。該技術是從傳熱角度,根據氣隙產生的主要原因,通過對結晶器熱變形和小方坯收縮的分析開發出來的。其基本特征如下:該結晶器從軸向看由三部分組成。上口部分軸向和橫向具有變化的錐度,且橫向中間往外凸;中間部分軸向具有變化錐度,橫向為正方形;出口部分軸向和橫向具有變化的錐度,橫向中間往內凹,以補償由結晶器熱變形和小方坯收縮產生的氣隙,并降低出口部角部區域摩擦力,使坯殼在結晶器內均勻、快速生長,從而獲得高拉速,改善鑄坯質量。

9、采用窄水縫技術的結晶器,為什么要配備精度要求非常高的水套?

    研究發現方坯連鑄結晶器銅管外壁四周的冷卻水流速不均勻,會導致結晶器銅管上的一個或多個壁面比其它壁面溫度高,引起結晶器銅管熱變形,嚴重影響鑄坯質量和連鑄生產。因此,水套與結晶器銅管之間的間隙均勻性非常重要,生產中要絕對保證結晶器銅管的外部尺寸和水套的內部尺寸之間保持精密公差。如水縫為4.8mm,當間隙相差僅1mm就會導致冷卻水速變化20%,因此采用窄水縫技術的結晶器,就要配有精度要求非常高的水套,否則還不如采用寬水縫技術的結晶器。另外,通過對水套的研究還發現:在水套與法蘭焊接處,由于焊接變形,水套發生鼓肚,使此處冷卻水流速局部降低,導致與此對應處的結晶器銅管表面溫度顯著提高,也影響鑄坯質量和連鑄生產。目前,國內使用的水套絕大部分為先數控銑后,再拼裝焊接在一起,或經簡單分塊沖壓后再焊接在一起。因此,這類水套并不能保證真正意義上的高效連鑄生產。

10、高效連鑄結晶器銅管材質的主要特征是什么?

    高效連鑄結晶器材質的要求是導熱性好,再結晶溫度高,抗熱疲勞,強度高,耐磨性好,使用壽命長,高效連鑄結晶器銅管材質的主要特征是銅管材質上述性能的綜合性能最優。

11、什么是噴淋式結晶器,有何特點?

    噴淋式結晶器是將管式結晶器隔離水縫改為噴淋水冷卻,即由噴嘴噴出的噴淋水直接噴到結晶器銅管上實現冷卻。冷卻效率高,有較顯著的節水效果。噴淋式結晶器結構簡單,對密封要求低,避免了水縫結晶器銅管角部冷卻強度不可調、冷卻強度相對較弱、溫度分布不均勻等問題。噴淋式結晶器在小方坯連鑄機上得到了廣泛的應用。理論上講,噴淋式結晶器可使用一般的冷卻水,但在生產實際中出現的結垢、噴嘴堵塞等問題導致的事故影響了噴淋式結晶器的使用。

12、什么是“水縫式”結晶器,有何特點

   "水縫式"結晶器與噴淋式結晶器都屬于管式結晶器。"水縫式"結晶器在結晶器銅管外加一水套管,由結晶器銅管與水套管之間形成的水縫通水冷卻。"水縫式"結晶器使用穩定,不易發生堵塞。目前高效連鑄普遍使用水縫小于4mm的窄水縫結晶器,提高冷卻水的流速,配合拋物線錐度銅管,取得了很好的效果。

13、高效連鑄為什么要實行結晶器液面控制?

    結晶器液面控制最基本的作用是避免結晶器的溢流和拉空。理論和生產實踐表明,鋼坯的許多缺陷都與結晶器鋼水液面波動有關,高效連鑄拉速提高,對結晶器鋼水液面波動要求更高。鋼水液面波動會引起坯殼厚度不均勻,影響鑄坯質量甚至發生漏鋼,液面波動還會使振痕加深,出現卷渣等。因此,高效連鑄特別要實行結晶器液面控制。

14、結晶器為什么要振動,高效連鑄對結晶器振動有什么特殊要求?

    結晶器實施有規律的往復振動,可以防止拉坯時坯殼與結晶器黏結,同時獲得良好的鑄坯質量。結晶器向上運動時,減少新生的坯殼與結晶器壁產生黏結,以防止坯殼受到較大的應力,減少鑄坯表面出現裂紋;而結晶器向下運動時,借助結晶器壁與坯殼的摩擦,在坯殼上施加一定的壓力,愈合結晶器上升時拉出的裂痕。高效連鑄對結晶器振動要求高頻,小振幅,負滑脫時間不易太長,正滑脫時間里振動速度與拉速之差減小,合適的結晶器超前量。

15、結晶器參數優化與提高鑄坯質量有什么關系?

通過結晶器參數優化,能提高連鑄生產鑄坯表面和皮下質量。

結晶器特性參數優化:  

優化結晶器支撐形式,能改進結晶器等均勻變形! 

優化銅管厚度與圓角半徑,使鑄坯與結晶器粘結現象下降并有助于消除鑄坯縱向偏角裂! 

優化銅管倒錐度,能使氣隙熱阻顯著下降,有利于提高拉速和鑄坯表面質量! 

優化銅管材質,能提高銅管的軟化溫度,銅管不易變形! 

優化銅管長度,有利于延長凝固坯殼在結晶器內的停留時間,減少漏鋼和脫方! 

結晶器冷卻參數優化:  

優化水縫寬度,對降低結晶受熱面溫度和減少結晶器變形都有利! 

優化水套形式,能很好地解決水套內腔形狀及尺寸精度控制,有利于窄水縫技術的進一步推行! 

優化冷卻水壓力,能使水速進一步提高,有利于降低結晶器熱面溫度和減少結晶器熱變形! 

優化水質,能保持銅管壁上盡可能無沉淀物和水垢,減少結晶器永久變形,提高銅管使用壽命! 

結晶器振動特性參數優化:  

優化負滑脫時間,能使振痕深度降低,振痕均勻性更趨一致,提高鑄坯表面質量! 

優化結晶器超前量,能防止粘結現象發生,避免產生較深的不均勻的振痕! 

優化結晶器內鋼液面水平,既能避免銅管此過程產生永久變形,又能使凝固坯殼在結晶器內滯留時間不至于太短,有利于連鑄生產和鑄坯質量的提高。

16、結晶器為什么要潤滑,高效連鑄對結晶器潤滑有什么要求?

    結晶器潤滑可以減小拉坯阻力,并可由于潤滑劑充滿氣隙而降低熱阻改善傳熱,能防止鑄坯坯殼與結晶器內壁粘結,能改善鑄坯表面質量,對保證連鑄順利澆鑄,起了重要的作用。結晶器潤滑有兩類:油類和保護渣類。高效連鑄機通常用保護渣類。連鑄要求保護渣應在結晶器和坯殼間形成穩定而均勻的液渣膜。為此,保護渣的黏度必須與拉速相匹配。一般要求同時保護渣消耗量不低于0.3kg/m2。此外液態渣必須在鋼液面上形成一定的厚度,以保證液態渣向結晶器和坯殼間的填充。同時吸收鋼水中的夾雜物,一般要求液渣層厚度大于lOmm?梢,提高拉速必須采用低黏度、低熔點、高熔化速度、大凝固系數的保護渣。

17、在高效連鑄生產中,保護渣的主要作用是什么?

    保護渣的作用有以下幾方面:
  (1)絕熱保溫防止散熱;
  (2)隔開空氣防止鋼水二次氧化,保證鋼的質量;
  (3)吸收溶解從鋼水中上浮到鋼渣界面的夾雜物;
  (4)結晶器壁與凝固殼之間有一層渣膜起潤滑作用,減少拉坯阻力,從而可以防止凝殼與結晶器壁的黏結;
  (5)充填坯殼與結晶器之間的氣隙,改善結晶器傳熱;
  (6)高效連鑄由于拉速高、保護渣用量減少;因此要求保護渣具有更易流入氣隙間形成潤滑膜層的性能,以保證足夠保護渣消耗量。

18、電磁攪拌技術在連鑄中式如何應用的?

    在連鑄生產中應用電磁攪拌技術有助于提高鋼水的純凈度,減少偏析、縮孔,改善鑄坯凝固結構,能提高鑄坯的表面質量和內部質量。 電磁攪拌的原理是當磁場以一定速度切割鋼液時,鋼液中產生感應電流。載流鋼水與磁場的相互作用力產生電磁力,從而驅動鋼水運動。按感應方式可分為旋轉攪拌、直線攪拌、螺旋攪拌。通常電磁攪拌安放在三個位置上:
  (1)結晶器銅管四周與結晶器外殼之間,稱為M-EMS電磁攪拌器;
  (2)結晶器出口附近,稱為S-EMS電磁攪拌器;
  (3)凝固末端也就是二冷段后1/4至1/3處,稱為F-EMS攪拌器。
  應用M-EMS的作用是在鑄坯凝固初期攪拌鋼水運動,可均勻溫度、消除過熱、析出氣體及促使夾雜物上;形成較寬的細小等軸晶帶,并能使鑄坯獲得良好的表面質量。
  應用S-EMS的作用是改善凝固過程來獲得中心較寬的等軸晶帶。
  應用F-EMS的作用是改善鑄坯的中心偏析,攪拌固液兩相區,使心部偏析金屬趨于均勻,同時產生較多的結晶核,這樣能擴大等軸晶區,細化晶粒,對一些高碳鋼而言是非常重要的。通過歷年來的實踐,人們根據工藝質'量要求分別可將三種電磁攪拌進行幾種組合。

19、高效連鑄對冷卻水供水系統有什么要求?

    冷卻水系統要適應高效連鑄,首先要保證供水系統的完善,確保水壓、水流量、水質在規定的范圍內。在供水控制方面要實現半自動或全自動化控制,也就是實現二冷水動態控制。它的控制水平好壞,直接影響著鑄坯的內部質量和外部質量以及外形缺陷,影響著鑄機能否實現高拉速,是高效連鑄發展中的一個不可忽略的關鍵技術。在其冷卻水系統的設備上,要根據產品的要求,合理地分配水量,要保證水路的暢通無堵,選擇適宜的設備適應最佳的配水制度。

20、高效連鑄是如何保證鋼坯質量的?

    高效連鑄技術采取相應的工藝措施如:提高鋼水潔凈度、嚴格控制成分、低溫澆注、專用保護渣、高效結晶器、非正弦振動、結晶器液面自動控制、二冷自動配水、連續矯直,電磁制動、電磁攪拌等。這些措施為保證鋼坯質量提供了技術保障。在此基礎上,高效連鑄在保證鋼坯質量方面還采取了如下措施:(1)鑄坯質量檢測系統:對鑄坯質量實行在線檢測。目前已開發使用的用于表面缺陷檢測的設備有光學方法、感應加熱法、渦流法。內部缺陷檢測的方法有電磁超聲法等。(2)鑄坯質量預報系統:對操作條件和設備異常引起的鑄坯質量異常進行判斷。(3)鑄坯質量診斷專家系統:利用人工智能技術對鑄坯質量形成的原因和機理進行分析,提高判斷的準確性。

21、什么是電磁結晶器?

    電磁結晶器是通過設在金屬外側的感應線圈,通電后產生感應磁場,當磁場沿金屬表面流動時,在金屬內部產生磁通,形成指向內部的電磁方,當金屬液體所受電磁力與靜壓力平衡時即可使液體成型,利用這一原理,就可控制金屬液體的形狀。電磁結晶器由冷卻水套、感應線圈、屏蔽罩等主要部件組成。冷卻水套的作用是將冷卻水均勻、合理地噴射到鑄錠上,加速鑄錠冷卻。屏蔽罩的作用是衰減感應器的磁場強度,使之與金屬液柱由下往上逐步衰減的靜壓力相平衡。并使鑄錠內的液體不過分激烈的攪拌。

22、結晶器結構有哪幾種形式?

    按連鑄機型式不同,結晶器可分為直的和弧形的兩大類。按鑄坯規格和形狀來分,有小方坯、大方坯和異形坯結晶器。按結晶器本身結構來說,可分為3種類型:

    管式結晶器:它是用壁厚為6~12mm的銅管制成所需要的斷面,在銅管外面,套有套管以形成5~7mm的冷卻水通路,保證冷卻水流速為每分鐘6~10m。這種結晶器結構簡單,制造方便,廣泛用于小方坯連鑄機上。

    整體式結晶器:它是用整塊銅錠刨削制成的,在其內腔四周鉆有許多小孔用以通冷卻水。這種結晶器剛性好,易維護,壽命較長,但制造成本高,耗銅多,近幾年已不采用。

組合結晶器:它是由4塊銅板組合成所需要的內腔。在20~50㎜的鋼板上刨槽,并與一塊鋼板聯結起來,冷卻水在槽中通過。大方坯和板坯連鑄機都用這種形式的結晶器。

23、什么是多級結晶器?

    多級結晶器即在結晶器下口安裝銅板或冷卻隔柵。隨著連鑄機拉坯速度的提高,在結晶器出口的鑄坯坯殼厚度越來越薄,為了防止鑄坯變形或出現漏鋼事故,采用多級結晶器技術,它可以防止小方坯的角部裂紋和脫方。

24、連鑄結晶器應具有哪些性能?

    結晶器是連鑄機的重要部件。鋼液在結晶器中凝固成型,結成一定厚度的坯殼并被連續拉出進入二次冷卻區。

良好的結晶器應具有下列性能:

(1)良好的導熱性,能使鋼液快速凝固。每lkg鋼水澆注成坯并冷卻到室溫,放出的熱量約為1340kJ/kg,而結晶器約帶走5~10%,即 67~134kJ/kg,若板坯尺寸為250×1700mm,拉速為lm/min時,結晶器每分鐘帶走的熱量多達20萬kJ。而結晶器長度又較短,一般不超過lm,在這樣短的距離內要能帶走大量的熱量,要求它必須具有良好的導熱性能。若導熱性能差,會使出結晶器的鑄坯坯殼變薄,為防止拉漏,只好降低拉速,因此結晶器具有良好的導熱性是實現高拉速的重要前提。

(2)結構剛性要好。結晶器內壁與高溫金屬接觸,外壁通冷卻水,而它的壁厚又很薄(僅有10~20mm),因此在它的厚度方向溫度梯度極大,熱應力相當可觀,其結構必須具有較大的剛度,以適應大的熱應力。

(3)裝拆和調整方便。為了能快速改變鑄坯尺寸或快速修理結晶器,以提高連鑄機的生產能力,現代結晶器都采用了整體吊裝或在線調寬技術。

(4)工作壽命長。結晶器在高溫狀況下伴隨有鑄坯和結晶器內壁之間的滑動摩擦,因此結晶器內壁的材質應有良好的耐磨性和較高的再結晶溫度。

(5)振動時慣性力要小。為提高鑄坯表面質量,結晶器的振動廣泛采用高頻率小振幅,最高已達400次/min,在高頻振動時慣性力不可忽視,過大的慣性力不僅影響到結晶器的強度和剛度,進而也影響到結晶器運動軌跡的精度。

25、結晶器液面自動控制是怎樣實現的?

    結晶器液面自動控制是通過測量結晶器內鋼水的液面高度,通過調節控制拉坯速度或控制塞棒的過程,使結晶器內的鋼水表面穩定的保持在預定的高度上。結晶器液面自動控制系統由結晶器液面檢測和液面控制兩部分組成。結晶器鋼水液面自動檢測主要有磁感應法、熱電偶法、紅外線法和同位素法(Co-60、Cs-137)等。液面控制有液位-拉速、液位-塞棒(滑動水口)、液位-塞棒(滑動水口)及拉速復合三種形式。液面自動檢測裝置與液面控制裝置形成閉環控制。實現結晶器液面自動控制。

26、結晶器有幾種振動形式?

    現代連鑄的結晶器振動形式有正弦振動、非正弦振動兩種方式。正弦振動的速度和時間的關系為一條正弦曲線。正弦振動方式的上下振動時間相等,上下振動的最大速度相等。在振動周期中,鑄坯與結晶器之間始終存在相對運動,而在結晶器下降過程中,有一小段下降速度大于拉坯速度,即所謂的負滑脫運動,可以防止和消除坯殼與結晶器內壁間的粘結,并能對被拉裂的坯殼起到愈合作用。正弦振動方式的加速度是按余弦規律變化,過渡比較平穩,沖擊較小。正弦振動方式在連鑄生產中得到了廣泛的應用。連鑄拉速的提高,造成了結晶器向上振動時與鑄坯間的相對運動速度加大,特別是高頻振動后此速度更大。由于拉速提高后結晶器保護渣用量相對減少,又因為拉坯阻力與拉速成正比,這樣坯殼與結晶器壁之間產生粘結而導致漏鋼的可能性增大。為了解決這個問題,采用了非正弦振動方式。

    非正弦振動具有以下特點:(1)在正滑動時間里,結晶器振動速度與拉速之差減小。因此,作用在彎月面下的坯殼拉應力減小。(2)在負滑動時間里,結晶器振動速度與拉速之差增大。因此,作用于坯殼壓力增大,有利于鑄坯脫模。(3)負滑動時間短,鑄坯表面振痕淺。

27、結晶器為什么要有錐度?

    在結晶器中鋼水由于受到冷卻而形成一定形狀的坯殼,隨著鑄坯不斷下降,溫度也不斷下降而收縮,在結晶器與坯殼之間形成間隙,稱氣隙。由于氣隙的存在降低了冷卻效果,同時由于坯殼過早的脫離結晶器內壁,在鋼水靜壓力作用下坯殼會產生變形。因此結晶器內腔設計要有錐度,而且是上大下小的倒錐度,以減小氣隙。

28、鑄坯振痕是怎么產生的?

    連鑄坯表面振痕是結晶器振動的必然結果。針對連鑄坯表面振痕的形成機理,人們提出過許多模型及理論,主要有撕開和愈合模型,坯殼機械彎曲和活塞效應模型、機械相互作用模型、彎月面凍結模型等。其中彎月面凍結模型與實際結果最接近,得到了普遍應用及認可。彎月面凍結模型中,假定在連鑄過程中振痕的形成受時間控制,并決定與彎月面處的傳熱和凝固條件。

29、二次冷卻支撐導向裝置的作用和要求是什么?

    鑄坯的支撐導向裝置對從結晶器出來的鑄坯進行支撐和導向,保證鑄流的軌跡曲線。目前從結晶器出來的鑄坯的坯殼很薄,如果鑄坯外面沒有一定的支撐裝置,輕者發生裂紋,重者會發生漏鋼事故。支撐導向裝置是重要設備之一。

    對二次冷卻區支撐裝置的要求是:在高溫作用下要有足夠的溫度和剛性,要采用可靠的冷卻方法,防止導向裝置變形;為保證鑄坯不鼓肚,不產生裂紋,二次冷卻區段的輥子數目,輥徑和配置要合理;結構要簡單,便于調整,以適應澆鑄不同斷面的鑄坯;冷卻水噴嘴的數量和布置要合理,水量分配要適當,以利于均勻冷卻鑄坯。

30、方坯連鑄機鑄坯支撐導向裝置有什么特點?

    小方坯斷面較小,在出結晶器時已形成足夠厚度的坯殼,能夠承受鋼水靜壓力的作用而不會產生鼓肚變形。因此小方坯連鑄機的二次冷卻裝置結構簡單。對于剛性引錠桿的連鑄機,二冷段裝置不用設置夾輥,或少設置夾輥,只要能安裝好噴淋管即可。對于撓性引錠桿的連鑄機,二冷裝置可設計成簡單架子,上面安裝一些托輥和少量的夾輥,能達到上引錠的目的即可。有些撓性引錠桿鑄機將上部設計成移動式的托架,上完引錠后可離開澆鑄位?傊,小方坯的二冷段裝置可以很簡單,這樣不僅可實現無障礙噴水冷卻還對安裝、調試、維護、處理事故都非常有利。

31、板坯結晶器鑄坯支撐導向裝置有什么特點?

    當鑄坯從結晶器中拉出來后,雖然已凝固成一定斷面形態的鑄坯,但一般坯殼厚12-20cm左右,中心還是液體狀態。為了不致因鋼液靜壓力發生鼓肚和產生其他缺陷,必須設置澆鑄的二次冷卻裝置。板坯的二次冷卻裝置比較復雜,它由支撐導向段(又稱“0”段)、導輥扇形段(又稱扇形段)、鑄坯冷卻裝置三部分組成。

    支撐導向段:從結晶器出來的鑄坯經過多點彎曲,將鑄坯過渡到圓弧上。輥子的排列比較密,輥子的輥徑從上往下排列是由小逐漸增大,此段一般為整體更換段。

    扇形段:此段為弧形段其中包含拉坯和矯直段。從夾緊方式上可分為液壓式和機械式兩種。從組成結構上可分為箱式結構和房式結構。多個單元體的箱式結構和房式結構組成了整個扇形段。

    鑄坯的冷卻裝置在整個二冷裝置中都是不可缺少的,它的特點是可擁有多個冷卻方案。有的是氣-水冷卻,有的是氣-水冷卻和水冷卻,也有少數的只采用水冷卻。

32、小方坯連鑄機二次冷卻裝置有什么特點?

    二次冷卻裝置由兩部分組成:支撐裝置和冷卻裝置。

    小方坯的支撐裝置分為兩類:撓性引錠桿支撐裝置和剛性引錠桿支撐裝置。

撓性引錠桿支撐裝置比剛性引錠桿支撐裝置結構復雜。剛性引錠桿是靠自支撐,導向段只要有3個支撐段就足以控制剛性引錠桿的走向。撓性引錠桿在導向段上要有足夠多的輥子托著撓性引錠桿完成走向。

在冷卻裝置中,小方坯鑄坯斷面小,在出結晶器時已形成足夠厚度的坯殼,一般情況下不會發生變形現象。因此,許多小方坯連鑄機的二冷裝置非常簡單。

    大方坯鑄坯較厚,出結晶器下口后鑄坯有可能發生鼓肚現象,其二次冷卻裝置可分為兩部分。四周均采用密排夾輥支撐,噴水冷卻;二冷區的下部鑄坯坯殼強度足夠時,可像小方坯連鑄機那樣不設夾輥。

33、板坯連鑄機二次冷卻裝置有什么特點?

    二次冷卻裝置由二次冷卻支撐裝置和二次冷卻系統兩部分組成。

板坯的支撐裝置較復雜,它由支撐導向段和扇形段組成。扇形段中又包含著拉矯區。由于板坯的橫截面比方坯的橫截面大得多,它的輥系排列要有一定的密度和足夠的強度,要有合理的支撐位置。

    板坯連鑄機的冷卻系統比較復雜。它一般選擇的冷卻方式有氣-水噴霧形式。氣-水噴霧和水噴淋形式、完全水噴淋形式。選用不同的形式就配有不同的系統結構。

34、連鑄機二次冷卻裝置噴嘴有什么要求?

   二次冷卻裝置采用的噴嘴可分為靜水壓力噴嘴和氣-水霧化噴嘴。

靜水壓力噴嘴是利用冷卻水本身的壓力作為能量降水霧化水滴。常用的壓力噴嘴有橢圓扇形噴嘴、圓錐形噴嘴、矩形噴嘴、扁噴嘴等。按結構可分為橢圓形噴嘴、寬角扇平噴嘴、扁噴嘴、螺旋噴嘴、圓錐噴嘴、薄片式噴嘴。

    氣-水霧化噴嘴是利用高壓空氣的能量將水霧化成極細小的水滴。氣-水霧化噴嘴是一種高效冷卻噴嘴。氣-水噴霧噴嘴按混合方式可分為內混式結構和外混式結構,按孔型分單孔型和雙孔型兩種。

對噴嘴的要求:

(1)在鑄坯的寬度方向和拉坯方向,鑄坯冷卻均勻;

(2)能把水霧化成細的水滴,又有較高的噴射速度,打到高溫鑄坯上易蒸發;

(3)能夠按鋼種及冷卻工藝的要求,最大限度地調節冷卻強度;

(4)到達鑄坯表面的水滴,覆蓋面要大且均勻;

(5)在鑄坯尚未蒸發的水停留時間越短越好。

35、連鑄拉矯機的作用是什么?

    連鑄坯受外力作用而運行,拉坯機實際上是帶驅動力的輥子,也稱為拉坯輥;⌒芜B鑄坯還必須在矯直后水平移出。連鑄機將拉坯輥與矯直輥安裝在一起,稱拉坯矯直機,也稱拉矯機。拉矯機裝在二次冷卻區導向裝置的尾部,承擔著拉坯、矯直、送引錠桿的任務。

36、現代連鑄對拉矯裝置有哪些要求?

 對拉矯裝置的要求是:

(1)應具有足夠的拉坯力,將鑄坯順利拉出。

(2)能夠在較大范圍內調節拉速,適應改變斷面和鋼種的工藝要求,快速送引錠桿的要求;拉坯系統應與結晶器振動、液面自動控制、二冷配水實現計算機閉環控制。

(3)應具有足夠的矯直力,以適應可澆注的最大斷面和最低溫度的矯直。

(4)在結構上要考慮未矯直的冷鑄坯能通過。采取合理的冷卻措施,保證設備在高溫條件下能正常使用。

37、引錠裝置的作用及組成是什么?

    引錠裝置的作用:引錠桿在開澆時堵住結晶器的下口,使鋼水在結晶器內和引錠桿上端的引錠頭凝結在一起,通過拉矯輥的牽引,使鑄坯向下運行。當引錠桿出拉矯機后,將鑄坯與引錠頭脫開,此時進入正常拉坯狀態。引錠桿運至存放處,留待下次澆注時使用。引錠裝置包括引錠頭、引錠桿和引錠桿存放裝置。

引錠桿按結構形式可分為撓性引錠桿和剛性引錠桿;按安裝方式可分為下裝引錠桿和上裝引錠桿。

38、鑄坯切割裝置有哪些要求?

    鑄坯的切割設備是在鑄坯的行進過程中將它切割成所需求的定尺長度。鑄坯的切割方法主要分為火焰切割和機械切割兩類。

鑄坯切割裝置的技術要求:

(1)把被矯直的鑄坯,按要求切割成一定長度;

(2)鑄坯切口應與鑄坯長度方向垂直,切面平整,切頭不應有大于圓鑄坯斷面的變形;

(3)切割能力應能適應鑄坯溫度的變化。

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