连铸生产常识讲义解析
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连铸基础知识及提高连铸坯质量措施1.钢水由液体转变为固体的条件是什么?我们把一杯水(如20℃)放在-20℃的冷库里,当水的温度降到0℃时,杯子里就有晶体出现,此时是水和水的晶体共存,温度仍是0℃,只有当水完全结冰后,杯子整个温度下降到与冷库温度相同。
所以,把水开始结冰的温度叫凝固温度。
钢水的凝固结晶过程也同水一样,当温度降到凝固温度(1535℃)时,就有晶体出现。
由此可知,要实现液体转变为固体的过程,必须满足两个条件,即一定的过冷度和结晶核心。
所谓过冷度,就是实际温度低于凝固温度的度数。
如纯铁,只有过冷度达到295℃时,液体金属中许多体积很小、近程有序排列的原子集团才能形成胚胎晶核作为结晶核心而逐渐长大。
然而在实际生产中,把钢水浇到模子里,结晶所需的过冷度只有几度,这是因为:1)模子温度低,钢水温度高,模壁提供了冷却动力。
2)模型表面的凸凹不平,提供了“依托”,有利晶核形成。
3)钢水中悬浮的质点也可作为结晶核心。
2.钢水凝固过程中的收缩包括哪些?钢水由液态转变为固态,随着温度下降,收缩可分为: (1)液态收缩:由浇注温度降到液相线温度的收缩。
对于低碳钢一般为1%; (2)凝固收缩:液体完全变为固体的体积收缩。
对于钢一般为3~4%。
体积收缩会在钢锭中留下缩孔。
(3)固态收缩:从固相线温度冷却到室温的收缩。
一般为7~8%。
固态收缩表现为整个钢锭的线收缩,它与钢冷却过程的相变有关。
对钢锭产生裂纹有重要影响。
液体钢密度为7.0g/cm3,固体钢密度为7.8g/cm3,则液体变为固体收缩量为:((7.8-7.0)/7.0)×100%=11.4%,其中液态收缩量约1%,凝固收缩3~6%,固态收缩7~8%。
凝固时3~4%的体积收缩在钢锭中会留下缩孔,采用保护帽使缩孔集中在钢锭头部。
而连铸时钢水不断补充到液相,故连铸坯中无集中缩孔。
而带液芯的铸坯继续凝固时的线收缩对铸坯质量和生产安全性有重要影响。
因此结晶器应保持一定的倒锥度,二次冷却区支承辊的辊缝从上到下应符合铸坯线收缩的规律。
第九章连铸知识概述9.1 连铸简介连铸即连续铸钢,就是将钢包内注入中间包,减压、稳压后不断地通过水冷结晶器,凝成坯壳后从结晶器下方出口连续拉出,经气雾/喷水冷却,全部凝固后切成定尺坯料的铸造工艺。
连铸成上启下的作用,其将合格的钢水转变定尺钢坯,为轧钢提供原料。
9.1.1 连铸原理金属凝固:在一定过冷度和结晶核心存在的条件下,液态中无规则的原子集团转变为按一定规则排列的固体结晶体的过程。
凝固需要两条件:过冷度、有结晶核心(形核粒子)。
过冷度越大,形核粒子越多,结晶过程越易进行。
连铸过程的热量传输:要将钢水的显热(从浇注温度到凝固点温度需放出的热量)和结晶潜热(在凝固点由液态转变为固态须放出的热量)释放到冷却介质中去。
热量的传导方式:传导、对流、辐射三中传热方式。
连铸工艺中的传热也就是以上三种方式。
9.1.2 连续铸钢的发展历史最早提出连续铸钢:1886年美国炼钢工程师B·Atha和1887年德国工程师R·M·Dlaelm。
并进行相关的工业性试验。
20世纪40年代试验开发。
20世纪50年代,连续铸钢开始步入工业生产。
20世纪60年代,弧形连铸机问世。
20世纪80年代,连续铸钢技术已经成熟,并得到大规模的应用。
马钢84年分别在二钢、三钢各建设1台小方坯连铸机起步,经过近18年的发展,三个炼钢厂实行了全连铸,现在马钢四个炼钢厂连铸坯产量达到1500万吨规模。
9.1.3 连铸坯质量9.1.3.1 铸坯质量表面急冷层:细等轴晶,中间枝状晶(比较发达)、中心等轴晶。
连铸坯轧出的钢材:屈服强度、抗拉强度、冲击韧性与模铸锭经开坯、轧制的钢材相当,甚至略有提高。
随着结晶器、结晶末端电磁搅拌、连铸坯轻压下技术的应用,连铸能生产几乎所有的钢种。
9.1.3.2连铸坯的压缩比对一般要求的板带材,连铸坯的压缩比4~6就可满足。
对特殊要求的板带材和表面缺陷敏感的钢种,连铸坯的压缩比要相应提高。
在保证一定压缩比的情况下,满足钢材性能要求,连铸坯的厚度减小,可减少轧制道次,提高轧制生产率,节约能源。
连铸工艺知识点总结一、概述连铸是指在一台设备上同时进行浇铸和凝固过程的一种工艺。
它可以大幅度提高生产效率,减少材料浪费,提高产品质量。
在现代工业中,连铸工艺已经被广泛应用于钢铁、铝、铜等金属的生产中,成为了重要的生产工艺之一。
二、连铸的原理连铸的基本原理是利用连铸机,在一个连续的过程中,将金属液直接浇注至坯料模具中,然后通过顺序凝固、切割、堆垛等工序,最终产生坯料产品。
整个连铸过程中,金属液会先经过结晶器的处理,实现坯料的凝固,在这个过程中,还会进行一系列的拉伸、抽拉和冷却等操作,使得坯料的形状和尺寸得以控制和稳定。
三、连铸的优势1. 提高生产效率:相对于传统浇铸工艺,连铸可以大幅度提高生产效率。
因为它可以在同一个设备上连续进行浇铸和凝固过程,减少了生产过程中的空闲时间,从而实现了生产效率的提升。
2. 减少材料浪费:连铸工艺可以减少金属的二次加工过程,大大减少了金属的浪费,减少了材料的消耗,同时也减少了对环境的污染。
3. 提高产品质量:由于连铸工艺可以控制金属的凝固过程,使得坯料的材料结构更加均匀,从而提高了产品的质量。
4. 节省能源:相对于传统的浇铸工艺,连铸工艺可以在生产过程中更好地利用能源,降低能源的消耗。
四、连铸的工艺流程1. 铸坯模具的准备:连铸的第一步是准备好适用于连铸工艺的铸坯模具,通常采用的是一种特殊的铸坯模具,可以确保坯料的形状和尺寸的准确度。
2. 结晶器处理:在连铸的过程中,金属液会通过结晶器进行处理,实现坯料的凝固。
3. 拉伸、抽拉和冷却:在结晶器处理完后,金属液会经过一系列的拉伸、抽拉和冷却等操作,以控制坯料的形状和尺寸。
4. 切割和堆垛:最后,坯料会被切割为所需的尺寸,然后进行堆垛,完成整个连铸工艺的过程。
五、连铸的应用领域1. 钢铁生产:连铸工艺在钢铁生产中得到了广泛的应用,可以高效地生产出各种规格的钢铁坯料。
2. 铝合金生产:在铝合金生产中,连铸工艺可以提高产品质量,降低生产成本。
连铸连轧知识点一、连铸工艺的发展连铸是钢铁生产中重要的工艺环节,其发展历程与钢铁工业的整体发展密切相关。
自20世纪50年代初连铸技术诞生以来,它一直是提高钢铁生产效率和降低成本的重要手段。
随着科技的进步和环保要求的提高,连铸工艺也在不断发展和改进。
二、连铸工艺的基本原理连铸是一种连续铸造的工艺,其基本原理是将熔融的钢水通过结晶器冷却并形成凝固的铸坯,然后将铸坯连续地从结晶器中拉出,通过轧机进行轧制,最终得到所需的钢材。
三、连铸工艺的特点1、高效性:连铸工艺可以实现连续生产,提高生产效率,降低能耗。
2、节能性:相比传统的模铸工艺,连铸工艺可以节约能源,降低生产成本。
3、灵活性:连铸工艺可以根据市场需求生产不同规格、不同种类的钢材。
4、环保性:连铸工艺可以减少废弃物的产生,降低环境污染。
四、连铸工艺的应用范围连铸工艺广泛应用于各种钢铁产品的生产,包括板材、带材、型材、管材等。
随着技术的发展,连铸工艺也逐渐应用于有色金属、稀有金属等领域。
五、连铸工艺的未来发展方向随着科技的不断发展,连铸工艺的未来发展方向主要集中在以下几个方面:1、智能化:利用先进的自动化技术和智能化设备,提高生产过程的自动化水平和生产效率。
2、绿色化:进一步降低能耗和废弃物排放,实现生产过程的环保和可持续发展。
3、高效化:研发更高效的连铸技术,提高生产速度和产品质量。
薄板坯连铸连轧轧制区组织模拟薄板坯连铸连轧是一种高效、节能的钢材生产工艺,具有较高的生产效率和产品质量。
在轧制过程中,钢材的组织形态和性能特点对产品的质量和使用性能具有重要影响。
因此,薄板坯连铸连轧轧制区组织模拟成为了一个备受的研究领域。
通过组织模拟,可以深入了解轧制过程中材料的组织变化和性能特点,为工艺优化和产品性能提升提供理论支持和实践指导。
薄板坯连铸连轧轧制区背景及基础概念薄板坯连铸连轧是指将液态钢水倒入薄板坯连铸机中进行连续铸造,然后将连铸坯送入轧机进行连续轧制。
连铸设备的基础知识介绍连铸设备: 1钢包-2中间包-3结晶器-4结晶器振动装置-5二次冷却设备-6拉坯矫直设备-7铸坯导向设备-8切割设备-9出坯设备凡是共用一个钢包同时浇铸一流或多流铸坯的一套设备就是一台连铸机。
一台连铸机可以有多个机组(机组是指拥有独立的传动系统和工作系统的连铸设备)。
连铸机流数是指同时浇铸的铸坯数量。
一、钢包1钢包又叫钢水包或大包。
其作用是盛放、运载钢水及部分熔渣, 在浇铸过程中可以通过开启水口的大小来控制钢流量, 还可以用于炉外精炼, 通过炉外精炼可以使钢水的温度调整精度, 成分控制命中率及钢水纯净度进一步提高。
故钢包的作用可以简洁的总结为:盛放、运载、精炼、浇铸钢水, 还具有倾翻, 倒渣落地放置等作用。
二、钢包容量的确定钢包容量与炼钢炉的最大岀钢量相匹配, 另外考虑到岀钢量的波动留有10%的余量和一定的炉渣量(大型钢包炉渣量为金属量的3%~5%而小型钢包的渣量是金属的5%~10%)。
除此之外, 钢包上口还应该留有200mm以上的净空, 为了更好的用于炉外精炼要留出更大的空间。
三、钢包的形状确定(1)钢包是截面为圆形的桶状容器, 其形状与尺寸应该满足以下条件:钢包的直径与高度比。
钢包容量一定时, 为了减少散热损失和有利于夹杂物的上浮应该尽量减小钢包的内表面面积, 故钢包平均内径与高的比值为0.9~1.1。
四、锥度。
为了在浇铸后方便倒出残留的钢液, 钢渣以及取出包底凝固块, 一般的钢包内部都设计成上大下小带有一定锥度, 钢包壁应该有10%~15%的倒锥度。
大型钢包底应该向水口方向倾斜3%~5%。
五、(3)钢包外形。
为了有利于钢液中气体的排出, 夹杂物的上浮, 减少浇铸时钢液的冲击, 钢包外形不能做成细高形, 尽量做成矮胖型。
六、钢包结构1.钢包本体(1)外壳。
支座和氩气配管等, 外壳是钢包的主体构架, 由钢板焊接而成, 外壳有一定数量的排气孔, 可以排除耐火材料中的湿气。
(2)加强箍。
连铸作业区拉钢工岗位培训讲义连铸岗位人员培训一、连铸主要技术参数连铸机全称:R10m五机五流全弧形合金钢连铸机连铸机半径:10米,全弧形(合金钢要求连铸机半径R≥40D)流间距*流数:1350mm*5流冶金长度:29.8m(结晶器液面到最后一对拉矫辊之间的距离),全凝固矫直长度:15.28m(到拉矫机长度)连铸机长度:52.941米(连铸机外弧基准线至固定挡板)连铸机断面范围:150~240mm目前主要的浇注断面为:150*150、165*225、200*200、240*240mm2(预留)定尺范围:3~10.5m大包回转台:2.按铸机断面分类2.1将断面小于或等于150*150mm2叫做小方坯,而大于150*150mm2的断面叫做大方坯2.2板坯连铸机:铸坯断面为长方形,其宽厚比一般在3以上2.3圆坯连铸机:铸坯断面为圆形,直径¢60~¢400mm2.4异型坯连铸机:浇注异型断面如工字型2.5方板坯兼用连铸机:在一台铸机上,既能浇注板坯又能浇注方坯3.按照拉速分类有:高速连铸机和低拉速连铸机(高拉速带液心矫直低拉速为全凝固矫直)4.按钢水静压头分类:静压力较大的叫高头型连铸机,静压力较小的叫低头连铸机。
机型的特点:立式连铸机:结晶器、二冷段、拉坯和剪切沿垂直方向排列-无弯曲变形、裂纹少-占地面积少-夹杂物容易上浮-二冷均匀、简单·不能延长冶金长度、生产率低·钢液静压大,容易产生鼓肚立弯式连铸机结晶器下有垂直段,钢水完全凝固或接近完全凝固时定点弯曲进入圆弧段。
-机身高度比立式低,钢水静压小;-有垂直段,夹杂物容易上浮且分布均匀;-水平出坯,可以适当加长机身,提高拉速;-二次冷却结构较简单·同弧形连铸机相比,占地面积相当,厂房高度高,投资较大;·铸坯在一点弯曲,一点矫直,容易形成裂纹;·要求全凝固矫直,限制了生产率。
多点弯曲立弯式连铸机-有垂直段,夹杂物容易上浮,具有立弯式连铸机的优点;-多点弯曲。