钢铁冶金用耐火材料-连铸篇
- 格式:ppt
- 大小:3.27 MB
- 文档页数:20
炼钢连铸工艺流程介绍引言炼钢连铸是钢铁生产中的关键工艺之一,它通过高温熔炼钢料并在连续铸造过程中将其形成连续铸坯。
炼钢连铸工艺具有高效、节能、环保等优点,是现代钢铁工业的重要环节。
工艺流程概述炼钢连铸工艺流程可以分为炼钢、连铸两个主要环节。
炼钢环节炼钢环节包括原料准备、高炉冶炼、转炉冶炼等步骤。
原料准备炼钢的原料包括铁矿石、石灰石、焦炭等。
在原料准备环节,先对原料进行破碎、筛分等处理,以便于在后续步骤中充分混合。
高炉冶炼高炉冶炼是一种常用的炼钢方式,它通过将铁矿石、焦炭和石灰石等原料放入高炉中,并喷入空气使之燃烧,产生高温,从而使铁矿石还原成铁。
在高炉过程中,还会生成一些副产品,如炉渣。
转炉冶炼转炉冶炼是另一种常用的炼钢方式,它通过将熔融的铁水和生铁放入转炉中,通过喷吹氧气使其氧化,从而去除不需要的杂质。
转炉冶炼通常配合高炉冶炼使用,以提高炼钢效率。
连铸环节连铸环节将炼钢环节中获得的熔融钢水以连续流动的方式注入到铸造结晶器中,以形成连续铸坯。
结晶器结晶器是连铸的核心设备,它由冷却器壳体和冷却装置组成。
结晶器的作用是通过冷却装置将熔融钢料迅速冷却并形成铸坯。
冷却装置冷却装置包括水冷却、喷水冷却、喷雾冷却等方式,其目的是将熔融钢水迅速冷却,使其凝固成连续铸坯。
液态钢水的连续注入熔融钢水在结晶器内连续注入,经过冷却装置的处理后,逐渐凝固成为连续铸坯。
坯料切割和堆垛连续铸坯经过切割设备切割成合适长度的坯料,然后进行堆垛,以便于后续的加工和运输。
工艺优势及应用炼钢连铸工艺具有以下优势:1.高效:炼钢连铸工艺相比传统工艺更高效,能够实现连续生产,大大提高了生产效率。
2.节能:炼钢连铸工艺中的连铸环节省去了热轧等后续工序,节约了能源。
3.环保:炼钢连铸工艺减少了废气、废水等排放,有利于环境保护和可持续发展。
炼钢连铸工艺广泛应用于钢铁工业,特别是大型钢铁企业。
它不仅可以生产优质的钢材,还能够提供高效、可靠的生产线。
连铸技术在钢铁冶炼中的应用现代钢铁冶炼中的一项关键技术是连铸技术。
连铸技术是将液态钢浇注到连续铸机冷却结构上,形成连续的厚板、薄板、管材、工字钢等钢材产品,从而取代了以往钢液在浇铸过程中结晶、凝固而产生的不纯物及疵点,提高了钢材的质量。
连铸技术应用于钢铁冶炼中,提升钢材质量、生产率和经济效益,逐步普及和发展,成为钢铁行业的发展趋势。
一、连铸技术简介连铸是指将钢液在连续铸造机上,通过机械力使钢液流动的同时,紧靠着冷固结构快速凝固并形成的成品钢材。
同时,连铸设备和工艺连续化,无须在冶炼配料和成品钢材之间的中间过程转化步骤,从而提高了钢材质量,减少了能源消耗。
连铸技术的主要优点是:1. 避免了钢液在浇注过程中,由于结晶、凝固而产生的不纯物和疵点,提高了钢材的质量。
2. 减少了钢材制造过程中的能源消耗,同时提高了生产效率。
3. 减少了外观质量的不良因素,提高了铸造钢材的质量。
二、连铸工艺流程连续铸造过程中,首先将液态钢从钢包中送往浇注站,然后将钢液引入下垂式浇注管中,通过支撑装置的各种动作使钢液保持稳定的流动,进入连续铸造机,与冷却结构接触而凝固。
连续铸造过程中,一般采用感应加热方式加热钢水。
加热后的钢水通过调节水冷却器的水流,以达到理想的冷却速度,从而产生所需要的微观组织。
连续铸造机的工作原理是,将钢水通过下垂管输入机器,快速冷却成铜片,然后通过机器的牵引链条拖动,继续冷却、成型、切割制成成品钢材,整个过程实现了连续化生产,极大提升了生产力。
三、连铸技术应用案例1. 小排钢坯连铸小排钢坯连铸技术是近年来发展起来的一种先进的钢铁连铸生产工艺。
它的工艺流程与传统的结构光从钢水到钢坯形成的连铸工艺相同,但采用了先进的成杯技术,将定径后的小排钢坯成杯装载上车架,经热处理后直接送往轧机生产线,大大缩短了连铸生产过程,同时也减少了钢坯形变和凝固的不正常现象,大大提高了钢坯的质量。
2. 大直径碳素钢连铸大直径碳素钢连铸是在特别条件下,通过添加稳定剂、合理调整冷却条件来控制晶粒尺寸,使连铸坯疏松度降低,提高了连铸物质的牢度和成品合格率,在保证钢质量同时,也增加了生产量。
连铸用耐火材料详细介绍概述连铸是金属制造过程中常用的一种技术,用于连续生产高品质的金属铸锭或连续铸件。
在连铸过程中,耐火材料扮演着重要的角色,它能够承受高温和热冲击,并保持稳定的物理和化学性质。
本文将对连铸用耐火材料进行详细介绍。
类型连铸用耐火材料可分为两大类:综合性能耐火材料和专用性能耐火材料。
1. 综合性能耐火材料综合性能耐火材料具有广泛的适用性,用于各种金属的连铸过程。
它们通常由耐火粘土、耐火泥、耐火纤维和碳化硅等材料制成。
这些材料具有较好的抗温度变化能力和机械强度。
综合性能耐火材料可进一步分为以下几类: - 耐火砖:用于炉墙、保温罩和渣槽等部位,承受高温和侵蚀。
- 硅酸钙耐火材料:用于渗封材料,具有较好的温度稳定性和耐腐蚀性。
- 高温涂层材料:用于渣槽内壁,防止渣渗透和腐蚀。
- 陶瓷纤维:用于保温。
2. 专用性能耐火材料专用性能耐火材料是为满足特定连铸工艺需求而开发的材料,具有特殊的热力学和物理性质。
这些材料通常由高级氧化物、碳化物、氮化物和金属等化合物制成。
以下是一些常见的专用性能耐火材料: - 铝碳复合材料:具有高强度和耐腐蚀性,用于结晶器和漏斗等部位。
- 氮化硅材料:用于保护渣槽内壁,具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能。
- ZrO2陶瓷材料:用于结晶器和渣槽等部位,具有较好的耐热性和耐腐蚀性。
性能要求连铸用耐火材料需满足一系列性能要求,以确保连续生产过程的稳定性和产品质量。
1. 抗高温能力连铸过程中的温度非常高,耐火材料必须能够承受高温环境中的热冲击和热应力。
2. 耐腐蚀性由于连铸过程中与金属液接触,耐火材料需要具有良好的耐腐蚀性,以防止金属液的侵蚀。
3. 抗渣侵蚀能力连铸过程中会产生一定的渣,渣对耐火材料的侵蚀也需要得到有效的抑制,以延长材料的使用寿命。
4. 优异的物理性质连铸用耐火材料还需要具备良好的强度、抗振动、热膨胀系数匹配等物理性质,以确保材料在高温环境下的稳定性。
连铸工艺流程介绍将高温钢水浇注到一个个的钢锭模内,而是将高温钢水连续不断地浇到一个或几个用强制水冷带有“活底”(叫引锭头)的铜模内(叫结晶器),钢水很快与“活底”凝结在一起,待钢水凝固成一定厚度的坯壳后,就从铜模的下端拉出“活底”,这样已凝固成一定厚度的铸坯就会连续地从水冷结晶器内被拉出来,在二次冷却区继续喷水冷却。
带有液芯的铸坯,一边走一边凝固,直到完全凝固。
待铸坯完全凝固后,用氧气切割机或剪切机把铸坯切成一定尺寸的钢坯。
这种把高温钢水直接浇注成钢坯的新工艺,就叫连续铸钢。
【导读】:转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后,需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。
连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序,主要设备包括回转台、中间包,结晶器、拉矫机等。
本专题将详细介绍转炉(以及电炉)炼钢生产的工艺流程,主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。
由于时间的仓促和编辑水平有限,专题中难免出现遗漏或错误的地方,欢迎大家补充指正。
连铸的目的: 将钢水铸造成钢坯。
将装有精炼好钢水的钢包运至回转台,回转台转动到浇注位置后,将钢水注入中间包,中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。
结晶器是连铸机的核心设备之一,它使铸件成形并迅速凝固结晶。
拉矫机与结晶振动装置共同作用,将结晶器内的铸件拉出,经冷却、电磁搅拌后,切割成一定长度的板坯。
连铸钢水的准备一、连铸钢水的温度要求:钢水温度过高的危害:①出结晶器坯壳薄,容易漏钢;②耐火材料侵蚀加快,易导致铸流失控,降低浇铸安全性;③增加非金属夹杂,影响板坯内在质量;④铸坯柱状晶发达;⑤中心偏析加重,易产生中心线裂纹。
钢水温度过低的危害:①容易发生水口堵塞,浇铸中断;②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷;③非金属夹杂不易上浮,影响铸坯内在质量。
二、钢水在钢包中的温度控制:根据冶炼钢种严格控制出钢温度,使其在较窄的范围内变化;其次,要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运送途中及进入中间包的整个过程中的温降。
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。
第七章连铸工艺第一节概述钢水浇注方式有两种,即模注和连铸。
目前连铸已经取代了模注工艺。
一.连铸优点1.简化工序、缩短流程、基建投资低:①省掉了模注的脱模、整模、均热和开坯等;②基建投资节约40%,占地面积减少30%,劳动力节省75%。
2.提高了金属收得率:①模注-开坯工艺切头切尾损失10~20%,而连铸1~2%,即金属收得率提高10~14%;②收得率提高意味着产量提高,3.降低能源消耗:减少25~50%能量消耗。
①连铸是“一火成材”,模注是“两火成材”;②连铸热装热送和直接轧制进一步节约能源(唐钢薄板)。
4.生产过程机械化和自动化程度高,改善劳动条件:①模注工作环境是最差、工艺最落后;②生产机械化解放了转炉的生产能力(如唐钢二钢1987年的连铸改造使产量增加)。
5.提高质量和扩大品种:①连铸技术和装备提高(电磁搅拌、保护浇注、液面自动控制等)使产品质量不断提高、可浇品种范围增加。
②除了沸腾钢以外,几乎所有的钢种都可以采用连铸生产。
★由于以上优点,降低了生产成本,提高了经济效益。
二.连铸机分类1.普通连铸机:是指技术成熟,在工业生产已经普遍采用的连铸机。
(主要讲述的内容)特殊连铸机:仍处于试验阶段,没有投入大规模工业化生产的连铸机。
2.按机型分类:立式、立弯式、弧形、椭圆形、水平式连铸机等。
目前最常用的是弧形连铸机-包括全弧形、直弧形和多点矫直连铸机。
3.按连铸坯断面形状:方坯、圆坯、矩形坯、板坯和异型坯等。
小方坯:7070~150150m m⨯⨯;大方坯:200200~450450m m⨯⨯宽厚比=1 矩形坯:150100~400560m m⨯⨯宽厚比<3板坯:150600~3002640m m⨯⨯宽厚比>3 圆坯:80~450mmφφ4.按开发厂家:罗可普、康卡斯特、德马克等。
5.按浇注钢种:普钢连铸机和特钢连铸机。
目前,普钢连铸机正在向特钢连铸机发展。
三.连铸对钢水的要求1.成分合格:指钢水中化学成分符合标准要求,成分尽量控制在中限。
钢铁冶金概论—连铸引言钢铁冶金是现代工业的重要组成部分。
而连铸作为钢铁冶金中的一个重要工艺,被广泛应用于钢铁生产过程中。
本文将介绍钢铁冶金的概念以及连铸工艺的基本原理、应用和优势。
1. 钢铁冶金概述钢铁冶金是通过物理和化学的方法,将铁矿石转化为铁和钢的过程。
它是现代工业领域中最重要的基础材料之一,广泛应用于建筑、制造业、交通运输等领域。
钢铁冶金过程主要包括炼铁和炼钢两个阶段。
炼铁是将铁矿石经过还原而转化为铁的过程,主要包括矿石的炼制、高炉冶炼等工艺。
而炼钢是通过将生铁中的杂质去除,并添加适量的合金元素,使其成为具有特定性能的钢材。
2. 连铸工艺连铸工艺是炼钢中的一个重要环节,它是将熔炼好的钢液直接浇铸成连续铸坯的过程。
与传统的铸造相比,连铸具有快捷、高效、经济的特点。
在连铸过程中,钢液通过水冷铜模连续浇铸成连续铸坯。
连铸可以分为直接连铸和间接连铸两种方式。
直接连铸是指钢液从炼钢炉直接流入连铸机进行浇铸,而间接连铸是指钢液从炼钢炉先经过连铸钢包,然后再流入连铸机进行浇铸。
3. 连铸工艺的优势连铸工艺相比传统的铸造工艺具有很多优势。
•高效:连铸工艺可以实现连续生产,提高生产率。
•资源节约:连铸过程中不需要经过凝固、升温等环节,节约能源和材料。
•品质稳定:连铸工艺可以减少钢液的氧化和夹杂物的存在,提高钢材的质量。
•加工性能好:连铸的连续铸坯尺寸均匀,便于后续加工操作。
4. 连铸工艺的应用连铸工艺广泛应用于钢铁冶金生产中,尤其在大型钢铁企业中得到了广泛的应用。
在钢铁生产的初级阶段,连铸可以直接将钢液浇铸成连续铸坯,减少转运环节和能源消耗。
在钢铁后续加工的工艺中,连铸得到了广泛的应用,可以将连续铸坯切割成所需尺寸的板坯、方坯、圆坯等。
此外,连铸还可以用于特殊材料的生产,如不锈钢、合金钢等。
结论连铸作为钢铁冶金中的重要工艺,在钢铁生产中发挥着重要的作用。
它具有高效、资源节约、品质稳定、加工性能好等优势,并广泛应用于钢铁冶金生产中。