钢铁冶炼论文
- 格式:doc
- 大小:264.00 KB
- 文档页数:26
冶金工业论文六篇冶金工业论文范文1网络是现代社会良好的资源平台。
在冶金行业,由国际钢铁协会发起成立的钢铁高校网站是行业内认可度较高的专业网站。
该网站涵盖的学问面较广,主要使用对象为在校师生和企业员工。
在网站上,可以使用钢铁生产的全部原理,包括基本学问、冶金工艺、热力学和动力学原理等。
然而网站最突出的特色不是对这些学问的应用,而是一系列敏捷的、涉及炼钢生产的像嬉戏般的模拟。
这对于年轻高校生们来说,很具有吸引力。
我校冶金工程专业自2021年开头对国际钢协举办的网络炼钢大赛赐予了高度关注。
经过两年时间对该赛事进行深化调研和初步探究之后,于2021年参与了由中国金属学会主办、武汉科技高校协办的"2021全国网络虚拟炼钢大赛培训班',事后就培训的相关内容结合钢铁生产的基础学问和计算机操作技巧,进展成特地的一门课,并将这门课纳入到我校的"共性化教育'实践环节,同时每年筛选出成果优异的同学参与全国炼钢大赛。
2021年3~4月,还曾帮助河北省冶金学会承办了河北省首届网络模拟炼钢大赛,获集体三等奖。
通过这两届"网络炼钢大赛'的开展,老师们发觉同学参与大赛,有助于其将高校四年所学的学问尤其是专业学问融会贯穿。
例如,在网上模拟转炉炼钢工艺时,同学必需首先对炼钢的工艺过程有全面的了解和把握,熟知钢铁料和造渣材料的加入时间与方式、氧枪的操掌握度(何时开头吹氧、纯吹氧时间、氧流的大小)等各个学问点,并将这些学问点有机结合到一起,运用到冶炼过程中,最终炼得符合规格要求的钢种。
事实上,网络模拟炼钢的过程,可以使同学真正体验到当"炉长'的感觉,并有助于其建立炼钢工艺的全局观。
通过胜利地冶炼一炉钢水,不仅使同学将整个钢铁生产串联起来,了解各生产工艺的原理、特点和操作,还极大地满意了他们的自我成就感,加深了同学与本行业的情感。
最终,通过对毕业生的回访了解到,他们在进入企业参与工作轮岗时,在许多岗位上都有一种"似曾相识'的感觉,由于网络炼钢培训使其对工艺的各个环节有了较深刻的熟悉,也熟知了相应岗位上的操作。
论中国钢铁冶金技术发展史姓名:杨帅班级:姓名:杨帅班级:1010级建筑工程技术一班级建筑工程技术一班 系部:材料与工程系系部:材料与工程系我虽然不是钢铁冶金专业的学生,但是通过选修本课程,不仅使我自己加深了对钢铁冶金技术的了解,在一定程度上弥补了我对钢铁冶金认识的空白,同时,使我对中国钢铁冶金技术发展史有了更具体的了解与认识。
冶金是研究如何经济地从矿石或其他原料中提取金属或金属化合物,并采用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。
冶金工业的发展是伴随人类活动而一步步发展起来的,可归结为:石器→青铜器→铁器→工业化石器→青铜器→铁器→工业化((钢铁) →信息社会信息社会((多种新材料多种新材料) )中国作为世界文明古国,钢铁的发展要远早于其他国家。
中国古代炼钢方法可分为两类。
一是以块炼铁为原料,采用渗碳技术使其成钢。
二是以生铁为原料,采取脱碳技术使其成钢。
钢。
二是以生铁为原料,采取脱碳技术使其成钢。
早期出现的大量钢制品主要是用第一种方法炼成,就是把块炼铁直接放在炽热的木炭上加热,渗碳木炭上加热,渗碳((在高温下活性碳原子渗入铁的表面在高温下活性碳原子渗入铁的表面 , , ,使含碳量增加使含碳量增加使含碳量增加 ) ) ),再经,再经反复锻打而成。
反复加热煅打的次数越多,钢件越硬,由十次,三十次,五十次增至近百次从而得到所谓的“百炼钢”。
这就是百炼成钢工艺的起源。
多次反复锻打可排除钢中夹杂物(铁矿石中的脉石成分)多次反复锻打可排除钢中夹杂物(铁矿石中的脉石成分),减少残留夹杂物的尺寸的尺寸 ,从而使其成分趋于均匀,组织趋于致密,细化晶粒,改善钢的性能。
古代人们虽然不知道为什么打的次数越多,古代人们虽然不知道为什么打的次数越多,钢件越硬,钢件越硬,但是这种锤炼技术却一直延续下来了。
延续下来了。
在掌握冶炼块炼铁后不久,又学会了生铁冶铸,是把炼炉加高,强化地鼓风,使竖炉里的氧化还原反应更充分,使竖炉里的氧化还原反应更充分,炼炉的温度也有相应的提高。
钢铁是怎样炼成的议论文600字钢铁是怎样炼成的议论文1《钢铁是怎样炼成的》这是一本让人读后觉得荡气回肠的书,这是一首英雄的颂歌。
书中的保尔,是作者奥斯特洛夫斯基根据自己的自身经历写成的一部自传体小说讲述的是书中的主人公保尔柯察金在革命中不断的锻炼自己,不断的经历磨难的故事。
我们不知道是什么给了保尔多大的力量,但是,我们知道要战胜风寒、伤痛、失明等一些的苦难的事情,还勇敢的活着,并继续投身革命,这些而没有过人得毅力是不行的。
也反映出当时的奥斯特洛夫斯基在创作时是多么的困难。
“钢是在烈火里燃烧、高度冷却中炼成的,因此它很坚固。
我们这一代人也是在斗争中和艰苦考验中锻炼出来的,并且学会了在生活中从不灰心丧气”保尔全身瘫痪、双目失明后,非常苦恼,不能自拔。
他产生了自杀的念头,这时故事情节发展到了十分紧张的程度。
自杀就等于背叛革命——正因为如此,枪的枪口才那样“鄙夷地瞪着保尔的眼睛”,于是,他以冷酷无情的严峻态度谴责自己说:“老兄,你平时说什么要干出一番英雄事业来,原来全是纸上谈兵!……你有没有尝试过战胜这种生活!……你已经尽了最大努力设法冲出这个铁环吗?即使到了生活实在难以忍受的时候,也要想办法活下去。
要使生活变得更有益。
没有比掉队更可怕的了。
”对于一个双目失明的青年共产党员来说,他生命的全部需要,就是能够继续为党工作。
他以坚强的毅力克服了悲剧命运的打击,开始了为争取归队而进行的斗争。
保尔也以自己的毕生精力,实践了自己的生活原则:“人最宝贵的是生命,生命每个人只有一次。
人的一生应该这样度过:当他回首往事的时候,不因虚度年华而悔恨,也不因碌碌无为而羞愧;这样,在临死的时候他就能够说:‘我的整个生命和全部精力。
都献给了世界上最壮丽的事业——为人类的解放而斗争。
’”这是保尔战斗一生的真多写照,也是他革命乐观主义的深刻概括。
世界就是这样,每个人都会受到不同程度的磨练,每个人也会经受苦难谁也逃脱不了,不过,经历苦难的人会变得更坚强!现在社会正在一步一步的先前发展,许多人对大自然的生存能力下降了,只是依赖于现代科技,而忘了属于自己的原始的生存能力——现在许多的人都有自己的小车,出门就坐上这个是条腿的东西,而忘了大自然给我们自己的交通工具——腿!我们要向保尔一样有着坚强的毅力,这样我们的生活才会变得有意义!钢铁是怎样炼成的议论文2新学期开始,他走进教室,看起来像是炫富的applewatch 在灯下发光。
【议论文】《钢铁是怎样炼成的》_3000字《钢铁是怎样炼成的》是俄国作家尼古拉·奥斯特洛夫斯基所著的一部长篇小说。
小说以19世纪俄国工业革命时期的乌克兰为背景,展现了一位青年工人保罗·柯洛季伏的成长历程。
小说以钢铁冶炼为主线,通过保罗的艰辛努力和不断奋斗的精神,塑造出一个真实而鲜活的形象,反映了农民和工人阶级对资本主义压迫的反抗和控诉。
小说不仅展现了工人阶级的劳动和生活,更探讨了人性的复杂和社会的不公。
小说以保罗·柯洛季伏的成长故事为主线,通过他在农村的艰苦生活和在城市的工厂生活,展现了俄国19世纪工业革命期间工人阶级的困苦和斗争。
小说以逼真的笔触描绘了工厂的生产过程和劳动条件,表现了工人们艰苦的劳动和对抗压迫的决心。
保罗在工厂里不断努力,不断学习,最终成为一名优秀的技工,展现了劳动者通过奋斗和不懈努力可以改变命运的积极精神。
小说通过保罗的情感变化和内心挣扎,展现了人性的复杂和多变。
保罗在生活中经历了种种挫折和磨难,他既有对美好未来的向往,又有对社会不公的愤懑。
他不断追求真理和正义,最终在社会的改革和革命中找到了自己的位置。
小说中塑造了众多栩栩如生的人物形象,展现了不同社会阶层的命运和价值观,引发了人们对社会现实和人性的深刻思考。
《钢铁是怎样炼成的》通过描绘19世纪俄国工业革命时期的社会生活,展现了工人阶级的劳动和斗争,揭示了资本主义社会的不公和黑暗面,深刻反映了当时社会的现实状况。
小说也表现了人性的复杂和多变,通过塑造丰富的人物形象展现了不同社会阶层的心理和命运,引发了人们对社会现实和人性的深刻思考。
本系统由地下料仓电振、皮带机、卸料车、故障报警等组成。
3.1.1工艺流程:炼钢所需原料由汽车卸入地下料仓中使用,当炉顶料仓需料时,将炉顶高位皮带卸料口对准该炉顶料仓进料口后,系统逆物料方向启动(S3皮带机→S2皮带机→S1皮带机→地下料仓电振),同时被选择的电振启动,开始向炉顶料仓供料。
当料仓料量将达到要求时,由操作人员进行储仓换料或停机(停机顺序与开机顺序方向相反)操作。
3.1.2控制原理:上料系统操作方式分三种:一、自动控制。
操作地点为地下料仓控制室。
按照操作顺序自动控制各上料设备。
二、手动控制。
操作地点为地下料仓控制室。
按照操作顺序人工控制各上料设备。
三、就地控制。
操作地点为机旁。
此方式一般试车和检修时用。
操作过程分为五步:一、高位料仓中的料位低于料位下限时,首先发出信号提示地下料仓控制室需对该料仓输送物料,同时提示炉前控制室该料仓将进行上料,并锁定主车间相应称量系统,停止振动给料、称量工作。
二、S3皮带的卸料小车准确对位,并向地下料仓控制室发出信号提示可以上料。
三、地下料仓控制室接收到卸料小车发出的给料信号扣开始上料,控制程序为:启动除尘系统后,延时2秒,启动S3皮带,延时5秒,启动S1皮带,延时5秒,启地下料仓振动给料机。
四、高位料仓位到达上限时发出信号停止供应。
五、停止上料顺序:地下料仓振动给料机停机后延时5秒,S1皮带停机,延时30秒,S2皮带停机,延时60秒,关闭除尘系统,卸料小车发出结束信号。
3.1.3 联锁要求:卸料小车无上料信号时不能上料;各皮带及振动给料机联锁;除尘系统不启动不能上料;延时时间可根据实际情况进行具体调整;石灰上料或矿石、萤石、白云石上料通过选择开关确定;出现任何故障,整个系统停止运行。
3.2转炉炼钢本体自动控制系统说明:本系统由倾动本体、烟罩升降、氧枪升降、氧枪横移、氧枪水路、氧枪气路、下料系统等各部分组成。
3.2.1 工艺流程:按照炼钢工艺的要求,装料后,转炉主令控制器发出信号或人工指令,风机由低速转高速。
钢铁冶金专业毕业论文 [精品论文] 炼钢-连铸优化排程的基础研究关键词:炼钢工艺连铸优化排程工件成组遗传算法模拟退火摘要:炼钢-连铸优化排程是目前的研究热点,东北大学唐立新、北京科技大学李铁克,国外的Conway、Numao等在这方面做了很多研究工作。
炼钢-连铸排程是NP完全问题,由于其计算的时间复杂性很高,解空间很大,针对该模型文献中遗传算法,模拟退火等算法的计算速度无法满足进度控制的要求。
炼钢-连铸排程问题的三约束模型含三维决策空间:任务委派,冶炼次序和冶炼时间。
当工艺路径复杂,连浇炉数多,各铸机的钢种不同时,前两个维度的组合数十分庞大。
本文提出一种维度变换方法,将任务委派和冶炼次序维度变换为承接外包的序列点和宜于外包的炉次,缩小了可行解的空间。
文中确立了日程评价指标。
连铸是一个工件成组问题(job grouping),因此连续性是首要的评价指标。
转炉是瓶颈,因此转炉负载的比例性是文中确立的第二个评价指标。
设备节奏性和工件节奏性是日程鲁棒性的支撑条件。
三个评价指标用于确立最优解。
本研究为基础研究,为B厂进度控制系统调试和改进算法提供了标杆(benchmark)。
该进度控制系统已经在B厂投入运行。
正文内容炼钢-连铸优化排程是目前的研究热点,东北大学唐立新、北京科技大学李铁克,国外的Conway、Numao等在这方面做了很多研究工作。
炼钢-连铸排程是NP完全问题,由于其计算的时间复杂性很高,解空间很大,针对该模型文献中遗传算法,模拟退火等算法的计算速度无法满足进度控制的要求。
炼钢-连铸排程问题的三约束模型含三维决策空间:任务委派,冶炼次序和冶炼时间。
当工艺路径复杂,连浇炉数多,各铸机的钢种不同时,前两个维度的组合数十分庞大。
本文提出一种维度变换方法,将任务委派和冶炼次序维度变换为承接外包的序列点和宜于外包的炉次,缩小了可行解的空间。
文中确立了日程评价指标。
连铸是一个工件成组问题(job grouping),因此连续性是首要的评价指标。
高炉强化冶炼论文:钢铁企业中的高炉强化冶炼探讨摘要高炉强化冶炼是近年炼铁生产发展的主要任务,高炉要获得“优质、高产、低耗、长寿”,必须强化冶炼。
本文从高炉强化冶炼的意义入手,指出我国高炉强化冶炼的几项主要措施。
关键词高炉强化冶炼;意义;措施高炉强化冶炼,是指使高炉生产达到高产、优质、低耗的一系列技术措施,主要是通过采用精料、大风量、高风温、高顶压、低硅冶炼、提高喷煤比和富氧率及强化高炉操作管理等手段。
炉强化冶炼是决定炼铁生产系统及高炉操作状态的重要指标,是一项重大的节能增产技术,既可降低高炉燃料比,又可提高利用系数,也可减少炼钢熔剂消耗,缩短炼钢冶炼时间,降低工序能耗,是炼铁生产技术现代化的一项重要内容。
随着高炉冶炼技术的不断革新进步,能源和资源的日益紧张和短缺,高炉强化冶炼技术越来越受到倍加重视。
1高炉强化冶炼的意义高炉强化冶炼是实现高炉增产、节能,是高炉各项冶炼技术综合合理利用,是增铁降耗的重要途径,是高炉冶炼发展的趋势。
对炼钢来说,优质的炼钢铁水可实现无渣或少渣冶炼,缩短炼钢冶炼时间,也可减少炼钢熔剂消耗,降低能耗和费用。
强化冶炼是提高高炉利用系数、提高产量、减少燃料消耗、降低生铁成本、降低工序能耗的重要因素。
同时,也是改善生铁质量的重要途径。
高炉强化冶炼技术的应用,利用系数的提高、焦比和生铁含硅量的降低是炼铁生产水平的一大进步,是炼铁操作技术的一个新水平,成为近年来引人注目的一项技术。
铁水是氧气顶吹转炉的主要金属料,占装入量的70 %-100 %,铁水的化学热与物理热是氧气顶吹转炉炼钢的主要热源。
铁水含硅量直接关系到转炉炼钢的经济技术指标,是铁钢系统平衡的关键。
随着炼钢技术的飞速发展和新技术的应用,炼钢生产的节奏越来越快,在原燃料供应和资源日趋紧张的条件下,铁前系统明显能力不足,为了进一步满足后续生产的需求,增产节焦,节能降耗,高炉强化冶炼是必然的发展趋势。
2我国高炉强化冶炼的主要措施最近10年来,国内外高炉强化冶炼技术有了新一的进展和突破。
钢铁冶炼技术研究一、前言钢铁冶炼技术是现代工业发展的重要基础,也是国民经济发展不可或缺的核心支撑。
本文将分为以下几个章节,对钢铁冶炼技术的研究进行探讨。
二、钢铁冶炼技术的发展历程钢铁冶炼技术的发展历程可以追溯到古代。
早在公元前2000年的商朝时期,中国就开始使用青铜冶炼技术。
随着时间的推移,古代的冶炼技术逐渐发展,金属制品的制造能力也得到了提高。
到了近代,随着工业革命的到来,钢铁冶炼技术经历了一次又一次的创新和突破。
19世纪初,英国工程师亨利·贝塞麦(Henry Bessemer)发明了转炉法,这一技术的出现极大地提高了钢铁的生产效率。
之后,马丁窑法和开炉法的出现进一步推动了钢铁冶炼技术的发展。
三、传统钢铁冶炼技术的特点1. 高能耗:传统的钢铁冶炼技术在炼钢的过程中需要消耗大量的能源,例如高炉法需要大量的焦炭和煤炭。
2. 高污染排放:由于传统冶炼技术采用的废气处理设备相对简单,造成了大量的污染物排放,对环境造成严重破坏。
3. 生产周期长:传统的钢铁冶炼技术生产周期较长,需要大量的时间和人力投入,生产效率低下。
四、新型钢铁冶炼技术的研究进展为了解决传统钢铁冶炼技术存在的问题,许多国家开始积极开展新型钢铁冶炼技术的研究。
以下是一些新型钢铁冶炼技术的研究进展。
1. 激光辅助冶炼技术:激光辅助冶炼技术是一种将激光能量引入冶炼过程中的新型技术。
它可以在冶炼过程中实现快速加热和精确控制温度,从而提高生产效率和质量。
2. 电弧炉冶炼技术:电弧炉冶炼技术是一种将电能转化为热能的冶炼技术。
利用电弧炉可以高温融化金属,并通过熔炼、精炼等工序来得到高质量的钢铁产品。
3. 低温粉末冶金技术:低温粉末冶金技术是一种不需要高温和冶炼炉的钢铁冶炼技术。
它通过粉末冶金工艺将金属粉末压制成形,然后进行烧结或热处理,最终得到钢铁制品。
五、新型钢铁冶炼技术的应用前景采用新型钢铁冶炼技术可以实现钢铁产业的可持续发展,并为节能减排作出贡献。
冶金-连铸-炼钢-炼铁-毕业论文毕业设计(论文)学校:重庆科技学院专业:冶金工程概论班级:2015级能化一班学生:龚禄星学号:**********指导教师:***摘要溅渣护炉技术作为一项工艺简单、综合经济效益高的新技术,正别外国许多厂家推广、使用,分析了该技术的优势及存在的问题和解决办法,以及该技术的应用现状和应用前景。
转炉溅渣护炉是在出钢后,将转炉内留渣的粘度和氧化镁含量调整到合适的范围,在车间原有的氧枪或另设专用喷枪,向氧化镁含量、高粘度的炉渣喷一定压力和流量的氮气,将粘渣吹溅到炉衬上全面涂挂、冷却、凝固成一层炉渣质的保护层,避免了在冶炼时炉衬和炉渣的直接接触,从而起到减缓耐火材料的蚀损,延长转炉炉龄的作用。
溅渣护炉作为一项实用技术,经过国内外许多钢厂实践后,对提高转炉炉龄和降低耐火材料消耗的效果非常显著。
关键词:溅渣护炉;转炉;应用目录1存在问题及解决办法 (1)2溅渣护炉工艺的冶金因素及其优势 (2)3国外溅渣炉技术的发展 (3)4国内转炉炉龄现状及溅渣护炉技术的发展 (5)5应用现状及应用前景 (6)致谢信 (7)参考文献 (8)1存在问题及解决办法任何一项技术的应用不可能没有缺陷,在一些早期设备上,氧枪结瘤就是一个问题。
溅渣技术使用后,往往使枪结瘤出现次数增加。
实践证明,在溅渣过程中,若炉内残留少量钢水,氧枪结瘤将更加严重。
解决这个问题,有几种方法证明是有效的。
第一,有充足冷却水的炉子不出现结瘤问题;第二,将用于吹炼的热氧枪移走,换上冷枪完成溅渣,氧枪结瘤几乎完全消除。
这表明氧枪结瘤与温度和热量的传递有关。
渣子和冷枪的表面结合并不紧密,如果在溅渣时冷凝钢不出现在氧枪上,那就不会再氧枪上形成粗糙的外壳以使炉渣粘附其上。
溅渣后将氧枪停放在支架上,形成的渣壳将冷却,并与氧枪分离,脱落。
使用底吹搅拌技术的BOF转炉对溅渣技术的应用提出了新的要求。
在溅渣时炼钢工必须小心,不能使炉底的渣太多;氮气的流速必须足够高,以便将炉渣吹离炉底;另外要调整经过透气砖喷吹气体的压力、流量。
炼钢中脱磷的研究1.前言一般情况下,磷是钢材中的有害成分,使钢具有冷脆性。
磷能溶于a-Fe中(可达1. 2%),固溶并富集在晶粒边界的磷原子使铁素体在晶粒问的强度大大增高,从而使钢材的室温强度提高而脆性增加,称为冷脆。
但含磷铁水的流动性好,充填性好,对制造畸形复杂铸件有利。
此外,磷可改善钢的切削性能、易切削钢中磷含量可达0.08%一0.15%。
2.转炉的脱磷2.1转炉脱磷的基本原理通常认为,磷在钢中是以[Fe3P]或[Fe2P]的形式存在,为方便起见,均用[P]表示。
炼钢过程中的脱磷反应是在金属液与熔渣界面进行,首先是[P]被氧化成(P2O5),然后与(CaO)结合成稳定的磷酸钙,其反应式可表示为:2[P]+5(FeO)+4(CaO)==(4CaO·P2O5)+5[Fe]或2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO2·P2O5)+5[Fe]2.2影响脱磷的因素磷的氧化在钢渣界面进行,按炉渣分子理论的观点,反应式如下:2[P]+5(FeO)=(P2O5)+5[Fe]---Q1(1)3(FeO)+(P2O5)=(3 FeO·P2O5)---Q(2)(3 FeO·P2O5)+4(CaO)= (4CaO·P2O5)+ 3(FeO)---Q(3)有式(1),(2),(3)可推导出(4):2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5[Fe]---(4)式(4)表明,高碱度、高氧化性渣对脱磷有利,去磷是放热反应,故从热力学讲低温条件有利于去磷反应的进行。
(1)氧化性对炉渣去磷能力影响的理论分析由上式不难看出(FeO)在脱磷过程中起双重作用,一方面作为磷的氧化剂起氧化磷的作用;另一方面充当把(P2O5)结合成(3 FeO·P2O5)的基础化合物的作用。
可以认为渣中存在(FeO)是去磷的必要条件。
由于(3 FeO·P2O5)在高于1470℃时不稳定的,因此只有当熔池内石灰熔化后生成稳定的化合物(4CaO·P2O5)才能达到去磷的目的。
简要评述了我国连铸技术的发展概况,传统连铸技术的发展,薄板坯连铸技术发展以及薄带坯连铸技术发展。
对提高连铸机生产率和连铸坯质量的技术措施进行了讨论。
主要对连铸生产的工艺流程、车间组成和工艺布置进行设计,并对连铸机的几个主要工艺设备:钢包及其运载设备、中间包及其运载设备、结晶器及振动装置、拉矫和引锭装置、切割装置进行了设计计算。
除此之外对连铸车间的一些主要附属设施进行了选择并给出了其技术性能参数。
另外对薄板坯连铸连轧技术工艺特点和非正弦振动在板坯连铸机上的应用进行专题论述。
非正弦振动方面介绍了安钢引进的VAI板坯连铸机液压振动的振动特点,讨论了非正弦反向振动的各项振动参数,降低结晶器摩擦阻力、提高保护渣耗量,而且可以在低拉速下保证较低的振痕深度,又能在高拉速下保证操作的安全性。
并结合生产实践,指出该振动形式对防止粘结漏钢和改善铸坯表面质量有明显作用。
关键字:连铸;薄板坯;连铸车间摘要 (2)目录 (3)前言 (4)1我国连铸技术发展 (5)1.1连铸比速增长 (5)1.2连铸机数量增长较快 (5)1.3高效连铸技术普遍应 (5)1.4薄板坯连铸-连轧流程应用(TSCR) (6)2传统连铸技术的发展 (7)2.1提高连铸机生产率的途径 (7)2.2提高连铸坯质量技术 (10)3薄板坯连铸技术的发展 (12)3.1板坯连铸工艺的发展 (12)3.2薄板坯连铸的发展与应用 (13)3.3薄板坯连铸凝固特点 (15)3.4薄板坯连铸工艺设备特点 (16)3.5薄板坯连铸生产中的几个问题 (16)4中等厚度板坯连铸技术发展 (19)5薄带连铸技术发展 (21)5.1薄带连铸技术开发 (21)5.2薄带连铸技术工艺特点 (22)5.3薄带连铸技术发展 (22)6结语 (24)7参考文献 (26)8感谢 (27)前言近年来,我国经济的快速增长,特别是工业和基本建设的加速,促进了钢铁工业的发展。
我国已成为世界上钢铁消费和钢铁生产大国,粗钢产量和消费量占世界总量的比例分别由1992年的11.2%和11.9%跃升到2002年的20.1%和25.8%,2002年钢产量达到1.82亿t。
由于连铸技术具有显著的高生产效率、高成材率、高质量和低成本的优点,近二三十年已得到了迅速发展,目前世界上大多数产钢国家的连铸比超过90%。
连铸技术对钢铁工业生产流程的变革、产品质量的提高和结构优化等方面起了革命性的作用。
我国自1996年成为世界第一产钢大国以来,连铸比逐年增加,2003年上半年连铸比已经达到了94.65%。
连铸即为连续铸钢(英文,Continuous Steel Casting)的简称。
在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中,使用钢水凝固成型有两种方法:传统的模铸法和连续铸钢法。
而在二十世纪五十年代在欧美国家出现的连铸技术是一项把钢水直接浇注成形的先进技术。
与传统方法相比,连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量,节约能源等显著优势。
从上世纪八十年代,连铸技术作为主导技术逐步完善,并在世界各地主要产钢国得到大幅应用,到了上世纪九十年代初,世界各主要产钢国已经实现了90%以上的连铸比。
中国则在改革开放后才真正开始了对国外连铸技术的消化和移植;到九十年代初中国的连铸比仅为30%。
连续铸钢的具体流程为:钢水不断地通过水冷结晶器,凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出,经喷水冷却,全部凝固后切成坯料的铸造工艺过程。
1 我国连铸技术发展1.1 连铸比迅速增长统计数字显示,2002年我国连铸比为93.7%,2003年上半年全国连铸比达到94.65%,已超过了世界8970%平均连铸比的水平;我国连铸比已达到发达国家的水平,连铸比将要达到饱和状态。
1.2 连铸机数量增长较快我国连铸机的数量如表1所示(统计到2002年12月)。
由表1可知:与工业发达国家相比,我国连铸机的台数最多;现有连铸机年生产能力可达29亿t,实际连铸机产能还大有潜力。
表1 国内连铸机统计机型台数/台流数/流年产能/万t说明小方坯211 783 8983.50 ≤150mm×150mm 方、矩坯218 781 9902 >150mm×150mm板坯91 120 8383 板方兼用者按板坯计薄板坯10 10 1262 薄板坯连铸连轧圆坯20 52 511.25 以生产圆坯为主者按圆坯异型坯 1 3 63合计551 1749 29204.75 有几家方案未确定者(如广东、福建等)尚未计入1.3 高效连铸技术普遍应用采用了高拉速、高作业率、高连铸炉数、高质量的连铸技术,40%~50%小方坯连铸机进行了高效化改造,流产量达到15~20万t/a,7~10天连浇生产,铸坯无清理率达95%以上,做到了产量与质量的统一和炉机匹配统一。
1.4 薄板坯连铸-连轧流程应用(TSCR)全球已建成54流连铸-连轧生产线,年生产能力为5500万t;我国已建和在建13流生产线,年生产能力达到1400万t(见表2),占全球总产量的1/4;中国CSP钢产量(1050万t)与美国CSP产量(1000万t)相当。
表2 我国薄板坯连铸连轧生产装备一览本钢1流直弧型FTSR90~85×850~17501502005.52 传统连铸技术的发展2.1 提高连铸机生产率的途径提高连铸机产量,主要是从提高连铸机拉速和提高连铸机作业率两方面着手。
2.1.1 提高连铸机拉速连铸机拉速的提高受出结晶器坯壳厚度、液相穴长度(冶金长度)、二次冷却强度等因素的限制。
要针对连铸机的不同情况,对连铸机进行高效化改造。
小方坯连铸机高效化改造的核心就是提高拉速。
拉速提高后,为了保证出结晶器坯壳不漏钢,其核心技术就是优化结晶器锥度,开发新型结晶器,包括:Concast的凸模结晶器(CONVEX MOLD);Danieli自适应结晶器(DANAM);VAI的钻石结晶器(DIAMOLD);Paul Wurth的多锥度结晶器。
虽然结晶器名称不相同,但其实质就是使结晶器锥度与坯壳收缩相一致,不致于产生气隙而减慢传热,影响坯壳均匀性生长。
目前,国际上小方坯铸机拉速达到的水平见图1和表3。
图1 方坯尺寸与拉速关系表3 小方坯铸机拉速小方坯铸机拉速的提高,表现为单流产量的提高。
从世界连铸发展的历程来看,20世纪70、80、90年代连铸机的单流年产量分别为5~6、8~10、15~16万t。
我国钢材生产结构是长型材较多,板材比较低(约40%),反映在连铸机建设上是中小型钢厂建设小方坯连铸机较多。
据统计,我国共建小方坯连铸机280台978流,年产量近6000万t,平均单流年产量约为6万t。
与国外比较,连铸机生产率还较低。
为提高连铸机生产率,从20世纪90年代以来,我国对旧有小方坯连铸机进行了高效化改造,如120mm×120mm 方坯拉速由2.0m/min提高到3.0~4.0m/min,150mm×150mm方坯拉速由1.5m/min提高到2.5~3.0m/min。
目前,我国不少钢厂的小方坯连铸机经过高效化改造后,单流年产量已达到15~20万t的国际水平。
板坯连铸机拉速的水平如表4所示。
目前板坯厚度为200~250mm的拉速在1.6~2.0m/min左右,单流年产量达到200万t。
如果说提高拉速是小方坯连铸机高效化的核心,那么板坯连铸机高效化的核心就是提高连铸机作业率。
这是因为板坯连铸机的拉速受炉机匹配条件及铸机本身冶金长度的限制不可能有较大的变化,以及由于过高拉速所造成的漏钢危害,对板坯连铸机的影响远远高于小方坯连铸机。
从原则上讲,连铸机提高拉速措施有:结晶器优化技术;结晶器液面波动检测控制技术;结晶器振动技术;结晶器保护渣技术;铸坯出结晶器后的支掌技术;二冷强化冷却技术;铸坯矫直技术;过程自动化控制技术。
拉速提高了,铸坯内部疏松、偏析缺陷加重,夹杂物增加。
高拉速与高质量是相互矛盾的,因此应根据钢种和产品用途,采取相应的技术措施,把高拉速和高质量的矛盾统一起来,以获得最佳经济效益。
2.1.2 提高连铸机作业率表5为20世纪连铸机世界平均水平指标。
由表5可知,连铸机的作业率和浇注率逐年提高。
但是我国连铸机作业率行业内差距较大。
据统计,我国连铸机平均作业率2000年为63%,2001年为64.8%,2002年为63.8%,与世界平均水平差距较大。
国外有不少钢厂板坯连铸机拉速不高,而单流产量却很高,如美国A.K.Ashland钢厂的板坯铸机,浇240mm×1160~1750mm板坯,工作拉速为1.78m/min,单流年产量达到220万t,连铸机有钢作业率为98%。
这说明对板坯连铸机高效化改造核心不是提高拉速,而是要设法提高铸机作业率以提高连铸机的生产率。
表4 高效板坯连铸技术经济指标表5 20世纪连铸机指标(1世界平均水平1)/% 板坯大方坯小方坯70年代中35~38 1.7 0.25 0.18 期80年代末~60 1.86 0.35 0.1890年代>90 2~3 0.4 0.60提高连铸机作业率的技术有:(1)长时间浇注多炉连浇技术:异钢种多炉连浇;快速更换长水口;在线调宽;结晶器在线快速调厚度(只需25~30min);在线更换结晶器(小方坯);中间包热循环使用技术;防止浸入式水口堵塞技术。
(2)长时间浇注连铸机设备长寿命技术:长寿命结晶器,每次镀层的浇钢量为20~30万t;长寿命的扇形段,上部扇形段每次维修的浇钢量100万t,下部扇形段每次维修的浇钢量300~400万t。
(3)防漏钢的稳定化操作技术:结晶器防漏钢预报系统;结晶器漏钢报警系统;结晶器热状态运行检测系统。
(4)缩短非浇注时间维护操作技术:上装引锭杆;扇形段自动调宽和调厚技术;铸机设备的快速更换技术;采用各种自动检测装置;连铸机设备自动控制水平。
提高板坯连铸机设备坚固性、可靠性和自动化水平,达到长时间的无故障在线作业,是提高板坯连铸机作业率水平的关键。
2.2 提高连铸坯质量技术连铸坯的质量概念包括:铸坯洁净度(钢中非金属夹杂物数量,类型,尺寸,分布,形态);铸坯表面缺陷(纵裂纹,横裂纹,星形裂纹,夹渣);铸坯内部缺陷(中间裂纹,角部裂纹,中心线裂纹,疏松,缩孔,偏析)。
连铸坯质量控制战略是:铸坯洁净度决定于钢水进入结晶器之前的各工序;铸坯表面质量决定于钢水在结晶器的凝固过程;铸坯内部质量决定于钢水在二冷区的凝固过程。
2.2.1提高连铸坯洁净度技术(1)连铸坯洁净度评价包括:钢总氧量T[O];钢中微观夹杂物(<50μm);钢中大颗粒夹杂物量(>50μm)。
不同产品对钢中洁净度要求如表6所示。
(2)连铸坯洁净度是一个系统工程。
就连铸过程而言,要得到洁净的连铸坯,其任务是:炉外精炼获得的“干净”钢水,在连铸过程中不再污染;连铸过程中应创造条件在中间包和结晶器中使夹杂物进一步上浮去除。