(三)保护浇注,连铸坯质量,新技术
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《连续铸钢操作与控制》课程标准一、课程性质和任务本课程是钢铁智能冶金技术专业的专业核心课程。
《连续铸钢操作与控制》是培养冶金行业从事连铸技术工作的必修课。
课程以连续铸钢生产的全过程为工作对象,面向的主要岗位包括大包浇注、中包浇注、连铸主控、连铸切割、铸坯质检等,主要培养学生在充分掌握连铸理论的前提下,能对主要岗位进行正确操作,运用所学理论知识解决连铸生产复杂问题,能够进行连铸坯质量控制、产品设计、工艺设计,以及具有连铸技术创新与应用等专业能力,同时注重培养学生的社会能力和职业素养,使学生成长为有能力的连铸人才。
二、课程教学目标本课程是为培养和提高学生具备专业能力、方法能力、社会能力。
(一)知识教学目标:(1)掌握连续铸钢生产技术的国内外发展概况与特点;(2)掌握连续铸钢的基本概念、基本原理、工艺过程;(3)掌握主要设备的结构与原理等,能画出设备简图;(4)掌握主要设备的性能,并能说明主要设备的特点;(5)掌握连续铸钢生产技术的主要技术经济指标;(6)掌握连铸机分类的有关知识,具有选择机型能力;(7)掌握铸坯的形成过程和影响因素;(8)掌握和计算浇铸温度、拉坯速度、冷却制度等参数;(9)掌握连铸生产时各参数对铸坯质量影响;(10)掌握和总结影响铸坯质量的因素;(11)掌握连续铸钢生产技术新技术、新工艺。
(二)能力培养目标:(1)具有识别和选用连铸常用耐火材料能力;(2)具有识别和选用连铸常用功能材料能力;(3)具有连铸计算机仿真操作能力;(4)具有检查和使用连铸设备和使用工器具能力;(5)具有连铸开浇前的准备工作能力;(6)能进行连铸开浇能力;(7)具有控制二冷强度、拉坯矫直以及脱锭工作能力;(8)具有连铸坯切割以及停浇操作能力;(9)具有铸坯精整能力;(10)具有分析铸坯缺陷的特征,并根据缺陷分析原因能力;(11)具有分析生产事故的特征,分析原因并解决能力;(12)具有根据生产要求对工艺过程进行调整,并能分析相关工艺规程能力。
1 合金钢的凝固特性与普通碳钢有哪些不同?合金钢的凝固特性与普通碳钢有所不同,主要体现在以下几个方面:(1)合金钢中合有活泼元素。
如不锈钢中含有Cr、Al、Ti等元素,这些元素易与氧和氮发生反应,生成高熔点的化合物,悬浮于钢被中,既影响了钢液的可浇性,又给铸坯质量带来一些危害。
(2)凝固温度区间发生变化。
合金元素会使钢的固相线和液相线温度区间发生变化,合金元素含量较高时,温度区间会发生较大变化,选择钢液过热度、确定二冷制度时要给予充分考虑。
(3)形成凝固组织。
合金元素及其含量不同会形成不同的凝固组织,有些元素会使铸坯裂纹倾向增加。
(4)物理性能发生变化。
合金元素会使钢的导热系数、热膨胀系数等物理特性发生变化。
一般合金钢的导热系数比碳钢小,而凝固收缩量比碳钢大。
(5)钢的高温性能发生变化。
合金元素会使钢的高温性能发生变化,对钢的热延性曲线有重要影响。
因此,二冷区冷却强度及配水制度要根据所浇钢种实测的脆性温度范围确定。
(6)裂纹的敏感性。
裂纹的敏感性取决于所浇的钢种,是综合因素作用的结果。
2 合金钢连铸工艺有哪些特点?合金钢连铸工艺与碳钢相比有以下特点:(1)根据所浇钢种的需要,对钢液的纯净度、成分和浇注温度,尤其是对微量元素含量的控制,都要求达到规定值。
为此,特殊钢连铸必须配备炉外精炼设备。
(2)结晶器应采用高频率、小振幅的振动。
(3)选用性能良好的保护渣和全过程的保护浇注,保证铸坯质量。
(4)最好使用大容量、深熔池、砌有挡墙(坝)的中间罐,充分发挥中间罐的冶金功能。
(5)应选用合适的耐火材料,以减少消耗和提高钢的纯净度。
(6)采用结晶器器面自动控制,减少液面波动。
3 凝固沟的危害是什么?凝固沟在结晶器内钢液液面起伏的情况下才会出现。
液面上升时,不但振痕间距增加,振痕深度增加,而且还产生弯月面的溢流,形成凝固沟。
冷轧薄板表面的主要缺陷是裂缝,裂缝来源于结晶器保护渣、夹杂物和氩气气泡被裹在凝固沟的下方。
目录摘要 (1)ABSTRACT (2)引言 (3)1 连铸坯的形状质量控制 (4)1.1鼓肚变形 (4)1.1.1 鼓肚产生的原因 (4)1.1.2 采取的措施 (4)1.2菱形变形(脱方) (4)1.2.1 脱方成因 (5)1.2.2 减少脱方的措施 (5)1.3圆铸坯变形 (6)1.3.1 椭圆形变形 (6)1.3.2 不规则变形 (6)2 连铸坯的表面质量控制 (7)2.1振动痕迹 (7)2.2表面裂纹 (7)2.2.1 表面纵裂纹 (7)2.2.2 表面横裂纹 (8)2.3表面夹渣 (10)2.3.1 表面夹渣形成的原因 (10)2.3.2 解决表面夹渣的方法[5] (11)2.4保护渣性能对连铸圆坯表面质量的影响[7] (11)3 连铸坯的内部质量控制 (13)3.1连铸坯的中心裂纹 (13)3.1.1内部裂纹产生的原因及预防措施 (13)3.2连铸坯的内部夹杂物 (14)3.2.1夹杂物的分类 (15)3.2.2 夹杂物的来源[9] (15)3.2.3 连铸坯中夹杂物的控制方法[10] (16)结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)摘要连铸坯质量决定着最终产品的质量。
从广义来说所谓的连铸坯质量是得到严格产品所允许范围以内,叫合格产品。
连铸坯质量是从一下几个方面进行评价的:1. 连铸坯的外观形状:是指连铸坯的几何尺寸是否符合规定的要求。
与结晶器内腔尺寸和表面状态及冷却的均匀程度有关。
2. 连铸坯的表面质量:主要是指连铸坯表面是否存在裂纹,夹渣等缺陷。
连铸坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生的,与浇注温度,拉坯速度,保护渣性能,浸入式水口的设计,结晶式的内腔形状,水缝均匀情况,结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。
3. 连铸坯的内部质量:是指连铸坯是否具有正确的凝固结构,以及裂纹,偏析,疏松等缺陷程度。
二冷区冷却水的合理分配,支撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。
连铸工作中的改进方案和总结。
一、连铸工作中的改进方案1.技术创新随着科学技术的不断进步,各种连铸新技术不断涌现,比如气体加热控制、多级同步振动控制技术等。
这些新技术可以提高连铸的效率和质量,在连铸工作中得到广泛的应用。
2.生产流程细化为了提高产品的生产效率和质量,连铸的生产流程需要进行细化。
通过对生产流程进行细化,可以避免操作不当的情况发生,提高生产效率和产品质量。
3.机械设备改进连铸机械设备的改进也可以提高生产效率和产品质量。
比如,通过采用先进的轻质材料、合理布局,可以减少机械设备的重量和体积,从而降低机械设备的能耗,提高连铸设备的运行效率。
4.人员培训人员培训是连铸工作中最为重要的一环。
为了提高人员的技术能力和质量意识,可以采用工作班组培训、技能大赛等方式进行人员培训,并根据人员的实际情况进行个性化培训,提高人员的综合素质。
二、连铸工作中的总结1.高品质的原材料在连铸工作中,高品质的原材料是保证产品质量的基础。
因此,在原材料采购时,一定要选择质量好、纯度高的原材料。
2.加强管理和监控为了确保连铸工作的正常进行,必须要加强对生产过程的管理和监控。
通过实时监测,可以及时发现和解决生产过程中的问题,避免问题扩大并影响生产效率和产品质量。
3.用先进技术提升质量为了确保连铸生产的高效率和高质量,必须使用先进技术。
只有掌握了先进技术,才能不断提升连铸生产的效率和质量。
4.确保生产安全安全是连铸工作中最为重要的一环。
为了确保生产过程的安全,必须严格遵守生产规程,在工作过程中注意安全,提高员工的安全意识,加强设备的安全保障。
连铸工作中的改进方案和总结可以提高生产效率和产品质量,以适应市场需求的不断增长。
通过不断探索和发展,连铸技术和生产工艺将会得到更加广泛的应用,为实现精准制造和高质量发展做出贡献。
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。
连铸的生产工艺流程: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。
实际生产中需采取在钢包内调整钢水温度的措施:1)钢包吹氩调温2)加废钢调温3)在钢包中加热钢水技术4)钢水包的保温中间包钢水温度的控制一、浇铸温度的确定浇铸温度是指中间包内的钢水温度,通常一炉钢水需在中间包内测温3次,即开浇后5min、浇铸中期和浇铸结束前5min,而这3次温度的平均值被视为平均浇铸温度。
浇铸温度的确定可由下式表示(也称目标浇铸温度):T=TL+△T 。
二、液相线温度:即开始凝固的温度,就是确定浇铸温度的基础。
推荐一个计算公式: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、钢水过热度的确定钢水过热度主要是根据铸坯的质量要求和浇铸性能来确定。
钢种类别过热度非合金结构钢10-20℃铝镇静深冲钢15-25℃高碳、低合金钢5-15℃四、出钢温度的确定钢水从出钢到进入中间包经历5个温降过程:△T总=△T1+△T2+△T3+△T4+△T5△T1出钢过程的温降;△T2出完钢钢水在运输和静置期间的温降(1.0~1.5℃/min);△T3钢包精炼过程的温降(6~10℃/min);△T4精炼后钢水在静置和运往连铸平台的温降(5~1.2℃/min);△T5钢水从钢包注入中间包的温降。