中间包冶金发展概况
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《连续铸钢》论文论文题目:连铸技术发展现状综述作 者: ___________________________专 业 名 称: ___________________________指 导 教 师: ___________________________李昌齐 冶金工程 刘宇雁连铸技术发展现状综述李昌齐(08冶金1班0861107143)摘要:阐述了我国连铸技术的发展状况及其与工业发达国家之间的差距,系统地归纳和总结了连铸设备及其关键技术,并就今后我国连铸技术的发展方向进行了探讨。
关键词:连铸技术;连铸设备;发展现状引言连铸是把液态钢用连铸机浇注、冷凝、切割而直接得到铸坯的工艺。
它是连接炼钢和轧钢的中间环节,是炼钢生产厂(或车间)的重要组成部分。
一台连铸机主要是由盛钢桶、中间包、中间包车、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却装置、拉坯矫直装置、切割装置和铸坯运出装置等部分组成的。
连铸技术的应用彻底改变了炼钢车间的生产流程和物流控制,为车间生产的连续化、自动化和信息技术的应用以及大幅度改善环境和提高产品质量提供了条件。
此外,连铸技术的发展,还会带动冶金系统其他行业的发展,对企业组织结构和产品结构的简化与优化有着重要的促进作用。
1 连铸技术1.1连铸和模铸的比较优点图1是模铸工艺流程和连铸工艺流程的比较。
可以看出二者的根本差别在于模铸是在间断情况下,把一炉钢水浇铸成多根钢锭,脱模之后经初轧机开坯得到钢坯;而连铸过程是在连续状态下,钢液释放显热和潜热,并逐渐凝固成一定形状铸坯的工艺过程。
[1]钢在这种由液态向固态的转变过程中,体系内存在动量、热量和质量的传输,相变、外力和应力引起的变形,这些过程均十分复杂,往往耦合进行或相互影响。
[2]连铸工艺具有如下优点[3]:(1)简化了铸坯生产的工艺流程,省去了模铸工艺的脱模、整模、钢锭均热和开坯工序。
流程基建投资可节省40%,占地面积可减少30%,操作费用可节省40%,耐火材料的消耗可减少15%。
改善钢水洁净度的中间包新技术高运明 倪红卫(武汉科技大学)摘 要 铸坯质量很大程度上取决于中间包向结晶器提供钢水的洁净程度,简述了当今国外提高钢水洁净度的中间包相关新技术。
关键词 中间包 夹杂物 钢水清洁度 连铸Advanced Tundish T echniques for Improving Steel CleanlinessG ao Y unming Ni H ong wei(Wuhan University of Science &T echnology )Abstract Slab quality greatly depends on cleanliness of m olten steel provided from a tundish to a m ould.This paper briefly describes s ome relative new tundishtechniques for im proving steel cleanliness in other countries.K eyw ords tundish inclusion m olten steel cleanliness continuous casting联系人:高运明,讲师,湖北省武汉市(430081)武汉科技大学材料与冶金学院1 前 言中间包已由开始用作钢液的储存器和分配器发展成为连铸过程中最重要的钢液精炼设备。
据日本鹿岛厂的实验结果指出,从冶炼设备出钢经钢包和中间包,如不加以保护,连铸钢液中将有约70%的夹杂(内在夹杂、外来夹杂)来自于中间包。
这些夹杂在中间包内如不加以分离,将对铸坯质量和冶金工艺产生严重危害。
为减少中间包钢液夹杂,或防止中间包夹杂进入结晶器,国内外一些钢厂已采取了相当多的措施,如扩大中间包容量(包括提高中间包钢水液位)、采用“H ”型中间包,使钢液夹杂有充分时间上浮;设置堰、坝、多孔挡墙,安装石灰质过滤器,来改善中间包钢液流动状态或吸收夹杂;往中间包钢液内吹氩以促进夹杂上浮;使用碱性包衬、高碱度w (CaO )Πw (SiO 2)≥10)中间包覆盖渣来减少污染、吸收夹杂;采用长水口、中包密封技术减少中间包钢水二次氧化;加热中间包钢液特别是采用感应加热,分离夹杂物;安装钢包下渣电磁检测设备,预防下渣等等,都取得了一定效果,有些技术已成为连铸过程中的标准化作业。
冶金行业发展历程
冶金行业的发展历程是一个漫长而复杂的过程,它伴随着人类文明的进步和工业化的进程。
从最初的石器时代到现代的高度发达的工业社会,冶金行业在人类的生产生活中扮演着重要的角色。
在古代,冶金行业主要是为了满足农业和手工业的需求。
人们开始使用火来熔炼矿石,制造出各种工具和武器。
随着人们对金属的认知和需求的不断增加,冶金技术也不断得到发展和提升。
到了中世纪,冶金行业得到了进一步的发展。
随着采矿和熔炼技术的进步,人们可以大规模地生产金属,这使得制造业得以迅速发展。
同时,冶金行业也开始涉及到钢铁、有色金属等更广泛的领域。
进入工业革命时期,冶金行业迎来了巨大的变革。
随着科学技术的进步和工业化生产的普及,冶金行业的生产规模和效率得到了极大的提升。
钢铁、有色金属等材料的广泛应用,推动了工业化进程的加速。
进入20世纪,随着科技的不断进步和经济的快速发展,冶金行业迎来了更多的机遇和挑战。
新材料、新工艺、新设备的出现和应用,推动了冶金行业的不断升级和变革。
同时,环境保护和资源可持续性也成为冶金行业面临的重要问题。
进入21世纪,随着全球化和信息化的发展,冶金行业面临着更多的机遇和挑战。
新兴市场的崛起、资源短缺、环境保护等问题成为冶金行业发展的关键因素。
同时,科技创新和绿色发展也成为冶金行业的重要发展方向。
总的来说,冶金行业的发展历程是一个不断创新、发展和变革的过程。
未来,随着科技的不断进步和社会需求的不断变化,冶金行业将继续面临着新的机遇和挑战。
只有不断创新、适应变化,才能推动冶金行业的持续发展。
:中间包主要结构概述摘要:随着炼钢技术的不断发展,对连铸钢的清洁度和铸坯质量的要求也越来越高。
中间包内钢液的流动状态,对延长钢水在中间包内的停留时间,减少卷渣和改善夹杂物的上浮去除有着重要的作用,直接影响着连铸坯的质量。
包内钢液的流动状态,对延长钢水在中间包内的停留时间,减少卷渣和改善的上关键词:中间包;物理模拟;数学模拟;控流装置; 结构1 概述中间包是钢水连铸工艺中一个不可缺少的重要容器,也是炼钢工艺中的最后一个容器,主要起稳定钢水流量、去夹杂、分流和保证钢水连续浇铸不断流的作用。
其是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器,首先接受从钢包浇下来的钢水,然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。
按照中间包功能结构可分三个部分:一是衬体部分,它包括中间包的容器底部和侧壁用耐火材料,通常由保温层、永久衬、工作衬和冲击垫组成,这部分是中间包用耐火材料中用量最大的;二是滤渣部分,包括挡渣墙、挡渣堰、稳流器、气幕、陶瓷过滤器等,主要功能为去渣,净化钢水,提高钢材质量;三是控流部分,由塞棒、定径水口、浸入式水口和滑动水口组成等,是中间包的功能部件,控制钢水浇铸速度,以满足生产需求。
近二十年来,随着连铸工艺的改进,连铸比的提高,钢包的大型化和炼钢效率的提高等,中间包用耐火材料有了很大的发展。
2 中间包的作用通传统的模铸相比,连铸具有提高金属收得率和降低能量消耗的优越性,而减少金属资源和能量的消耗是符合可持续发展要求的。
全连铸的实现使炼钢生产工序简化,流程缩短,生产效率显著提高。
中间包是炼钢生产流程的中间环节,而且是由间歇操作转向连续操作的衔接点。
中间包作为冶金反应器是提高钢产量和质量的重要一环。
无论对于连铸操作的顺利进行,还是对于保证钢液品质符合需要,中间包的作用是不可忽视的。
通常认为中间包起以下作用:2.1 分流作用对于多流连铸机,由多水口中间包对钢液进行分流。
2.2 连浇作用在多炉连浇时,中间包存储的钢液在换盛钢桶时起到衔接的作用。
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。
为什么高效连铸特别强调保证浇注钢水温度2010-03-19 22:02适宜的钢水温度(不同的钢种有不同的温度要求)可使高效连铸生产获得高质量的铸坯;而钢水过热度提高,钢坯坯壳减薄,钢水易于二次氧化,夹杂物增多,耐材严重冲蚀,易出现较肚、漏钢、柱状晶发达、中心偏析严重、缩孔严重等一系列问题。
高效连铸的生产实践和理论都得出了相同结论,即低温浇铸是提高拉速及改善铸坯质量的重要手段之一。
当然,温度低要有界限,温度过低会出现钢水流动性差、水口冻结、夹杂物难以上浮等问题。
所以高效连铸特别强调要保证浇注钢水温度;即钢水浇注温度均匀稳定地保证在规定的范围内。
高效连铸机的钢包支撑装置的特点高效连铸机的钢包支撑无论是回转台还是三包位行走小车,都应该做到换包快捷,易于上水口,易于阻挡下渣,最好能配有耐用的动态称重装置,以适合多炉连浇、保护浇铸等高效连铸的基本要求。
高效连铸机对中间包的要求(1)中间包容量大,钢水液面深度要保证足够的夹杂物上浮时间。
目前,年产60万吨的4机4流高效方坯连铸机中间包容量可达25吨,液面溢流标高900mm。
(2)中间包要有最佳温度场及热流分布(通过内腔形状,坝、挡墙等方法获取),以达到各水口之间的温度尽可能的均匀,即外侧水口与内侧水口温度差在±3℃为好。
(3)高效连铸由于连浇炉数高,要求中间包外壳体及底部不变形;炉衬经久耐用,最好是整体喷涂。
耐材不易腐蚀脱落污染钢水,尤其水口要经久耐用,最好配置水口快速更换装置。
高效连铸机对中间包车的要求高效连铸机作业率高,因此要求中间包车的事故率要低。
中间包车的升降系统要可靠耐用,升降平稳,以适应保护浇铸的要求。
称重装置尤其应可靠,使用寿命长,保证监控中间包液面高度,使中间包液面稳定,波动小,满足高效连铸的需要。
中间包车的横向移动要平稳精确,保证水口与结晶器的准确对位。
目前小方坯上多采用高低腿门式中间包车,这种中间包车易于操作,采用液压驱动,更快捷、平稳。
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。