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连铸机结晶器总成1、结晶器总成组合式结晶器由结晶器本体、支撑框架以及足锟等部件组成。
结晶器本体由4块铜板及支撑板组合而成，用螺栓连接为一体；支撑框架带有定位、固定装置和冷却水通道；足锟包括支架、锟子、轴承、水管和喷嘴等。
组合式结晶器可以配置液位检测装置、外置式电磁搅拌装置。
2、结晶器结构特点A、结晶器本体两块弧面铜板和两块侧面铜板组合成结晶器内腔，铜板上加工有若干冷却水槽（即水缝），用螺钉将铜板与支承板（也称为背板）连接。
支承板上设有冷却水通道，冷却水从振动台上的供水孔进入支撑框架再进入支承板，再通过支撑框架流回到振动台上的回水孔。
设计时，需要根据冷却水压强核算螺钉连接的受力及强度，并调整连接螺钉数量，直至满足要求。
一般情况下，两排螺钉之间布置5~6条水缝。
结晶器内腔角部的倒角一般采用早弧面和侧面铜板的结合部位垫有带45°斜面的铜质垫板形成；也有直接在侧面铜板上加工出倒斜角斜面的。
铜板厚度一般为45~50mm，主要取决于水缝深度和再加工要求。
可采用的材质有Cu—Ag和Cu—Cr—Zr。
如果连铸机拉速不高，相应铜板热面温度不超过250℃,可以采用Cu—Ag。
随着连铸技术发展和操作水平提高，连铸机拉速也相应提高，结晶器铜板有必要采用Cu—Cr—Zr合金，可以满足热面温度为350℃甚至更高的工况。
目前，国内方坯结晶器铜板次用Cu—Ag和Cu—Cr—Zr的都有，采用Cu—Cr—Zr的日趋增多。
为了提高结晶器使用寿命，铜板都会经过表面处理，即镀层。
典型的镀层材料有Cr、Ni、Ni—Fe、Ni—Co、Co—Ni。
Cr的硬度高，督促呢个化学稳定性好，但Cr与Cu的线膨胀系数差距较大，镀层结合力差，镀层易剥落。
Ni与Cu的结合力好，但其镀层硬度相对较低，高温耐磨性差。
现已很少采用单独镀Cr或Ni得铜板。
Ni—Fe、Ni—Co、Co—Ni都有硬度高、耐磨性好的特点，其中Ni—Fe的化学稳定性较差，其镀层韧性随着硬度增加会降低；Ni—Co的抗热交变性稍差；Co—Ni的材料成本较高。
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。
常规板坯连铸机结晶器技术【保护视力色】【打印】【进入论坛】【评论】【字号大中小】2006-12-0711-07杨拉道刘洪王永洪刘赵卫邢彩萍田松林 (西安重型机械研究所)结晶器是连铸机中的铸坯成型设备, 是连铸机的核心设备之一。
其作用是将连续不断地注入其内腔的钢液通过水冷铜壁强制冷却,导出钢液的热量,使之逐渐凝固成为具有所要求的断面形状和一定坯壳厚度的铸坯,并使这种芯部仍为液相的铸坯连续不断地从结晶器下口拉出.为其在以后的二冷区域内完全凝固创造条件。
在钢水注入结晶器逐渐形成一定厚度坯壳的凝固过程中.结晶器一直承受着钢水静压力、摩檫力、钢水热量的传递等诸多因素引起的的影响.使结晶器同时处于机械应力和热应力的综合作用之下.工作条件极为恶劣.在此恶劣条件下结晶器长时间地工作.其使用状况直接关系到连铸机的性能.并与铸坯的质量与产量密切相关。
因此.除了规范生产操作、选择合适的保护渣和避免机械损伤外.合理的设计是保证铸坯质量、减小溢漏率、提高其使用寿命的基础和关键。
板坯连铸机一般采用四壁组合式（亦称板式）结晶器.也有一个结晶器浇多流铸坯的插装式结构。
结晶器主要参数的确定1 结晶器长度H结晶器长度主要根据结晶器出口的坯壳最小厚度确定。
若坯壳过薄.铸坯就会出现鼓肚变形.对于板坯连铸机.要求坯壳厚度大于10～15mm。
结晶器长度也可按下式进行核算：H=(δ/K)2Vc＋S1＋S2 (mm)式中δ——结晶器出口处坯壳的最小厚度.mmK——凝固系数.一般取K=18～22 mm/min0.5Vc——拉速.mm/minS1——结晶器铜板顶面至液面的距离.多取S1=100 mmS2——安全余量.S=50～100 mm对常规板坯连铸机可参考下述经验：当浇铸速度≤2.0m/min时.结晶器长度可采用900～950mm。
当浇铸速度2.0～3.0m/min时.结晶器长度可采用950～1100mm。
当浇铸速度≥3.0m/min时.结晶器长度可采用1100～1200mm。
连铸工艺与设备知识培训概述连铸工艺是现代钢铁生产中的重要环节，通过连铸工艺可以将熔融钢水以连续的方式铸造成坯料，为后续的轧制、锻造等工序提供原料。
连铸设备是实现连铸工艺的关键，它包括多个组成部分，如铸机、结晶器、钢包、冷却设备等。
本文将对连铸工艺与设备的相关知识进行介绍和培训。
一、连铸工艺1.1 连铸工艺流程连铸工艺主要包括以下几个步骤： 1. 钢水准备：将原料熔炼成钢水，并通过脱气和脱渣等工序进行净化处理。
2. 钢水调质：根据需要，对钢水进行调质处理，以达到所需的成分和性能。
3. 连铸坯料的形成：通过铸机将熔融钢水连续地铸造成坯料。
4. 结晶器冷却：通过结晶器对连铸坯料进行冷却，使其逐渐凝固。
5. 坯料切割：将凝固的连铸坯料切割成所需长度的坯料。
6. 坯料除渣：通过除渣设备对切割后的坯料进行除渣处理。
7. 坯料输送：将除渣后的坯料输送到后续加工工序。
1.2 连铸工艺的优点连铸工艺相比传统铸造工艺具有以下优点： - 高效快速：连铸工艺可以实现钢水的连续铸造，节省了铸造时间。
- 节约资源：连铸工艺可以通过循环使用冷却水和回收废料等措施，减少资源的消耗。
- 产品质量好：由于连铸坯料经过冷却和凝固处理，具有均匀的组织和较高的密度，产品质量好。
- 环境友好：连铸工艺减少了烟尘、废水等污染物的排放，对环境友好。
二、连铸设备2.1 铸机铸机是连铸设备中最重要的组成部分，它主要负责将熔融的钢水铸造成坯料。
铸机通常由铸包、浇口、剪切机构等部分组成。
铸机可以根据需要进行调整，以适应不同尺寸和形状的坯料铸造。
2.2 结晶器结晶器是连铸设备中的另一个重要组成部分，它通过冷却作用使得熔融的钢水逐渐凝固成坯料。
结晶器的结构设计和冷却方式会直接影响坯料的质量和性能。
2.3 钢包钢包是存放熔融钢水的容器，它通常由耐热材料制成。
钢包在连铸过程中起到储存钢水、调质和保温的作用。
2.4 冷却设备冷却设备用于对连铸坯料进行冷却，常见的冷却设备包括水冷器、风冷器等。
常规板坯连铸机结晶器技术
【保护视力色】【打印】【进入论坛】【评论】【字号大中小】2006-12-07
11-07
杨拉道刘洪王永洪刘赵卫邢彩萍田松林 (西安重型机械研究所)
结晶器是连铸机中的铸坯成型设备, 是连铸机的核心设备之一。
其作用
是将连续不断地注入其内腔的钢液通过水冷铜壁强制冷却,导出钢液的热量,使
之逐渐凝固成为具有所要求的断面形状和一定坯壳厚度的铸坯,并使这种芯部
仍为液相的铸坯连续不断地从结晶器下口拉出.为其在以后的二冷区域内完全
凝固创造条件。
在钢水注入结晶器逐渐形成一定厚度坯壳的凝固过程中.结晶器
一直承受着钢水静压力、摩檫力、钢水热量的传递等诸多因素引起的的影响.
使结晶器同时处于机械应力和热应力的综合作用之下.工作条件极为恶劣.在此
恶劣条件下结晶器长时间地工作.其使用状况直接关系到连铸机的性能.并与铸
坯的质量与产量密切相关。
因此.除了规范生产操作、选择合适的保护渣和避免
机械损伤外.合理的设计是保证铸坯质量、减小溢漏率、提高其使用寿命的基础
和关键。
板坯连铸机一般采用四壁组合式（亦称板式）结晶器.也有一个结晶器
浇多流铸坯的插装式结构。
结晶器主要参数的确定
1 结晶器长度H
结晶器长度主要根据结晶器出口的坯壳最小厚度确定。
若坯壳过薄.铸
坯就会出现鼓肚变形.对于板坯连铸机.要求坯壳厚度大于10～15mm。
结晶器长
度也可按下式进行核算：
H=(δ/K)2Vc＋S1＋S2 (mm)
式中δ——结晶器出口处坯壳的最小厚度.mm
K——凝固系数.一般取K=18～22 mm/min0.5
Vc——拉速.mm/min
S1——结晶器铜板顶面至液面的距离.多取S1=100 mm
S2——安全余量.S=50～100 mm
对常规板坯连铸机可参考下述经验：
当浇铸速度≤2.0m/min时.结晶器长度可采用900～950mm。
当浇铸速度2.0～3.0m/min时.结晶器长度可采用950～1100mm。
当浇铸速度≥3.0m/min时.结晶器长度可采用1100～1200mm。
2 结晶器铜板厚度h
铜板厚度的确定是依据热量传热原理和高温下的使用性能.具体说.与铜板材质、镀层、机械性能、拉速、冷却水量的大小和分布等有关。
研究表明.拉速高.铜板应随之减薄；反之.拉速低.铜板应随之增厚。
在考虑上述诸多因素后.铜板的厚度可由下式确定：
h=hm+Δm+δm (mm)
式中 hm——铜板冷却水槽深度.mm
Δm——铜板加工余量.一般取Δm=10～15mm
δm——铜板最终的有效厚度.一般取δm=10mm
3 结晶器内腔最大宽度Amax
Amax=1.025×Bmax (mm)
式中 Bmax——板坯最大名义宽度.mm
4 宽边铜板最大宽度Cumax
Cumax=Amax+2h+(100～150) (mm)
5 无轻压下时.窄边铜板上、下口尺寸Zs、Zx
Zs=1.025×D+2 (mm)
Zx=1.019×D+2 (mm)
式中 D——板坯名义厚度.mm
如果考虑了凝固末端轻压下.则应再增加3～4mm。
另外.有的用户还要
求按照自己的经验进行确定.这时须尊重用户意见。
6 单边调宽行程Sd
Sd=( Amax－Bmin)/2+(30～50) (mm)
式中 Bmin——为板坯最小名义宽度.mm。
7 当用户无特殊要求时.生产当中结晶器下、上口尺寸Ax、As的确定
Ax=(1.010～1.012)×B (mm)
As= Ax×(1+Δ×H) (mm)
式中 B——板坯名义宽度.mm
Δ——结晶器锥度.一般取0.9%/m左右
H——结晶器长度.m
图1为结晶器上、下口尺寸示意图。
图1 结晶器上下口尺寸
8 结晶器夹紧力的计算
每个结晶器有4组夹紧弹簧.上方两组.下方两组.其夹紧力为：
FS1=1.5×ΣPA
FS2=1.5×ΣPB
式中 FS1——结晶器上口每个夹紧装置的夹紧力.mm
FS2——结晶器下口每个夹紧装置的夹紧力.mm
ΣPA——钢水静压力和内弧水箱移动所产生的摩擦力在上方的作用
力.kN
ΣPA——钢水静压力和内弧水箱移动所产生的摩擦力在下方的作用
力.kN
夹紧装置结构形式可采用弹簧夹紧、液压缸松开的方式.也可采用全液压夹紧方式。
9热态板坯由宽调窄时的推力
结晶器推力计算时.可参考《板坯连铸机设计与计算》一书.主要考虑下列因素：
（1）铸坯变窄时的推力。
（2）结晶器窄边钢水静压力。
（3）宽窄边铜板因弹簧夹紧引起的摩擦力。
（4）沿铸造方向窄边和铸坯之间的摩擦阻力。
10 结晶器下口与引锭头之间的间隙
引锭进入结晶器后.结晶器下口宽度与引锭头宽度之间的间隙为4～9mm
引锭进入结晶器后.结晶器下口厚度与引锭头厚度之间的间隙为4～5mm
结晶器的优化问题
1 结晶器铜板材质
结晶器铜板设计是结晶器设计的最重要环节。
铜板的导热效果及寿命主要与铜板的材质、热面镀层、结晶器冷却水水量、结晶器与足辊及二次冷却区的对弧精度有关.除此之外.合理的结构设计显得更为重要。
