关于炼钢连铸机中包滑板及中包塞棒机构比较
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第一章模铸与连铸的比较⏹模铸:钢水→整模→浇铸→脱模→均热→初轧→成品轧制⏹连铸:钢水→连铸→成品轧制⏹液态铸轧:钢水→铸轧成品模铸铸锭的凝固⏹将炼成的钢水浇注到铸铁或砂型制成的钢锭模内,凝固后形成的锭子称为钢锭。
钢锭经轧制或锻压成为钢材后方能使用,所以钢锭是半成品。
⏹根据浇注方法的分为上注钢锭和下注钢锭。
下注锭的表面质量优于上注锭。
⏹根据脱氧程度的不同又有沸腾钢钢锭、半镇静钢钢锭和镇静钢钢锭三种。
沸腾钢是脱氧不完全的钢,镇静钢是脱氧完全的钢,半镇静钢的脱氧程度介于前两者之间,接近于镇静钢。
钢锭的应用现状⏹模铸锭与连铸坯相比,所占比例逐年减少,最终将减少到约占10%,其中合金钢和不锈钢将减少到20%,工具钢和特殊钢将减少到40%。
这是由于连铸坯可以多炉连浇、收得率高、不需初轧或开坯、能耗低,质量甚至优于模铸锭。
⏹但模铸镇静钢不可能完全被淘汰,因为锻造用钢、一些小批量生产的高级合金钢及VAR(真空电弧重熔)和ESR(电渣精炼)用的坯料仍需用模铸镇静钢来生产。
钢锭的质量⏹钢锭的质量有表面质量和内部质量之分。
⏹表面质量:结疤、裂纹、表皮的纯净度和致密度。
⏹内部质量:钢锭内部的纯净度、致密度、低倍非金属夹杂物数量和宏观偏析的程度。
⏹沸腾钢的表面质量好,但由于锭心偏析大,内部质量不如镇静钢。
连铸:使金属液由中间包经浸入式水口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一种铸造工艺。
连铸的设备以弧形连铸机为例,主要有钢包支承装置、盛钢桶(钢包)、中间罐、结晶器(一次冷却装置)、结晶器振动装置、铸坯导向和二次冷却装置、引锭杆、拉坯矫直装置(拉矫机)、切割设备和铸坯运出装置(见辊道和横向移送设备)等连铸的优点变间断生产为连续生产,产量↑(连铸比,连浇炉数)冷却强度大,铸造组织比较细密,偏析小切头切尾率少,成才过程烧损和切损少,成材率提高8~12%工艺过程缩短,生产周期短,能耗、运输成本降低,能耗降低30~60%(视是否热装、热送、直接轧制而定)环保条件好,无整、脱模时的污染便于自动化,提高技术水平连铸的好处在于节能和提高金属收得率。
连铸工艺(1)刊登日期:-5-25 阅读次数:8101.如何决定浇注速度?浇注速度代表了连铸机生产能力,可用吨/小时来表达。
也可用拉速(米/分)来表达。
从提高连铸机生产率来看,但愿浇注速度(拉速)尽量快。
但是浇注速度是受如下因素限制:第一是连铸机机身长度。
从结晶器上口到最后一对矫直辊之间距离叫机身长度。
拉速必要使铸坯在机身长度范畴内完全凝固,否则铸坯脱离了夹辊支撑,内部未凝固液体就会鼓肚。
第二是出结晶器后凝固壳厚度。
坯壳太薄,抵抗不了钢水静压力,会发生胀破漏钢。
因而,最大拉速必要以保证出结晶器后坯壳有足够厚度而不拉漏为原则。
第三是拉坯力。
拉速太高,铸坯壳厚度变薄,液相穴加长,铸坯在辊间距产生鼓肚地方增多,使拉坯力增长。
考虑到上述限制因素,应选取适当工作拉速,既能发挥铸机生产能力,又可以保证良好铸坯质量。
2.什么叫多炉连浇?多炉连浇是指上一次引锭杆可持续浇多炉钢水。
如果浇一炉钢需要一小时,上一次引锭杆及做好铸前准备工作需要一小时。
那么,如果上一次引锭杆能持续浇5炉钢,而准备时间还是一小时。
则铸机作业率就可以大大提高。
辅助时间大大减少。
连浇炉数越多,阐明铸机运用率就越高,并且金属收得率高,辅助材料消耗减少。
据记录,5炉连浇与单炉浇注相比,铸坯产量提高约50%,金属收得率提高约3%,操作费用减少约25%。
因而,多炉连浇炉数代表了连铸机生产水平。
要达到多炉连浇,应当从改进生产设备,做好生产组织管理和防止事故等方面着手。
要保证浇注不中断,应迅速更换钢包和中间包,更换钢包时间不应超过3min,更换中间包时间不应超过lmin。
因而,要加强协作,使炼钢炉出钢频率与连铸机拉速相适应,使生产有节奏地进行。
还要加强设备维修,严格操作规程,防止设备和人为事故发生。
3.如何实现多炉连浇?多炉连浇是一项高难技术。
它是连铸设备、工艺、管理水平综合体现。
为实现多炉连浇,已开发了一系列技术。
(1)采用钢包回转台,实现迅速更换钢包,能在1~2min完毕。
连铸中包塞棒开浇操作规程连铸中包塞棒开浇操作规程一、目的和范围本操作规程的目的是确保连铸中包在开浇过程中的安全操作,防止事故发生。
适用于连铸中包开浇操作。
二、操作人员1. 开浇操作必须由经过培训和考核合格的操作人员进行;2. 操作人员必须熟悉开浇操作规程,并且具备相关操作经验;3. 若有新人操作,则必须有经验的操作人员进行指导。
三、准备工作1. 确认连铸中包上方的温度和压力达到开浇条件;2. 清理连铸中包上的杂质和氧化皮;3. 确认连铸线已准备妥当,包括钢水温度、包口和包套等,必要时进行修整和更换。
四、操作流程1. 由操作人员确认开浇信号,并报告控制室人员;2. 确保所有相关人员已撤离危险区域;3. 操作人员戴好安全帽和防护眼镜,穿戴好相应的防护服;4. 将连铸中包上的包塞棒打捞上来;5. 将包塞棒送至旁边的垃圾桶中,避免造成火灾;6. 快速关上中包浇铁阀;7. 确认钢水开始顺利流入连铸机;8. 在开浇过程中,操作人员密切注意连铸线的运行情况,确保连铸机正常工作;9. 如果发现异常情况,及时向控制室人员报告并停止开浇。
五、注意事项1. 开浇前,要确保连铸中包上方的温度和压力符合安全开浇条件;2. 操作人员必须严格按照操作规程进行操作,不得擅自做出任何修改;3. 在开浇过程中,操作人员必须保持警觉,密切关注连铸线的运行情况,及时发现和处理异常情况;4. 如遇突发情况或异常情况,操作人员必须立即报告控制室人员,并按照应急处理及时采取相应措施;5. 操作人员在操作过程中要注意个人安全,严禁戏水、开玩笑等行为;6. 操作人员离开工作岗位时,必须将连铸机周围的设备清理干净,切勿留下杂物。
六、事故处理1. 如发生连铸中包开浇事故,操作人员应立即报告控制室人员和相关部门;2. 根据事故情况,采取相应的应急措施,并按照事故处理程序进行处理;3. 将事故情况及处理结果上报公司安全管理部门,并按要求进行报告和记录。
连铸机设备(1)1.现代连铸机有哪些结构特征?近代连铸机向高生产率和高质量两个方向发展,提高拉坯速度和缩短辅助时间是提高生产率的重要手段。
由于拉速高,连铸坯液芯长度增加,由此引起一系列问题,如铸坯出结晶器后坯壳厚度变薄、二次冷却段的铸坯易产生鼓肚变形、矫直时由于铸坯仍有液芯而产生内裂等,这些问题的解决构成了近代连铸机的重要结构特征。
为了保护浇注,须使用长水口,采用带升降机构的钢包回转台。
为了改善结晶器冷却效果,增加结晶器出口坯壳厚度,须采用直型长结晶器,长度为900mm。
结晶器振动机构采用四偏心机构,其振动采用高频率小振幅以减小振痕深度,提高铸坯表面质量,最高振动频率已达400次/min。
由于高拉速,液芯长度加长,铸坯极易产生鼓肚变形,影响铸坯质量,在二次冷却段的夹辊采用小辊距高刚度,为此采用小辊密排和分节辊结构。
铸坯的矫直采用多点矫直或连续矫直,以降低由于矫直在坯壳中产生的应力水平,防止内裂提高质量。
压缩铸造技术也是解决这个问题的重要途径。
2.连铸机高度由哪几部分组成?连铸机的高度与连铸机的型式有关。
立式连铸机的高度是指由结晶器上口到地下运输辊道之间的距离,其中包括:结晶器长度、二次冷却区长度、同步切割行程、定尺长度以及地下运输辊道高度之和。
当浇100×100~300×300mm方坯时,其总高约在17~30m之间。
由于立式连铸机要求铸坯在切割处必须全部凝固,否则会出现大事故,也就是说从结晶器液面到切割处之间的距离必须大于冶金长度,而冶金长度又与拉坯速度和铸坯厚度成正比,因此拉速越高,铸坯越厚,其冶金长度就越长,铸机高度就越高。
由于立式连铸机是早期采用的机型,目前除浇注某些合金钢仍用立式外,皆被弧形等其它机型所取代。
弧形连铸机的高度由结晶器长度、弧形半径、矫直区高度(对多点矫直或连续矫直)之和,一般在l0m左右。
对超低头机型,由于采用多段式连续矫直或多点矫直,其弧形半径大为缩小,总高度也较低,其高度h<25H(H为铸坯厚度)。
题纲一、连铸系统流程二、转炉基础知识三、钢包基础知识四、中间包基础知识五、中间包永久层用耐火材料——浇注料及施工方法六、中间包工作层用耐火材料——干式料及施工方法七、冲击区——稳流器、冲击板和挡渣墙八、快换机构九、快换水口十、塞棒十一、浸入式水口一、连铸系统流程转炉出钢——大包吊运至回转台——回转台回转——大包开浇——中包开浇——连铸机出坯。
连铸系统工艺图二、转炉基础知识三、钢包基础知识大包烘烤大包回转台四、中间包基础知识中间包外形示意图中间包剖面示意图钢包浇注现场使用中的中间包1、中间包的作用:中间包是一个耐火材料容器,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。
其作用是:(1)降低钢水静压力,保持中间包稳定的钢水液面,平稳地把钢水注入结晶器;(2)促使钢水中的夹杂物进一步上浮,以净化钢液;(3)分流钢水。
对多流连铸机,通过中间包将钢水分配到各个结晶器;(4)贮存钢水。
在多炉连浇更换钢包时不减拉速,为多炉连浇创造条件。
可见,中间包的作用主要是减压、稳流、去夹杂、贮存和分流钢水。
2、中间包的冶金功能①净化功能。
为生产高纯净度的钢,在中间包采用挡墙加坝、吹氩、陶瓷过滤器等措施,可大幅度降低钢中非金属夹杂物含量,且在生产上已取得了明显的效果。
②调温功能。
为使浇注过程中中包前中后期钢水温度差小于5℃,接近液相线温度浇注,扩大铸坯等轴晶区,减少中心偏析,可采取向中间包加小块废钢、喷吹铁粉等措施以调节钢水温度。
③成分微调。
由中间包塞杆中心孔向结晶器喂入铝、钛、硼等包芯线,实现钢中微合金成分的微调,既提高了易氧化元素的收得率,又可避免水口堵塞。
④精炼功能。
在中间包钢水表面加入双层渣吸收钢中上浮的夹杂物,或者在中间包喂钙线改变Al2O3夹杂形态,防止水口堵塞。
⑤加热功能。
在中间包采用感应加热和等离子加热等措施,准确控制钢水浇注温度在3~+5℃。
3、中包内钢水流动特点(1)钢包注流相当于一个“喷射泵”的作用,把周围空气卷入到中间包钢液中而破裂为很小的气泡,形成附加环流,加重了钢水的二次氧化;(2)钢包注流进入中间包的冲击区,是一个高度紊流的区域,容易造成卷渣;(3)形成旋涡。
连铸设备的构成及其作用
连铸设备啊,那可真是钢铁生产中的大功臣呀!它就像是一个神奇的魔法盒子,把液态的钢水变成了各种形状的固态钢材。
先来说说中间包吧,它就如同一个中转站,承接来自钢包的钢水,并将其均匀地分配到结晶器中。
它的作用可不容小觑,要是没有它,钢水的流动能这么稳定顺畅吗?肯定不行呀!
结晶器呢,那可是核心部件啊!它就像是一个塑造大师,让钢水在这里开始凝固成型,形成具有一定形状和尺寸的坯壳。
它得有多么精确的设计和控制,才能保证钢材的质量呀!
还有拉矫机,它就像一双有力的大手,把凝固后的铸坯慢慢地拉出来,并进行矫直。
这可需要恰到好处的力量和技巧呢,不然铸坯怎么能顺利地变成我们需要的样子呢?
扇形段就像是铸坯的守护者,为铸坯提供支撑和导向,确保铸坯在运行过程中保持稳定。
这一路的护送,多重要呀!
连铸设备的各个部分紧密配合,就像一支训练有素的交响乐团。
每个部分都发挥着自己独特的作用,共同奏响钢铁生产的壮丽乐章。
如果中间包出了问题,那整个生产过程不就乱套了吗?如果结晶器不能精确工作,那钢材的质量能有保障吗?
难道我们不应该为连铸设备的精妙设计和高效运行而赞叹吗?它让我们能够快速、高效地生产出高质量的钢材,为我们的现代化建设提供了坚实的基础。
没有连铸设备,我们的高楼大厦怎么能拔地而起?我们的桥梁铁路怎么能跨越山川?所以说呀,连铸设备真的是太重要啦!它就是钢铁生产的中流砥柱!。
关于炼钢连铸机中包滑
板及中包塞棒机构比较
公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
关于炼钢连铸机中包滑板及中包塞棒机构的性能比较
一、连铸机结晶器液面自动控制简介
在现代冶金企业中,连铸工艺已占主导地位,在连续浇铸工程中,为保证
连铸机有稳定的浇铸,必须时刻控制结晶器内的钢水液面,使之保持在一定的
高度范围内。而凭操作工肉眼观察
结晶器内钢水液面高度,手动调节
拉坯速度,很容易造成漏钢等事
故,且会产生夹渣等铸坯质量问题
【1】
。因此采用自动控制是连铸生产
的必然方向。
中包设备主要功能是将大包钢
水连续、平稳、保护性的流至结晶
器内形成坯壳。中包设备系统组成
如图一,主要有大包水口、中包、
中包水口及中包液面控制系统。
大包中的钢水经过大包水口流
入中包,再经中包水口和液面控制机构流到结晶器内。在整个流程中,液面控
制系统是其中的关键。
连铸工艺对液面控制提出了很
高的要求,液面波动容易引起卷
渣,从而导致铸坯缺陷影响铸坯质量。另外,结晶器内液面的变化对冷轧钢板
表面的缺陷如起鳞,甚至对有些用户要求越来越严的某些钢种产生的结疤也有
重要影响。正是由于连铸工艺对液面控制的严苛性,诞生了结晶器液面自动控
制系统。
结晶器液位控制系统(MLC)用于自动开浇,并在浇铸期间保持钢水液位在预
设恒定液位上,任何对预设恒定液位偏移都可以通过控制系统中执行机构的位
置调整来补偿。
结晶器液位控制系统执行以下功能:
1)自动开浇(结晶器钢水填充)。
图一 中包设备组成
1-大包;2-大包滑板;3-下水口;4-长水
口;7-中包;9-浸入式水口;10-中包液面控
制系统;
2)浇铸期间结晶器液位测量与控制。
3)事故时快速关闭。
二、连铸机结晶器液面自动控制原理及组成
结晶器液面控制系统主要由三个部分组成:检测系统、控制与处理系统、
执行系统。
1、检测系统
检测系统主要根据液面检测的方式进行分类,主要检测方式有:放射源
型、涡流型、红外型、电磁型等,其各自原理及特点如下:
放射源型:根据辐射的穿透、衰减、吸收理论,制造出测量射线数量的仪
表;根据射线的数量来精确地读取液面高度,从而达到液面控制的目的。其特
点是信号稳定,受干扰少,灵敏度高,使用维修方便。
涡流型:涡流传感器中的电磁信号在钢水表面产生涡电流,强度随钢水与
传感器间距的变化,传感器测得此信号并送给主机,主机根据信号强度来读取
液面的高度,其特点是灵敏度高,测程长,信号线性度好,适应于板坯。
红外型:红外摄像机感知钢水液而热信号的强度并处理后的电信号送给主
机,主机根据热信号的强度来读取液面高度,其特点足抗干扰能力强,安装方
便,图形直观,适合于敞开浇铸。
电磁型:传感器安装于结晶器导流水套上感应而于导流水套内表面齐平,
传感器发射电信号并接受返回的涡电流,其强度于钢水液面成正比,主机根据
涡电流信号强度凄取液面高度,其特点为灵敏度高,信号衰减少,系统简单可
靠。
由于武钢几个炼钢厂主要是生产板坯,由此特性,主要采用的是涡流型液
面检测系统。
2、控制与处理系统
控制与处理系统主要是指多种数据处理系统、PLC、人机界面系统以及液位
控制的电子设备等。多种数据处理系统(MULTIBUS II,简称MBII)的运行和监控
处理平台分别是iRMX(或VxWorks)和Logicad,它们具有良好的硬件兼容性能。
MULTI.BUSII、ISA、PC/104总线接口模块,兼有直接耦合和变压器耦合两种
1553B总线耦合方式,多达1800个功能强大的应用程序接口(API),还具有双口
冗余RAM,可灵活配置存贮器地址、寄存器地址和中断级别等。
PLC系统1号连铸是采用西门子s5—155(2号连铸是S7—415)编程的,这种编
程具有编程灵活、适用方面广可靠性高、适用性强等优点。
人机界面系统是WINHMI、COROS和WINCC,这样界面非常友好,可移植性
强、易于操作。
液位控制的电子设备主要是指一些模拟量和数字量的输入和输出模板或模
块,以及比例放大模板及其控制回路。
3、执行系统
结晶器液面自动控制系统执行系统主要有塞棒和滑板系统。塞棒位于中包
内,在中包水口通过改变水口与塞棒之间的间隙来控制钢流。滑板机构位于中
包水口的下方,通过改变上下水口的开口来控制钢流。
三、塞棒机构组成及原理
塞棒系统是采用操纵机构调节中包塞棒与水口的配合来控制钢流。
塞棒机构示意图如图二所示。塞棒机构由低速变频调速电机、位移传感
器、传动机构等组成。工作时主PLC通过Profibus—DP网络发控制指令给运动控
制MC变频器。再由运动控制MC变频器驱动变频调速电机带动执行机构、塞棒作
升降运动。下部的位移传感器将当前塞棒的位置反馈给控制系统,控制系统再
根据结晶器液面情况判定塞棒位置需提升或下降:完成一次动作后,位移传感
器再将位置反馈给控制系统,再根据液面情况判定塞棒的升降,如此周而复
始,维持结晶器内钢水液面保持在
设定值。
图三 中间包塞棒滑板控流系统图
1–钢包;2-钢包滑板3-下水口;4-长水口;5-中间包盖;
6-溢流槽;7-中间包;8-绝热板或涂料;9-浸入式水口;
10-塞棒;11- 中间包
四、滑板机构原理及组成
滑板机构较为简单,其通过滑动水口开启、关闭来调节钢液铸流。
滑动水口由上水口、上滑板、下滑板、下水口组成,如图5-2。靠下滑板带
动下水口移动调节上下注孔间的重合程度控制铸流大小;驱动方式有液压和手
动两种。
a – 全开; b – 半开; c – 全闭
1 – 上水口; 2 – 上滑板; 3 – 下滑板;4 – 下水口
图四 滑动水口控制原理图
滑板开闭时容易引起的堵塞,是由于容易在铸口内形成钢水滞流静止区(死
区)。在这里要进行钢水凝固一非金属夹杂物形成一非金属夹杂物长大等过程,
会发生水口的堵塞,从上固定板吹入氩气可以有效地防止堵塞。
五、塞棒与滑板的优缺点比较
塞棒和滑板控制各有优缺点,滑板控制精度较高,但在中断冷凝后有时不
能打开,使用寿命较长。塞棒
滑板和塞棒系统优缺点比较
序
号
项目
滑板系统 塞棒系统
评定 内容 评
定
内容
1 安全可靠性 好 故障较少。操作条件:水口的开孔和滑板表面
局部是暴露在刚水里
一般 可能发生像塞棒掉落,头部粘接在水口顶部,不能完全关掉等故
障。操作条件:塞棒完全浸在钢
水中
图二 塞棒系统组成
2 耐材使用寿命 极好 暴露在钢水里的区域比较少,选择适宜的耐材可以延长使用寿命(日本有45炉的使用记录) 好
整个塞棒本体浸入钢水,因此,
易被中间罐覆盖剂侵蚀,而头部
被钢水冲刷掉,使用寿命较短。
(日本有25炉的使用记录)
3 结晶器液位控制精度 极好 由于其低增益特性,在浇注过程中高度保持其精度和稳定性 好
由于其高增益特性,在浇注过程
中很难维持精度和稳定性。二
期,这种高增益特性随塞棒的头
部的侵蚀和冲刷会越来越严重
4 浸入结晶器的渣流 好 如果中间罐钢水压力下降,会产生涡流,熔渣就混在板坯中,然而这种情况很稀少 极好 不会产生涡流
5 浇注 极好 可以完全检测出打开位置 好
开浇浇注时很难实现自动,因为
不能完全检测出打开严重
6 初期水口打开 极好 钢水下渣和钢水吹氩技术可以实现 好
也可实现,但有时由于塞棒头部
和水口之间的粘附很难实现
7 浇注中水口关闭 好 需要吹入惰性气体避免水口冻结 好
任何时间都可以实现,但是有时
不能完全关闭
8 关闭后重新打开 一般 关闭后有时不能打开 好 打开性能较好
9 维护 好 简易
一般 整体式塞棒简易,分体式塞棒较
为复杂。