连续铸钢毕业设计论文.doc

内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文) 1 第一章引言 连续铸钢 连铸的定义我国是研究和应用连铸技术较早的国家,与 50 年代中期就开始进行连铸技术的研究。 60 年代初与工业先进国家同时进入连铸技术的工业应用阶段。但从 60年代末到 70年代末,连铸发展速度缓慢。1980 年世界平均连铸比已达 30﹪,而我国只有 ﹪, 80 年代以后,连铸技术开始了新的发展时期。引进了一批代表 80年代先进水平的小方坯、板坯的连铸机,对我国连铸技术的发展起到重要的作用。80 年代中期出现了全连铸的钢厂—武汉钢铁公司二炼钢厂,武钢的板坯连铸机、首钢试验厂的老式国产小方坯连铸机和韶关钢铁厂新投产的国产新式小方坯连铸机的主要技术经济指标已接近世界先进水平,被评为我国特等连铸机。能连铸的钢种有高、中、低碳钢,不锈钢,部分合金结构钢,电工硅钢及高牌号硅钢、低合金结构钢等。高温钢水连续不断地浇铸成具有一定断面形状和一定尺寸规格铸坯的生产工艺过程叫做连续铸钢。连续铸钢与普通模铸不同,它不是把高温钢水浇注在一个个钢锭模内,而是将高温水连续不断地浇铸到一个或一组实行强制水冷带有“活底”的铜模内。待高温的钢水凝固到具有一定厚度的坯壳后,则从铜模的另一端拉出“活底”,这样铸钢坯就会连续从铜模下口被拉出来。这种使高温钢水直接浇铸成钢坯的新工艺,就是连续铸钢。他完全改变了在钢铁生产中一直占主导地位的“模铸—开坯”工艺, 大大地简化了从钢水到钢坯的生产工艺流程。连续铸钢的一般生产工艺流程,如图 1-1 所示。由炼钢炉炼出的合格钢水,经盛钢桶运送到浇注位置,通过中间罐铸入强制水冷的铜模—结晶器内。结晶器是无底的,在铸入钢水之前,必须先装上一个“活底”,它同时也引出铸锭的作用, 这个“活底”就叫引锭链。铸入结晶器的钢水在迅速冷却凝固成形的同时,其前部与伸入结晶器底部的引锭链头部凝结在一起。银锭连的尾部则夹持在拉坯机的拉辊中,当结晶器内钢水升到要求的高度后,开动拉坯机,以一定的速度把引锭链从结晶器拉出。为防止铸坯坯壳被拉断漏钢和减少结晶器中的拉坯阻力在浇注过程中既内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文) 2 要对结晶器内壁润滑又要对它做上下往复振动。铸坯被拉出结晶器后,为使其更快的散热需进行喷水冷却,称之为二次冷却,通过二次冷却支导装置的铸坯逐渐凝固。这样,铸坯不断地被拉出,钢水连续地从上面铸入结晶器,便形成了连续铸坯的过程。当铸坯通过拉坯机、矫直机后,脱去引锭链。完成凝固的直铸坯由切割设备切成定尺,经运输辊道进入后步工序。图 1-1 连续铸钢生产所用的设备,实际上是连铸作业线上的一整套机械设备。通常可分为主体设备和辅助设备两大部分。主题设备主要包括有:浇注设备—盛钢桶运载设备、中间罐及中间罐小车或旋转台;结晶器及其振动装置;二次冷却支导装置, 如在弧形连铸设备中采用直结晶器时,需设顶弯装置;拉坯矫直设备—拉坯机、矫直机、引锭链、脱锭与引锭链存放装置;切割设备—火焰切割机与机械剪切机。辅助设备主要包括有:出坯及精整设备—辊道、拉钢机、翻钢机、火焰清理机等;工艺性设备—中间罐烘烤装置、吹氩装置、脱氧装置、保护渣供给与结晶器润滑装置等;自动控制与测量仪表—结晶器液面测量与显示系统、过程控制计算机、测温、测重、测长、测速、测压等等仪表系统。从上诉工艺流程和主要机械设备的说明可知,连续铸钢设备必须适应高温钢水由液态变成固态,又变成液态的全过程。其间进行比较复杂的物理与化学变化。显然,连续铸钢具有连续性强、工艺难度大和工作条件差等特点。因此生产工艺对机械设备提出了较高的要求,主要有:设备应具有足够抗高温的疲劳强度和刚度,制内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文) 3 造和安装精度要高,易于维修和快速更换,要有充分的冷却和良好的润滑等。 连续铸钢的发展概况早在一百多年以前,人们就提出了连续浇铸的问题,也曾经做了各种尝试,其中英国的贝赛麦对钢做了反复的试验,终因当时的科学技术水平较低,限制了连续铸钢的成功。知道本世纪五十年代才作为一种新技术开始在钢铁生产中得到应用。由于连铸有着能从钢水一次直接浇铸成坯的巨大优越性,很快得到了迅速的发展与推广。据统计,到 1955 年全世界共建成连铸机 22台,年总生产能力约为 38万t。到1975 年底,国外以拥有各种类型连铸机的总台数已达 651 台, 亿t仅仅 20年的时间,国外连铸机台数增加近 29倍,而生产能力增加 460 多倍。尽管近几年世界几个主要产钢国家的粗钢产量增加缓慢,多数国家还有所下降,但总的连铸坯与粗钢产量的比例却在不断的增加。从1975 年到 1985 年这短短的十年中,全世界铸坯的产量又增加了三倍多,连铸比也提高了近三倍,发展速度相当可观详见表 表