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无锡中冶结晶器有限公司

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中冶公司技术部关于连铸技术的研讨会
发布人:网站管理员 发布时间:2010/4/6 点击:27025

1、什么是高效连铸?

   高效连铸通常定义为“五高”,即整个连铸坯生产过程是高拉速、高质量、高效率、高作业率、高温铸坯。随着市场经济的深入发展,应当添加高经济效益(大幅度降成本)这一项最直接的指标;另外,高自动控制也提到日程上来了。目前,国内的方坯高效连铸以150方为例,应在单流年产15-20万t合格普碳钢铸坯的水平;板坯应在单流年产100-150万t合格铸坯的水平。其铸坯每吨的成本也在逐年降低。连铸机的全程自动控制水平也在逐年提高。

2、高效连铸机结晶器设计的原则是什么?

(1)保证高效率的热传导功能,即冷却强度大,冷却效率高,使铸坯在结晶器内结壳达到足够的厚度;

(2)结晶器的热流强度均匀。热流强度均匀,不易产生组织应力,使生成的铸坯坯壳均匀;

(3)拉坯阻力;

(4)结晶器,特别是铜管寿命长。

     目前方坯结晶器主要采用抛物线铜管、精制铜水套技术。结晶器铜管的内腔形状应尽可能与坯壳的凝固特性曲线相吻合,水套应保证足够的尺寸精度,以保证水缝的均匀性。高效连铸机结晶器一般都配有电磁搅拌和液面控制装置。

3、什么是抛物线形结晶器?

   通过计算,结晶器内各部分热阻在总热阻中所占百分比如下:

   坯壳占26%,气隙占71%,铜管壁占1%,气隙热阻占系统总热阻70%以上,可见气隙对热交换,对结晶器内钢水凝固起决定性作用。研究发现,影响气隙的主要因素为小方坯本身的收缩和结晶器铜管变形。对于小方坯本身的收缩,根据铸坯凝固规律,坯壳厚度的增长与凝固时间的平方根成正比,为了适应坯壳的这种收缩特性,需要把结晶器锥度设计成抛物线形式。结晶器变形主要包括两种变形;一种是结晶器铜管壁加热不均匀引起不同的热膨胀,即热变形;另一种为铜管在结晶器内的约束形式及结晶器本身的几何轮廓产生的变形。两种变形导致铜管产生的应力能使其产生屈服和永久变形。尤其在弯月面附近,因为这里温度梯度最大,另外由于此区域温度最高会使屈服应力局部降低。因此,在确定结晶器最终锥度时,应考虑这两个主要因素对气隙的影响。另外,低碳钢需要的锥度小于高碳钢需要的锥度,在设计结晶器锥度时应引起注意。

4、什么是“凸形”结晶器?

  “凸形”结晶器是康卡斯特公司推出的一种高效方坯结晶器技术,又名Convex结晶器。它的基本特征是:结晶器上部内腔铜壁面向外凸出,而不是平的,即上口内圆角大于90°;往下沿整个结晶器长度方向上逐渐变为平面,即到铜管出口处内圆角又恢复到90°角?悼ㄋ固毓救衔荷喜客姑媲刃矢,角部气隙小。能使坯壳与结晶器尽量可能保持良好接触;坯壳向下运行时,逐渐冷却收缩并自然过渡到平面段。结晶器下部壁面呈平面正好适应了坯壳本身的自然收缩,使结晶器传热效率大为改善。

5、什么是自适应结晶器?

   自适应结晶器是达涅利(Danieli)公司开发的一种高效方坯结晶器,又称Danam结晶器。并具体做法如下:采用薄型铜管,加大并调节结晶器冷却水压,使紧贴薄铜壁坯壳以消除气隙,实现高拉速。在Danam结晶器里,通过调节水压,使其上部对铸坯侧面和角部采取不同的横向冷却,来控制气隙的形成,确保坯壳均匀冷却。

6、什么是“钻石”结晶器?

  “钻石”结晶器是VAI公司推出一种高效方坯结晶器,又称DIAMOND。VAI采用的技术解决办法如下:VAI认为提高拉速,坯壳在结晶器内生长的均匀性和增加坯壳厚度很重要,解决结晶器内坯壳生长均匀性问题,其本质就是如何降低结晶器内气隙热阻。VAI采用比常规抛物线锥度大一些的新抛物线形锥度,提高整个结晶器长度上坯壳与结晶器的接触性,方便坯壳在结晶器内均匀生长。增加坯壳厚度的有效办法是延长结晶器长度,增加结晶器中铸坯质点在结晶器内的生长时间。VAI经过计算,认为铜管延长至1000mm长较好。采用过大的抛物线锥度和延长铜管至100mm后,会使结晶下部摩擦力增加很大,不利于拉坯。VAI通过研究,发现摩擦力过分增大的压力峰值出现在结晶器下部四角边沿区域。为了减小摩擦力,VAI采用从距结晶器顶部300~400mm处开始,一直到下口为直结晶器角部区域没有锥度,而且愈往下角部无锥度区域也增大。这种方法既确保了结晶器内坯壳的均匀生长,又有效防止了结晶器中尤其下部摩擦力的过分增大。VAI认为由于结晶器角部区域为二维热传递,因此在这个区域中小方坯角部区域的直接接触没有绝对必要,因为这个区域中的坯壳总能充分生长。

7、什么是压力水膜结晶器?

    压力水膜结晶器是比利时冶金研究中心(CRM)和网贝德厂(Arbed)联合开发的一种高效结晶器技术。具体做法如F:在结晶器下口固定有4块钢板,水从每块钢板上加工的狭缝喷射出来,钢板与结晶器面成直线放置,并与铸坯表面间留有小间隙,间隙使高速流动着的水充满并形成一层水膜。钢板上的狭缝向下倾斜,使得从中流出来的水能朝下流动。水膜既起强冷作用,又起支撑铸坯作用,这就是压力水膜结晶器。

8、什么是曲面结晶器?

   曲面结晶器是中冶连铸开发的一种高效方坯结晶器技术。该技术是从传热角度,根据气隙产生的主要原因,通过对结晶器热变形和小方坯收缩的分析开发出来的。其基本特征如下:该结晶器从轴向看由三部分组成。上口部分轴向和横向具有变化的锥度,且横向中间往外凸;中间部分轴向具有变化锥度,横向为正方形;出口部分轴向和横向具有变化的锥度,横向中间往内凹,以补偿由结晶器热变形和小方坯收缩产生的气隙,并降低出口部角部区域摩擦力,使坯壳在结晶器内均匀、快速生长,从而获得高拉速,改善铸坯质量。

9、采用窄水缝技术的结晶器,为什么要配备精度要求非常高的水套?

    研究发现方坯连铸结晶器铜管外壁四周的冷却水流速不均匀,会导致结晶器铜管上的一个或多个壁面比其它壁面温度高,引起结晶器铜管热变形,严重影响铸坯质量和连铸生产。因此,水套与结晶器铜管之间的间隙均匀性非常重要,生产中要绝对保证结晶器铜管的外部尺寸和水套的内部尺寸之间保持精密公差。如水缝为4.8mm,当间隙相差仅1mm就会导致冷却水速变化20%,因此采用窄水缝技术的结晶器,就要配有精度要求非常高的水套,否则还不如采用宽水缝技术的结晶器。另外,通过对水套的研究还发现:在水套与法兰焊接处,由于焊接变形,水套发生鼓肚,使此处冷却水流速局部降低,导致与此对应处的结晶器铜管表面温度显著提高,也影响铸坯质量和连铸生产。目前,国内使用的水套绝大部分为先数控铣后,再拼装焊接在一起,或经简单分块冲压后再焊接在一起。因此,这类水套并不能保证真正意义上的高效连铸生产。

10、高效连铸结晶器铜管材质的主要特征是什么?

    高效连铸结晶器材质的要求是导热性好,再结晶温度高,抗热疲劳,强度高,耐磨性好,使用寿命长,高效连铸结晶器铜管材质的主要特征是铜管材质上述性能的综合性能最优。

11、什么是喷淋式结晶器,有何特点?

    喷淋式结晶器是将管式结晶器隔离水缝改为喷淋水冷却,即由喷嘴喷出的喷淋水直接喷到结晶器铜管上实现冷却。冷却效率高,有较显著的节水效果。喷淋式结晶器结构简单,对密封要求低,避免了水缝结晶器铜管角部冷却强度不可调、冷却强度相对较弱、温度分布不均匀等问题。喷淋式结晶器在小方坯连铸机上得到了广泛的应用。理论上讲,喷淋式结晶器可使用一般的冷却水,但在生产实际中出现的结垢、喷嘴堵塞等问题导致的事故影响了喷淋式结晶器的使用。

12、什么是“水缝式”结晶器,有何特点

   "水缝式"结晶器与喷淋式结晶器都属于管式结晶器。"水缝式"结晶器在结晶器铜管外加一水套管,由结晶器铜管与水套管之间形成的水缝通水冷却。"水缝式"结晶器使用稳定,不易发生堵塞。目前高效连铸普遍使用水缝小于4mm的窄水缝结晶器,提高冷却水的流速,配合抛物线锥度铜管,取得了很好的效果。

13、高效连铸为什么要实行结晶器液面控制?

    结晶器液面控制最基本的作用是避免结晶器的溢流和拉空。理论和生产实践表明,钢坯的许多缺陷都与结晶器钢水液面波动有关,高效连铸拉速提高,对结晶器钢水液面波动要求更高。钢水液面波动会引起坯壳厚度不均匀,影响铸坯质量甚至发生漏钢,液面波动还会使振痕加深,出现卷渣等。因此,高效连铸特别要实行结晶器液面控制。

14、结晶器为什么要振动,高效连铸对结晶器振动有什么特殊要求?

    结晶器实施有规律的往复振动,可以防止拉坯时坯壳与结晶器黏结,同时获得良好的铸坯质量。结晶器向上运动时,减少新生的坯壳与结晶器壁产生黏结,以防止坯壳受到较大的应力,减少铸坯表面出现裂纹;而结晶器向下运动时,借助结晶器壁与坯壳的摩擦,在坯壳上施加一定的压力,愈合结晶器上升时拉出的裂痕。高效连铸对结晶器振动要求高频,小振幅,负滑脱时间不易太长,正滑脱时间里振动速度与拉速之差减小,合适的结晶器超前量。

15、结晶器参数优化与提高铸坯质量有什么关系?

通过结晶器参数优化,能提高连铸生产铸坯表面和皮下质量。

结晶器特性参数优化:  

优化结晶器支撑形式,能改进结晶器等均匀变形! 

优化铜管厚度与圆角半径,使铸坯与结晶器粘结现象下降并有助于消除铸坯纵向偏角裂! 

优化铜管倒锥度,能使气隙热阻显著下降,有利于提高拉速和铸坯表面质量! 

优化铜管材质,能提高铜管的软化温度,铜管不易变形! 

优化铜管长度,有利于延长凝固坯壳在结晶器内的停留时间,减少漏钢和脱方! 

结晶器冷却参数优化:  

优化水缝宽度,对降低结晶受热面温度和减少结晶器变形都有利! 

优化水套形式,能很好地解决水套内腔形状及尺寸精度控制,有利于窄水缝技术的进一步推行! 

优化冷却水压力,能使水速进一步提高,有利于降低结晶器热面温度和减少结晶器热变形! 

优化水质,能保持铜管壁上尽可能无沉淀物和水垢,减少结晶器永久变形,提高铜管使用寿命! 

结晶器振动特性参数优化:  

优化负滑脱时间,能使振痕深度降低,振痕均匀性更趋一致,提高铸坯表面质量! 

优化结晶器超前量,能防止粘结现象发生,避免产生较深的不均匀的振痕! 

优化结晶器内钢液面水平,既能避免铜管此过程产生永久变形,又能使凝固坯壳在结晶器内滞留时间不至于太短,有利于连铸生产和铸坯质量的提高。

16、结晶器为什么要润滑,高效连铸对结晶器润滑有什么要求?

    结晶器润滑可以减小拉坯阻力,并可由于润滑剂充满气隙而降低热阻改善传热,能防止铸坯坯壳与结晶器内壁粘结,能改善铸坯表面质量,对保证连铸顺利浇铸,起了重要的作用。结晶器润滑有两类:油类和;ぴ。高效连铸机通常用;ぴ。连铸要求;ぴυ诮峋骱团骺羌湫纬晌榷ǘ鹊囊涸。为此,;ぴ酿ざ缺匦胗肜傧嗥ヅ。一般要求同时;ぴ牧坎坏陀0.3kg/m2。此外液态渣必须在钢液面上形成一定的厚度,以保证液态渣向结晶器和坯壳间的填充。同时吸收钢水中的夹杂物,一般要求液渣层厚度大于lOmm?杉,提高拉速必须采用低黏度、低熔点、高熔化速度、大凝固系数的;ぴ。

17、在高效连铸生产中,;ぴ闹饕饔檬鞘裁?

    ;ぴ淖饔糜幸韵录阜矫妫
  (1)绝热保温防止散热;
  (2)隔开空气防止钢水二次氧化,保证钢的质量;
  (3)吸收溶解从钢水中上浮到钢渣界面的夹杂物;
  (4)结晶器壁与凝固壳之间有一层渣膜起润滑作用,减少拉坯阻力,从而可以防止凝壳与结晶器壁的黏结;
  (5)充填坯壳与结晶器之间的气隙,改善结晶器传热;
  (6)高效连铸由于拉速高、;ぴ昧考跎;因此要求;ぴ哂懈琢魅肫都湫纬扇蠡げ愕男阅,以保证足够;ぴ牧。

18、电磁搅拌技术在连铸中式如何应用的?

    在连铸生产中应用电磁搅拌技术有助于提高钢水的纯净度,减少偏析、缩孔,改善铸坯凝固结构,能提高铸坯的表面质量和内部质量。 电磁搅拌的原理是当磁场以一定速度切割钢液时,钢液中产生感应电流。载流钢水与磁场的相互作用力产生电磁力,从而驱动钢水运动。按感应方式可分为旋转搅拌、直线搅拌、螺旋搅拌。通常电磁搅拌安放在三个位置上:
  (1)结晶器铜管四周与结晶器外壳之间,称为M-EMS电磁搅拌器;
  (2)结晶器出口附近,称为S-EMS电磁搅拌器;
  (3)凝固末端也就是二冷段后1/4至1/3处,称为F-EMS搅拌器。
  应用M-EMS的作用是在铸坯凝固初期搅拌钢水运动,可均匀温度、消除过热、析出气体及促使夹杂物上;形成较宽的细小等轴晶带,并能使铸坯获得良好的表面质量。
  应用S-EMS的作用是改善凝固过程来获得中心较宽的等轴晶带。
  应用F-EMS的作用是改善铸坯的中心偏析,搅拌固液两相区,使心部偏析金属趋于均匀,同时产生较多的结晶核,这样能扩大等轴晶区,细化晶粒,对一些高碳钢而言是非常重要的。通过历年来的实践,人们根据工艺质'量要求分别可将三种电磁搅拌进行几种组合。

19、高效连铸对冷却水供水系统有什么要求?

    冷却水系统要适应高效连铸,首先要保证供水系统的完善,确保水压、水流量、水质在规定的范围内。在供水控制方面要实现半自动或全自动化控制,也就是实现二冷水动态控制。它的控制水平好坏,直接影响着铸坯的内部质量和外部质量以及外形缺陷,影响着铸机能否实现高拉速,是高效连铸发展中的一个不可忽略的关键技术。在其冷却水系统的设备上,要根据产品的要求,合理地分配水量,要保证水路的畅通无堵,选择适宜的设备适应最佳的配水制度。

20、高效连铸是如何保证钢坯质量的?

    高效连铸技术采取相应的工艺措施如:提高钢水洁净度、严格控制成分、低温浇注、专用;ぴ、高效结晶器、非正弦振动、结晶器液面自动控制、二冷自动配水、连续矫直,电磁制动、电磁搅拌等。这些措施为保证钢坯质量提供了技术保障。在此基础上,高效连铸在保证钢坯质量方面还采取了如下措施:(1)铸坯质量检测系统:对铸坯质量实行在线检测。目前已开发使用的用于表面缺陷检测的设备有光学方法、感应加热法、涡流法。内部缺陷检测的方法有电磁超声法等。(2)铸坯质量预报系统:对操作条件和设备异常引起的铸坯质量异常进行判断。(3)铸坯质量诊断专家系统:利用人工智能技术对铸坯质量形成的原因和机理进行分析,提高判断的准确性。

21、什么是电磁结晶器?

    电磁结晶器是通过设在金属外侧的感应线圈,通电后产生感应磁场,当磁场沿金属表面流动时,在金属内部产生磁通,形成指向内部的电磁方,当金属液体所受电磁力与静压力平衡时即可使液体成型,利用这一原理,就可控制金属液体的形状。电磁结晶器由冷却水套、感应线圈、屏蔽罩等主要部件组成。冷却水套的作用是将冷却水均匀、合理地喷射到铸锭上,加速铸锭冷却。屏蔽罩的作用是衰减感应器的磁场强度,使之与金属液柱由下往上逐步衰减的静压力相平衡。并使铸锭内的液体不过分激烈的搅拌。

22、结晶器结构有哪几种形式?

    按连铸机型式不同,结晶器可分为直的和弧形的两大类。按铸坯规格和形状来分,有小方坯、大方坯和异形坯结晶器。按结晶器本身结构来说,可分为3种类型:

    管式结晶器:它是用壁厚为6~12mm的铜管制成所需要的断面,在铜管外面,套有套管以形成5~7mm的冷却水通路,保证冷却水流速为每分钟6~10m。这种结晶器结构简单,制造方便,广泛用于小方坯连铸机上。

    整体式结晶器:它是用整块铜锭刨削制成的,在其内腔四周钻有许多小孔用以通冷却水。这种结晶器刚性好,易维护,寿命较长,但制造成本高,耗铜多,近几年已不采用。

组合结晶器:它是由4块铜板组合成所需要的内腔。在20~50㎜的钢板上刨槽,并与一块钢板联结起来,冷却水在槽中通过。大方坯和板坯连铸机都用这种形式的结晶器。

23、什么是多级结晶器?

    多级结晶器即在结晶器下口安装铜板或冷却隔栅。随着连铸机拉坯速度的提高,在结晶器出口的铸坯坯壳厚度越来越薄,为了防止铸坯变形或出现漏钢事故,采用多级结晶器技术,它可以防止小方坯的角部裂纹和脱方。

24、连铸结晶器应具有哪些性能?

    结晶器是连铸机的重要部件。钢液在结晶器中凝固成型,结成一定厚度的坯壳并被连续拉出进入二次冷却区。

良好的结晶器应具有下列性能:

(1)良好的导热性,能使钢液快速凝固。每lkg钢水浇注成坯并冷却到室温,放出的热量约为1340kJ/kg,而结晶器约带走5~10%,即 67~134kJ/kg,若板坯尺寸为250×1700mm,拉速为lm/min时,结晶器每分钟带走的热量多达20万kJ。而结晶器长度又较短,一般不超过lm,在这样短的距离内要能带走大量的热量,要求它必须具有良好的导热性能。若导热性能差,会使出结晶器的铸坯坯壳变薄,为防止拉漏,只好降低拉速,因此结晶器具有良好的导热性是实现高拉速的重要前提。

(2)结构刚性要好。结晶器内壁与高温金属接触,外壁通冷却水,而它的壁厚又很薄(仅有10~20mm),因此在它的厚度方向温度梯度极大,热应力相当可观,其结构必须具有较大的刚度,以适应大的热应力。

(3)装拆和调整方便。为了能快速改变铸坯尺寸或快速修理结晶器,以提高连铸机的生产能力,现代结晶器都采用了整体吊装或在线调宽技术。

(4)工作寿命长。结晶器在高温状况下伴随有铸坯和结晶器内壁之间的滑动摩擦,因此结晶器内壁的材质应有良好的耐磨性和较高的再结晶温度。

(5)振动时惯性力要小。为提高铸坯表面质量,结晶器的振动广泛采用高频率小振幅,最高已达400次/min,在高频振动时惯性力不可忽视,过大的惯性力不仅影响到结晶器的强度和刚度,进而也影响到结晶器运动轨迹的精度。

25、结晶器液面自动控制是怎样实现的?

    结晶器液面自动控制是通过测量结晶器内钢水的液面高度,通过调节控制拉坯速度或控制塞棒的过程,使结晶器内的钢水表面稳定的保持在预定的高度上。结晶器液面自动控制系统由结晶器液面检测和液面控制两部分组成。结晶器钢水液面自动检测主要有磁感应法、热电偶法、红外线法和同位素法(Co-60、Cs-137)等。液面控制有液位-拉速、液位-塞棒(滑动水口)、液位-塞棒(滑动水口)及拉速复合三种形式。液面自动检测装置与液面控制装置形成闭环控制。实现结晶器液面自动控制。

26、结晶器有几种振动形式?

    现代连铸的结晶器振动形式有正弦振动、非正弦振动两种方式。正弦振动的速度和时间的关系为一条正弦曲线。正弦振动方式的上下振动时间相等,上下振动的最大速度相等。在振动周期中,铸坯与结晶器之间始终存在相对运动,而在结晶器下降过程中,有一小段下降速度大于拉坯速度,即所谓的负滑脱运动,可以防止和消除坯壳与结晶器内壁间的粘结,并能对被拉裂的坯壳起到愈合作用。正弦振动方式的加速度是按余弦规律变化,过渡比较平稳,冲击较小。正弦振动方式在连铸生产中得到了广泛的应用。连铸拉速的提高,造成了结晶器向上振动时与铸坯间的相对运动速度加大,特别是高频振动后此速度更大。由于拉速提高后结晶器;ぴ昧肯喽约跎,又因为拉坯阻力与拉速成正比,这样坯壳与结晶器壁之间产生粘结而导致漏钢的可能性增大。为了解决这个问题,采用了非正弦振动方式。

    非正弦振动具有以下特点:(1)在正滑动时间里,结晶器振动速度与拉速之差减小。因此,作用在弯月面下的坯壳拉应力减小。(2)在负滑动时间里,结晶器振动速度与拉速之差增大。因此,作用于坯壳压力增大,有利于铸坯脱模。(3)负滑动时间短,铸坯表面振痕浅。

27、结晶器为什么要有锥度?

    在结晶器中钢水由于受到冷却而形成一定形状的坯壳,随着铸坯不断下降,温度也不断下降而收缩,在结晶器与坯壳之间形成间隙,称气隙。由于气隙的存在降低了冷却效果,同时由于坯壳过早的脱离结晶器内壁,在钢水静压力作用下坯壳会产生变形。因此结晶器内腔设计要有锥度,而且是上大下小的倒锥度,以减小气隙。

28、铸坯振痕是怎么产生的?

    连铸坯表面振痕是结晶器振动的必然结果。针对连铸坯表面振痕的形成机理,人们提出过许多模型及理论,主要有撕开和愈合模型,坯壳机械弯曲和活塞效应模型、机械相互作用模型、弯月面冻结模型等。其中弯月面冻结模型与实际结果最接近,得到了普遍应用及认可。弯月面冻结模型中,假定在连铸过程中振痕的形成受时间控制,并决定与弯月面处的传热和凝固条件。

29、二次冷却支撑导向装置的作用和要求是什么?

    铸坯的支撑导向装置对从结晶器出来的铸坯进行支撑和导向,保证铸流的轨迹曲线。目前从结晶器出来的铸坯的坯壳很薄,如果铸坯外面没有一定的支撑装置,轻者发生裂纹,重者会发生漏钢事故。支撑导向装置是重要设备之一。

    对二次冷却区支撑装置的要求是:在高温作用下要有足够的温度和刚性,要采用可靠的冷却方法,防止导向装置变形;为保证铸坯不鼓肚,不产生裂纹,二次冷却区段的辊子数目,辊径和配置要合理;结构要简单,便于调整,以适应浇铸不同断面的铸坯;冷却水喷嘴的数量和布置要合理,水量分配要适当,以利于均匀冷却铸坯。

30、方坯连铸机铸坯支撑导向装置有什么特点?

    小方坯断面较小,在出结晶器时已形成足够厚度的坯壳,能够承受钢水静压力的作用而不会产生鼓肚变形。因此小方坯连铸机的二次冷却装置结构简单。对于刚性引锭杆的连铸机,二冷段装置不用设置夹辊,或少设置夹辊,只要能安装好喷淋管即可。对于挠性引锭杆的连铸机,二冷装置可设计成简单架子,上面安装一些托辊和少量的夹辊,能达到上引锭的目的即可。有些挠性引锭杆铸机将上部设计成移动式的托架,上完引锭后可离开浇铸位。总之,小方坯的二冷段装置可以很简单,这样不仅可实现无障碍喷水冷却还对安装、调试、维护、处理事故都非常有利。

31、板坯结晶器铸坯支撑导向装置有什么特点?

    当铸坯从结晶器中拉出来后,虽然已凝固成一定断面形态的铸坯,但一般坯壳厚12-20cm左右,中心还是液体状态。为了不致因钢液静压力发生鼓肚和产生其他缺陷,必须设置浇铸的二次冷却装置。板坯的二次冷却装置比较复杂,它由支撑导向段(又称“0”段)、导辊扇形段(又称扇形段)、铸坯冷却装置三部分组成。

    支撑导向段:从结晶器出来的铸坯经过多点弯曲,将铸坯过渡到圆弧上。辊子的排列比较密,辊子的辊径从上往下排列是由小逐渐增大,此段一般为整体更换段。

    扇形段:此段为弧形段其中包含拉坯和矫直段。从夹紧方式上可分为液压式和机械式两种。从组成结构上可分为箱式结构和房式结构。多个单元体的箱式结构和房式结构组成了整个扇形段。

    铸坯的冷却装置在整个二冷装置中都是不可缺少的,它的特点是可拥有多个冷却方案。有的是气-水冷却,有的是气-水冷却和水冷却,也有少数的只采用水冷却。

32、小方坯连铸机二次冷却装置有什么特点?

    二次冷却装置由两部分组成:支撑装置和冷却装置。

    小方坯的支撑装置分为两类:挠性引锭杆支撑装置和刚性引锭杆支撑装置。

挠性引锭杆支撑装置比刚性引锭杆支撑装置结构复杂。刚性引锭杆是靠自支撑,导向段只要有3个支撑段就足以控制刚性引锭杆的走向。挠性引锭杆在导向段上要有足够多的辊子托着挠性引锭杆完成走向。

在冷却装置中,小方坯铸坯断面小,在出结晶器时已形成足够厚度的坯壳,一般情况下不会发生变形现象。因此,许多小方坯连铸机的二冷装置非常简单。

    大方坯铸坯较厚,出结晶器下口后铸坯有可能发生鼓肚现象,其二次冷却装置可分为两部分。四周均采用密排夹辊支撑,喷水冷却;二冷区的下部铸坯坯壳强度足够时,可像小方坯连铸机那样不设夹辊。

33、板坯连铸机二次冷却装置有什么特点?

    二次冷却装置由二次冷却支撑装置和二次冷却系统两部分组成。

板坯的支撑装置较复杂,它由支撑导向段和扇形段组成。扇形段中又包含着拉矫区。由于板坯的横截面比方坯的横截面大得多,它的辊系排列要有一定的密度和足够的强度,要有合理的支撑位置。

    板坯连铸机的冷却系统比较复杂。它一般选择的冷却方式有气-水喷雾形式。气-水喷雾和水喷淋形式、完全水喷淋形式。选用不同的形式就配有不同的系统结构。

34、连铸机二次冷却装置喷嘴有什么要求?

   二次冷却装置采用的喷嘴可分为静水压力喷嘴和气-水雾化喷嘴。

静水压力喷嘴是利用冷却水本身的压力作为能量降水雾化水滴。常用的压力喷嘴有椭圆扇形喷嘴、圆锥形喷嘴、矩形喷嘴、扁喷嘴等。按结构可分为椭圆形喷嘴、宽角扇平喷嘴、扁喷嘴、螺旋喷嘴、圆锥喷嘴、薄片式喷嘴。

    气-水雾化喷嘴是利用高压空气的能量将水雾化成极细小的水滴。气-水雾化喷嘴是一种高效冷却喷嘴。气-水喷雾喷嘴按混合方式可分为内混式结构和外混式结构,按孔型分单孔型和双孔型两种。

对喷嘴的要求:

(1)在铸坯的宽度方向和拉坯方向,铸坯冷却均匀;

(2)能把水雾化成细的水滴,又有较高的喷射速度,打到高温铸坯上易蒸发;

(3)能够按钢种及冷却工艺的要求,最大限度地调节冷却强度;

(4)到达铸坯表面的水滴,覆盖面要大且均匀;

(5)在铸坯尚未蒸发的水停留时间越短越好。

35、连铸拉矫机的作用是什么?

    连铸坯受外力作用而运行,拉坯机实际上是带驱动力的辊子,也称为拉坯辊;⌒瘟骰贡匦朐诮弥焙笏揭瞥。连铸机将拉坯辊与矫直辊安装在一起,称拉坯矫直机,也称拉矫机。拉矫机装在二次冷却区导向装置的尾部,承担着拉坯、矫直、送引锭杆的任务。

36、现代连铸对拉矫装置有哪些要求?

 对拉矫装置的要求是:

(1)应具有足够的拉坯力,将铸坯顺利拉出。

(2)能够在较大范围内调节拉速,适应改变断面和钢种的工艺要求,快速送引锭杆的要求;拉坯系统应与结晶器振动、液面自动控制、二冷配水实现计算机闭环控制。

(3)应具有足够的矫直力,以适应可浇注的最大断面和最低温度的矫直。

(4)在结构上要考虑未矫直的冷铸坯能通过。采取合理的冷却措施,保证设备在高温条件下能正常使用。

37、引锭装置的作用及组成是什么?

    引锭装置的作用:引锭杆在开浇时堵住结晶器的下口,使钢水在结晶器内和引锭杆上端的引锭头凝结在一起,通过拉矫辊的牵引,使铸坯向下运行。当引锭杆出拉矫机后,将铸坯与引锭头脱开,此时进入正常拉坯状态。引锭杆运至存放处,留待下次浇注时使用。引锭装置包括引锭头、引锭杆和引锭杆存放装置。

引锭杆按结构形式可分为挠性引锭杆和刚性引锭杆;按安装方式可分为下装引锭杆和上装引锭杆。

38、铸坯切割装置有哪些要求?

    铸坯的切割设备是在铸坯的行进过程中将它切割成所需求的定尺长度。铸坯的切割方法主要分为火焰切割和机械切割两类。

铸坯切割装置的技术要求:

(1)把被矫直的铸坯,按要求切割成一定长度;

(2)铸坯切口应与铸坯长度方向垂直,切面平整,切头不应有大于圆铸坯断面的变形;

(3)切割能力应能适应铸坯温度的变化。

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