上引法連鑄的工藝與設(shè)備第一篇：上引法連鑄的工藝與設(shè)備上引法連鑄的工藝與設(shè)備關(guān)鍵上引法連鑄感應(yīng)爐連鑄機(jī)結(jié)晶器異型銅材摘要本文介紹了上引法連鑄機(jī)的工藝特點(diǎn)及裝備，為進(jìn)一步開拓市場，增強(qiáng)國產(chǎn)上引法設(shè)備在國際貿(mào)易中的競爭力，不斷改進(jìn)上引法的工藝裝備是十分必要的。同時，此舉也可以進(jìn)一步開拓上引法在其它工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。一、概述隨著電氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展，對電線電纜制品的質(zhì)量要求也隨之提高，需要使用更多的雜質(zhì)含量少，含氧量低的高純銅，高純銅的特點(diǎn)在于高導(dǎo)電率、高密度、極優(yōu)的塑性和良好的抗疲勞強(qiáng)度。目前世界上普遍采用的生產(chǎn)高純銅的方法有銅的連鑄連軋法（ContinuousCastingandRolling）、浸涂法（Dipforming）和上引法（UP-Casting）。上引法與連鑄連軋和浸涂法相比，其特點(diǎn)是：1.由于拉軋工藝與鑄造工藝不是連續(xù)的，拉軋是在常溫下進(jìn)行的，不需氣體保護(hù)，銅材也不會被氧化。因此設(shè)備投資小，廠房布置也靈活。2.單機(jī)產(chǎn)量變化范圍大，年產(chǎn)量可以從幾百噸到幾萬噸，可供不同規(guī)模的廠家選用不同型號的上引機(jī)組。此外，由于連鑄機(jī)是多頭的，可以很容易地通過改變鑄造規(guī)格（鑄桿直徑），來改變單位時間的生產(chǎn)量，因此其產(chǎn)量可視原材料的供應(yīng)情況和產(chǎn)品的需求情況來決定，便于組織生產(chǎn)，節(jié)約能源。3.只需更換結(jié)晶器和改變石墨模的形狀，即可生產(chǎn)銅管，銅排等異型銅材，并可在同一機(jī)器上生產(chǎn)不同規(guī)格、品種的銅材，靈活機(jī)動，這可說是上引法的最大特點(diǎn)了。4.如果采用分體爐，即熔化和保溫在二個感應(yīng)爐中進(jìn)行，則就比較容易實(shí)現(xiàn)用上引法生產(chǎn)合金銅材。二、工藝原理上引法連鑄銅桿的基本特點(diǎn)是“無氧”，即氧含量在10ppm以下，在電解銅熔化，銅液轉(zhuǎn)移，結(jié)晶成型的整個工藝過程中，采用木碳還源和鱗片石墨覆蓋、隔氧等措施。氧在熔融銅液中是以氧化銅（CuO）和氧化亞銅（CuO2）的形式存在的，木碳（C）在高溫下與其作用，可以脫氧，使其氧含量小于10ppm，反應(yīng)方程式如下：CuO+CuO2+C→Cu+CuO+CO→2Cu+CO2↑在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的CO保護(hù)氣氛和鱗片石墨的隔氧作用，使銅液在熔化腔向保溫腔的轉(zhuǎn)移及結(jié)晶過程中，銅液不再被氧化。三、設(shè)備簡介電解銅經(jīng)剪切（或整塊），用人工（或機(jī)械）加入工頻感應(yīng)熔化爐（或連體爐的熔化部分），熔化是在木碳覆蓋保護(hù)下進(jìn)行的，熔融的銅液經(jīng)過一段時間的靜止還原脫氧并達(dá)到一定的溫度后，通過有CO氣體保護(hù)的流槽（或連體爐的溢流口）經(jīng)過渡腔（銅液在此進(jìn)一步還原脫氧、清除渣質(zhì)），進(jìn)而平穩(wěn)地流入保溫爐（或連體爐的保溫腔），銅液的溫度由熱電偶測量，溫度值由儀表顯示。爐子輸入功率可以根據(jù)設(shè)定的溫度自動調(diào)節(jié)，也可根據(jù)銅液的實(shí)際溫度電動調(diào)節(jié)，以控制銅液的溫度在一定的范圍內(nèi)。連鑄機(jī)固定于保溫爐的上方，有6頭、8頭、多至20多頭等多種形式，分兩排各自固定在連鑄機(jī)的兩側(cè)，每根鑄桿有上、下兩對輥輪間歇向上牽引、輥輪由一臺（或多臺）直流電動機(jī)（或步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)）驅(qū)動，每根結(jié)晶器可單獨(dú)裝拆而不影響其他結(jié)晶器的正常工作。根據(jù)保溫爐內(nèi)銅液液位的高低，連鑄機(jī)可上、下自行運(yùn)動，以保證結(jié)晶器和保溫爐內(nèi)銅液液位相對位置恒定。每根鑄桿都有一控制器和撓桿機(jī)，鑄桿經(jīng)導(dǎo)輪裝置從連鑄機(jī)引到控制器和撓桿成圈，成圈完畢后把鑄桿剪斷，并把成圈鑄桿吊運(yùn)走，供下道工序加工。四、新型上引連鑄設(shè)備的特點(diǎn)上海電纜研究所從1978年研究試制上引法至今已有25個年頭了，上引法的爐、連鑄機(jī)和撓桿機(jī)在這25年中都有了很多改進(jìn)，以進(jìn)一步開拓市場，增強(qiáng)國產(chǎn)上引法在國際貿(mào)易中的競爭力。1.工頻感應(yīng)電爐是連鑄機(jī)的基本設(shè)備要生產(chǎn)高質(zhì)量的無氧銅桿，首先要提供高質(zhì)量的無氧銅熔液，工頻有芯感應(yīng)爐可以滿足這個要求。新型的上引法用工頻感應(yīng)電爐有以下幾個特點(diǎn)：⑴把熔化爐膛設(shè)計成長方形，可以整塊電解銅加料而不增加爐膛的散熱面積。⑵用連體爐取代了分體爐，不但可以減少銅液在從熔化爐到保溫爐轉(zhuǎn)移過程中的氧化和溫度及液位的波動，而且省掉了分體爐必須的煤氣發(fā)生爐，從而減少了投資和運(yùn)行成本。⑶在熔化腔和保溫腔之間增設(shè)一個過渡腔，銅液從熔化腔經(jīng)過渡腔流入保溫腔時避免直接流入，這不僅有利于溫度和液位的平穩(wěn)，而且在過渡腔內(nèi)使銅液得到更充分的還原，同時可以比較容易在過渡腔內(nèi)清除渣質(zhì)。有了過渡腔以后，使銅液的溫度穩(wěn)定均勻，液位平穩(wěn)，銅液清潔，從而使銅桿質(zhì)量穩(wěn)定。⑷采用不等截面熔溝，使銅液在熔溝內(nèi)形成定向高速流動，有充分的熱交換，使各種高熔點(diǎn)的氧化渣及已蝕損的石英砂隨液流流出熔溝。加速熔銅內(nèi)銅液的流動，這不僅可以縮短熔煉時間，提高電爐生產(chǎn)能力，而且降低了熔溝內(nèi)的溫度，避免熔渣堵塞，從而提高爐子的工作壽命。⑸在一般情況下，爐體的壽命是感應(yīng)體壽命的2－5倍，而且熔化爐和保溫爐的感應(yīng)體壽命也不一樣，因此設(shè)計可拆卸式感應(yīng)體是合理的，也是必須的。這樣可以在某一感應(yīng)體發(fā)生故障時，不需要拆除整個爐子，而只需拆下?lián)p壞的感應(yīng)體重筑，從而節(jié)省停爐時間和生產(chǎn)投入。2.連鑄機(jī)是上引法的關(guān)鍵設(shè)備⑴上引連鑄是間歇向上牽引實(shí)現(xiàn)的，間歇牽引每次動作的升程的節(jié)距。間歇牽引的開停比例，牽引頻率和節(jié)距都會影響鑄桿的質(zhì)量。從上引法誕生至今，連鑄機(jī)的牽引部分經(jīng)歷了三個階段：第一階段是機(jī)械牽引系統(tǒng)，超越離合器、棘輪棘爪、螺桿步進(jìn)機(jī)構(gòu)和凸輪步進(jìn)機(jī)構(gòu)都屬于這一類，這種牽引機(jī)構(gòu)維修方便，造價便宜，它的最大缺點(diǎn)是易磨損、打滑，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。此外引桿速度低，節(jié)距調(diào)節(jié)困難等等。目前新型的連鑄機(jī)已不采用這種機(jī)構(gòu)。第二階段是步進(jìn)電機(jī)牽引系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是為了克服機(jī)械牽引系統(tǒng)的缺點(diǎn)而研究出來的，不易打滑，牽引力矩大，有利于鑄桿質(zhì)量的提高，但引桿速度不快，常用于大直徑（φ14mm以上）鑄桿的牽引系統(tǒng)。第三階段是伺服電機(jī)牽引系統(tǒng)：近年來φ8mm小直徑鑄桿的上引機(jī)很受青睞，可以省去冷軋機(jī)或巨拉機(jī)，降低生產(chǎn)成本30％以上。φ8mm鑄桿的截面積僅為φ14mm鑄桿截面積的1/3，為了保持同樣頭數(shù)的上引機(jī)的產(chǎn)量，必須要提高上引速度，間歇牽引的開停動作達(dá)每分鐘600次左右，機(jī)械牽引和步進(jìn)電機(jī)牽引都很難達(dá)到，于是產(chǎn)生了伺服電機(jī)牽引系統(tǒng)，不僅滿足了高頻率的間歇牽引，節(jié)距可根據(jù)不同鑄桿直徑任意調(diào)節(jié)，而且不會打滑，運(yùn)行穩(wěn)定。⑵結(jié)晶器是連鑄機(jī)的重要部件，對鑄桿的質(zhì)量和上引速度起決定性的作用，尤其是一次冷卻區(qū)的結(jié)構(gòu)、材料的選用和加工精度，卻直接影響到熱傳導(dǎo)的效果和結(jié)晶速度，結(jié)晶器二次冷卻區(qū)的銅管內(nèi)壁與鑄桿間的間隙大小對鑄桿冷卻效果也有很大的影響。鑄桿與銅管內(nèi)壁間是一個近乎真空的氣隙，其熱阻為1/k1/k=1/α（d2/d1）α：為氣隙的放熱系數(shù)是一常數(shù)d2：為銅管內(nèi)壁之直徑d1：為鑄桿的直徑因此為達(dá)到冷卻效果，合理選擇內(nèi)套管的直徑是很重要的，而且鑄桿直徑越小，其氣隙應(yīng)更少。在使用過程中，結(jié)晶器內(nèi)管的外側(cè)和隔套的內(nèi)側(cè)，常會結(jié)水垢，每厚1毫米的水垢相當(dāng)于30毫米厚的鋼板的熱阻，可見水垢對冷卻效果的影響有多大！為了保證引桿的速度和質(zhì)量，對冷卻水的要求絕不能輕視。3.電控系統(tǒng)上引法連鑄的工藝過程簡單是它的特點(diǎn)之一，但是對工藝操作的要求卻非常嚴(yán)格，銅液的溫度、液位的高低結(jié)晶器插入銅液的溫度，牽引的節(jié)距、頻率以及冷卻水的壓力、流量和溫度等都必須控制在一定的范圍內(nèi)，以往常常憑經(jīng)驗(yàn)，由人工操作、控制，這難免會產(chǎn)生差錯，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。新型的上引連鑄機(jī)組有一套比較完善的控制和報警系統(tǒng)，例如銅液溫度的自動控制和極限高溫與極限低溫的報警，液位自動跟蹤和高位與低位的報警及緊急停車，冷卻水壓的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)等，此外，牽引的伺服電機(jī)控制由PLC系統(tǒng)來完成并配備彩屏顯示和打印裝置，可以把即時的運(yùn)行參數(shù)顯示出來并能定時打印，這不但省去了抄表記錄繁瑣的工作，而且避免了差錯，這不僅有利于穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量還便于生產(chǎn)管理。五、上引連鑄技術(shù)的發(fā)展前景及延伸產(chǎn)品在本文的概述部分，已經(jīng)闡述了與連鑄連軋和浸涂法相比，上引法的最大特點(diǎn)是其產(chǎn)品的多樣性--可以生產(chǎn)異型銅材。用上引法生產(chǎn)異型銅材是近幾年來才發(fā)展起來的，到目前為止，我們已經(jīng)可以用上引法生產(chǎn)外圓內(nèi)圓、外方內(nèi)圓等多種管材、銅排和雙孔銅排等鑄造銅材，經(jīng)后道工序加工可以制造發(fā)電機(jī)用的空心導(dǎo)線，冰箱和空調(diào)機(jī)用的蒸發(fā)管，電車線等產(chǎn)品。上引法還可以制造銅合金鑄坯，銅合金的使用范圍就更廣泛了。例如，黃銅材料可以用于制造表殼、拉鏈、鎖坯、眼鏡架和建筑裝潢材料等。上引法這一銅材生產(chǎn)工藝，除了在電線電纜行業(yè)中應(yīng)用外，在其他工業(yè)領(lǐng)域中還有廣闊的發(fā)展空間。第二篇：連鑄工藝及設(shè)備復(fù)習(xí)連鑄工藝及設(shè)備復(fù)習(xí)1.鋼和生鐵是鐵碳合金，其界定是：W［C］＜2.11%為鋼，W［C］≥2.11%為生鐵。2.磷、硫一般為有害元素，磷含量過高會造成鋼的“冷脆”性，硫含量高造成鋼的熱脆性，氧含量超過限度后會加劇鋼的熱脆性，并形成氧化物夾雜和氣泡，因而冶煉終了要脫氧；鋼中氫使鋼產(chǎn)生氫脆（白脆），氮會導(dǎo)致藍(lán)脆和時效性。3.煉鋼的基本任務(wù)是：脫碳、脫磷、脫硫、脫氧；去除有害氣體和夾雜物；提高溫度；調(diào)整成分。煉鋼過程通過供氧、造渣、升溫、加合金、攪拌等手段完成上述任務(wù)。4.鐵水預(yù)處理的脫硫劑有：鈍化金屬鎂和石灰。5.爐外精煉系統(tǒng)在提高鋼水質(zhì)量的同時，調(diào)整鋼水成分和溫度達(dá)到目標(biāo)值，精確控制成分和溫度滿足連鑄的要求；精煉設(shè)備還起到緩沖、協(xié)調(diào)煉鋼－連鑄生產(chǎn)的作用。6.爐外精煉的目的是：在真空或常壓條件下對鋼水進(jìn)行深脫碳、脫硫、脫氧、去氣、調(diào)整成分（微合金化）和溫度并使其均勻化，去除夾雜物，改變夾雜物形態(tài)和組成等。7.吹氬攪拌分為強(qiáng)攪拌和弱攪拌，加合金、加造渣劑渣洗用強(qiáng)攪拌，利于加速反應(yīng)，均勻成分、溫度；弱攪拌利于夾雜上浮，減少二次氧化。8.轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝制度包括裝入制度（裝入鐵水量和廢鋼量）、供氧制度（氧流量、氧壓、槍位）、造渣制度、溫度制度、終點(diǎn)控制（成分、溫度達(dá)到要求）與脫氧合金化制度。9.濺渣護(hù)爐：轉(zhuǎn)爐鋼水出盡后檢查爐襯損壞情況，根據(jù)情況實(shí)施濺渣護(hù)爐操作。10.爐外精煉：根據(jù)的需要選擇鋼水精煉方式。在精煉過程中可以精確地調(diào)整溫度和成分，繼續(xù)深脫硫、脫氧、脫氣、提高鋼液純凈度，改善夾雜物形態(tài)等。11.根據(jù)轉(zhuǎn)爐吹煉過程中金屬成分、熔渣成分、熔池溫度的變化規(guī)律，吹煉過程大致分為三個階段：A、吹煉前期。也稱硅錳氧化期。任務(wù)是早化渣、多去磷、均勻升溫。［Si］+{O2}=（SiO2）［Si］+2(FeO)={SiO2}+2[Fe]［Mn］+1/2{O2}=(MnO)［Mn］+（FeO）=(MnO)+[Fe]［Mn］+[O]=(MnO)B、吹煉中期。主要是脫碳、脫磷、脫硫反應(yīng)［C］+1/2｛O2｝＝｛CO｝［C］+（FeO）＝｛CO｝+[Fe]［C］+［O］＝｛CO｝2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO.P2O5)+5[Fe]2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(4CaO.P2O5)+5[Fe][FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO)[FeS]+(MnO)=(MnS)+(FeO)[FeS]+(MgO)=(MgS)+(FeO)C、吹煉終點(diǎn)。12.鋼水脫氧：A、沉淀脫氧：基本原理——向鋼液中加入與氧親和力大于鐵的脫氧元素，用來奪取鋼液中的氧，并生成不溶于鋼液的氧化物排至爐渣中，從而降低鋼中含氧量B、擴(kuò)散脫氧：基本原理：在煉鋼過程中，根據(jù)氧在金屬液與爐渣間的分配定律，通過不斷降低爐渣中氧化鐵含量來相應(yīng)地降低鋼液中氧含量的方法。真空脫氧屬于擴(kuò)散脫氧。13.根據(jù)脫氧的程度，鋼分為沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼。脫氧不完全的鋼為沸騰鋼；脫氧完全的鋼是鎮(zhèn)靜鋼。14.模鑄方法有上注法和下注法。15.弧形連鑄機(jī)的特點(diǎn)是：鑄機(jī)的高度基本上等于圓弧半徑，鑄機(jī)高度低，僅為立式鑄機(jī)高度的三分之一；設(shè)備較輕，安裝和維護(hù)方便，基建投資低。鑄坯在被矯直前沒有附加的彎曲變形，坯殼承受鋼水靜壓力小，不易產(chǎn)生鼓肚和內(nèi)裂，但鋼水中非金屬夾雜物的上浮條件不好，有向內(nèi)弧側(cè)聚集的傾向。16.立彎式連鑄機(jī)的特點(diǎn)：立彎式連鑄機(jī)與立式相比，機(jī)身高度降低，節(jié)省投資；水平方向出坯，加長機(jī)身比較容易，可實(shí)現(xiàn)高速澆注；鑄坯內(nèi)未凝固鋼液中的夾雜物容易上浮，夾雜物分布均勻。缺點(diǎn)是因鑄坯要經(jīng)過一次彎曲一次矯直，容易產(chǎn)生內(nèi)部裂紋；基建費(fèi)用仍然較高。17.立式連鑄機(jī)的特點(diǎn)：立式連鑄機(jī)從中間包到切割站車主要設(shè)備都排列在一條垂直線上。這種鑄機(jī)占地面積小，設(shè)備緊湊；高溫鑄坯無彎曲變形，鑄坯表面和內(nèi)部裂紋少；鋼液中夾雜物易于上浮；二次冷卻裝置和夾輥等結(jié)構(gòu)簡單，便于維護(hù)。但這種鑄機(jī)的基建費(fèi)用昂貴；只能低速澆注，生產(chǎn)率低；鋼水靜壓力大，容易使鑄坯鼓肚。18.低頭或超低頭連鑄機(jī)的機(jī)型是根據(jù)連鑄機(jī)高度與鑄坯厚之比確定的。19.弧形連鑄機(jī)規(guī)格表示方法：aRb－Ca表示機(jī)數(shù)R表示弧形或橢圓形連鑄機(jī)b表示圓弧半徑，若為橢圓形鑄機(jī)為多個半徑之乘積C表示鑄機(jī)拉坯輥輥身長度。20.坯殼厚度計算公式：KLvc21.液芯長度計算公式：DL2K2v22.鋼包內(nèi)襯由保溫層、永久層和工作層組成。23.長水口用于鋼包與中間包之間流注保護(hù)，避免鋼水二次氧化和流注的飛濺、保溫，還可消除敞開澆注的卷渣。其材質(zhì)有熔融石英和鋁碳質(zhì)兩種。24.中間包的作用：減小鋼水靜壓力，使注流穩(wěn)定；中間包利于夾雜物上浮，凈化鋼水；實(shí)現(xiàn)多爐連澆；在一機(jī)多流上起分流澆注作用；中包冶金功能。25.倒錐度：由于鋼水在結(jié)晶器內(nèi)凝固形成一定厚度的坯殼使鑄坯收縮，在結(jié)晶器壁和坯殼之間產(chǎn)生一定的氣隙，影響鑄坯與結(jié)晶器壁之間進(jìn)行傳熱，因此需要設(shè)定倒錐度來支撐坯殼和增加傳熱。26.過長的結(jié)晶器無益于坯殼的增厚，是沒有必要的。27.結(jié)晶器振動的目的：鑄坯得以強(qiáng)制脫模；利于鑄坯的潤滑，消除粘連；萬一坯殼發(fā)生粘連拉裂，由于結(jié)晶器的振動可以得到愈合；能夠改善鑄坯表面質(zhì)量。28.二冷區(qū)的作用：1、使鑄坯快速完全凝固；2、對鑄坯起支撐、導(dǎo)向作用，防止鼓肚；3、對引錠桿起支撐導(dǎo)向作用；4、對直結(jié)晶器的弧形連鑄機(jī)要完成彎曲作用；5、對多拉矯機(jī)而言，起到拉坯作用；6、對于橢圓形連鑄機(jī)又是分段矯直區(qū)。29.噴嘴類型：壓力噴嘴、氣水霧化噴嘴。30.矯直方式：一點(diǎn)矯直，多點(diǎn)矯直，連續(xù)矯直。31.壓縮澆鑄基本原理：在矯直點(diǎn)前設(shè)一組驅(qū)動輥，給鑄坯一定推力；在矯直點(diǎn)后面布置一組制動輥，給鑄坯一定的反推力，鑄坯在受壓力狀態(tài)下矯直。作用是可使鑄坯內(nèi)弧側(cè)的拉應(yīng)力減小，實(shí)現(xiàn)帶液芯鑄坯的矯直，達(dá)到鑄機(jī)的高拉速、提高鑄機(jī)生產(chǎn)能力。32.輕壓下有機(jī)械應(yīng)力輕壓下和熱應(yīng)力輕壓下。33.引錠裝置的作用：引錠桿是結(jié)晶器的活底，開澆前用它堵住結(jié)晶器的下口，開澆后結(jié)晶器內(nèi)的鋼水與引錠頭凝結(jié)在一起，經(jīng)拉矯機(jī)的牽引，鑄坯隨引錠桿連續(xù)地從結(jié)晶器下口拉出，直到鑄坯通過拉矯機(jī)，與脫鉤為止，引錠裝置完成任務(wù)，鑄機(jī)進(jìn)入正常拉坯狀態(tài)。34.引錠桿裝入結(jié)晶器的方式有上裝式和下裝式。35.火焰切割原理是：預(yù)熱氧與燃?xì)饣旌先紵幕鹧妫骨懈羁p處的金屬熔化，然后利用高壓切割氧的能量所熔化的金屬熔掉，形成切縫，切斷鑄坯。36.燃?xì)庥幸胰病⒈?、天然氣、焦?fàn)t煤氣、氫氣等。37.割嘴分為內(nèi)混式和外混式。38.電磁攪拌有助于純凈鋼水、改善鑄坯凝固結(jié)構(gòu)、提高鑄坯的質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量，擴(kuò)大品種。39.電磁攪拌的原理：當(dāng)磁場以一定速度相對鋼水運(yùn)動時，鋼水中產(chǎn)生感應(yīng)電流，載流鋼水與磁場相互作用產(chǎn)生電磁力，從而驅(qū)動鋼水運(yùn)動。40.電磁攪拌器在連鑄安裝的位置一般有三處：結(jié)晶器電磁攪拌、二冷區(qū)電磁攪拌、凝固末端電磁攪拌。41.結(jié)晶器電磁攪拌能夠均勻鋼水溫度、減少鋼水過熱、促進(jìn)氣體和夾雜上浮、增加等軸晶晶核。42.二冷區(qū)電磁攪拌可以擴(kuò)大中心等軸晶帶，細(xì)化晶粒，也有利于減小中心疏松和中心偏析，夾雜物在橫斷面上分布均勻，從而改善鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。43.凝固末端電磁攪拌可使鑄坯獲得中心寬大的等軸晶帶，消除或減少中心疏松和中心偏析，對于高碳鋼效果尤為明顯。44.結(jié)晶器電磁制動：抑制液面波動防止卷渣，降低注流沖擊，氣泡、夾雜得以上浮排除，還有控制結(jié)晶器彎月面，改善結(jié)晶器縱向傳熱均勻性的功能。45.結(jié)晶器鋼水液位檢測有紅外線法、熱電偶法、磁感應(yīng)法、渦流法、雷達(dá)法、激光法和同位素法。46.液面控制（中包鋼流控制）有：滑動水口控制，塞棒控制、復(fù)合控制。47.結(jié)晶器漏鋼預(yù)報主要是檢測粘結(jié)漏鋼。48.鑄機(jī)長度是指從結(jié)晶器中心至出坯擋板之間的總長度。49.鑄機(jī)高度是從拉矯機(jī)底座基礎(chǔ)面至中間包頂面的距離。50.結(jié)晶器、設(shè)備冷卻供水為閉路供水系統(tǒng)。二冷水為開路系統(tǒng)。51.屈服強(qiáng)度：由彈性變形點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄宰冃螘r的應(yīng)力。52.純鐵在912℃以下以體心立方晶格形式存在，標(biāo)作；912－1394℃之間轉(zhuǎn)化為面心立方晶格，標(biāo)作；1394－1538℃之間又是以體心立方晶格形式存在，標(biāo)作。53.同素異晶轉(zhuǎn)變是晶格原子重新規(guī)則排列的過程，因此同素異晶轉(zhuǎn)變是遵循形核、核長大的規(guī)律，稱其為二次結(jié)晶，也稱再結(jié)晶。54.兩種或兩種以上的金屬元素或金屬元素與非金屬元素組成的，并且有金屬性質(zhì)的材料叫合金。55.固溶體：一種金屬或非金屬元素均勻地溶于另一種金屬中所形成的晶體相叫固溶體。根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中的分布狀況，分為置換固溶體和間隙固溶體。56.奧氏體是碳溶于γ-Fe中的固溶體，屬面心立方晶格。鐵素體是面溶于α－Fe或δ-Fe中的固溶體，是體心立方晶格。57.鐵碳合金狀態(tài)圖中，有三條橫線，包晶線，共晶線，共析線。58.碳含量在0.09%～0.53%的鐵碳合金都會出現(xiàn)包晶反應(yīng)，但在0.12%最易出現(xiàn)裂紋。59.淬火將鋼的工件加熱到臨界點(diǎn)以上溫度，保溫一段時間，然后急劇冷卻的工藝過程叫淬火。60.回火處理是交淬火后的鋼件加熱到727℃以下的某一溫度，保溫一段時間，然后以一定的方式冷卻，得到較穩(wěn)定組織的工藝過程。61.退火：鋼件加熱到臨界溫度，即鐵碳合金狀態(tài)圖GSK線附近，保溫一段時間后緩慢冷卻(一般隨爐冷卻)的熱處理工藝。62.金屬結(jié)晶需要兩個條件：一定的過冷度，此為熱力學(xué)條件；必要的晶核，此為動力學(xué)條件。63.晶體長大機(jī)構(gòu)有兩種形式：定向生長(形成單向的柱狀晶)；等軸晶生長。64.液相線溫度指鋼水冷卻開始凝固的溫度；固相線溫度指鋼加熱開始熔化的溫度。65.選擇結(jié)晶又稱選分結(jié)晶。鋼溶液中碳和其他元素含量較低，比較純，熔點(diǎn)較高，最先凝固成晶體，雜質(zhì)含量高，熔點(diǎn)也低些，后凝固，這種現(xiàn)象即稱為選擇結(jié)晶。66.工藝上控制偏析的措施：增加鋼液凝固速度；合適的鑄坯斷面；控制鋼液流動狀態(tài)；采用電磁攪拌；降低鋼水溫度、防止鼓肚；降低S、P含量。67.鋼液的收縮隨溫降和相變可分為3個階段：液態(tài)收縮；凝固收縮；固態(tài)收縮。68.連鑄坯的凝固特征：1、連鑄坯的凝固過程實(shí)質(zhì)是熱量釋放、傳遞的過程，也是強(qiáng)制快速冷卻的過程2、鑄坯是邊下行、邊散熱、邊凝固，因而鑄坯形成了很長的液相穴3、連鑄坯的凝固是分階段完成的。4、鑄坯在連鑄機(jī)內(nèi)下行，鑄坯的冷卻可以看作是經(jīng)歷“形變熱處理”過程。69.由于鋼水與結(jié)晶器銅壁的潤濕作用，鋼水與銅壁相接觸之處形成了一個半徑很小的彎月面。70.鑄坯凝固結(jié)構(gòu)從邊緣到中心是由細(xì)小的等軸晶帶、柱狀晶帶、中心等軸晶帶組成。71.小鋼錠結(jié)構(gòu)：由于冷卻不均勻，柱狀晶優(yōu)先發(fā)展，當(dāng)兩邊的柱狀晶相接，出現(xiàn)搭橋現(xiàn)象，在凝固過程中形成疏松和疏孔，并伴隨有嚴(yán)重的偏析。72.連鑄坯冷卻過程中的應(yīng)力：熱應(yīng)力；組織應(yīng)力；機(jī)械應(yīng)力。連鑄坯表面與其內(nèi)部溫度不均勻、收縮不一致而產(chǎn)生的應(yīng)力是熱應(yīng)力。熱應(yīng)力的大小主要取決于鑄坯線收縮量。73.連鑄對鋼水溫度的要求：高溫、穩(wěn)定、均勻。74.澆注溫度包括兩部分：一是鋼水的液相線溫度，二是調(diào)出液相線溫度的數(shù)值，即過熱度。75.鋼水的可澆性也是指鋼水的流動性。76.現(xiàn)代冶金生產(chǎn)兩工藝流程：長流程：高爐鐵水—鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐煉鋼—精煉—連鑄—連軋短流程：廢鋼、生鐵、金屬化球團(tuán)—電弧爐煉鋼—精煉—連鑄—連軋77.從鋼水注入結(jié)晶器開始到拉矯機(jī)構(gòu)啟動的時間為起步時間。78.單位質(zhì)量鋼水從液態(tài)到固態(tài)到室溫放出的熱量包括：過熱、潛熱、顯熱。79.鑄機(jī)冷卻分為三個冷卻區(qū)：一冷即結(jié)晶器冷卻、二冷即噴淋冷卻、三冷即鑄坯在空氣中冷卻。80.中包冶金功能：冶金凈化功能、精煉功能。81.鑄坯中夾雜物按來源分：內(nèi)生夾雜與外來夾雜。82.澆注過程中防止鋼水二次氧化的措施：1、鋼包與中間包之間采用長水口2、采用氬封3、中包內(nèi)使用中包覆蓋劑4、采用浸入式水口5、結(jié)晶器液面使用保護(hù)渣83.保護(hù)渣的三層結(jié)構(gòu)：液渣層、燒結(jié)層、原渣層。84.浸入式水口插入過深過淺都影響結(jié)晶器內(nèi)鋼水的正常流動，對鑄坯質(zhì)量均不利。85.結(jié)晶器冶金作用：1、凝固坯殼生長的均勻性；2、液相穴內(nèi)夾雜物上??；3、結(jié)晶器內(nèi)鋼水的微合金化；4凝固結(jié)構(gòu)的控制。86.連鑄坯質(zhì)量主要是四方面：1、鑄坯純凈度；2、鑄坯的表面質(zhì)量；3、鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量；4、鑄坯的外觀形狀。87.連鑄機(jī)的機(jī)型對鑄坯內(nèi)的夾雜物的數(shù)量和分布有著重要影響?；⌒谓Y(jié)晶器的鑄坯夾雜物分布很不均勻，偏析于內(nèi)弧側(cè)。88.影響縱裂的因素：1、鑄坯的寬度；2、鋼水成分(C、S、P)；3、浸入式水口插入深度；4、保護(hù)渣性能等。89.縱裂預(yù)防措施：1、合理的倒錐度；2、結(jié)晶器、足輥、零段要準(zhǔn)確對弧；3、選用性能良好的保護(hù)渣；4、浸入式水口的參數(shù)要合理；5、合適的澆注溫度；6、保持結(jié)晶器液面平穩(wěn)；7、鋼的成分在合適的范圍；8、采用熱頂式結(jié)晶器；9、鑄坯冷卻均勻。90.鑄坯矯直內(nèi)弧側(cè)受拉應(yīng)力作用，由于振痕缺陷效應(yīng)而產(chǎn)生應(yīng)力集中，如果正值700～900℃脆化溫度區(qū)，促成了振痕波谷形成橫裂。91.鋼水中氧、氫含量高是形成皮下氣泡的重要原因。92.板坯連鑄機(jī)可采用壓縮澆鑄技術(shù)、或者應(yīng)用多點(diǎn)矯直技術(shù)、連續(xù)矯直技術(shù)等；或者帶直線段的多點(diǎn)彎曲、多點(diǎn)矯直連鑄機(jī)，均能避免鑄坯發(fā)生內(nèi)部裂紋。93.鑄坯鼓肚量的大小與鋼水靜壓力、夾輥間距、冷卻強(qiáng)度等因素有密切關(guān)系。94.脫方也叫菱變，是小方坯特有的缺陷。95.Q235指屈服強(qiáng)度值為235Mpa的碳素結(jié)構(gòu)鋼。96.400℃為鑄坯熱裝的最低溫度線，鑄坯在400℃以下節(jié)能效果不明顯，不再稱其為熱裝。97.連鑄坯熱送熱裝和直接軋制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：1、節(jié)能；2、縮短生產(chǎn)周期；3、提高金屬收得率；4、降低生產(chǎn)成本。98.實(shí)現(xiàn)熱送熱裝的條件：1、提供無缺陷鑄坯；2、高溫出坯；3、在輸送過程中采用保溫技術(shù)；4、實(shí)施煉鋼、連鑄、熱軋生產(chǎn)一體化管理。99.質(zhì)量管理的3個階段：事后檢驗(yàn)階段、數(shù)理統(tǒng)計階段、全面質(zhì)量管理階段。第三篇：連鑄工藝連鑄工藝首先做好準(zhǔn)備工作，包括把中間包吊運(yùn)到中間包臺架上，固定在澆注位置上，裝好定徑水口，烘烤好中間包和定徑水口，烤好后裝好引流砂等待鋼水包的到來，還要準(zhǔn)備好潤滑劑，撈渣棒，調(diào)溫冷鐵，做好開澆前的所有準(zhǔn)備工作。檢查好二冷室噴嘴，進(jìn)行試水，不噴水的要拆下來用氧氣吹通再裝好，確實(shí)需要更換的才能更換，以保證澆注時少發(fā)生事故。從鋼包掉運(yùn)到鋼包旋轉(zhuǎn)臺，把旋轉(zhuǎn)臺開到澆注位置，首先是測量鋼包內(nèi)鋼水的溫度要求保持在1650-1680度之間，溫度過高則需加入少量冷鐵調(diào)溫，達(dá)到澆注溫度要求。開啟滑動機(jī)構(gòu)打開水口，讓鋼包內(nèi)的鋼水注入中間包，中間包內(nèi)鋼水達(dá)到三分之二時在測量一次中間包內(nèi)鋼水的溫度，要求是1525-1545度之間，方可打開定徑水口開始澆注，首先打開中間一流，帶澆注正常后依次序打開左右?guī)琢髡沧?。在澆注開始的同時打開零段，二次冷卻水達(dá)到拉坯的正常要求，一般零段冷卻水許全部打開，二段冷卻水視鋼坯的溫度調(diào)整在0.2-0.66MP.在澆注過程中要勤撈渣，盡量做到拉速平穩(wěn)，保持住中間包內(nèi)的溫度，溫度低于澆注要求時要注氧升溫。鋼坯出了拉矯機(jī)到達(dá)火焰切割位置時切掉坯頭一般視所裝冷鐵的長度而定。火焰切割定尺要準(zhǔn)確，長度不能偏差5公分。正常澆注完成后，鋼包要關(guān)閉好滑動機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)到澆注位置的180°方向，就算完成一次鋼包澆注。整個連鑄澆注完成后清理好澆注平臺的衛(wèi)生，吊運(yùn)走在澆注過程中留下的渣鐵，把中間包吊運(yùn)到清理修補(bǔ)打結(jié)位置以備下次生產(chǎn)用。連鑄備品配件大概消耗在每噸鋼坯2.5.元人民幣左右，不包括結(jié)晶器銅管。第四篇：連鑄工藝范文連鑄工藝流程介紹----冶金自動化系列專題【導(dǎo)讀】：轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來的鋼水經(jīng)過精煉爐精煉以后，需要將鋼水鑄造成不同類型、不同規(guī)格的鋼坯。連鑄工段就是將精煉后的鋼水連續(xù)鑄造成鋼坯的生產(chǎn)工序，主要設(shè)備包括回轉(zhuǎn)臺、中間包，結(jié)晶器、拉矯機(jī)等。本專題將詳細(xì)介紹轉(zhuǎn)爐（以及電爐）煉鋼生產(chǎn)的工藝流程，主要工藝設(shè)備的工作原理以及控制要求等信息。由于時間的倉促和編輯水平有限，專題中難免出現(xiàn)遺漏或錯誤的地方，歡迎大家補(bǔ)充指正?！景l(fā)表建議】連鑄的目的:將鋼水鑄造成鋼坯。連鑄的工藝流程:將裝有精煉好鋼水的鋼包運(yùn)至回轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到澆注位置后，將鋼水注入中間包，中間包再由水口將鋼水分配到各個結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機(jī)的核心設(shè)備之一，它使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶。拉矯機(jī)與結(jié)晶振動裝置共同作用，將結(jié)晶器內(nèi)的鑄件拉出，經(jīng)冷卻、電磁攪拌后，切割成一定長度的板坯?！静榭慈摹窟B鑄自動化控制工藝流程圖連鑄自動化控制主要有連鑄機(jī)拉坯輥速度控制、結(jié)晶器振動頻率的控制、定長切割控制等控制技術(shù)?！静榭慈摹窟B鑄的主要工藝設(shè)備介紹:鋼包回轉(zhuǎn)臺鋼包回轉(zhuǎn)臺：設(shè)在連鑄機(jī)澆鑄位置上方用于運(yùn)載鋼包過跨和支承鋼包進(jìn)行澆鑄的設(shè)備。由底座、回轉(zhuǎn)臂、驅(qū)動裝置、回轉(zhuǎn)支撐、事故驅(qū)動控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和錨固件6部分組成?！静榭慈摹恐虚g包中間包是短流程煉鋼中用到的一個耐火材料容器，首先接受從鋼包澆下來的鋼水，然后再由中間包水口分配到各個結(jié)晶器中去?！静榭慈摹拷Y(jié)晶器在連續(xù)鑄造、真空吸鑄、單向結(jié)晶等鑄造方法中，使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶的特種金屬鑄型。結(jié)晶器是連鑄機(jī)的核心設(shè)備之一，直接關(guān)系到連鑄坯的質(zhì)量?！静榭慈摹坷C機(jī)在連鑄工藝中，連鑄機(jī)拉坯輥速度控制是連鑄機(jī)的三大關(guān)鍵技術(shù)之一，拉坯速度控制水平直接影響連鑄坯的產(chǎn)量和質(zhì)量，而拉坯輥電機(jī)驅(qū)動裝置的性能又在其中發(fā)揮著重要作用?！静榭慈摹侩姶艛嚢杵麟姶艛嚢杵鳎‥lectromagneticstirring:EMS）的實(shí)質(zhì)是借助在鑄坯液相穴中感生的電磁力，強(qiáng)化鋼水的運(yùn)動。具體地說，攪拌器激發(fā)的交變磁場滲透到鑄坯的鋼水內(nèi)，就在其中感應(yīng)起電流，該感應(yīng)電流與當(dāng)?shù)卮艌鱿嗷プ饔卯a(chǎn)生電磁力，電磁力是體積力，作用在鋼水體積元上，從而能推動鋼水運(yùn)動?！静榭慈摹坷鋮s噴嘴冷卻噴嘴具有結(jié)構(gòu)簡單、噴霧均勻的特點(diǎn)，根據(jù)噴霧面積需要，可在集管上安裝許多噴嘴，當(dāng)噴嘴均勻排列時，可保證噴霧的互相交叉，并略有重疊部分，使整個集管噴射分布均勻；主要適用于連鑄機(jī)、初軋和各種需要扁平噴霧冷卻的機(jī)械設(shè)備中。【查看全文】火焰切割機(jī)火焰切割機(jī)也叫氧氣切割。根據(jù)切割鋼板的厚度安裝適當(dāng)孔徑的割嘴；【查看全文】連鑄系統(tǒng)也是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)，用到的自動化產(chǎn)品比較多，下面列舉部分產(chǎn)品出來：常用到的自動化設(shè)備：PLC、組態(tài)軟件、變頻器、工控機(jī)、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)等等。連鑄自動化控制工藝流程圖圖片：連鑄自動化控制工藝流程圖：將裝有精煉好鋼水的鋼包運(yùn)至回轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到澆注位置后，將鋼水注入中間包，中間包再由水口將鋼水分配到各個結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機(jī)的核心設(shè)備之一，它使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶。拉矯機(jī)與結(jié)晶振動裝置共同作用，將結(jié)晶器內(nèi)的鑄件拉出，經(jīng)冷卻、電磁攪拌后，切割成一定長度的板坯。有連鑄機(jī)拉坯輥速度控制、結(jié)晶器振動頻率的控制、定長切割控制等主要控制技術(shù)。圖片：水平連鑄控制工藝流程圖：圖片：圖片：圖片：圖片：圖片：生產(chǎn)線實(shí)景圖：連鑄工藝詳解連鑄的生產(chǎn)工藝流程：將裝有精煉好鋼水的鋼包運(yùn)至回轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到澆注位置后，將鋼水注入中間包，中間包再由水口將鋼水分配到各個結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機(jī)的核心設(shè)備之一，它使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶。拉矯機(jī)與結(jié)晶振動裝置共同作用，將結(jié)晶器內(nèi)的鑄件拉出，經(jīng)冷卻、電磁攪拌后，切割成一定長度的板坯。連鑄鋼水的準(zhǔn)備一、連鑄鋼水的溫度要求：鋼水溫度過高的危害：①出結(jié)晶器坯殼薄，容易漏鋼；②耐火材料侵蝕加快，易導(dǎo)致鑄流失控，降低澆鑄安全性；③增加非金屬夾雜，影響板坯內(nèi)在質(zhì)量；④鑄坯柱狀晶發(fā)達(dá)；⑤中心偏析加重，易產(chǎn)生中心線裂紋。鋼水溫度過低的危害：①容易發(fā)生水口堵塞，澆鑄中斷；②連鑄表面容易產(chǎn)生結(jié)皰、夾渣、裂紋等缺陷；③非金屬夾雜不易上浮，影響鑄坯內(nèi)在質(zhì)量。二、鋼水在鋼包中的溫度控制：根據(jù)冶煉鋼種嚴(yán)格控制出鋼溫度，使其在較窄的范圍內(nèi)變化；其次，要最大限度地減少從出鋼、鋼包中、鋼包運(yùn)送途中及進(jìn)入中間包的整個過程中的溫降。實(shí)際生產(chǎn)中需采取在鋼包內(nèi)調(diào)整鋼水溫度的措施：1）鋼包吹氬調(diào)溫2）加廢鋼調(diào)溫3）在鋼包中加熱鋼水技術(shù)4）鋼水包的保溫中間包鋼水溫度的控制一、澆鑄溫度的確定澆鑄溫度是指中間包內(nèi)的鋼水溫度，通常一爐鋼水需在中間包內(nèi)測溫3次，即開澆后5min、澆鑄中期和澆鑄結(jié)束前5min,而這3次溫度的平均值被視為平均澆鑄溫度。澆鑄溫度的確定可由下式表示（也稱目標(biāo)澆鑄溫度）：T=TL+△T。二、液相線溫度：即開始凝固的溫度，就是確定澆鑄溫度的基礎(chǔ)。推薦一個計算公式：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、鋼水過熱度的確定鋼水過熱度主要是根據(jù)鑄坯的質(zhì)量要求和澆鑄性能來確定。鋼種類別過熱度非合金結(jié)構(gòu)鋼10-20℃鋁鎮(zhèn)靜深沖鋼15-25℃高碳、低合金鋼5-15℃四、出鋼溫度的確定鋼水從出鋼到進(jìn)入中間包經(jīng)歷5個溫降過程：△T總=△T1+△T2+△T3+△T4+△T5△T1出鋼過程的溫降；△T2出完鋼鋼水在運(yùn)輸和靜置期間的溫降(1.0～1.5℃/min)；△T3鋼包精煉過程的溫降（6～10℃/min）；△T4精煉后鋼水在靜置和運(yùn)往連鑄平臺的溫降(5～1.2℃/min）；△T5鋼水從鋼包注入中間包的溫降。T出鋼=T澆+△T總控制好出鋼溫度是保證目標(biāo)澆鑄溫度的首要前提。具體的出鋼溫度要根據(jù)每個鋼廠在自身溫降規(guī)律調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)每個鋼種所要經(jīng)過的工藝路線來確定。拉速的確定和控制一、拉速控制作用:拉速定義:拉坯速度是以每分鐘從結(jié)晶器拉出的鑄坯長度來表示。拉坯速度應(yīng)和鋼液的澆注速度相一致。拉速控制合理,不但可以保證連鑄生產(chǎn)的順利進(jìn)行,而且可以提高連鑄生產(chǎn)能力,改善鑄坯的質(zhì)量.現(xiàn)代連鑄追求高拉速。二、拉速確定原則:確保鑄坯出結(jié)晶器時的能承受鋼水的靜壓力而不破裂，對于參數(shù)一定的結(jié)晶器，拉速高時，坯殼??；反之拉速低時則形成的坯殼厚。一般，拉速應(yīng)確保出結(jié)晶器的坯殼厚度為12-14mm。影響因素：鋼種、鋼水過熱度、鑄坯厚度等。1）機(jī)身長度的限制根據(jù)凝固的平方根定律，鑄坯完全凝固時達(dá)到的厚度：又機(jī)身長度：得到拉速：2）拉坯力的限制拉速提高，鑄坯中的未凝固長度變長，各相應(yīng)位置上凝固殼厚度變薄，鑄坯表面溫度升高，鑄坯在輥間的鼓肚量增多。拉坯時負(fù)荷增加。超過拉拔轉(zhuǎn)矩就不能拉坯，所以限制了拉速的提高。3）結(jié)晶器導(dǎo)熱能力的限制根據(jù)結(jié)晶器散熱量計算出，最高澆注速度：板坯為2.5米/分方坯為3-4米/分4）拉坯速度對鑄坯質(zhì)量的影響（1）降低拉速可以阻止或減少鑄坯內(nèi)部裂紋和中心偏析（2）提高拉速可以防止鑄坯表面產(chǎn)生縱裂和橫裂（3）為防止矯直裂紋，拉速應(yīng)使鑄坯通過矯直點(diǎn)時表面溫度避開鋼的熱脆區(qū)。5）鋼水過熱度的影響一般連鑄規(guī)定允許最大的鋼水過熱度，在允許過熱度下拉速隨著過熱度的降低而提高，如圖1所示。6）鋼種影響：就含碳量而言，拉坯速度按低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼的順序由高到低。就鋼中合金含量而言，拉速按普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼順序降低。圖1拉速與溫度對應(yīng)表第四節(jié)鑄坯冷卻的控制鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的冷卻即一冷確定，其冷卻效果可以由通過結(jié)晶器壁傳出的熱流的大小來度量，如圖2所示。圖2鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的冷卻1）一冷作用：一冷就是結(jié)晶器通水冷卻。其作用是確保鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)形成一定的初生坯殼。2）一冷確定原則：一冷通水是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，確定以在一定工藝條件下鋼水在結(jié)晶器內(nèi)能夠形成足夠的坯殼厚度和確保結(jié)晶器安全運(yùn)行的前提。通常結(jié)晶器周邊供水2L/mm·min。進(jìn)出水溫差不超過8℃，出水溫度控制在45-500℃為宜，水壓控制在0.4-0.6Mpa。3）二冷作用:二次冷卻是指出結(jié)晶器的鑄坯在連鑄機(jī)二冷段進(jìn)行的冷卻過程.其目的是對帶有液芯的鑄坯實(shí)施噴水冷卻,使其完全凝固,以達(dá)到在拉坯過程中均勻冷卻.4）二冷強(qiáng)度確定原則:二冷通常結(jié)合鑄坯傳熱與鑄坯冶金質(zhì)量兩個方面來考慮.鑄坯剛離開結(jié)晶器,要采用大量水冷卻以迅速增加坯殼厚度,隨著鑄坯在二冷區(qū)移動,坯殼厚度增加,噴水量逐漸降低.因此,二冷區(qū)可分若干冷卻段,每個冷卻段單獨(dú)進(jìn)行水量控制.同時考慮鋼種對裂紋敏感性而有針對性的調(diào)整二冷噴水量.5）二冷水量與水壓:對普碳鋼低合金鋼，冷卻強(qiáng)度為：1.0-1.2L/Kg鋼。對低碳鋼、高碳鋼,冷卻強(qiáng)度為：0.6-0.8L/Kg鋼。對熱裂紋敏感性強(qiáng)的鋼種，冷卻強(qiáng)度為:0.4-0.6L/Kg鋼，水壓為0.1-0.5MPa，如圖3所示。圖3凝固系數(shù)與二冷水量關(guān)系連鑄過程檢測與自動控制一、連鑄過程自動檢測（一）中間包鋼液溫度測定1）中間包鋼液溫度的點(diǎn)測用快速測溫頭及數(shù)字顯示二次儀測量溫度，如圖4所示。圖4二次溫度測量儀2）中間包鋼液溫度的連續(xù)測定采用連續(xù)測溫?zé)犭娕紝χ虚g包鋼液溫度進(jìn)行連續(xù)測量，如圖5所示。圖5連續(xù)測溫?zé)犭娕迹ǘ┙Y(jié)晶器液面控制1）放射性同位素測量法如圖6所示：圖6放射性同位素測量法2）紅外線結(jié)晶器液面測量法如圖7所示：圖7紅外線結(jié)晶器液面測量法3）熱電偶結(jié)晶器液面測量法如圖8所示：圖8熱電偶結(jié)晶器液面測量法4）激光結(jié)晶器液面測量法如圖9所示：圖9激光結(jié)晶器液面測量法（三）連鑄機(jī)漏鋼預(yù)報裝置如圖10所示：圖10連鑄機(jī)漏鋼預(yù)報裝置（四）連鑄二次冷卻水控制如圖11所示：圖11連鑄二次冷卻水控制（五）鑄坯表面缺陷在線檢測1）工業(yè)電視攝象法如圖12所示：圖12工業(yè)電視攝象法2）渦流檢測法如圖13所示：圖13渦流檢測法二、連鑄坯表面質(zhì)量及控制（一）連鑄過程質(zhì)量控制1）提高鋼純凈度的措施（1）無渣出鋼（2）選擇合適的精煉處理方式（3）采用無氧化澆注技術(shù)（4）充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用（5）選用優(yōu)質(zhì)耐火材料（6）充分發(fā)揮結(jié)晶器的作用（7）采用電磁攪拌技術(shù)，控制注流運(yùn)動（二）連鑄坯表面質(zhì)量及控制連鑄坯表面質(zhì)量的好壞決定了鑄坯在熱加工之前是否需要精整，也是影響金屬收得率和成本的重要因素，還是鑄坯熱送和直接軋制的前提條件。連鑄坯表面缺陷形成的原因較為復(fù)雜，但總體來講，主要是受結(jié)晶器內(nèi)鋼液凝固所控制，如圖14所示。圖14連鑄坯表面缺陷示意圖（三）連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量及控制鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量是指鑄坯是否具有正確的凝固結(jié)構(gòu)、偏析程度、內(nèi)部裂紋、夾雜物含量及分布狀況等。凝固結(jié)構(gòu)是鑄坯的低倍組織，即鋼液凝固過程中形成等軸晶和柱狀晶的比例。鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量與二冷區(qū)的冷卻及支撐系統(tǒng)密切相關(guān)，如圖15，圖16所示。圖15鑄坯內(nèi)部缺陷示意圖圖16“V”形偏析1）減少鑄坯內(nèi)部裂紋的措施（1）采用壓縮澆鑄技術(shù)，或者應(yīng)用多點(diǎn)矯直技術(shù)（2）二冷區(qū)采用合適夾輥輥距，支撐輥準(zhǔn)確對弧（3）二冷水分配適當(dāng)，保持鑄坯表面溫度均勻（4）合適拉輥壓下量，最好采用液壓控制機(jī)構(gòu)2）夾雜物的控制從煉鋼精煉連鑄生產(chǎn)潔凈鋼，主要控制對策是：（1）控制煉鋼爐下渣量●擋渣法（偏心爐底出鋼、氣動法、擋渣球）●扒渣法：目標(biāo)是鋼包渣層厚＜50mm，下渣2Kg/t（2）鋼包渣氧化性控制●出鋼渣中高（FeO+MnO）是渣子氧勢量度。（FeO+MnO）↑板胚T[O]↑（3）鋼包精煉渣成分控制不管采用何種精煉方法（如RH、LF、VD），合理攪拌強(qiáng)度和合理精煉渣組成是獲得潔凈鋼水的基礎(chǔ)。合適的鋼包渣成分：CaO/Al2O3＝1.5～1.8，CaO/SiO2=8～13，（FeO+MnO）＜5％。高堿度、低熔點(diǎn)、低氧化鐵、富CaO鈣鋁酸鹽的精煉渣，能有效吸收大顆粒夾雜物，降低總氧。（4）保護(hù)澆注●鋼水保護(hù)是防止鋼水再污染生產(chǎn)潔凈鋼重要操作●保護(hù)澆注好壞判斷指標(biāo)：－△[N]＝[N]鋼包－[N]中包；－△[Al]s＝[Al]鋼包－[Al]中包●保護(hù)方法：①中包密封充Ar；②鋼包中間包長水口，△[N]＝1.5PPm甚至為零；③中間包結(jié)晶器浸入式水口(5)中間包控流裝置●中間包不是簡單的過渡容器，而是一個冶金反應(yīng)容器，作為鋼水進(jìn)入結(jié)晶器之前進(jìn)一步凈化鋼水●中間包促進(jìn)夾雜物上浮其方法：a.增加鋼水在中間包平均停留時間t：t＝w/（a×b×ρ×v）。中間包向大容量深熔池方向發(fā)展。b.改變鋼水在中間包流動路徑和方向，促進(jìn)夾雜物上浮。（6）中間包復(fù)蓋劑中間包是鋼水去除夾雜物理想場所。鋼水面上復(fù)蓋劑要有效吸收夾雜物?！裉蓟練?；●中性渣：（CaO/SiO2=0.9～1.0）●堿性渣：（CaO+MgO/SiO2≥3）●雙層渣渣中（SiO2）增加，鋼水中T[O]增加。生產(chǎn)潔凈鋼應(yīng)用堿性復(fù)蓋劑。（7）堿性包襯鋼水與中間包長期接觸，鋼水與包襯的熱力學(xué)性能必須是穩(wěn)定的，這是生產(chǎn)潔凈鋼的一個重要條件。包襯材質(zhì)中SiO2增加，鑄坯中總氧T[O]是增加，因此生產(chǎn)潔凈鋼應(yīng)用堿性包襯。對低碳Al-K鋼，中間包襯用Mg-Ca質(zhì)涂料（Al2O3→0），包襯反應(yīng)層中Al2O3可達(dá)21％，說明能有效吸附夾雜物。（8）鋼種微細(xì)夾雜物去除●大顆粒夾雜（>50μm）去除，采用中間包控流技術(shù)●小顆粒夾雜（<50μm）去除：－中間包鈣質(zhì)過濾器－中間包電磁旋轉(zhuǎn)（9）防止?jié)沧⑦^程下渣和卷渣●加入示蹤劑追蹤鑄坯中夾雜物來源●結(jié)晶器渣中示蹤劑變化●鑄坯中夾雜物來源，初步估算外來夾雜物占41.6%二次氧化占39%，脫氧產(chǎn)物為20%（10）防止Ar氣泡吸附夾雜物對Al－K鋼，采用浸入式水口吹A(chǔ)r防止水口堵塞，但吹A(chǔ)r會造成：●水口堵塞物破碎進(jìn)入鑄胚，大顆粒Al2O3軋制延伸會形成表面成條狀缺陷●＜1mmAr氣泡上浮困難，它是Al2O3和渣粒的聚合地，當(dāng)氣泡尺寸>200μm易在冷軋板表面形成條狀缺陷。為解決水口堵塞問題，可采用：－鈣處理改善鋼水可澆性－鈣質(zhì)水口－無C質(zhì)水口目前還是廣泛采用吹A(chǔ)r來防止堵塞。生產(chǎn)潔凈鋼總的原則是：鋼水進(jìn)入結(jié)晶器之前盡可能排除Al2O3。（11）結(jié)晶器鋼水流動控制三、連鑄坯形狀缺陷及控制（一）鼓肚變形帶液心的鑄坯在運(yùn)行過程中，于兩支撐輥之間，高溫坯殼中鋼液靜壓力作用下，發(fā)生鼓脹成凸面的現(xiàn)象，稱之為鼓肚變形。板坯寬面中心凸起的厚度與邊緣厚度之差叫鼓肚量，用以衡量鑄坯彭肚變形程度。減少鼓肚應(yīng)采取措施：（1）降低連鑄機(jī)的高度（2）二冷區(qū)采用小輥距密排列；鑄機(jī)從上到下輥距應(yīng)由密到疏布置（3）支撐輥要嚴(yán)格對中（4）加大二冷區(qū)冷卻強(qiáng)度（5）防止支撐輥的變形，板坯的支撐輥?zhàn)詈眠x用多節(jié)輥圖17鑄坯鼓肚示意圖（二）菱形變形菱形變形也叫脫方。是大、小方坯的缺陷。是指鑄坯的一對角小于90°，另一對角大于90°；兩對角線長度之差稱為脫方量。應(yīng)對菱變的措施：（1）選用合適錐度的結(jié)晶器（2）結(jié)晶器最好用軟水冷卻（3）保持結(jié)晶器內(nèi)腔正方形，以使凝固坯殼為規(guī)正正的形狀（4）結(jié)晶器以下的600mm距離要嚴(yán)格對??；并確保二冷區(qū)的均勻冷卻（5）控制好鋼液成分（三）圓鑄坯變形圓坯變形成橢圓形或不規(guī)則多邊形。圓坯直徑越大，變成隨圓的傾向越嚴(yán)重。形成橢圓變形的原因有：（1）圓形結(jié)晶器內(nèi)腔變形（2）二冷區(qū)冷卻不均勻（3）連鑄機(jī)下部對弧不準(zhǔn)（4）拉矯輥的夾緊力調(diào)整不當(dāng)，過分壓下可采取相應(yīng)措施：（1）及時更換變形的結(jié)晶器（2）連鑄機(jī)要嚴(yán)格對弧（3）二冷區(qū)均勻冷卻（4）可適當(dāng)降低拉速（四）夾雜物的控制提高鋼純凈度的措施：（1）無渣出鋼（2）選擇合適的精煉處理方式（3）采用無氧化澆注技術(shù)（4）充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用（5）選用優(yōu)質(zhì)耐火材料（6）充分發(fā)揮結(jié)晶器的作用（7）采用電磁攪拌技術(shù)，控制注流運(yùn)動（五）間包冶金當(dāng)前對鋼產(chǎn)品質(zhì)量的要求變得更加嚴(yán)格。中間包不僅僅只是生產(chǎn)中的一個容器，而且在純凈鋼的生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。70年代認(rèn)識到改變中間包形狀和加大中間包容積可以達(dá)到延長鋼液的停留時間，提高夾雜物去除率的目的；安裝擋渣墻，控制鋼液的流動，實(shí)現(xiàn)夾雜物有效碰撞、長大和上浮。80年代發(fā)明了多孔導(dǎo)流擋墻和中間包過濾器。在防止鋼水被污染的技術(shù)開發(fā)中，最近已有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。借助先進(jìn)的中間包設(shè)計和操作如中間包加熱，熱周轉(zhuǎn)操作，惰性氣氛噴吹，預(yù)熔型中間包渣，活性鈣內(nèi)壁，中間包喂絲，以及中間包夾雜物行為的數(shù)學(xué)模擬等，中間包在純凈鋼生產(chǎn)中的作用體現(xiàn)得越來越重要。在現(xiàn)代連鑄的應(yīng)用和發(fā)展過程中，中間包的作用顯得越來越重要，其內(nèi)涵在被不斷擴(kuò)大，從而形成一個獨(dú)特的領(lǐng)域——中間包冶金。中間包冶金的最新技術(shù)：（1）H型中間包（2）離心流中間包（3）中間包吹氬（4）去夾雜的陶瓷過濾器（5）電磁流控制圖18H型中間包[連鑄設(shè)備]鋼包回轉(zhuǎn)臺鋼包回轉(zhuǎn)臺鋼包回轉(zhuǎn)臺：設(shè)在連鑄機(jī)澆鑄位置上方用于運(yùn)載鋼包過跨和支承鋼包進(jìn)行澆鑄的設(shè)備。由底座、回轉(zhuǎn)臂、驅(qū)動裝置、回轉(zhuǎn)支撐、事故驅(qū)動控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和錨固件6部分組成。鋼包回轉(zhuǎn)臺的作用是將位于受包位置的滿載鋼包回轉(zhuǎn)至澆鋼位置，準(zhǔn)備進(jìn)行澆注，同時將澆完鋼水的空包轉(zhuǎn)至受包位置，準(zhǔn)備運(yùn)走。鋼包回轉(zhuǎn)臺大致有3種類型：單臂鋼包回轉(zhuǎn)臺：由底座、立柱、上轉(zhuǎn)臂、上轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置、下轉(zhuǎn)臂、下轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置組成。蝶形鋼包回轉(zhuǎn)臺：由底座、升降液壓缸、回轉(zhuǎn)架、鋼包支座、回轉(zhuǎn)臂、平行連桿、驅(qū)動裝置、防護(hù)板組成。鋼包回轉(zhuǎn)臺是連鑄機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備之一，起著連接上下兩道工序的重要作用。鋼包回轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)情況基本上包括兩側(cè)無鋼包、單側(cè)有鋼包、兩側(cè)有鋼包三種情況，而單個鋼包重量已超過140噸。三種情況下，鋼包回轉(zhuǎn)臺受力有很大不同，但無論在何種情況下，都要保證鋼包回轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確，起停時要盡可能減小對機(jī)械部分的沖擊，為減少中間包液面波動和溫降，要縮短旋轉(zhuǎn)時間。因此，我們在變頻器的容量選擇上，留有余地，即比電機(jī)功率加大一級。同時利用變頻器的s曲線加速功能，通過調(diào)整s曲線保證加、減速曲線平滑快速，減少對減速機(jī)的沖擊，再通過PLC判斷變速限位、停止限位實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)過程中高、低速自動變換及到位停車，同時滿足了對旋轉(zhuǎn)時間和平穩(wěn)運(yùn)行的要求。[連鑄設(shè)備]中間包中間包是短流程煉鋼中用到的一個耐火材料容器，首先接受從鋼包澆下來的鋼水，然后再由中間包水口分配到各個結(jié)晶器中去。連鑄機(jī)鋼水包和結(jié)晶器之間鋼水過渡的裝置，用來穩(wěn)定鋼流，減小鋼流對坯殼的沖刷，以利于非金屬夾雜物上浮，從而提高鑄坯質(zhì)量。[連鑄設(shè)備]結(jié)晶器在連續(xù)鑄造、真空吸鑄、單向結(jié)晶等鑄造方法中，使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶的特種金屬鑄型。結(jié)晶器包括：直型結(jié)晶器、弧形結(jié)晶器curvedmold：用于弧型和超低頭型（橢圓型）連鑄機(jī)上。組合式結(jié)晶器compositemold：由四塊壁板組成，每塊壁板又由一塊銅板和一塊鋼（鐵）板用螺栓連接而成。多級結(jié)晶器multistagemold調(diào)寬結(jié)晶器adjustablemold：寬度可調(diào)的結(jié)晶器，一般只用于板坯連鑄。結(jié)晶器是連鑄機(jī)的核心設(shè)備之一，直接關(guān)系到連鑄坯的質(zhì)量。結(jié)晶器的振動頻率要求準(zhǔn)確，并根據(jù)拉坯速度自動調(diào)整，在高振頻時，由于電機(jī)負(fù)載率上升，轉(zhuǎn)差率增加，導(dǎo)致振動頻率有所降低，而為了保證振動頻率的精確，需要打開變頻器的轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制，在負(fù)載增加時，使變頻器自動增加輸出頻率以提供在沒有速度降低情況下所需要的電機(jī)轉(zhuǎn)差率，補(bǔ)償量正比于負(fù)載的增加量，并在整個調(diào)速范圍內(nèi)都起作用。另外，結(jié)晶器的振動是由電機(jī)帶動偏心機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的，因此表現(xiàn)為輸出電流及母線電壓呈現(xiàn)周期性震蕩，在振動頻率較高時有引起母線過電壓故障的可能，通過允許變頻器的母線調(diào)節(jié)功能，使變頻器會基于直流母線電壓自動調(diào)整輸出頻率，監(jiān)測到母線電壓瞬時升高時變頻器會適當(dāng)增加輸出頻率以減小引起母線電壓升高的再生能量，這樣做降低了出現(xiàn)變頻器過壓故障的可能性。[連鑄設(shè)備]拉矯機(jī)拉矯機(jī)在連鑄工藝中，連鑄機(jī)拉坯輥速度控制是連鑄機(jī)的三大關(guān)鍵技術(shù)之一，拉坯速度控制水平直接影響連鑄坯的產(chǎn)量和質(zhì)量，而拉坯輥電機(jī)驅(qū)動裝置的性能又在其中發(fā)揮著重要作用。交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)日益成熟，交流變頻驅(qū)動調(diào)速平穩(wěn)，調(diào)速范圍寬，對機(jī)械沖擊低，交流電機(jī)維護(hù)量低，交流變頻調(diào)速已取代直流調(diào)速，完全能夠滿足拉坯輥速度控制的需要。4、5號連鑄機(jī)的拉矯機(jī)為五輥雙機(jī)架三驅(qū)動，上拉坯輥、下拉坯輥、矯直輥由三臺同型號電機(jī)共同驅(qū)動，完成引錠桿的上下傳送運(yùn)行和連鑄坯牽引，三臺電機(jī)必須保持同步，與一般的同步要求不同的是要保證三個輥面的線速度相同，而不是三臺電機(jī)的轉(zhuǎn)速相同，以避免出現(xiàn)負(fù)載分配不均引起母線過壓、欠壓、過載故障。三臺變頻器接受相同的速度指令，按照同一頻率運(yùn)行，但由于三輥處于一個半徑8m的圓弧段的不同位置上，若要保持三個輥面的線速度相同，則三臺電機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)際應(yīng)有輕微差別，加上三臺電機(jī)的參數(shù)不可能完全相同，這就造成了三臺電機(jī)同步的困難。如果打開母線調(diào)節(jié)功能，雖然可以在一定程度上避免由于不同步造成的母線電壓升高，但會造成電機(jī)轉(zhuǎn)速的不穩(wěn)定，從而使拉速值波動，進(jìn)一步影響到結(jié)晶器鋼水液面和二冷配水的穩(wěn)定，甚至有造成事故的危險。為此，我們利用變頻器內(nèi)置的PI控制功能，使三臺電機(jī)構(gòu)成主從驅(qū)動系統(tǒng)，即以上拉坯電機(jī)作為主驅(qū)動電機(jī)，工作在速度調(diào)節(jié)方式，下拉坯電機(jī)和矯直電機(jī)作為從動電機(jī)，工作在帶有速度修正的速度調(diào)節(jié)方式下，通過比較主從電機(jī)的力矩電流產(chǎn)生偏差信號，從而修正從動電機(jī)的速度。變頻器間的力矩電流信號傳送可以通過變頻器內(nèi)置的模擬量輸入、輸出通道來實(shí)現(xiàn)，無需另外添加硬件。這種方法構(gòu)成的主從驅(qū)動系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，完全利用變頻器內(nèi)置功能實(shí)現(xiàn)，可以連續(xù)自動完成速度修正，應(yīng)用在多輥傳動的拉矯機(jī)上效果非常理想。拉矯機(jī)和結(jié)晶器振動裝置采用變頻器調(diào)速系統(tǒng)，拉矯機(jī)變頻器的啟動、停止以及調(diào)速由PLC發(fā)送給拉矯機(jī)變頻器，拉矯機(jī)的實(shí)際速度FM經(jīng)光電隔離后再反饋給PLC，然后由PLC傳送給相應(yīng)儀表顯示實(shí)際值。結(jié)晶器振動采用同調(diào)方式，即振動頻率隨拉速變化而變化，即根據(jù)下面的公式，來控制結(jié)晶器振動頻率f:計算出振動頻率f由PLC發(fā)送給結(jié)晶器振動變頻器，使結(jié)晶器的振動適應(yīng)于拉速變化，系統(tǒng)框圖如圖所示。[連鑄設(shè)備]電磁攪拌器電磁攪拌器electromagneticstirring,EMS：連續(xù)鑄鋼時，利用電磁力控制鋼液凝固過程，改善鑄坯質(zhì)量的工藝。也稱EMS技術(shù)。電磁攪拌器（Electromagneticstirring:EMS）的實(shí)質(zhì)是借助在鑄坯液相穴中感生的電磁力，強(qiáng)化鋼水的運(yùn)動。具體地說，攪拌器激發(fā)的交變磁場滲透到鑄坯的鋼水內(nèi)，就在其中感應(yīng)起電流，該感應(yīng)電流與當(dāng)?shù)卮艌鱿嗷プ饔卯a(chǎn)生電磁力，電磁力是體積力，作用在鋼水體積元上，從而能推動鋼水運(yùn)動。電磁攪拌器的安裝位置和攪拌器模式根據(jù)電磁攪拌器在鑄機(jī)冶金長度上的不同安裝位置大致有以下幾種模式結(jié)晶器電磁攪拌：MoldElectromagneticstirring:MEMS攪拌器安裝在結(jié)晶器銅管外面二冷區(qū)電磁攪拌：StrandElectromagneticStirring:SEMS攪拌器安裝在鑄坯外面凝固末端電磁攪拌：FinalElectromagneticstirring:FEMS用于方坯連鑄攪拌器安裝在鑄坯外面電磁攪拌器的冶金效果攪拌位置冶金效果適用鋼種MEMS增加等軸晶率低合金鋼減少表面和皮下的氣孔和針孔彈簧鋼減少表面和皮下的夾雜物冷軋鋼坯殼均勻化中高碳鋼等稍稍改善中心偏析SEMS擴(kuò)大等軸晶率不銹鋼減少內(nèi)裂改善中心偏析工具鋼減少中心疏松FEMS細(xì)化等軸晶彈簧鋼有效地改善中心偏析軸承鋼有效地改善中心縮孔和疏松特殊高碳鋼[連鑄工藝]火焰切割的工藝厚度大于50mm的厚鋼板一般采用火焰切割，也叫氧氣切割。其工藝大體如下：（1）根據(jù)切割鋼板的厚度安裝適當(dāng)孔徑的割嘴；（2）將氧氣和燃?xì)鈮毫φ{(diào)至規(guī)定值；（3）用切割點(diǎn)火器點(diǎn)燃預(yù)熱焰，接著慢慢打開預(yù)熱氧氣閥，調(diào)節(jié)火焰白心長度，使火焰成中性焰，預(yù)熱起割點(diǎn)；（4）在切割起點(diǎn)上只用預(yù)熱焰加熱，割嘴垂直于鋼板表面，火焰白心尖端距鋼板表面1.5～2.5mm；（5）當(dāng)起點(diǎn)達(dá)到燃燒溫度（輝紅色）時，打開切割氧氣閥，瞬間就可進(jìn)行切割；（6）在確認(rèn)已割至鋼板下表面后，就沿著切割線以適當(dāng)?shù)乃俣纫苿痈钭炖^續(xù)往前切割；（7）切割終了時，先關(guān)閉切割氧氣閥，再關(guān)閉預(yù)熱焰的氧氣閥。定尺切割定尺方式有碰球定尺和非在線定尺切割:(1)碰球定尺即切割機(jī)定尺脈沖信號由定尺碰球發(fā)出，但由于鋼坯表面的氧化皮的導(dǎo)電率差，盡管碰到了碰球，但不一定接觸良好，為防止誤切，系統(tǒng)利用拉矯機(jī)速度信號進(jìn)行積分運(yùn)算來計算坯長，并與定尺信號進(jìn)行比較，確保定尺信號的準(zhǔn)確性。(2)非在線定尺切割利用專門的非在線式鑄坯長度測量裝置，根據(jù)熱坯熱輻射的原理，通過探頭鎖定鑄坯在導(dǎo)軌內(nèi)的區(qū)域，當(dāng)鑄坯進(jìn)入?yún)^(qū)域并占滿整個區(qū)域后發(fā)出定尺信號，然后再給出剪切命令。氧氣切割的基本原理及過程。氧氣切割是利用氣體火焰的熱能將工件切割處預(yù)熱到燃點(diǎn)后，噴出高速切割氧流，使金屬燃燒并放出熱量而實(shí)現(xiàn)切割的方法。氣割過程有三個階段：⑴預(yù)熱氣割開始時，利用氣體火焰（氧乙炔焰或氧丙烷焰）將工件待切割處預(yù)熱到該種金屬材料的燃燒溫度——燃點(diǎn)（對于碳鋼約為1100～1150℃）。⑵燃燒噴出高速切割氧流，使已達(dá)燃點(diǎn)的金屬在氧流中激烈燃燒，生成氧化物。⑶吹渣金屬燃燒生成的氧化物被氧流吹掉，形成切口，使金屬分離，完成切割過程。氧氣切割的三條件：金屬材料要進(jìn)行氧氣切割應(yīng)滿足以下三個條件：1）金屬燃燒生成氧化物的熔點(diǎn)應(yīng)低于金屬熔點(diǎn)，且流動性要好。2）金屬的燃點(diǎn)應(yīng)比熔點(diǎn)低。3）金屬在氧流中燃燒時能放出大量的熱量，且金屬本身的導(dǎo)熱性要低。符合上述氣割條件的金屬有純鐵、低碳鋼、中碳鋼、低合金鋼以及鈦。其它常用的金屬材料如鑄鐵、不銹鋼、鋁和銅等由于不滿足此三條件，所以不能應(yīng)用氧氣切割，這些材料目前常用的切割方法是等離子弧切割。[連鑄設(shè)備]冷卻噴嘴連鑄二次冷卻的目的是對離開結(jié)晶器后的鑄坯進(jìn)行連續(xù)冷卻,使之逐漸凝固,到切割機(jī)前完全凝固。凝固過程受鑄坯的導(dǎo)熱性、噴霧介質(zhì)的冷卻效果、以及鑄坯質(zhì)量等的限制。凝固過程應(yīng)控制鑄坯表面溫度在澆注方向均勻下降。所以連鑄坯二次冷卻噴嘴的冷態(tài)特性,對連鑄生產(chǎn)和保證連鑄坯質(zhì)量是非常重要的。對噴嘴生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的噴嘴噴頭的材質(zhì),要求有足夠的強(qiáng)度,否則在運(yùn)輸、安裝和檢修中一旦有磕碰、緊固等現(xiàn)象,會造成噴嘴的水流量、噴射角度和水流密度分布變化,對連鑄生產(chǎn)有不良影響。冷卻噴嘴具有結(jié)構(gòu)簡單、噴霧均勻的特點(diǎn)，根據(jù)噴霧面積需要，可在集管上安裝許多噴嘴，當(dāng)噴嘴均勻排列時，可保證噴霧的互相交叉，并略有重疊部分，使整個集管噴射分布均勻；主要適用于連鑄機(jī)、初軋和各種需要扁平噴霧冷卻的機(jī)械設(shè)備中。連鑄二冷噴嘴的類型、噴霧方法對鑄坯冷卻的影響,各類噴嘴冷卻的優(yōu)缺點(diǎn),以及環(huán)型噴嘴嘴頭的材質(zhì)在檢修中出現(xiàn)的問題。對包鋼引進(jìn)大方坯和大圓坯的汽霧噴嘴和國產(chǎn)噴嘴的冷態(tài)特性進(jìn)行測試研究,測試結(jié)果表明,國產(chǎn)噴嘴的水流密度分布在中心的左右,分布均勻,對大方坯和大圓坯的橫向均勻降溫有益,但是國產(chǎn)噴嘴的噴射角度在測試的五種噴嘴中,有四種噴嘴符合國家黑色冶金對噴嘴噴射角度的要求,只有D40197-1噴嘴在高壓測試時超國家要求的+4°,有少量國產(chǎn)噴嘴在同壓力條件下的流量誤差在1%～10%之間。[連鑄設(shè)備]火焰切割機(jī)圖片：厚度大于50mm的厚鋼板一般采用火焰切割，也叫氧氣切割。其工藝大體如下：（1）根據(jù)切割鋼板的厚度安裝適當(dāng)孔徑的割嘴；（2）將氧氣和燃?xì)鈮毫φ{(diào)至規(guī)定值；（3）用切割點(diǎn)火器點(diǎn)燃預(yù)熱焰，接著慢慢打開預(yù)熱氧氣閥，調(diào)節(jié)火焰白心長度，使火焰成中性焰，預(yù)熱起割點(diǎn)；（4）在切割起點(diǎn)上只用預(yù)熱焰加熱，割嘴垂直于鋼板表面，火焰白心尖端距鋼板表面1.5～2.5mm；（5）當(dāng)起點(diǎn)達(dá)到燃燒溫度（輝紅色）時，打開切割氧氣閥，瞬間就可進(jìn)行切割；（6）在確認(rèn)已割至鋼板下表面后，就沿著切割線以適當(dāng)?shù)乃俣纫苿痈钭炖^續(xù)往前切割；（7）切割終了時，先關(guān)閉切割氧氣閥，再關(guān)閉預(yù)熱焰的氧氣閥。[連鑄設(shè)備]鋼包烘烤器鋼包在新砌后和盛裝鋼水前一般都需要烘烤，用來烘烤鋼包的裝置就稱為鋼包烘烤器，又稱烤包器。鋼包烘烤器有在線烘烤器和離線烘烤器兩大類，離線烘烤器有立式烘烤器和臥式烘烤器兩種，另外還有專門烘烤中間包的中間包烘烤器。第五篇：連鑄工藝詳解連鑄工藝詳解連鑄的生產(chǎn)工藝流程：將裝有精煉好鋼水的鋼包運(yùn)至回轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到澆注位置后，將鋼水注入中間包，中間包再由水口將鋼水分配到各個結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機(jī)的核心設(shè)備之一，它使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶。拉矯機(jī)與結(jié)晶振動裝置共同作用，將結(jié)晶器內(nèi)的鑄件拉出，經(jīng)冷卻、電磁攪拌后，切割成一定長度的板坯。連鑄鋼水的準(zhǔn)備一、連鑄鋼水的溫度要求：鋼水溫度過高的危害：①出結(jié)晶器坯殼薄，容易漏鋼；②耐火材料侵蝕加快，易導(dǎo)致鑄流失控，降低澆鑄安全性；③增加非金屬夾雜，影響板坯內(nèi)在質(zhì)量；④鑄坯柱狀晶發(fā)達(dá)；⑤中心偏析加重，易產(chǎn)生中心線裂紋。鋼水溫度過低的危害：①容易發(fā)生水口堵塞，澆鑄中斷；②連鑄表面容易產(chǎn)生結(jié)皰、夾渣、裂紋等缺陷；③非金屬夾雜不易上浮，影響鑄坯內(nèi)在質(zhì)量。二、鋼水在鋼包中的溫度控制：根據(jù)冶煉鋼種嚴(yán)格控制出鋼溫度，使其在較窄的范圍內(nèi)變化；其次，要最大限度地減少從出鋼、鋼包中、鋼包運(yùn)送途中及進(jìn)入中間包的整個過程中的溫降。實(shí)際生產(chǎn)中需采取在鋼包內(nèi)調(diào)整鋼水溫度的措施：1）鋼包吹氬調(diào)溫2）加廢鋼調(diào)溫3）在鋼包中加熱鋼水技術(shù)4）鋼水包的保溫中間包鋼水溫度的控制一、澆鑄溫度的確定澆鑄溫度是指中間包內(nèi)的鋼水溫度，通常一爐鋼水需在中間包內(nèi)測溫3次，即開澆后5min、澆鑄中期和澆鑄結(jié)束前5min,而這3次溫度的平均值被視為平均澆鑄溫度。澆鑄溫度的確定可由下式表示（也稱目標(biāo)澆鑄溫度）：T=TL+△T。二、液相線溫度：即開始凝固的溫度，就是確定澆鑄溫度的基礎(chǔ)。推薦一個計算公式：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、鋼水過熱度的確定鋼水過熱度主要是根據(jù)鑄坯的質(zhì)量要求和澆鑄性能來確定。鋼種類別過熱度非合金結(jié)構(gòu)鋼10-20℃鋁鎮(zhèn)靜深沖鋼15-25℃高碳、低合金鋼5-15℃四、出鋼溫度的確定鋼水從出鋼到進(jìn)入中間包經(jīng)歷5個溫降過程：△T總=△T1+△T2+△T3+△T4+△T5△T1出鋼過程的溫降；△T2出完鋼鋼水在運(yùn)輸和靜置期間的溫降(1.0～1.5℃/min)；△T3鋼包精煉過程的溫降（6～10℃/min）；△T4精煉后鋼水在靜置和運(yùn)往連鑄平臺的溫降(5～1.2℃/min）；△T5鋼水從鋼包注入中間包的溫降。T出鋼=T澆+△T總控制好出鋼溫度是保證目標(biāo)澆鑄溫度的首要前提。具體的出鋼溫度要根據(jù)每個鋼廠在自身溫降規(guī)律調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)每個鋼種所要經(jīng)過的工藝路線來確定。拉速的確定和控制一、拉速控制作用:拉速定義:拉坯速度是以每分鐘從結(jié)晶器拉出的鑄坯長度來表示。拉坯速度應(yīng)和鋼液的澆注速度相一致。拉速控制合理,不但可以保證連鑄生產(chǎn)的順利進(jìn)行,而且可以提高連鑄生產(chǎn)能力,改善鑄坯的質(zhì)量.現(xiàn)代連鑄追求高拉速。二、拉速確定原則:確保鑄坯出結(jié)晶器時的能承受鋼水的靜壓力而不破裂，對于參數(shù)一定的結(jié)晶器，拉速高時，坯殼??；反之拉速低時則形成的坯殼厚。一般，拉速應(yīng)確保出結(jié)晶器的坯殼厚度為12-14mm。影響因素：鋼種、鋼水過熱度、鑄坯厚度等。1）機(jī)身長度的限制根據(jù)凝固的平方根定律，鑄坯完全凝固時達(dá)到的厚度：又機(jī)身長度：得到拉速：2）拉坯力的限制拉速提高，鑄坯中的未凝固長度變長，各相應(yīng)位置上凝固殼厚度變薄，鑄坯表面溫度升高，鑄坯在輥間的鼓肚量增多。拉坯時負(fù)荷增加。超過拉拔轉(zhuǎn)矩就不能拉坯，所以限制了拉速的提高。3）結(jié)晶器導(dǎo)熱能力的限制根據(jù)結(jié)晶器散熱量計算出，最高澆注速度：板坯為2.5米/分方坯為3-4米/分4）拉坯速度對鑄坯質(zhì)量的影響（1）降低拉速可以阻止或減少鑄坯內(nèi)部裂紋和中心偏析（2）提高拉速可以防止鑄坯表面產(chǎn)生縱裂和橫裂（3）為防止矯直裂紋，拉速應(yīng)使鑄坯通過矯直點(diǎn)時表面溫度避開鋼的熱脆區(qū)。5）鋼水過熱度的影響一般連鑄規(guī)定允許最大的鋼水過熱度，在允許過熱度下拉速隨著過熱度的降低而提高，如圖1所示。6）鋼種影響：就含碳量而言，拉坯速度按低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼的順序由高到低。就鋼中合金含量而言，拉速按普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼順序降低。圖1拉速與溫度對應(yīng)表第四節(jié)鑄坯冷卻的控制鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的冷卻即一冷確定，其冷卻效果可以由通過結(jié)晶器壁傳出的熱流的大小來度量，如圖2所示。圖2鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的冷卻1）一冷作用：一冷就是結(jié)晶器通水冷卻。其作用是確保鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)形成一定的初生坯殼。2）一冷確定原則：一冷通水是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，確定以在一定工藝條件下鋼水在結(jié)晶器內(nèi)能夠形成足夠的坯殼厚度和確保結(jié)晶器安全運(yùn)行的前提。通常結(jié)晶器周邊供水2L/mm·min。進(jìn)出水溫差不超過8℃，出水溫度控制在45-500℃為宜，水壓控制在0.4-0.6Mpa。3）二冷作用:二次冷卻是指出結(jié)晶器的鑄坯在連鑄機(jī)二冷段進(jìn)行的冷卻過程.其目的是對帶有液芯的鑄坯實(shí)施噴水冷卻,使其完全凝固,以達(dá)到在拉坯過程中均勻冷卻.4）二冷強(qiáng)度確定原則:二冷通常結(jié)合鑄坯傳熱與鑄坯冶金質(zhì)量兩個方面來考慮.鑄坯剛離開結(jié)晶器,要采用大量水冷卻以迅速增加坯殼厚度,隨著鑄坯在二冷區(qū)移動,坯殼厚度增加,噴水量逐漸降低.因此,二冷區(qū)可分若干冷卻段,每個冷卻段單獨(dú)進(jìn)行水量控制.同時考慮鋼種對裂紋敏感性而有針對性的調(diào)整二冷噴水量.5）二冷水量與水壓:對普碳鋼低合金鋼，冷卻強(qiáng)度為：1.0-1.2L/Kg鋼。對低碳鋼、高碳鋼,冷卻強(qiáng)度為：0.6-0.8L/Kg鋼。對熱裂紋敏感性強(qiáng)的鋼種，冷卻強(qiáng)度為:0.4-0.6L/Kg鋼，水壓為0.1-0.5MPa，如圖3所示。圖3凝固系數(shù)與二冷水量關(guān)系連鑄過程檢測與自動控制一、連鑄過程自動檢測（一）中間包鋼液溫度測定1）中間包鋼液溫度的點(diǎn)測用快速測溫頭及數(shù)字顯示二次儀測量溫度，如圖4所示。圖4二次溫度測量儀2）中間包鋼液溫度的連續(xù)測定采用連續(xù)測溫?zé)犭娕紝χ虚g包鋼液溫度進(jìn)行連續(xù)測量，如圖5所示。圖5連續(xù)測溫?zé)犭娕迹ǘ┙Y(jié)晶器液面控制1）放射性同位素測量法如圖6所示：圖6放射性同位素測量法2）紅外線結(jié)晶器液面測量法如圖7所示：圖7紅外線結(jié)晶器液面測量法3）熱電偶結(jié)晶器液面測量法如圖8所示：圖8熱電偶結(jié)晶器液面測量法4）激光結(jié)晶器液面測量法如圖9所示：圖9激光結(jié)晶器液面測量法（三）連鑄機(jī)漏鋼預(yù)報裝置如圖10所示：圖10連鑄機(jī)漏鋼預(yù)報裝置（四）連鑄二次冷卻水控制如圖11所示：圖11連鑄二次冷卻水控制（五）鑄坯表面缺陷在線檢測1）工業(yè)電視攝象法如圖12所示：圖12工業(yè)電視攝象法2）渦流檢測法如圖13所示：圖13渦流檢測法二、連鑄坯表面質(zhì)量及控制（一）連鑄過程質(zhì)量控制1）提高鋼純凈度的措施（1）無渣出鋼（2）選擇合適的精煉處理方式（3）采用無氧化澆注技術(shù)（4）充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用（5）選用優(yōu)質(zhì)耐火材料（6）充分發(fā)揮結(jié)晶器的作用（7）采用電磁攪拌技術(shù)