60萬噸方坯連鑄車間的設(shè)計(jì)

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1、太原科技大學(xué)?？撇慨厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第1章概述1.1方坯連鑄1.1.1方坯連鑄概述早在十九世紀(jì)中期H.貝塞麥（H.Bessemer）就提出連續(xù)澆注液態(tài)金屬的設(shè)想。隨后還有其他人對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行過研究。但由于當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)的限制，并未能用于工業(yè)生產(chǎn)直到1933年?，F(xiàn)代連鑄的奠基人S.容漢斯（S.Jungans）提出并發(fā)展了結(jié)晶器振動(dòng)裝置后，才奠定了連鑄在工業(yè)上應(yīng)用的基礎(chǔ)，1950年容漢斯和曼內(nèi)斯曼（Mannesmann）公式合作，建成世界上第一臺(tái)能澆鑄5t鋼水的連鑄機(jī)。60年代后，連鑄進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期。機(jī)型方面，70年代以來，連鑄生產(chǎn)技術(shù)圍繞提高連鑄生產(chǎn)率，改善鑄坯質(zhì)量，降低連鑄坯能耗這幾個(gè)人中

2、心課題，已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。80年代連鑄技術(shù)的進(jìn)步，主要表現(xiàn)在對(duì)鑄坯質(zhì)量設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制方面到一個(gè)新的水平，以逐步實(shí)現(xiàn)連鑄坯熱送和直接軋制。由于這一新的工藝能夠大幅度地降低能耗、縮短生產(chǎn)周期，因而已成為目前連鑄發(fā)展的主要方向[1]。中國是世紀(jì)上開發(fā)和應(yīng)用連鑄技術(shù)較早的國家之一，上世紀(jì)50年代就進(jìn)行過連續(xù)鑄鋼方面的試驗(yàn)研究。進(jìn)入29世紀(jì)80年代末和90年代以來，寶山鋼鐵公司和鞍鋼鋼鐵公司分別在1989年和1990年投產(chǎn)了從日本引進(jìn)的大型雙流板坯連鑄機(jī)，改革開放以來，國家對(duì)發(fā)展連鑄技術(shù)一直予以高度重視，大力發(fā)展連鑄生產(chǎn)和建設(shè)成為我國鋼鐵技術(shù)發(fā)展中的重要政策。1.1.2方坯常見的缺陷舉例及其影響因素表

3、面缺陷有：異常振痕、鼓肚、脫方、橫裂、夾雜、皮下氣泡、角裂和漏鋼。異常振痕：振痕不規(guī)則，振痕深和帶鉤振痕。鼓肚脫方：由于冷制度不足或不均勻造成的。橫裂和縱裂：冷卻不均造成初生坯殼厚度不一，應(yīng)力過大。水口不對(duì)中或初生偏斜極易造成初生坯殼不均勻，致使應(yīng)力過大，振痕深。角裂：結(jié)晶器銅管角部R角設(shè)計(jì)不合理。角裂水冷卻不足。保護(hù)渣粘度偏小。夾雜：脫氧殘余物，中間液面波動(dòng)大，卷渣保護(hù)渣吸附夾雜能力差或吸附夾雜后化學(xué)穩(wěn)定性差，挑渣圈不當(dāng)，水口材質(zhì)和所澆鋼種不匹配。太原科技大學(xué)?？撇慨厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）結(jié)疤：在鑄坯表面呈現(xiàn)橫向不連續(xù)，有明顯不完全焊合痕跡，叫重皮，亦稱為結(jié)巴現(xiàn)象。結(jié)晶器注流突然停澆或停止拉坯

4、，鋼水太黏，溫度太低，水口堵塞，注流偏斜，拉坯速度變化頻繁，易造成凝固不均引起重皮。皮下氣孔和夾雜物：鋼種殘留氣體，脫氧不良，整個(gè)過程用耐火材料，水分高或中間烘烤時(shí)間不足。液面波動(dòng)大，皮下夾雜、脫氧殘余物分離不好易造成夾雜。中間液面下降過多，易造成夾雜，吹氬時(shí)間不足，鋼水中微小夾雜物分離不徹底或彌散質(zhì)點(diǎn)不均。方坯漏鋼：常見的有開澆漏鋼、結(jié)疤漏鋼、粘接漏鋼、角裂漏鋼、橫裂漏鋼、拉速過快漏鋼。方坯皮下氣泡：鋼中氣含量高，耐火材料水分高，沒有實(shí)行全保護(hù)渣澆鑄[10]。1.2連鑄技術(shù)的新發(fā)展1.2.1連鑄坯熱送熱裝技術(shù)連鑄坯熱送熱裝工藝，是一項(xiàng)具有降低熱軋加熱燃耗、減少鋼坯氧化燒損和提高熱軋產(chǎn)量等多方

5、面經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)。該項(xiàng)工藝是連鑄技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，它不僅對(duì)節(jié)能有重要意義，而且對(duì)改革傳統(tǒng)的鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)有深遠(yuǎn)的意義，它涉及從煉鋼到熱軋之間各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。（1）熱送熱裝的工藝特點(diǎn)連鑄坯熱送熱裝分為熱送裝爐軋制和直接裝爐軋制兩種。熱送裝爐軋制是將高溫?zé)o缺陷或經(jīng)高溫?zé)崆謇砗蟮蔫T坯，離線裝入保溫坑進(jìn)行保溫，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃再將連鑄坯裝入加熱爐加熱，連鑄坯入爐溫度一般大于400，然后再進(jìn)行扎制。熱送裝爐軋制工藝為了保證連鑄坯具有一定的裝爐溫度，一般在連鑄與軋鋼之間設(shè)有保溫坑，由于生產(chǎn)工序間增加了保溫坑作為緩沖，所以連鑄坯的熱送并不影響軋鋼工序進(jìn)行相對(duì)獨(dú)立的生產(chǎn)，然而由于連鑄坯是熱坯裝爐，降

6、低了能耗，節(jié)約了成本[9]。直接裝爐軋制則是將高溫?zé)o缺陷或經(jīng)高溫?zé)崆謇砗蟮蔫T坯，直接裝入加熱爐內(nèi)進(jìn)行加熱，連鑄坯入爐溫度一般大于700，然后再進(jìn)行軋制。連鑄坯直接裝爐軋制與軋鋼之間沒有保溫坑，熱送板坯直接裝入加熱爐進(jìn)行加熱，顯著提高了連鑄坯的入爐溫度，從而縮短了連鑄與軋鋼之間的生產(chǎn)周期，大大提高了節(jié)能效果[9]。（2）連鑄坯熱送熱裝的主要優(yōu)點(diǎn)1）節(jié)約能源。提高連鑄坯的入爐溫度，可以縮短連鑄坯的加熱時(shí)間，從而提高加熱爐的生產(chǎn)能力。太原科技大學(xué)?？撇慨厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）2）提高成材率。連鑄坯熱送熱裝的入爐溫度越高，加熱時(shí)間越短，連鑄坯的氧化越少，從而提高了連鑄坯的成材率。3）縮短生產(chǎn)周期。不論是

7、熱送裝爐軋制工藝還是直接裝爐軋制工藝，由于連鑄坯入爐溫度的提高，加熱時(shí)間的縮短，相對(duì)于傳統(tǒng)的冷坯裝爐軋制工藝而言，都大大縮短了從鋼水冶煉到軋制成品所需要的時(shí)間，簡(jiǎn)化了產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，縮短了生產(chǎn)周期。4）優(yōu)化產(chǎn)品性能。連鑄坯熱坯裝爐，縮短了加熱時(shí)間，減少了氧化鐵皮的產(chǎn)生，在軋制時(shí)如能較好地對(duì)控軋控冷技術(shù)進(jìn)行控制應(yīng)用，將能生產(chǎn)出比常規(guī)冷坯裝爐表面質(zhì)量好、組織均勻、性能優(yōu)良的產(chǎn)品[8]。1.2.2近終形