《连铸基本原理》PPT课件

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1、连续铸钢原理及质量控制授课人：袁嫔一、绪论连续铸钢是一项把钢水直接浇注成形的新工艺。目前世界上不少产钢国家连铸比已经接近饱和程度，需要改进的方向是连铸机的结构和辅助设备具有更高的综合能力、操作自动化、可控性和安全性达到更高的水平，其目的在于进一步发挥连铸机的生产能力和进一步提高铸坯质量。生产的主要任务：生产合格的铸坯，满足下道工序。第一章前言二、连铸机分类以及选型小方坯主要机型：机型选择：第二章连铸工艺参数2.1金属收得率从炼钢厂来说，金属收得率是指从钢水到合格铸坯的收得率。连铸钢水金属平衡图2.2浇注时间2.3准备时间准备时间是指从上一炉浇注的中间包水口关闭到下一炉

2、浇铸时完成结晶器内引锭头的密封为止所需的辅助操作时间。2.4铸坯的液心长度铸坯的液心长度又称液相穴深度，是指铸坯从结晶器钢液面开始到铸坯中心液相完全凝固点的长度称铸坯的液心长度。2.5冶金长度根据最大拉速计算出来的液心长度，就是连铸机的冶金长度。连铸机的冶金长度的计算公式为：2.6结晶器锥度2.7二冷区水的分配二冷区水的分配更主要的要根据钢种、铸坯断而、钢的高温状态的力学性能等并通过实践确定铸坯的冷却水量。通常铸坯表面冷却速度不大于200℃／m，拉还方向温度回升不超过100℃／m。2.8定径水口计算2.9比水量浇铸每1kg耗用的水量(L).比水量大于1L/kg称为强泠

3、,小于1L/kg称为弱冷。2.10铸机产能计算第三章连铸坯凝固与传热1、连铸坯凝固过程实际上是热量传递过程。钢水从液态转变固态放出的热量：钢液固体+Q钢水凝固放出的热量包括三部分；(1)过热：即钢水由浇注温度冷却到液相线温度时放出的热量QL，单位KJ／Kg；(2)潜热：钢液结晶时放出的热量QM，单位KJ／Kg(3)显热：铸坯从液相线温度冷却到室温时放出的热量QS，单位KJ／Kg2、连铸坯凝固是分阶段的凝固过程。连铸钢掖转变成固态钢坯的过程是凝固放热过程。凝固是在过冷条件下进行的，经历了形核和长大的结晶过程，并伴随有体积的收缩和成分偏析等。铸坯的凝固过程分3个阶段。第一

4、阶段，进入结晶器的钢液在结晶器内凝固，形成坯壳。出结晶器下口的坯壳厚度应足以抵抗钢液静压力的作用。第二阶段，带液心的铸坯进入二次冷却区继续冷却，坯壳均匀稳定生长。第三阶段为凝固未期，坯壳加速生长，凝固成铸坯。凝固过程对铸坯质量有着重要影响。为保证钢坯质量，钢液的凝固应达到以下几点：正确的凝固结构，合金元素分布要均匀、偏析要小，最大限度地排除气体和夹杂物，表面、内部质量良好，钢水收得率要高。3、连铸坯凝固是沿液相穴在凝固温度区间把液体转变为固体的加工过程。凝固是发生在铸造坯传热过程中的主要现象。连铸造坯可看成是液相穴很长的钢锭，以一个固定的速度在连铸机内运动。铸坯在运动

5、中的凝固，实质上是沿液相穴固—液交界面潜热的释放和传递过程。也可看成是在凝固温度区间把液体转变为固体的加工过程。连铸坯的凝固特征有：(1)连铸坯的冷都过程为强制冷却过程。从结晶器到二次冷却区甚至冷床均为强制冷却，冷却强度大。同时铸坯的冷却可控件强，通过改变冷却制度在一定程度上可以控制铸坯质量。(2)连铸坯边下行．边传热，边凝固，形成很长的液相穴，液相穴内液体的流动对坯壳的生长和夹杂物的上浮有一定的影响。(3)连铸坯的凝固是分阶段的凝固过程。(4)由于连铸坯不断向下运动，所以铸坏的每一部分通过铸机时，外界条件完全相同．因此除头尾之外，铸坏长度方向上的结构应均匀一致。4、

6、在连铸机运动的已凝固坯壳的冷却可看成是经历“形变热处理”过程。已凝固坯壳在连铸机里运动过程中，从受力的方面看，它承受热应力和机械力的作用，使坯壳发生不同程度的变形；从冶金方面看，随着温度的下降，坯壳发生相变，特别是二冷区，坯壳温度的反复下降和回升，是铸坯组织发生变化，就相当于“热处理”过程。钢液的收缩随温降和相变可分为3个阶段：(1)液态收缩。钢液内浇注温度降至液相线温度过程中产生的收缩为液态收缩，即过热度消失时的体积收缩。液态收缩对铸坏质量危害不大，可以忽略.(2)凝固收缩。钢液在结晶温度范围形成固态并伴有温降，这两个因素均会对凝固收缩有影响。结晶温度范围越宽，则收

7、缩量也越大。出于钢液的连续补充，也可认为凝固过程的收缩对铸坯的结构影响较小。(3)固态收缩：钢由固相线温度降至室温、钢处于固态。此过程的收缩称为固态收缩：固态收缩量大，在温降过程中产生热应力，在相变过程中产生组织应力，应力的产生是铸坯裂纹的根源。出此固态收缩对铸坯质量影响甚大。一般情况下，连铸坯的凝固组织结构从边缘到中心是由细小等轴晶带、柱状晶带、中心等轴晶带组成的。(1)细小等轴晶带：结晶器内的冷却强度很大，钢液和铜壁接触时，冷却速度快，铸坯边缘形成细小等轴晶带。(2)柱状晶带：细小等轴晶带形成过程伴随着收缩，铸坯脱离钢壁形成气隙，降低了传热速度，