连铸工艺与设备连铸技术进展与技术经济指标2011ppt课件.ppt

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1、连铸工艺与设备10.连铸技术进展与技术经济指标课程编号:01014901课程类型:选修课学时:32学分:2开课对象:材料成型及控制工程专业本科生先修课程:认识实习、机械设计、金属学、生产实习2011.5.241为了进一步节能降耗,改善铸坯质量,扩大品种,提高经济效益,近30年来连铸技术又有新的发展。如连铸坯的热送技术、直接轧制技术、无缺陷铸坯生产技术、高温铸坯生产技术、铸坯质量在线判定技术、板坯结晶器在线调宽技术等的开发相继应用,以及对接近成品断面尺寸-近终形连铸技术的研究开发,都取得成效。其中薄板、薄带连铸机

2、在全世界已建和在建的达53台之多,这也是钢铁工业技术革命的重要组成部分。10.1连铸技术进展2连铸发展初期,从连铸机拉出来的高温铸坯切割成定尺后,经过喷水冷却或在车间内堆放冷却到室温后,经过质量检查或表面精整,然后送至轧钢厂的加热炉重新加热到轧制温度。铸坯剪切成定尺后,一般铸坯表面温度在800~900℃,约有540kJ/kg的物理热放出来,为什么不利用铸坯的这部分物理热而要白白浪费呢?为此,从70年代人们就提出铸坯热送热装的工艺,也就是铸坯剪切成定尺后趁高温直接热送到轧钢厂装到加热炉内。10.1连铸坯热送热装技

3、术3传统工艺是:切割(或剪切)成定尺的铸坯冷却至常温,经质量检验和表面精整后,将合格的冷坯送往轧钢厂,装入加热炉重新加热到轧制温度,轧制加工成各种钢材;连铸坯的热送热装(CC-DHCR)工艺是:将切割(或剪切)成定尺,仍具有800~900℃高温的铸坯,直接运往轧钢厂,稍加热量补充便可达到轧制温度。10.1连铸坯热送热装技术4与连铸坯冷装相比,铸坯热送热装的主要优点是:(1)利用铸坯的物理热,节约能耗。其节约能量与铸坯热装入炉温度有关。例如铸坯热装入炉温度500℃可节能0.25×106kJ/t;600℃热装可节能

4、0.34×106kJ/t;800℃热装时可节能为0.514×106kJ/t,即铸坯入炉温度越高,则节能越多。(2)提高成材率,节约金属消耗。由于铸坯热装入炉缩短了在加热炉的加热时间,减少了铁的烧损,可使成材率提高0.5%~1.5%。(3)简化生产工艺流程,节约生产费用。10.1连铸坯热送热装技术5(4)减少工序,缩短生产周期,连铸坯冷装入炉,从炼钢→轧材生产周期30h,而铸坯热装入炉,从炼钢→轧材生产周期l0h,直接轧制从炼钢→轧材生产周期为2h。(5)提高了产品质量,采用无缺陷铸坯轧制。如镀锡板平均缺陷发生率

5、0.1%,而常规的轧制为1%~3%。(6)节省厂房面积和劳动力。热装和直接轧制取消了铸坯精整,减少了铸坯库存的厂房面积。10.1连铸坯热送热装技术6高温出坯:由于铸坯是热送,因而尽可能提高铸坯表面温度,减少热量散失。为此可采取以下措施:(1)提高凝固终点铸坯的温度;(2)切割(或剪切)成定尺的铸坯在输送过程中做好绝热保温。10.1连铸机高温出坯技术710.1连铸机高温出坯技术铸坯从结晶器运行到切割站的过程中,要尽可能有效利用钢水凝固成固体放出的物理热,提高凝固终点的铸坯表面温度,所采用的技术有:(1)二次冷却区

6、采用复合的冷却制度:结晶器下部的扇形段(即0段)采用水喷嘴的强冷却,以使坯壳增厚,防止漏钢,以后各扇形段采用气水喷雾的弱冷却。使铸坯表面温度均匀,而在拉矫机之后的水平段进行间接冷却不直接向铸坯喷水,这样剪切后铸坯温度高达1000℃。所谓干式冷却,即在结晶器下的一段进行喷水冷却,其余各段借助于内冷的夹辊间接冷却,使出坯表面温度更高。8(2)利用液相穴凝固终点放出的潜热使坯壳复热。在铸机内铸坯边运行边凝固过程中形成了很长的液相穴,在液相穴末端的钢液均达到结晶温度,属于“体积结晶”,凝固潜热陡然放出,使坯壳温度回升,

7、提高了铸坯温度。这里需要解决在拉坯过程中,如何准确地确定液相穴末端的位置使其在拉矫机前一米左右。解决办法一是借助于电磁超声波探测装置,以直接测定坯壳厚度计算完全凝固的位置。二是利用凝固传热数学模型计算该浇注条件下液相穴长度以确定凝固终点。这两种方法均已在生产上应用。而第二种方法较为广泛应用。10.1连铸机高温出坯技术9(3)可控制凝固终点的液相穴形状,如控制二次冷却方式,使板坯宽度方向中部冷却强度大一些,而两边冷却强度小一些,这样在拉矫机之前可使液相穴形状呈两侧大而中间小的所谓“眼镜形”,完全凝固时,板坯两边液

8、体放出的凝固潜热较大,有利于板坯棱边的复热,既提高了板坯温度又使板坯温度更加均匀。10.1连铸机高温出坯技术1010.1热送连铸坯温度的保温措施为提高热装和直接轧制铸坯温度,防止热量散失,有以下保温方法:(1)连铸机内保温:在连铸机下部设置保温罩,实行机内保温,如在上、下夹辊之间在板坯两侧设置保温罩,防止板坯侧边过冷,可使板坯两侧棱边温度提高160~180℃,有利于提高板坯温度的均匀性

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