连铸坯的凝固及其控制课件.ppt
《连铸坯的凝固及其控制课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《连铸坯的凝固及其控制课件.ppt(44页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2.5 连铸坯的凝固 连续铸造1 1PPTPPT课件课件2.5.1连铸(continuouscasting)连铸,使金属液由中间包经浸入式水口不断地通连铸,使金属液由中间包经浸入式水口不断地通过水冷结晶器,凝成硬壳后从结晶器下方出口连过水冷结晶器,凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出,经喷水冷却,全部凝固后切成坯料的一续拉出,经喷水冷却,全部凝固后切成坯料的一种铸造工艺。种铸造工艺。连铸的设备以弧形连铸机钢坯连铸为例,主要有连铸的设备以弧形连铸机钢坯连铸为例,主要有钢包支承装置、盛钢桶钢包支承装置、盛钢桶(钢包钢包)、中间罐、中间罐车、中间罐、中间罐车、结晶器、结晶器(一次冷却装置一次冷却装置)
2、、结晶器振动装置、铸坯、结晶器振动装置、铸坯导向和二次冷却装置、引锭杆、拉坯矫直装置导向和二次冷却装置、引锭杆、拉坯矫直装置(拉拉矫机矫机)、切割设备和铸坯运出装置、切割设备和铸坯运出装置(见辊道和横向移见辊道和横向移送设备送设备)等。等。2 2PPTPPT课件课件钢包中间包结晶器二冷段空冷段空冷段矫直段矫直段连续铸造简图核心设备:结晶器,二冷设备结晶器,二冷设备3 3PPTPPT课件课件一机四流、一机两流连铸小方坯4 4PPTPPT课件课件连续铸钢的发展连续铸钢的发展连续铸钢技术经历了连续铸钢技术经历了2020世纪世纪4040年代的试验开发,年代的试验开发,5050年代开始步入工业生产阶段,
3、年代开始步入工业生产阶段,6060年代出现弧形年代出现弧形连铸机,经过连铸机,经过7070年代的大发展,年代的大发展,8080年代日趋成熟年代日趋成熟和和9090年代的一场新的变革,直到今天,经历了年代的一场新的变革,直到今天,经历了7070年的发展历程。众多专家学者致力于连铸技术及年的发展历程。众多专家学者致力于连铸技术及连铸坯质量的研究。当前,连续铸钢已向薄板坯连铸坯质量的研究。当前,连续铸钢已向薄板坯连铸连轧、异形坯连铸和高速连铸等高效节能的连铸连轧、异形坯连铸和高速连铸等高效节能的高附加值产品的方向发展。高附加值产品的方向发展。5 5PPTPPT课件课件普通连铸板坯的厚度为普通连铸板坯
4、的厚度为150300150300mmmm,而连铸薄板,而连铸薄板坯的厚度已经减薄至坯的厚度已经减薄至50905090mmmm,双辊薄带连铸铸,双辊薄带连铸铸出的镁合金薄带厚度可达出的镁合金薄带厚度可达1.01.03.5mm3.5mm。为保证板。为保证板带钢的性能和表面质量的要求,一般要求板带钢带钢的性能和表面质量的要求,一般要求板带钢压缩比压缩比4646就可以满足,对于要求高性能和对表就可以满足,对于要求高性能和对表面缺陷敏感的钢种,要求有更大的压缩比。但实面缺陷敏感的钢种,要求有更大的压缩比。但实际表明因快速凝固对细化晶粒的影响,压缩比达际表明因快速凝固对细化晶粒的影响,压缩比达到到2.52
5、.5以上就可以满足要求。以上就可以满足要求。6 6PPTPPT课件课件工艺工艺工艺工艺生产线数生产线数生产线数生产线数/条条条条铸机流数铸机流数铸机流数铸机流数/条条条条生产能力生产能力生产能力生产能力/万万万万t t a a-1-1技术供应厂商技术供应厂商技术供应厂商技术供应厂商CSPCSP2626424242004200SMS-DemagSMS-Demag(其中其中其中其中ISP)ISP)(5)(5)(7)(7)(765)(765)FTSRFTSR4 45 5500500DanieliDanieliQSPQSP3 34 4500500SomitomoSomitomoCONROLLCONRO
6、LL3 33 3315315VAIVAI合计合计合计合计36365454约约约约550055001)1)目前全球已有包括生产和少数在建项目的薄板坯连铸连轧生产线统计结果。7 7PPTPPT课件课件连铸机步进梁式加热炉除鳞粗轧机保温罩除鳞 精轧机组层流冷却 结晶器中包转炉 LF炉RH炉卷取机飞剪鞍钢第三炼钢连轧厂工艺流程8 8PPTPPT课件课件2.5.2 连铸坯的凝固要获得性能优良的铸件,首先就要在工艺上进行要获得性能优良的铸件,首先就要在工艺上进行控制获得高质量的铸件,同样的道理,连铸坯质控制获得高质量的铸件,同样的道理,连铸坯质量也是科技工作者研究的重要课题。量也是科技工作者研究的重要课题
7、。连铸生产的产品包括:连铸生产的产品包括:圆钢坯、方坯、板坯以及圆钢坯、方坯、板坯以及各种近终形产品(薄带、异型坯等)各种近终形产品(薄带、异型坯等)。采用连铸。采用连铸坯取代模铸作轧材,从工艺角度来讲,明显提高坯取代模铸作轧材,从工艺角度来讲,明显提高了钢材的收得率,因为连铸工艺完全消除了浇注了钢材的收得率,因为连铸工艺完全消除了浇注系统及冒口切损问题,使得成材率提高约系统及冒口切损问题,使得成材率提高约10%15%10%15%。9 9PPTPPT课件课件铸件宏观组织分布示意图1010PPTPPT课件课件一、拉速控制 在保证铸坯质量和安全生产的前提下,拉速主要在保证铸坯质量和安全生产的前提下
8、,拉速主要受铸坯凝固速度的制约。受铸坯凝固速度的制约。其关系式为其关系式为:sK t1/2式中式中s s为钢凝固层厚度为钢凝固层厚度(毫米毫米),s s为凝固时间(分)为凝固时间(分)一定的一定的s s值应保证硬壳不破裂和安全生产值应保证硬壳不破裂和安全生产,K K值为值为232332,32,视钢种、断面、钢水温度和拉速变化而定。视钢种、断面、钢水温度和拉速变化而定。以普通碳钢为例,拉坯速度:板坯以普通碳钢为例,拉坯速度:板坯0.50.51.81.8米米/分,分,大方坯大方坯0.60.61.51.5米米/分,小方坯分,小方坯1.51.53.53.5米米/分,分,CSPCSP4.564.56米米
9、/分。分。1111PPTPPT课件课件二、冷却控制 连续铸钢的冷却区集中在结晶器、二冷段和后部连续铸钢的冷却区集中在结晶器、二冷段和后部工序冷却(空冷)等三个部分。一般认为结晶器工序冷却(空冷)等三个部分。一般认为结晶器段占冷却量的段占冷却量的14142020,二冷段占,二冷段占23233030。冷。冷却强度过大和拉速不适应时,会造成铸坯内裂和却强度过大和拉速不适应时,会造成铸坯内裂和外裂纹。冷却强度过小和不均匀则易产生铸坯鼓外裂纹。冷却强度过小和不均匀则易产生铸坯鼓肚、漏钢等现象。冷却强度必须随钢种、铸坯温肚、漏钢等现象。冷却强度必须随钢种、铸坯温度和拉速快慢进行控制调节。每公斤钢的冷却水度
10、和拉速快慢进行控制调节。每公斤钢的冷却水消耗量约消耗量约1 12 2公斤。要求各断面部位冷却均匀,公斤。要求各断面部位冷却均匀,冷却水要过滤净化,使水质洁净,导热均匀。冷却水要过滤净化,使水质洁净,导热均匀。1212PPTPPT课件课件三、连铸结晶器内的传热与坯壳厚度 连铸过程中,熔融金属放出的总热量连铸过程中,熔融金属放出的总热量(QsumQsum)从结从结晶器边界到冷却水的传输过程非常复杂,在熔融晶器边界到冷却水的传输过程非常复杂,在熔融金属与结晶器边界同时有几种传热方式,保护渣金属与结晶器边界同时有几种传热方式,保护渣和气隙形成边界热阻,阻碍熔融金属和结晶器边和气隙形成边界热阻,阻碍熔融
11、金属和结晶器边界传热。界传热。在稳定生产条件下,结晶器内部,熔融金属放出在稳定生产条件下,结晶器内部,熔融金属放出的总热量的总热量QsumQsum 可以估算,这部分热量由冷却水带可以估算,这部分热量由冷却水带走。走。1313PPTPPT课件课件 结晶器边界传热模型结晶器边界传热模型冷却水冷却水结结晶晶器器壁壁气隙气隙保保护渣护渣坯壳坯壳 Ti To Tc Th Tf Ts Tg热流热流1414PPTPPT课件课件1热面温度与平均热流密度与距结晶器上口距离的关系1515PPTPPT课件课件2 拉速和碳含量对热流密度的影响1616PPTPPT课件课件3 拉速和碳含量对结晶器出口处坯壳厚度的影响17
12、17PPTPPT课件课件4 4 碳含量(钢种)对漏钢率的影响碳含量(钢种)对漏钢率的影响 1818PPTPPT课件课件5 5 连铸保护渣的选用连铸保护渣的选用1919PPTPPT课件课件保护渣的冶金作用(1 1)对结晶器钢液面绝热保温;)对结晶器钢液面绝热保温;(2 2)使钢液面不受空气二次氧化;)使钢液面不受空气二次氧化;(3 3)吸收钢液中上浮的夹杂物)吸收钢液中上浮的夹杂物;(4 4)润滑运动的铸坯,在结晶器与坯壳之间起着)润滑运动的铸坯,在结晶器与坯壳之间起着良好的润滑作用,从而减少拉坯阻力,防止良好的润滑作用,从而减少拉坯阻力,防止“粘粘结结”现象的发生。现象的发生。(5 5)均匀和
13、调节凝固坯壳向结晶器的传热,使坯)均匀和调节凝固坯壳向结晶器的传热,使坯壳均匀生长,形成足够厚度的坯壳,防止裂纹的壳均匀生长,形成足够厚度的坯壳,防止裂纹的产生。产生。2020PPTPPT课件课件2.5.3 连铸坯的形状缺陷2.5.3.1连铸小方坯的脱方和角裂脱方:小方坯横截面上两个对角线长度不相等时称脱方。脱方将对铸坯质量产生影响。2121PPTPPT课件课件a=bbaabba 小方坯脱方前后铸坯截面示意图2222PPTPPT课件课件与脱方同时出现的现象部位部位部位部位热导出热导出热导出热导出角部温角部温角部温角部温度度度度出结晶器时坯出结晶器时坯出结晶器时坯出结晶器时坯壳厚度壳厚度壳厚度壳
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 连铸坯 凝固 及其 控制 课件
限制150内