六盘水师范学院本科生毕业设计
机组,又只能浇铸一根铸坯的称为一机一流。如同时能浇铸两根以上铸坯的,称为一机多流。凡一台连铸机具有多个机组又分别浇铸多根铸坯的,称其为多机多流。 一机多流较多机多流设备质量轻,投资省。但一机多流如有一流出事故,可造成全机停产,且生产操作及流间配合均较困难。 铸机流数可按下式表示:
n?G (4.43) Fvt? 式中 G——钢包容量, t;
v——工作拉速, m/min; F——铸坯断面面积, m2; t——钢包允许浇注时间, min; ρ——铸坯密度,t/m3,取7.6 t/m3。
本设计中G=55t;v=0.8 m/min;F=0.09m2;t=57min;带入上式得:
n?55?1.8
0.32?0.8?57?7.6故是2流,则实际浇铸时间t2是:
t2?G55??50.26min (4.44) 2FV拉n?0.3?0.8?2?7.6(7)连浇炉数的确定
(连铸单炉浇铸时间×连浇炉数+上引锭时间)≤(电炉冶炼周期×连浇炉数)
46n+30≤51n (4.45)
求得: n≥6 所以,连浇炉数为6炉。 (8)连铸机总长度
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图4.4
连铸机总长度是指从结晶器外弧形线至固定挡板间距离。如图4.4
L?R?L1?L2?L3?L4+L5 (4.46)
式中 R——连铸机弧形半径,本设计为12m;
L1——矫直切点(即圆弧中心)至拉矫机最后一对棍子的距离,m。当有两架拉矫机时,一般取1.5~1.8m,本设计取1.8m;
L2——拉矫机至切割区距离,火焰切割区为3~5m,本设计取4m;
L3——切割区长度,m。采用火焰切割时取决于钢种、铸坯断面尺寸和拉速,本设计取1.6m
L4——输出辊道长度,m,从切割区终点到冷床入口辊道的长度,应大于最大定尺长度的1.5倍、同时还要大于引锭杆长度,本设计为12m;
L5——出坯冷床的长度,m。主要取决于最大定尺长度,在增加约1m。 综上,连铸机总长度为:
L=12+1.8+4+1.6+12+1=32.4m
(9)连铸机的总高度
H?R?H1+H2+H3+H4 (4.47)
式中 R——连铸机曲率半径,12m;
H1——拉矫机底座基础面至铸坯底面距离,一般为0.5~1.0m,取0.85m;
H2——弧形中心至结晶器顶面距离,为结晶器高度的1/2,为0.45m; H3——结晶器顶部至中间包水口距离,一般约为0.3m,本设计取0.3m;
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H4——中间包全高度,一般约为1.0~1.5m,本设计取1.4m。 综上,连铸机总高度为:
H=12+0.85+0.45+0.3+1.4=15m (4.48)
4.3.2 连铸机生产能力的计算
(1)浇铸周期
每次浇铸时间(t2)与浇铸准备时间(t3)之和,即为浇铸周期:
T1=Nt2?t3 (4.49)
式中,T1——浇铸周期,min;
t2——浇铸时间(从中间包开浇至中间包最后1流浇完为止的总时间),min; N——平均连浇炉数;
t3——准备时间(从中间包浇完,至为下一炉浇铸填塞好引定杆及准备浇铸止的总时间),min;一般方坯连铸机约15~38min,本设计取30min。 得出,T1=304.14min。
(2)连铸坯收得率(?坯) 连铸坯收得率计算公式:
?坯?合格坯产量?100% (4.50)
浇铸钢液量浇铸钢液量包括:合格坯产量、废品量、更换中间包时的接头坯、精整损失、氧化铁皮及切割渣损失、中间包残钢、中间包开浇后的回炉钢液、引流渣出废钢,切头切尾。
得出,?坯=96% (3)连铸机的年产量Ga 连铸机年产量计算公式:
Ga?8760GN?坯? (4.51) T1式中,Ga——连铸机年产量,吨/年; G——钢包钢液量,t; N——平均连浇炉数;
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?坯——连铸坯收得率;
?——连铸机作业率;一般大方坯60%~85%,本设计取85%; T1——连铸周期时间,h。 得出,Ga=70万吨。 4.3.3 连铸机的主要设备
(1)钢包与中间包的浇铸钢流控制
塞棒(杆)水口与滑动水口是钢包与中间包浇注钢流常用的两种控制系统。滑动水口用的更为普遍。
滑动水口控制系统由上水口、下水口及其滑板构成。其工作原理是通过安装在钢包底部上的两块耐火材料制成的滑扳的相互错位来实现钢流的调节,见图4.15所示。这种控制系统优点如下:1.减少了工件与钢液的接触面,提高了耐火材料的使用寿命;2.能较精确的控制钢流;3.工作比较安全可取,有利于实现浇铸的机械化和自动控制。
(2)钢包回转台。
采用钢包回转台,占用浇注平台的面积较小,易于定位,钢包更换迅速,发生事故时或停电时可以气动或液压马达迅速将钢包旋转到安全位置,有利于实现多炉浇注和漏钢事故的处理。
钢包回转台的选择。使用最多的除直臂式钢包回转台还有双臂单独升降式钢包回转台如图4.7,我们选用双臂单独升降式钢包回转台且带有钢包盖。
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图4.6 插板式滑动水口
1—实心滑板;2—水口滑板;3—固定滑板;4—油缸
图4.7 钢包回转台
a—直臂式;b—双臂单独升降式;c—带钢包加盖功能
双臂单独升降式钢包有各自独立驱动的转臂,两个钢包的相对位置可以变化,转角可达260°,操作方便,结构也不复杂。为了适应连铸工艺的要求,目前钢包回转台趋于多功能化,增加了吹氩、调温、加盖保温等功能。
(3)中间包
中间包是钢包与结晶器之间的一个过渡容器。 中间包主要起下列作用:
稳定钢流,减少对结晶器的冲击和搅动,稳定浇铸操作;使钢液温度和成分均匀,使非金属夹杂物以及脱氧生成物分离上浮;在多流连铸机上还起到起分配钢液的作用;
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