青岛理工大学琴岛学院本科毕业设计说明书（论文）
1绪论
1.1什么是连铸
连铸即为连续铸钢（英文，Continuous Steel Casting）的简称。在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中，使用钢水凝固成型有两种方法：传统的模铸法和连续铸钢法。而在二十世纪五十年代在欧美国家出现的连铸技术是一项把钢水直接浇注成形的先进技术。与传统方法相比，连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量，节约能源等显著优势。
连续铸钢的具体流程为：钢水不断地通过水冷结晶器，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铸造工艺过程。
从上世纪八十年代，连铸技术作为主导技术逐步完善，并在世界各地主要产钢国得到大幅应用，到了上世纪九十年代初，世界各主要产钢国已经实现了90％以上的连铸比。中国则在改革开放后才真正开始了对国外连铸技术的消化和移植；到九十年代初中国的连铸比仅为30％。
WAM公司作为中国最早的一家民营专业化连铸技术公司，从1992年成立起就致力于中国连铸技术的发展和创新，为推动国内连铸钢铁业的迅速发展，提高国内连铸比贡献自己的一份力量。
铸铁水平连铸课题为国家“七五”攻关项目，铸铁经过水平连铸方法生产的型材，无砂型铸造经常出现的夹渣、缩松等缺陷，其表面平整，铸坯尺寸精度高(土L 0mm)无需表面粗加工，即可用于加工各种零件。特别是铸铁型材组织致密，灰铸铁型材石墨细小强度高，球铁型材石墨球细小园整，机械性能兼有高强度与高韧性结合的优点。目前国际上铸铁型材已广泛运用到制造液压阀体，高耐压零件，齿轮、轴、柱塞、印刷机辊轴及纺织机零部件。在汽车、内燃机、液压、机床、纺织、印刷、制冷等行业有广泛用途。
1.2钢铁冶炼过程
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采矿（获得铁矿石）----选矿（将铁矿石破碎、磁选成铁精粉）---烧结（将铁精粉烧结成具有一定强度、粒度的烧结矿）---冶炼（将烧结矿运送至高炉，热风、焦碳使烧结矿还原成铁水，并脱硫）---炼钢（在转炉内高压氧气将铁水脱磷、去除夹杂，变成钢水）---精练（进一步脱磷、去除夹杂，提高纯净度）---连铸（热状态下将钢水铸成具有一定形状的连铸坯）---轧钢（将连铸坯轧制成用户要求的各种型号的钢材，如板材、线材、管材等）。
1.3国内连铸的重要性
新世纪以来，中国继续保持快速发展连铸的态势，2007年连铸坯产量达到47430万t，钢铁工业连铸比已达98.86%。随着板、带、管材在钢材消费结构中的比例大幅上升，数量众多的板坯、方坯、圆坯、异形坯及薄板坯连铸机在新世纪投入生产。这一过程不仅促进了炼钢生产设备的大型化，而且还促进了炼铁生产设备的大型化；同时由于连铸品种质量的稳定提高，高温、无缺陷铸坯技术的发展，使炼钢与轧钢工序通过连铸坯热送热装变得更为紧凑。在中国，连铸的发展促进了钢铁生产流程的进一步优化。可以说新世纪以来，连铸技术不断推动着中国钢铁工业的快速发展。
1.4中国钢铁工业的发展概况
新世纪以来，随着中国经济的快速增长，中国钢铁工业继续保持高速增长势头。2000年，中国粗钢产量1.285亿t，2007年增长到4.892亿t，年均增长率为18.2%。中国钢铁工业的高速发展主要得益于国内市场的强劲需求。从图1不难看出，2005年以前，粗钢表观消费量一直高于粗钢产量，直到2006年，粗钢产量才略超过表观消费量，成为钢材净出口国。但是，由于资源与环境的制约，中国不应成为钢铁出口大国，中国钢铁工业主要是为了满足国内发展的需要。 这一阶段中国钢铁工业发展呈现以下几个特点：
1.4.1板、带、管材的迅速增加
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随着板、带、管材消费的迅速增长，推动板、带、管轧机以及板坯、
方坯、圆坯连铸机等相关生产设备数量持续增加。 1.4.2钢铁生产技术进步促进钢材品种质量的稳步提高
由于炼铁、炼钢、轧钢工序及相关领域采取一系列技术进步措施，使高技术含量、高附加值产品得以大幅度增加，产品质量稳步提高。 1.4.3节能环保逐年改善
通过大力推进节能技术和能源管理的改进，钢铁企业能耗逐年降低；吨钢耗新水明显下降，至2006年，重点钢厂的吨钢平均新水消耗已下降到6.56m3/t,且工业水重复利用率上升到94.8%。1.4.4钢铁生产设备逐步大型化
板坯、方坯、圆坯、异形坯、薄板坯等多种机型连铸机的发展也促使炼钢和炼铁生产设备的大型化。到2006年底，2000 m3以上的高炉产能为1.0585亿t，100t以上的转炉和电炉产能总和为1.4857亿t。 尽管新世纪以来中国钢铁工业取得举世瞩目的成就，但仍面临着资源、能源和环境的巨大压力。如何合理利用资源，进一步降低能耗及改善环境仍是一项十分迫切的任务。
1.5中国连铸发展的主要成就
1990年中国连铸坯产量只有1480万t，钢铁工业连铸比为25.07%。至2000年，连铸坯产量达到10522.4万t，连铸比达到84.81%。在此期间，小方坯连铸发展尤为迅速。1988年中国拥有小方坯的流数为206流，而至2000年则增加到624流，增幅达202.9%，远高于板坯连铸机流数的增幅，这主要取决于我国以长材为主的钢材消费结构。 如果说上世纪90年代，中国连铸发展以小方坯连铸的强劲发展带动全国连铸产量、连铸比及全连铸钢厂的迅速发展为重要特征，那么新世纪以来，中国连铸发展又呈现出更新的特点和丰富的内涵。首先是连铸产量和连铸比继续保持快速增长的态势；其次随着板、带、管钢材消费的增长，板坯、方坯、圆坯、异形坯等多种连铸机数量急剧增加。这期间尤其是薄板坯连铸-连轧，无论生产规模还是相关技术经
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济指标，均达到了世界水平；在推进高效化连铸技术的同时，品种、质量得到很大改善和提高。继续遵循“开放引进与自主研发并重”的原则，自主设计、自主制造的国产连铸机的比例越来越大。连铸坯产量、连铸比的快速增长新世纪以来，中国连铸继续保持快速增长的态势。2000~2007年，中国粗钢产量增加幅度为280.7%，而连铸坯产量的增幅为350.8%，连铸比在这期间继续保持了高速增长的趋势。至2007年，中国钢铁工业连铸比已达到98.86%。可以说连铸的快速增长仍然是推动钢铁工业发展的技术动力。
新世纪中国连铸发展的另一个重要特征是，连铸机型改变了上世纪以发展小方坯机型为主的趋势，而向多样化发展，尤其是板坯、方坯、圆坯、异型坯、薄板坯等机型的数量增加远远超过小方坯连铸机的增幅。
按连铸机流数统计，板坯铸机由2000年的78流增加到2007年237流，增幅达到203.8%；方坯铸机由378流增加到1323流，增幅达250%；圆坯铸机由40流增加到173流，增幅达325.5%；异形坯铸机由3流增加到15流，增幅达400%；而小方坯流数的增幅为64.6%。这充分说明了，中国钢材消费结构发生了巨大变化，即板、带、管材的消费大幅增加，改变了上世纪以长材为主流的钢材消费结构。图6示出了2006年中国钢材产品结构，另外，1998年尚未有一台薄板坯连铸机正式投产，但至2007年已有13条薄板坯连铸连轧生产线投产，其中薄板坯连铸机的流数为28流，发展速度很快。
连铸坯的吨数与总铸坯(锭)的吨数之比叫做连铸比，它是衡量一个国家或一个钢铁企业生产发展水平的重要标志之一，也是连铸设备、工艺、管理以及和连铸有关的各生产环节发展水平的综合体现。1970年至1980年，世界平均连铸比从4.4％发展到28.4％，中国的连铸比从2.1％发展到6.2％；至1990年，世界和中国的连铸比分别发展到62.8％和22.4％；到2001年，又分别发展到87.6％和92.0％。2003年，中国连铸比达到95.3％左右，估计世界平均连铸比2003年接近90％。从统计数字可以看出，中国的连铸技术在近10多年内得到了迅速发
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展。
1.6世界连铸技术的发展及我国存在的差距
世界上有许多连铸技术实力较强的公司，如西马克?德马格、奥钢联、日本JSP公司、达涅利(包括戴维)公司等。以板坯连铸机为例，西马克?德马格公司从1962年至2001年新设计和改造板坯连铸机共约370台；奥钢联从1959年至2000年新建和改造板坯连铸机共约181台；日本JSP公司截止2001年新建并改造板坯连铸机共约150台；达涅利的戴维公司也设计了10多台连铸机。2001年末，世界上共有各类投产的板坯连铸机约550台800流(有一些是重复改造的，按估计值未计入)。
截止到2002年底，中国共有551台(1749流)连铸机，其中板、方坯连铸机分别为101台(130流)、429台(1564流)，圆坯、异形坯连铸机分别为20台(52流)、1台(3流)。这些统计中，绝大部分连铸机是立足于中国国内设计制造的。
我国加入WTO后，人才、知识、科技与经济的全球化趋势越来越清晰地展现出来。由于历史及其他各方面原因，国外先进技术和管理方式显然具有竞争优势。近几年，我国经济发展较快，冶金企业投放的技改资金比较大，新上项目很多，连续铸钢项目也较多，但连铸机设备和技术大部分还是靠引进。我国薄板坯连铸连轧已经引进了将近10条生产线；从2000年开始，我国先后全部引进或引进核心部位设备与技术的常规板坯连铸机共有24台27流，还有继续引进的趋势；中薄板坯连铸机、异型坯连铸机全部引进；大方坯连铸机也有引进的倾向。其原因主要是我国连铸技术与国外先进水平还存在一定差距。
1.7连铸机振动系统应注意的部分问题
图为某连铸机原振动系统，从整体上看传动环节太多，从局部上看则结构环节过多。动力由电机传至外弧左偏心轮轴要经过减速机、联轴器、传动轴等7个环节，仅联轴器就用了4套。而运动传至内弧偏心则还要多一个环节。从局部看，为了实现振动机构振幅可调，在机构中增加了偏心套。从偏心轴至振动台需经过偏心轴、偏心套、轴
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