燕山大学本科生毕业设计(论文)
Abstract
Continuous casting machine is an important production process of modern smelting production equipment, the introduction of continuous casting production line can greatly increase the smelting production efficiency, reduce labor intensity, while reducing costs, and smelting step into a new era. Mold in continuous casting process has played an irreplaceable role in the core, composite mold is a kind of molds developed in the evolution of continuous casting, which has been widely used.
In this manual, the main study is the composition of the linear mold, and the working principle of erery parts. I introduced the new trends and developments of de mold of continuous casting at home and abroad , find out the disadvantages of modern continuous casting line and some way to solve them.
This paper discusses the width adjusting institution and clamping institution of liner mold, describs the structure and working principle of the linear mold width adjusting institution. Designs the geometry k and the main components of the water tank.
Keywords Continuous casting machine; mold; width modulated devices; water tank; crystal; foot roll
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目 录
摘要 ....................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................ II 第1章 绪论 ........................................................................................................ 1
1.1 简单了解连铸机 .................................................................................. 1
1.2 连铸机的发展史 .................................................................................. 1 1.3 连铸机的发展趋势 .............................................................................. 3 1.3.1 连铸板坯热装热送和直接轧制 .................................................. 3 1.3.2 凝固末端的轻压下 ...................................................................... 3 1.3.3 人为鼓肚轻压下技术 .................................................................. 4 1.3.4 线快速调厚调宽的零号扇形段 .................................................. 4 1.4连铸机新技术 ....................................................................................... 5 1.4.1 薄板坯连铸连轧技术的出现 ...................................................... 5 1.4.2 CSP紧凑型带钢生产工艺 ........................................................... 5 1.5 连铸机发展存在的主要问题 .............................................................. 6 1.5.1 板坯表面质量问题 ...................................................................... 6 1.5.2 板坯内部质量问题 ...................................................................... 6 1.5.3 漏钢问题 ...................................................................................... 6 1.6 本章小结 .............................................................................................. 7 第2章 结晶器简介 ............................................................................................ 8
2.1 结晶器概述 .......................................................................................... 8 2.2 结晶器的发展趋势 ............................................................................ 11 2.2.1 结晶器液压震动装置 ................................................................ 11 2.2.2 结晶器在线调宽技术 ................................................................ 11 2.2.3 结晶器铜板表面镀层技术 ........................................................ 12 2.2.4 结晶器电磁搅拌技术 ................................................................ 12 2.2.5 结晶器形状的变化 .................................................................... 13 2.3 结晶器存在的问题 ............................................................................ 13 2.4 结晶器使用前的安全检查 ................................................................ 13
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2.5 本章小结 ............................................................................................. 14 第3章 结晶器夹紧装置的选择计算 ............................................................... 15
3.1 结晶器夹紧装置简介 ......................................................................... 15 3.2 结晶器夹紧受力分析及计算选择 ..................................................... 16 3.3 结晶器宽边调整机构的安装 ............................................................. 18 3.4 液压缸生产厂强调的注意事项 ......................................................... 19 3.5 本章小结 ............................................................................................. 20 第4章 结晶器调宽装置的选择计算 ............................................................. 21 4.1 调宽装置简介 ..................................................................................... 21 4.2 调宽装置的确定和基本参数的选择 ................................................. 22 4.3 调宽装置驱动选择 ............................................................................. 24 4.4 窄边调整机构的安装 ......................................................................... 24 4.5 本章小结 ............................................................................................. 26 第5章 结晶器铜板及水箱的选择计算 ........................................................... 27
5.1 结晶器铜板的设计 ............................................................................. 27
5.1.1 结晶器长度的选择 ..................................................................... 27 5.1.2 结晶器断面尺寸和倒锥度 ......................................................... 29 5.1.3 结晶器铜板材质及表面镀层的选择 ......................................... 30 5.1.4 铜板厚度计算 ............................................................................. 31 5.1.5 小结 ............................................................................................. 32 5.2 水箱设计 ............................................................................................. 32 5.3 本章小结 ............................................................................................. 33 结论 ..................................................................................................................... 34 参考文献 ............................................................................................................. 35 致谢 ..................................................................................................................... 37 附录1 .................................................................................................................. 38 附录2 .................................................................................................................. 49 附录3 .................................................................................................................. 57
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第1章 绪论
第1章 绪论
1.1 简单了解连铸机
回顾钢铁发展百年历史，很长一段时期内，冶炼出来的钢水都是通过模铸法浇铸成钢锭，再经初轧机，开坯轧机轧制成钢坯，然后经过加热，通过成品轧机轧制成各种钢材。这种传统的从钢水到钢坯生产方法叫做模铸开坯法。20世纪50年代，钢铁工业出现了一种新的浇铸方法，这就是连铸法。相对模铸开坯法，连铸技术的引入，使冶炼生产的效率与铸坯的质量都大大提高。
连铸过程中，炼好的钢水倒在中间包中(可装几十吨钢水)，液态的钢水(1500度左右)通过中间包下的小孔垂直地流到不停振动的结晶器(一般是圆弧形的，1米多长)中。结晶器外用高压水不停冷却，钢水在结晶器中形成外部是固态，内部还是液态的形态。结晶器外是一段弧形的冷却辊道。钢坯经冷却后全部成固态(800度左右)。随后是拉坯矫直机，将弧形的钢坯矫直，并提供牵引力将结晶器中的钢坯持续的拉出来。一般来说，钢坯出了矫直机后就会被剪断或割断，冷却后再送到轧钢厂。但也有连铸连轧的(就是矫直后的钢坯不经冷却直接进轧机出型材)。 连续铸造对工艺要求非常高，对设备的要求也非常高。
1.2 连铸机的发展史
1840年连铸概念首先由塞勒斯、赖尼等人提出，1887年德国人最早提出类似于现在的连铸技术，20世纪30年代德国建立首台立式连铸设备，20世纪50年代连续铸钢技术开始工业化，20世纪70年代连铸技术开始飞速发展。自从连续浇注技术用于钢铁工业以来，连铸机的高度由高向低发展，由立式到立弯式，再到弧形，近年来又出现了水平式连铸机，从连铸机断面看，有方坯、矩形坯、板坯、圆坯及各种异形坯。
20世纪50年代后期，首先用于工业生产的是立式连铸机，这种连铸机工艺条件优越，但是设备复杂、高度大、地坑深，用于旧钢厂改造困难较大。
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此外，铸坯的运出也比较困难，因此，除了特殊钢材外，一般不采用立式连铸机。20世纪60年代开发的立弯式连铸机成为了立式连铸机的替代品。随着连铸技术的提高和铸坯断面尺寸的增大，先后出现圆弧形和椭圆形连铸机，工业用弧形板坯连铸机是德国率先投产的。弧形连铸机能起到立式和立弯式连铸机的同样的作用，但是设备的高度大大降低，20世纪60年代以后，除了浇铸特殊断面和特殊钢种的铸坯之外，弧形连铸机已经成为各种连铸机中的主流，特别是大型板坯连铸机更是如此。
连续铸钢经过20世纪70年代后期的大发展，进入20世纪80年代后，其上升的势头并未衰减，连铸技术以成为高炉-氧气转炉-连铸-轧制生产中重要的一环。连铸技术被采用的程度已经成为衡量一个国家钢铁水平的重要标志。
我国从1955年起开始从事连续铸钢技术实验研究工作。1957年12月，上海钢铁研究所建立了我国第一台连续铸钢装置。1958年冬，在重庆第三钢铁厂建成了我国第一台工业用连续铸钢机。这是一台立式双流铸钢机，铸坯断面尺寸为170?250mm。1964年6月，我国第一台大型工业试验性板坯连铸机(R6-1700)在重庆第三钢铁厂投产。这是世界上第一台大型弧形板坯连铸机。不仅可以浇铸180?1500mm的宽板坯，而且可以同时浇铸三流180?250mm方坯，可浇铸300?2100mm的板坯，是当时世界上最大的连铸机之一。
我国的连续铸钢技术起步并不算晚，而且初期发展较快，与国外差距不大，但是在此后十年(文革期间)，速度减缓，与主要产钢国家差距逐渐增大。20世纪80年代中后期，随着改革开放政策的推动，我国连铸技术迅速发展，引进了成套连铸设备和技术，为我过自主连铸技术开发创了条件。在消化吸收引进技术的基础上，我国研制的小方坯铸机性能达到了国外同类产品的水平，大型板坯铸机取得了飞速的发展。例如，与日立造船合作设计的1900mm连铸机，舞阳1900mm连铸机，济钢1400mm连铸机，武钢1900mm自行设计连铸机。目前，国内连铸机的核心设备注入钢包回转台、中间罐车、结晶器、结晶器震动装置，支撑导向段，扇形段等设计制造已经达到国际先进
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