摘要:連鑄是實現(xiàn)我國鋼鐵工業(yè)現(xiàn)代化的重點項目之一。因此大力宣傳和普及連鑄技術知識是十分必要的。本文簡要介紹了我國現(xiàn)有的連鑄設備,并著重敘述了國內連鑄設備制造情況,以及對今后連鑄設備制造的設想。
關鍵詞:連鑄設備;連鑄機生產;連鑄技術
隨著鋼鐵冶金技術的不斷發(fā)展,就目前鋼鐵形勢而言,我國大多數(shù)國有大型鋼鐵企業(yè)落后的煉鋼工藝都得到了有效改善,連鑄等生產工序也隨之有了突飛猛進的發(fā)展,這就要求我們進一步統(tǒng)籌全局,做好設備的管理和維護。在煉鋼的整個工藝過程中,連鑄生產是軋鋼生產的前道工序,也是煉鋼生產中的重要環(huán)節(jié)。
1 連鑄技術概況
連鑄工藝,即將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉臺,回轉臺轉動到澆注位置后,將鋼水注入中間包,中間包再由水口將鋼水分配到各個結晶器中去。結晶器是連鑄機的核心設備之一,它使鑄件成形并迅速凝固結晶。拉矯機與結晶振動裝置共同作用,將結晶器內的鑄件拉出,經冷卻、電磁攪拌后,切割成一定長度的板坯。連鑄自動化控制主要有連鑄機拉坯輥速度控制、結晶器振動頻率的控制、定長切割控制等控制技術。
鑄鐵水平連鑄課題為國家“七五攻關項目,鑄鐵經過水平連鑄方法生產的型材,無砂型鑄造經常出現(xiàn)的夾渣、縮松等缺陷,其表面平整,鑄坯尺寸精度高,無需表面粗加工,即可用于加工各種零件。特別是鑄鐵型材組織致密,灰鑄鐵型材石墨細小強度高,球鐵型材石墨球細小園整,機械性能兼有高強度與高韌性結合的優(yōu)點。國際上鑄鐵型材已廣泛運用到制造液壓閥體,高耐壓零件,齒輪、軸、柱塞、印刷機輥軸及紡織機零部件。在汽車、內燃機、液壓、機床、紡織、印刷、制冷等行業(yè)有廣泛用途。
2 連鑄技術的優(yōu)點
2.1 連鑄工藝的優(yōu)點
連鑄的生產過程是個連續(xù)動態(tài)的過程,鋼液將潛熱和顯熱釋放出來,凝固成有規(guī)則的鑄坯形式。鋼在這種過程中完成由液態(tài)向固態(tài)的轉變過程,這一過程較為復雜,鋼內部的熱量、動量和質量,在傳輸過程中發(fā)生了一定的相變過程,通過應力和外力作用產生形變過程,這一過程相互影響,往耦合進行。同傳統(tǒng)的模鑄―初軋開坯的工藝相比,連鑄工藝有其自身的工藝特點:
首先是連鑄的生產極其簡化了生產工藝流程,原有的模鑄工藝從脫模、整模、鋼錠均熱到開坯,極大的增加了生產投資,據(jù)有關報道,采用連鑄工藝進行生產,可減少30%占地面積,可節(jié)省40%操作費用,可節(jié)省40%基建投資,可減少15%耐火材料的消耗。在很多程度上提高了金屬的收得率,一方面,連鑄生產中使得鋼坯的切頭切尾損失大幅度降低;另一方面,通過連鑄生產其產品更容易接近最終產品,不再使用原有模鑄工藝中的加熱開坯環(huán)節(jié),將金屬損失進一步減少,有效地提高了金屬的收得率。其次,有效地使生產過程中的能耗降低,避免了鋼錠開坯加熱過程中的燃料消耗,總體減少消耗接近一半。第三,提高了生產過程中的自動化控制及機械化控制水平,提高了勞動生產率,為現(xiàn)代化企業(yè)升級改造創(chuàng)造條件。
2.2 主要工藝參數(shù)
連鑄機的主要工藝參數(shù)決定了產品規(guī)格和設備性能,同時也是機械設計和設備選型的重要依據(jù),現(xiàn)將主要工藝參數(shù)介紹如下:
鑄坯斷面,是確定連鑄機功能要求與機型選擇的重要參考數(shù)據(jù),我們不但要結合煉鋼爐的容量大小和連鑄機的生產能力,同時要兼顧到軋鋼機的規(guī)格同連鑄坯斷面之間的聯(lián)系,以保證生產出合格質量產品的同時保證其斷面最小最經濟。拉速:在連鑄機生產過程中,拉速(m/mim)或注速(kg/min·流)是衡量連鑄機生產能力的重要標志,也是生產過程中,操作人員的主要控制參數(shù),其速度受到鑄坯質量(內裂、偏析)、安全澆注(防止漏鋼)、設備條件(冶金長度等多重因素影響。冶金長度,就是我們日常所說的鑄坯的液心長度。通常在最大拉速并且澆注最厚連鑄坯過程中,鋼液從結晶器液面位置到全部凝固完全的距離。它是影響弧形連鑄機半徑和二次冷卻區(qū)長度最為重要的工藝參數(shù)。
2.3 薄帶連續(xù)鑄軋
薄板坯連續(xù)鑄軋是將熱軋同薄板坯鑄造聯(lián)系在一起進行,也就是金屬凝體在連鑄機生產過程中通過結晶器使金屬凝體凝固成薄板坯,之后的工序為通過連軋機最終軋成板材,實際上軋鋼和鑄造是兩種獨立的工序。薄板坯連續(xù)鑄軋工藝從本質上將傳統(tǒng)的鋼材生產方法進行改變,避免了熱軋、粗軋、連鑄及相關的加熱切頭等相關工序,直接將金屬液體凝固成型,將軋制和鑄造過程結合在一起,極大的縮短了工藝流程,有效地減少了能源消耗,降低了生產成本。
3 對發(fā)展我國高效連鑄技術的看法
第一,要保證煉鋼生產的穩(wěn)定性和節(jié)奏性。為實現(xiàn)高效快節(jié)奏的連鑄生產,煉鋼部門不但要供應穩(wěn)定,而且要保證供應鋼水溫度合適、成分穩(wěn)定。原因主要在于鋼鐵與溶解氧反應也可能產生碳化物。由于金屬是液態(tài),這種碳化反應是非常的快,同時產生大量高溫氣體,如果是在中間包或者結晶器中發(fā)生碳化反應,氧元素還會反應生成氧化硅或
氧化鋁,如果產生過多的氧化硅或氧化鋁將有可能堵塞中間包與結晶器中間的連接管,進而導致破壞生產。第二,對爐機配合給予高度重視。對于新建項目,要充分考慮到煉鋼與連鑄車間的爐機配合情況。而對于舊連鑄機改造來說,爐機配合更為重要,將原有的連鑄機臺數(shù)多,小容量煉鋼爐多的情況,改造為高效連鑄機,要求加強鋼水分配與調度,適當取舍部分連鑄機,已達到合理生產的目的,取得切切實實的經濟利益。
參考文獻:
[1]郝曉華.鑄造高級軋制用板坯的新型連鑄設備[J].世界
有色金屬,2005(10).
聲明:
“冶金企業(yè)中連鑄設備的概況與發(fā)展” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
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