连铸设备

连铸即为连续铸钢的简称。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。

连铸设备

• 连铸过程的优越性
  • 简化工序，缩短流程
  • 提高金属收得率
  • 降低能源消耗
  • 机械化、自动化水平高
  • 提高品质，扩大种类
• 分类
  • 按照结晶器是否移动分类
    • 固定式结晶器
    • 移动式结晶器
  • 按铸造断面的形状分类
    • 小方坯
    • 大方坯
    • 矩形坯
    • 板坯
    • 圆坯
    • 异形坯
  • 按照铸坯液芯静压力大小分类
    • 高头型
    • 标准型
    • 低头型
    • 超低头型
  • 按矫直方式分类
    • 完全凝固矫直
    • 带液芯矫直
    • 单点矫直
    • 多点矫直
    • 渐进矫直
    • 压缩矫直
    • 康卡斯特连续矫直
    • 等应变速率固定辊连续矫直
  • 按照铸坯的运动轨迹分类
    • 立式
    • 立弯式
    • 直结晶器多点弯曲
    • 直结晶器弧形
    • 弧形
    • 多半径弧形
    • 水平式
• 主要参数
  • 台、机、流数
  • 铸坯断面尺寸规格
  • 拉坯速度
  • 圆弧半径圆弧半径
  • 液相深度
  • 冶金长度
  • 铸机长度
  • 弧形连铸机命名方式 aRb-C
    • a 机数
    • R 机形为弧形或椭圆形连铸机
    • b 圆弧半径，m
    • C拉坯机辊身长度，mm
• 主要构成及作用
  • 主体设备
    • 浇铸设备
      • 钢包
        • 外壳
        • 内衬
        • 注流控制系统
        • 底部供气装置
        • 用于承接钢水进行浇铸
      • 钢包回转台
        • 特点：重载、冲击、偏载、高温
        • 要求：保证旋转平稳，定位精确，起停冲击小
        • 分类
          • 整体叉臂式（结构简单，能力弱）
          • 双单臂式（能力强，结构复杂，成本较高）
            • 整体旋转单独升降
              • 蝶形钢包回转台
                • 钢结构部分
                  • 叉形臂
                  • 旋转盘和上部轴承座
                  • 回转环
                  • 塔座
                • 回转驱动装置
                  • 电机
                  • 减速机
                  • 齿轮
                  • 要求平稳，防止钢液溢出
                • 事故驱动系统
                  • 用于处理紧急情况，将钢包旋转到安全位置
                • 回转夹紧装置
                  • 固定在浇铸位置
                  • 防止钢包受冲击
                  • 保证安全
                • 升降机构
                  • 驱使钢包在回转台上升降
                • 称量机构
                • 润滑系统
            • 单独旋转整体升降
        • 主要参数
          • 承载能力
          • 回转速度
          • 回转半径
          • 升降行程
      • 中间包
        • 作用
          • 减压
          • 稳流
          • 出渣
          • 储钢分流
          • 中间包冶金
          • 保护
        • 结构
          • 包体
            • 包臂
              • 外衬
              • 内衬
            • 包体
              • 外衬
              • 内衬
          • 包盖
            • 由厚钢板和耐火材料组成
            • 主要作用：保温、确保钢包和滑动水口的正常工作
          • 水口装置
            • 钢水流入结晶器的通道，控制钢水的流量
            • 分类
              • 定径水口
              • 塞棒式水口
              • 滑动式水口
              • 浸入式水口
            • 参数
              • 中间包容积
              • 水口参数
                • 水口直径参数
                • 水口个数和间距
          • 挡渣堰
          • 稳流器
          • 冲击板
      • 中间包小车/旋转台
        • 运输中间包，预热和浇铸时起承载作用
        • 每台连铸机上有两个中间包车，以实现快速换包
        • 组成结构
          • 车体
          • 行走装置
          • 升降装置
          • 微调装置
          • 长水口机械手
          • 称量装置
          • 溢流槽
        • 结构类型
          • 悬臂式
            • 优点：加保护渣，观察结晶器液面方便
            • 缺点：重心偏移，稳定性差
          • 门式
            • 优点：车身受力合理，较为平稳
            • 缺点观察液面，加保护渣不方便
          • 半门式
            • 同时结合了门式和悬臂式的优点，克服了二者的不足
    • 结晶与拉矫设备
      • 结晶器及震动装置
        • 结晶器
          • 作用
            • 作强制水冷的无底钢锭模，对生产能力，铸坯质量和工艺的稳定十分重要，是连铸设备的心脏
          • 性能要求
            • 良好的导热性能
            • 结构钢性良好
            • 装拆调整方便
            • 工作寿命长
            • 震动时惯性力要小
            • 结构简单
            • 成本低
          • 形式与结构
            • 按断面形状分类
              • 直形结晶器
                • 结构形式：四面壁板都是平面，内壁垂直
                • 优点：1、结构简单，易于制造 2、冷却均匀，导热性能良好，有利于提高拉坯质量 3、夹杂物分布均匀
                • 缺点：铸坯容易发生弯曲断裂
              • 弧形结晶器
                • 结构：侧面壁板是平的，内外弧壁板是弧形
                • 优点：铸坯不易产生变形
                • 缺点：铸坯质量较差，浮渣分布不均，导热性能比直结晶器差
            • 按结晶器的整体结构分类
              • 整体式结晶器
              • 管式结晶器
              • 组合式结晶器
          • 结晶器调宽技术和装置
            • L形调宽
              • 结构：结晶器窄面壁板分成上下两段，每段各自有调整机构
              • 过程：1、正常浇铸状态 2、停止浇铸，页面下降至一般，停止震动和拉坯 3、上半部分调宽 4、继续浇铸使液面恢复到正常位置 5、下半部分调宽，与上部对其，恢复拉坯和震动
              • L形调宽需要段时间停止浇铸和拉坯，影响铸坯质量
            • Y形调宽方法
              • 在不降低拉速的情况下，结晶器液面慢慢扩大
              • 减少结晶器与铸壳之间的气缝和摩擦力
          • 重要参数
            • 断面尺寸
            • 结晶器的长度
            • 结晶器实际长度
            • 结晶器的锥度
            • 水缝面积
            • 结晶器的材质及寿命（一般内壁使用铜管）
          • 结晶器的震动
            • 作用
              • 防止初生坯壳与结晶器之间粘接而拉破
              • 起强制脱模的作用
              • 使内壁得到较好的润滑，减少摩擦力，提高铸坯质量
            • 震动规律
              • 同步震动
                • 优点：对铸坯质量有利
                • 缺点：冲击力大
              • 梯速震动
                • 负滑动震动
                • 优点：有利于强制脱模和断裂坯壳的焊合，冲击与同步震动比较较小
                • 缺点：速度变化较大，震动结构比较复杂
              • 正弦震动
                • 无稳定运动阶段，但有负滑动阶段，有利于脱模和坯壳裂纹的焊合
                • 加速度按照余弦规律变化，过度比较平稳，冲击力小
                • 可用曲柄连杆机构实现，比较简单
                • 上振时间多，增加拉断可能，采用高频小振幅解决
                • 采用较多
              • 非正弦震动规律
                • 上振时间长且速度平缓
                • 下下振时间短且速度快
        • 震动装置
          • 使结晶器按照一定的轨迹震动
          • 使结晶器按一定的震动规律震动
          • 常见的机构
            • 短短臂四连杆震动机构
            • 四偏心轮式震动机构
        • 参数
          • 振幅A
          • 结晶器的震动频率f
          • 负滑动时间和负滑动率
      • 二次冷却装置
        • 二冷区
          • 指结晶器以下到拉矫机以前的区域
          • 目的是使铸坯离开结晶器后连续冷却至完全凝固
        • 作用
          • 强制均匀冷却，防止坯壳变形超过极限
          • 对未完全凝固的铸坯起支撑，导向作用，防止铸坯跑偏、变形
          • 在上引锭杆时对引锭杆起支撑和导向的作用
          • 对直结晶器弧形矫直机，二冷区第一段会把直坯弯成弧形坯
          • 采用多辊拉矫机时，二冷区部分夹辊本身就是驱动辊
          • 对于椭圆连铸机，二冷区本身就是分段矫直
        • 结构和形式
          • 组成
            • 支撑导向设备
            • 喷水冷却管路
            • 基础底座
          • 板坯连铸机的二次冷却装置
            • 板式结构
            • 辊式结构
            • 房式结构
            • 箱式或隧道式结构
            • 底座
          • 喷水冷却系统
            • 水冷（喷淋冷却方式）
            • 气水混合冷却
          • 子主题
      • 拉坯矫直设备
        • 拉矫机
        • 多辊矫直机
        • 压缩铸造
    • 切割设备
      • 火焰切割机
      • 机械剪切机
  • 辅助设备
    • 出坯及精整设备
      • 辊道
      • 拉钢机
      • 翻钢机
      • 火焰清理机
    • 工艺性设备
      • 中间包烘烤装置
      • 吹氩装置
      • 脱气装置
      • 保护渣供给与结晶润滑装置
    • 自动控制与测量设备
      • 结晶器液面测量与显示系统
      • 过程控制计算机
      • 测温、测压、测重、测长、测速等仪表系统