连铸车间毕业设计VIP

学 号：201343000106毕 业 设 计 说 明 书GRADUATE DESIGN设计题目：设计一年产 120 万吨转炉车间学生姓名：-专业班级：-学 院：-指导教师：- 讲师2016 年 05 月 08 日摘 要II摘 要连续铸钢简称连铸，是钢液经浇注、冷凝、切割而直接得到铸坯的生产工艺。连续铸钢设备必须适应高温钢液由液态变成也固态，又变成固态的全过程，其间进行了比较复杂的物理与化学变化。连续铸钢具有连续性强、工艺难度大和工作条件差等特点，因此，生产工艺对机械设备提出较高的要求。基于上述前提，结合目前国内外连铸车间的布置，本文设计了年产 120 万吨连铸车间。在本次设计中，重点是对车间进行设计，通过选取合适的连铸机对车间进行合理的设计，对连铸机本体各装置钢包回转台、钢包、中间包结晶器拉矫机、切割装置等进行合理的选取，最后还对本次设计的可行性进行了分析，使得本次的设计能符合实际的要求。设计中涉及的系数部分取的也是现场的经验数值，用到的部分公式也是来自于实际的经验公式，最终完成了本次的设计。关键词 连铸车间；钢包；中间包；结晶器AbstractIIIAbstractContinuous casting of steel, which is the production process of casting billet directly from molten steel through casting, condensing and cutting. Continuous casting equipment must be adapted to high temperature steel liquid from liquid to solid state, and then into the whole process of solid, during which a more complex physical and chemical changes. Continuous cast steel has the characteristics of strong continuity, difficult technology and poor working conditions, therefore, the production process of mechanical equipment put forward higher requirements.Based on the above premise, combined with the current domestic and foreign continuous casting plant layout, this paper designed an annual output of 1 million 200 thousand tons of continuous casting plant. In this design, the focus is to design workshop, by choosing a suitable casting machine reasonable design of the workshop, the caster body device ladle revolving Taiwan, ladle, tundish crystallizer straightening machine, cutting device etc. for reasonable selection, finally carry on analysis the feasibility of the design, make the design can meet the requirements of practical. The coefficients involved in the design are part of the field experience, the part of the formula is derived from the actual empirical formula, and finally completed the design. Keywords：continuous casting workshop; ladle; tundish; mould目 录I目 录摘 要 .IIABSTRACT.III第 1 章 绪论 .11.1 连续铸钢技术现状 .11.1.1 连铸冶金技术的发展趋势 .11.1.2 连续铸钢的概述 .1第 2 章 连铸的特点 .32.1 连铸机的分类及特点 .32.1.1 连铸机分类 .32.1.1 立式连铸机 .32.1.2 立弯式连铸机 .32.1.3 带直线段弧形连铸机 .42.1.4 弧形连铸机 .42.1.5 椭圆形连铸机 .42.1.6 水平连铸机 .52.2 连铸车间的设计 .52.2.1 连铸车间布置 .52.3 连铸机区域尺寸 .62.3.1 区域总宽度 .62.3.2 区域总长度 .6第 3 章 连铸机各设备的设计 .73.1 连铸机的设计 .73.1.1 连铸机的选取 .73.1.2 连铸机剖面图 .73.2 连铸机及格设备的选取 .73.2.1 钢包回转台选取 .73.2.2 钢包及其运载装置 .93.2.3 中间包及其运载装置 .113.2.4 结晶器的选择 .133.2.5 二次冷却区装置 .143.2.6 拉坯矫直装置 .143.2.7 切割装置 .163.2.8 搅拌装置 .17结 论 .21参考文献 .22谢 辞 .23目 录1注 释 .24附 录 .25华北理工大学迁安学院毕业设计说明书1第 1 章 绪论1.1 连续铸钢技术现状1.1.1 连铸冶金技术的发展趋势钢铁冶金技术发展的趋势与时代要求是高效、优质、低消耗与低排放。连铸作为钢铁生产流程中承上启下的关键环节，是当前国家钢铁生产结构调整与技术升级战略中值得重点关注的核心环节。近年来，我国钢铁冶金精炼技术得到大力发展，钢坯控轧控冷成形加工技术也取得快速发展。作为钢材生产流程的中间环节，连铸技术的发展表现出如下几个明显特征：1、流程紧凑。如各类近终形铸机与常规连铸的带液芯压下和动态轻压下技术的发展与应用；2、技术密集。浇注与凝固、机械与液压、自动控制、过程检测与多级通讯的技术集成度大大提高。3、功能扩大。钢水精炼、浇注与凝固控制、近终形、铸轧与组织控制等系统集成技术受到重视。可以说，现代连铸技术在冶金工业中的作用与地位已愈发重要。本设计论述了国际先进连铸技术的发展与特点以及我国连铸技术的整体发展水平及其面临的挑战，对连铸技术的发展趋势进行了展望。连铸设计创新的推动力来自于用户对铸机性能和使用要求的不断提高。当前，随着钢铁市场环境与社会发展的需要，连铸技术发展更倾向于保证产品质量、提高钢材成材率以及高附加值钢种的生产，且节能增效。为了提高钢坯纯净度、控制中心偏析，直弧形机型动态辊缝铸机快速发展。其中远程辊缝控制技术及凝固末端动态轻压下技术在板坯连铸以及大方坯连铸中受到用户的高度重视。国际先进连铸技术已在向精细化及数字化技术方向发展。1.1.2 连续铸钢的概述从钢包炉出来的钢液注入钢包，经过二次精炼后背运到连铸机上面，钢液通过钢包底部的水口在注入中间包。中间包水口位置被预先调好以对准下面的结晶器。结晶器本来是无底部的壳体，在注入钢液之前，必须先装上一个活底，它同时起到拉引铸坯的作用，这个活底叫做引锭杆，打开中间包塞棒或滑动水口后，钢液流入下口由引锭杆封堵的结晶器，在结晶器内，钢液沿着周边逐渐冷凝成坯壳，同时，其前部与深入结晶器的引锭杆头部凝结在一起。引锭杆的尾部则夹持在拉矫机的拉辊中间，当结晶器下端出口的坯壳由一定厚度时，启华北理工大学迁安学院毕业设计说明书I 2动拉矫机，以一定速度把引锭杆从结晶器把铸坯拉出，为了防止坯壳被拉断漏钢，同时也减小结晶器中的拉坯阻力，在拉坯过程中，既要对结晶器内壁加以润滑，又要对它进行上下振动。当带有液芯的铸坯被拉出结晶器之后，为了更快的散热，要立即进行直接喷水或者喷雾冷却，这成为二次冷却。通过二次冷却支撑导向装置的铸坯逐渐凝固。当引锭杆离开拉坯矫直机后，将其与铸坯脱开。待铸坯完全凝固后，由切割装置将其切成定尺铸坯，去除毛刺，做好标记，最后由出坯装置将定尺铸坯运到制定地点，这样铸坯不断地被拉出、冷凝、切割输出，钢液又不断地注入结晶器，整个过程是连续进行的。华北理工大学迁安学院毕业设计说明书3第 2 章 连铸的特点2.1 连铸机的分类及特点2.1.1 连铸机分类立式连铸机、立弯式连铸机、带直线段的弧形连铸机、弧形连铸机、椭圆型连铸机、水平连铸机。2.1.1 立式连铸机1）铸机的主要设备布置在垂直中心线上，从钢水浇注到铸坯切成定尺，整个工序是在垂直位置完成的。铸坯在切成定尺后由升降机或运输机送到地面。2）从工艺上看，钢水是在直立结晶器和二冷段逐渐结晶，有利于钢水中非金属夹杂物上浮，坯壳冷却也比较均匀，这对浇铸优质钢和合金钢是有利的。另外，铸坯在整个凝固过程中不受任何弯曲、矫直作用，更适合于裂纹敏感性高的钢种的浇铸。3）立式连铸机设备高，建设费用大，设备的维护和铸坯的运送都比较困难。浇铸厚度为 200mm 左右的铸坯，铸机的总高度可达 2535m。从工艺上来说，铸坯因钢水静压力大，鼓肚变形较为突出，这些是立式连铸机的主要缺点。立式连铸机可分为高架式和地坑式两种。所谓高架式就是连铸机建在地面之上，地坑式则是建在地面之下。为了减少地坑施工困难，一般立式连铸机是一小半建在地上，一小半建在地下，称为半高架式或半地坑式。2.1.2 立弯式连铸机立弯式连铸机是连铸技术发展过程中的一种过渡机型，目前已很少采用。这种连铸机的主要特点是：它的上半部和立式相同，所不同的是在铸坯完全凝固后，把铸坯顶弯 90，使铸坯在水平方向出坯，这样可缩小铸机的高度，铸坯的定尺也不受限制。由于在水平方向出坯，铸坯的运送也不成问题。立弯式连铸机只适用于浇铸断面小于 100l00mm 的铸坯，对于厚度再大，待铸坯完全凝固再顶弯，冶金长度已很长了，这和立式连铸机的高度差不多，其优点已不明显。另外，顶弯设备也显得很庞大。而且，铸坯要经受顶弯和矫直两次变形，更易产生裂纹。华北理工大学迁安学院毕业设计说明书I 42.1.3 带直线段弧形连铸机带直线段的弧形连铸机是奥地利联合钢铁公司，美国钢铁公司推荐的一种机型，它主要用于浇铸板坯。这种铸机采用直结晶器，在结晶器下方有 25m直线段夹辊。带有液芯的铸坯经过直线段后被连续弯曲成弧形，然后又把已凝固或带有液芯的弧形铸坯矫直，再切割成定尺。这种连铸机的特点有：1）在工艺上保留立式连铸机的特点，钢水在垂直结晶器和二冷的直线段凝固。其非金属夹杂物有充分时间上浮，有利于特殊钢的浇铸。2）铸坯在带液相弯曲成弧形后，使这种铸机又具有弧形连铸机设备高度较低，建设费用较低的特点。3）采用连续弯曲和多点矫直技术，可保证铸坯在两相区不产生裂纹，是这种机型的技术关键。4）这种机型比弧形连铸机较高，设备总重量要大，设备的安装，调整难度较大是这种铸机的缺点。2.1.4 弧形连铸机弧形连铸机的结晶器是弧形的，二冷区夹辊安装在四分之一圆弧内，铸坯在垂直中心线切点位置被矫直，然后切割成定尺，从水平方向出坯，因此，铸机的高度基本上等于圆弧半径。这种连铸机的主要特点是：1）由于它布置在 1/4 圆弧范围内，因此，它的高度比立式、立弯式要低，这一特点使它的设备重量较轻，投资费用较低，设备的安装和维护方便，因而得到广泛应用。2）由于设备高度较低，铸坯在凝固过程中承受的钢水静压力相对较小，可减小坯壳因鼓肚变形而