《炼钢工艺与操作》-情境五

任务5.1完成一炉钢的连铸操作5.1.1任务概述【任务描述】以一炉钢的连铸操作为任务载体,通过各岗位协作,完成钢包及回转台、结晶器、二冷室、拉矫、引锭、切割等连铸设备的准备工作,并完成一炉钢的连铸过程,图5-1所示为连铸工艺流程。5.1.2相关知识5.1.2.1连铸技术的发展历程1.连铸过程连铸是指用钢水直接铸成接近最终产品尺寸的钢坯。经过一百多年的努力探索,该技术在20世纪70年代终于开始大规模应用于钢铁"金生产,并逐步形成了今天的连铸技术。下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作连铸主要设备包括钢包、中间包、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却和铸坯导向装置、拉坯矫直装置、切割装置、出坯装置等,如图5-2所示。2.连铸发展史1)早期尝试美国亚瑟(B.Atha)(1866年)和德国土木工程师达勒恩(R.M.Daelen)(1877年)最早提出以水冷、底部敞口固定结晶器为特征的常规连铸概念。前者采用一个底部敞开、垂直固定的厚壁铁结晶器与中间包相连,施行间歇式拉坯;后者采用固定式水冷薄壁铜结晶器,施行连续拉坯、二次冷却,并带飞剪切割、引锭杆垂直存放装置。法付诸实施。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作1920—1935年,连铸过程主要用于有色金属,尤其是铜和铝的领域。1913年,瑞典人皮尔逊提出结晶器以可变的频率和振幅做往复振动的想法。1933年,德国人容汉斯(S.Junghans)真正将这一想法付诸实施。振动结晶器的构想和付诸实施,不仅使浇注速度提到一个较高的水平,而且使连铸技术成为向钢铁领域发展的基石。从此,连续铸钢技术经历了“从20世纪40年代的试验开发、20世纪50年代开始步入工业生产、20世纪60年代弧形铸机的出现、20世纪70年代由能源危机推动的大发展到20世纪80年代日趋成熟的技术和20世纪90年代面临新的变革”的60年发展历程。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作2)20世纪40年代连续铸钢的试验开发20世纪40年代钢的连铸试验开发主要集中在美国和欧洲。虽然振动式结晶器是钢得以顺利连铸的开创性技术的关键,但真正有效防止坯壳与结晶器黏结的有突破性进展的技术贡献应当归功于英国人哈里德(Halliday)提出的“负滑脱’概念,其有改善润滑、减轻黏结的优点,更便于实现高速浇注。3)20世纪50年代开始步入工业化初期的连铸设备大部分装在特殊钢生产厂。设备设计主要被容汉斯、罗西和苏联包揽,机型主要是立式。20世纪50年代制造的40台连铸机中,有25%是立弯式。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作世界上第一台工业生产型连铸机是1951年在苏联红十月钢厂投产的立式半连续式装置,它是双流机,断面尺寸为180mm×600mm。连续式浇注的连铸机是1952年建在英国巴路钢厂的双流立弯式连铸机,其生产断面尺寸为50mm×50mm和180mm×90mm的小方坯。1954年投用的加拿大阿特拉斯钢厂(Atlas)的方板坯兼用不锈钢连铸机,它可以生产一流的168mm×620mm板坯,也可以生产两流的150mm×150mm方坯。宽板坯铸机于1959年建在苏联的新列别茨克厂。日本住友和罗西为新日铁光厂提供的世界上第一台不锈钢宽板坯连铸机在1960年12月投产,宽度为1050mm。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作在20世纪50年代,连续铸钢技术尽管开始步入工业生产,但产量很少,1960年的产量仅为115万吨。4)20世纪60年代弧形连铸机引发的一场革命采用了弧形连铸机后,连铸技术的应用才实现了一次真正的突破,弧形连铸机不仅提高了生产率、降低了设备投资,而且有利于安装在原有的钢厂内。1952年,德国人欧·萨波尔提出弧形连铸机的概念;瑞士冯·莫斯于1956年也申请了同一思路的弧形连铸机专利;1960年,中国的徐宝教授也设计了一台浇注200mm×200mm方坯的弧形铸机。最先把弧形结晶器连铸机的设想付诸工业性试验的是德国曼内斯曼公司。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作从全球来看,到21世纪60年代末,铸机总数已达200多台,尽管总的设备能力已近5000万吨/年,但实际上连铸钢的产量只有2600万吨/年。5)20世纪70年代连铸技术的迅速发展经历了1973—1974年第一次全球能源危机之后,积极采用连铸的势头更加强烈。1979年的第二次能源危机成为推动连铸技术飞速发展的主要动力。20世纪70年代连铸技术的大发展是在不断改善产品质量和提高铸机生产率基础上取得的,而两次能源危机又正好为推动连铸技术的发展提供了客观契机。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作从20世纪70年代开始,日本异军突起,到1980年,日本连铸机数量已达156台,连续铸钢产量占钢总量的比例已超过60%。而从世界范围看,1980年连铸钢产量已超过2亿吨,相当于1970年产量的8倍。6)20世纪80年代连铸技术日趋成熟发展到20世纪80年代,连铸已不再是一种“保密的工艺”

各企业普遍建立了人员培训和教育制度,连铸设备的预防性维护及钢包"金的完善化有利于连铸的操作。结晶器自动调宽、流式结晶器液面控制、漏钢预报、中间包等离子加热等连铸新技术日℃成熟。3.我国连铸技术设备发展概况上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作连铸坯的吨数与总铸坯(锭)的吨数之比叫作连铸比,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。图5-3所示为中国钢铁连铸比变化。5.1.2.2表述连铸机性能指标1.连铸机类型1)连铸机按多种方法分类(1)按结晶器的运动方式可分为固定式(即振动式)和移动式两类。前者是现在生产上常用的以水冷、底部敞口的铜质结晶器为特征的“常规”连铸机;后者是轮式、轮带式等结晶器随铸坯一起运动的连铸机。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作(2)按连铸机结构的外形可分为立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机(包括直结晶器多点弯曲型、直结晶器弧型、弧型、多半径弧型等)、水平连铸机等。图5-4所示为各种形式连铸机的示意图。(3)按铸坯断面的形状和大小可分为:方坯连铸机(断面不大于150mm×150mm的叫小方坯,大于150mm×150mm的叫大方坯,矩形断面的长边与宽边之比小于3的也称为方坯连铸机),板坯连铸机(铸坯断面为长方形,其宽厚比一般在3以上),圆坯连铸机(铸坯断面为圆形,直径60~400mm),异形坯连铸机(浇注异形断面,如H形、空心管等),方、板坯兼用连铸机(在一台铸机上,既能浇注板坯,也能浇注方坯),薄板坯连铸机(铸坯厚度为40~80mm的薄板坯料)等。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作(4)按铸坯所承受的钢液静压头,即铸机垂直高度(H)与铸坯厚度(D)比值的大小,可将连铸机分为高头型(H/D>50,铸机机型为立式或立弯式)、标准头型(H/D为40~50,铸机机型为带直线段的弧形或弧形)、低头型(H/D为20~40,铸机机型为弧形或椭圆形)、超低头型(H/D<20,铸机机型为椭圆形)4种。随着炼钢和炉外精炼技术的提高,为了更好地在浇注前及浇注过程中对钢液纯净度的有效控制,低头和超低头连铸机的应用逐渐增多。(5)其他一些提法。其他经常用到的名称有台数、机数和流数等。在连铸生产中,凡是共用一个钢包同时浇注一流或多流铸坯的一套连铸设备,称为一台连铸机,一台连铸机可以是多机组,也可以是单机组。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作所谓机组,就是在一台连铸机中具有独立的传动和工作系统,当其他连铸机出事故时仍可照常工作的一套连铸设备。对于每台连铸机来说,同时能浇注铸坯的总根数叫连铸机流数,凡一台连铸机只有一个机组又只能浇注一根铸坯叫一机一流;如能同时浇注两根以上的铸坯叫一机多流。凡一台连铸机具有多个机组又可分别浇注多根铸坯的,称为多机多流。2)连铸机机型选择的原则(1)满足钢种和断面规格的要求;(2)满足铸坯的质量要求;(3)节约建设投资。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作2.规格的表示方法弧形连铸机规格表示方法为:aRb-C。a———组成1台连铸机的机数,机数为1时可以省略;R———机型为弧形或圆形连铸机;b———连铸机的圆弧半径,m;若是椭圆形连铸机为多个半径的乘积,也表示可浇注坯的最大厚度:坯厚=b/(30~36)mm。C———表示连铸机拉坯辊辊身长度,mm;还表示可容纳铸坯的最大宽度:坯宽=C-(150~200)mm上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作3.铸坯断面的选择原则1)铸坯断面的尺寸规格小方坯:(70×70)~(200×200)mm2;大方坯:(200×200)~(450×450)mm2;矩形坯:(150×100)~(400×560)mm2;板坯:(150×600)~(300×2640)mm2;圆坯:Φ80~Φ450mm。2)铸坯断面选择原则(1)与炼钢能力合理匹配:大转炉—大板坯,大方坯;小转炉—小方坯。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作(2)与轧机组成、轧材品种和规格相匹配:小方坯—高速线材轧机—线材;板坯—中厚板轧机—中厚板;(3)适合连铸工艺要求:采用浸入式水口,方坯最小尺寸120mm×120mm。4.拉坯速度(浇注速度)(1)拉坯速度是指每分钟拉出铸坯的长度,单位是m/min,简称拉速;浇注速度是指每分钟每流浇注的钢水量,单位是t/(min·流),简称注速:上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作(2)用铸坯的宽厚比确定拉速:铸坯断面形状、速度系数经验值见表5-1。5.圆弧半径铸机圆弧半径R是指铸坯外弧曲率半径,单位为m。它是确定连铸机总高度的重要参数,也是标志所能浇注铸坯厚度范围的参数。6.液相穴深度和"金长度液相穴深度是指从结晶器液面开始到铸坯中心液相凝固终了的长度,图5-5所示为连铸坯液相穴深度示意图,也称为液心长度。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作根据最大拉速确定的液相穴深度为"金长度。"金长度是连铸机的重要结构参数,决定了连铸机的生产能力,也决定了铸机半径或高度。铸机长度是从结晶器液面到最后一对拉矫辊之间的实际长度。这个长度应该是"金长度的1.1~1.2倍。7.连铸机流数的选择一台连铸机能够同时浇注铸坯的个数称为连铸机的流数,在生产中,有1机1流、1机多流和多机多流3种形式的连铸机。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作近年来,生产大型方坯最多浇注4~6流,实际生产中多数采用1~4流,生产大型板坯多数采用1~2流。8.连浇炉数一个中间包连续浇注的炉数。9.连铸机的弧形半径弧形半径增大,矫直变形率减小;铸机高度增加,设备投资增大;钢水静压力变大,铸坯鼓肚变形量增大。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作1)按铸坯断面确定小方坯连铸机:R=(30~40)D大方坯连铸机:R=(30~50)D板坯连铸机:R=(40~50)D2)按钢种确定普碳钢和低合金钢:R=(30~40)D上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作优质钢和高合金钢:R=(40~50)D3)按凝固计算确定根据矫直时所允许的最大变形量,以免产生裂纹:弧形坯矫直时,内弧面要受压力。当内弧面变形量超过允许的变形值时,在铸坯的固液界面或铸坯表面就要产生裂纹。为防止矫直时在固液界面产生内裂纹,要求铸坯全凝固矫直。10.结晶器参数1)长度上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作作为一次冷却,结晶器长度是一个非常重要的参数。结晶器越长,在相同的拉速下,结晶器坯壳越厚,浇注安全性越好;然而结晶器过长的话,冷却效率就会降低。目前世界上通常采用的结晶器长度有两种,即700mm和900mm。2)结晶器锥度由于铸坯在结晶器内凝固的同时伴随着体积的收缩,因此,结晶器铜板内腔必须设计成上大下小的形状,即所谓的结晶器锥度。结晶器锥度分为宽度方向和厚度方向两种。宽度方向的锥度:结晶器宽度方向上的锥度比厚度方向上的锥度更为重要,因此,通常所说的结晶器锥度就是指结晶器宽度方向上的锥度。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作铸坯的收缩与拉速有关,从理论上讲,结晶器锥度应根据拉速变化而变化。3)结晶器宽度结晶器宽度的设定要考虑液态钢液完全凝固以及冷却到常温的收缩量。根据钢的成分以及连铸机型等因素,总的收缩取1.3%~2.5%为宜,普通深冲钢可取1.5%。4)结晶器振动结晶器振动在连铸过程中扮演着非常重要的角色,结晶器的上下往复运行,实际上起到了“脱模"的作用。由于坯壳与铜板间的黏附力因结晶器振动而减小,因而避免在初生坯壳表面产生过大应力而导致裂纹的产生或引起更严重的后果。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作(1)振动主要参数。①振幅:振动曲线半波的行程或上下运行总行程的1/2，常用字母a表示。②振频:单位时间内振动的次数。③振动速度:振动线速度。④平均振动速度:完整周期中振动速度的平均值。⑤最大振动速度:振动周期中速度达到的最大值。⑥负滑脱时间:结晶器向下振动时，速度超过拉速的那一段时间。(2)振动参数的确定和控制。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作(2)振动参数的确定和控制。早先的板坯机采用振幅为5~8mm,振频最大不超过120次/min,负滑脱率一般取40%。现在采用高频小振幅,振幅一般为2~4mm,振频达到200次/min,负滑脱率取20%~40%。有特殊需要,振幅可进一步减小到1~2mm,振频最高可达到400次/min。5.1.2.3表述连铸车间的技术经济指标1.连铸坯产量连铸坯产量是指在某一规定的时间内(一般以月、季、年为时间计算单位)合格铸坯的产量。计算公式为:连铸坯产量(t)=生产铸坯总量(t)-检验废品量(t)-轧后或用户退废量(t)(5-1)上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作连铸坯必须按照国家标准或部颁标准生产,或按供货合同规定标准、技术协议生产。2.连铸比连铸比指的是连铸坯合格产量占总钢产量的百分比,它是炼钢生产工艺水平和效℃的重要标志之一,也反映了企业或地区连铸生产的发展状况。计算公式为:3.连铸坯合格率上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作连铸坯合格率指的是连铸合格坯量占连铸坯总检验量的百分比,又称为质量指标(一般以月、年为时间统计单位)。计算公式为:连铸坯总检验量(t)=合格连铸坯产量(t)+检验废品量(t)+用户或轧后退废量(t)(连铸坯切头、切尾、中间包更换接头量与中间包300mm以下余钢量不计入废品)4.连铸坯收得率连铸坯收得率是指合格连铸坯产量占连铸浇注钢水总量的百分比。它比较精确地反映了连铸生产的消耗及钢液的收得情况。计算公式为:上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作连铸浇注钢液总量(t)=合格连铸坯产量(t)+废品量(t)+中间包更换接头总量(t)+中间包余钢总量(t)+钢包开浇后回炉钢液总量(t)+钢包注余钢液总量(t)+引流损失钢液总量(t)+中间包粘钢总量(t)+切头切尾总量(t)+浇注过程及火焰切割时铸坯氧化损失钢的总量(t)铸坯收得率与断面大小有关,铸坯断面小则收得率低。5.铸坯成材率上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作6.连铸机作业率连铸机作业率是指连铸机实际作业时间占总日历时间的百分比(一般可按月、季、年统计计算),它反映了连铸机的开动作业及生产能力。计算公式为:连铸机实际作业时间(h)=钢包开浇起至切割(剪切)完毕为止的时间(h)+上引锭杆时间(h)+正常开浇准备等待的时间(h,小于10min)增加连浇炉数、开发快速更换中间包技术和异钢种的连浇技术、缩短准备时间、提高设备诊断技术水平、减少连铸事故、缩短排除故障时间、加强备品备件供应等均可提高连铸机的作业率。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作7.连铸机达产率连铸机达产率是指在某一时间段内(一般以年统计),连铸机实际产量占该台连铸机设计产量的百分比,它反映了这台连铸机的设备发挥水平。计算公式为:8.平均连浇炉数平均连浇炉数是指浇注钢液的炉数与连铸机开浇次数之比,它反映了连铸机连续作业的能力。计算公式为:上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作9.平均连浇时间平均连浇时间是指连铸机实际作业时间与连铸机开浇次数之比,它同样反映了连铸机连续作业的状况。计算公式为:10.铸机溢漏率铸机溢漏率指的是在某一时间段内连铸机发生溢漏钢的流数占该段时间内该连铸机浇注总流数的百分比。计算公式为:上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作11.连铸浇成率连铸浇成率是指浇注成功的炉数占浇注总炉数的百分比。计算公式为:12.其他指标的计算除以上技术经济指标外,还可以对生产过程中制约连铸正常浇注的一些重要的生产、工艺及设备备件寿命等参数做单独的统计。(1)钢液镇静时间。钢包自离开吹氩或精炼位置至开浇之间,钢液的等待时间为钢液镇静时间。在生产过程中,应根据钢包运行路线长短和钢包散热情况等因素,确定适合实际状况的镇静时间范围。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作(2)连铸平台钢液温度。钢包到达浇注平台后,在开浇前5min所测温度为连铸平台钢液温度。该指标的统计考核,有利于保持连铸在较小的温度范围内稳定浇注。生产中应根据所浇钢种、钢包与中间包容量、连铸坯断面、拉速等因素,制定出合适的钢液温度控制范围。(3)钢液供应间隔时间。钢液供应间隔时间可以用前一钢包浇毕关闭水口至下一钢包水口打开开浇间的时间间隔来表示(也可用每前后两包钢液到达连铸平台的时间间隔来表示),它与"炼、精炼周期及铸机拉速等因素有关。间隔时间最好控制在5min以内,以利于稳定拉速。(4)中间包平均包龄。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作中间包平均包龄也是中间包使用寿命,它是指连铸在某一时间段内浇注的钢液炉数与使用的中间包个数之比(可以按月、季、年为时间单位统计计算)。计算公式为:生产中,应根据中间包内衬耐火材料的性质、质量、中间包容量、所浇钢种等因素确定安全使用的最长寿命,即中间包允许浇注的最长时间,一般正常生产中不能随意超出规定的使用次数。(5)结晶器的使用寿命。结晶器的使用寿命是指结晶器从开始使用到更换时的工作时间,也就是结晶器保持原设计参数的时间,可用在这段时间内浇注的炉数或钢液总量来表示。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作更换结晶器的原因主要是结晶器在浇钢过程中有磨损变形,因而改变了原设计参数,影响了铸坯的质量。另外,还可以以月、季、年为单位统计结晶器的平均使用寿命,即用通过结晶器铜管或铜板的钢液量与使用结晶器个数之比来表示。5.1.2.4连铸车间岗位设置连铸操作岗位主要是:机长、浇钢工、主控室操作工、引锭操作工和切割工等。1.各岗位简介(1)机长。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作机长是浇钢操作的负责人,负责机组的生产、组织管理、设备维护使用以及安全、文明生产等工作;保证完成车间下达的生产任务和各项技术经济指标;在生产中严格按操作规程要求指导生产;注意钢液衔接、过程温度控制、开浇操作、换中间包操作及异钢种连浇等重要环节;随时采取应急措施,减少事故发生,保证连铸正常生产;对设备要认真检查和监护,掌握本机组设备情况。(2)浇钢工。浇钢工是浇钢操作的具体执行人员,由若干工人组成,各组员分工完成下列工作:①浇钢前检查本机组的设备情况，准备好工器具和原材料;②在浇钢生产中严格按照操作规程要求执行各项操作;上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作③事故状态下要配合机长排除故障;④认真检查和维护好设备，发现设备故障立即报告机长;⑤做好文明生产，保持现场清洁、整齐;⑥服从机长的工作安排及操作指令。(3)引锭操作工。引锭操作工负责掌握当班设备状况,做好各项设备检查准备工作,发现问题及时与有关人员联系处理好故障,确保正常生产;在浇注生产中负责引锭操作台上各种操作元件的控制和监视;执行送引锭、开浇脱锭及切头等操作;生产中出现异常时及时与机长联系并采取相应措施以减少损失。(4)切割工。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作切割工负责掌握当班设备完好情况,做好各项设备检查准备工作,发现问题及时与有关人员联系处理好故障,确保正常生产;在浇注生产中负责切割操作台上各种操作元件的控制和监视;切割操作时要严格按规定尺寸切割连铸坯;生产中出现异常时立即与机长联系并采取措施加以解决。(5)主控室操作工。主控室操作工负责主控室内各种信号、指示灯、仪表及按钮的检查、控制和监视;向各相关岗位传达各项生产指令、过程温度及前道工序时间;反馈连铸机设备、生产和事故情况;浇注过程中注意按操作规程要求控制好冷却水及结晶器的振动参数;真实、准确、清晰地记载各种生产数据及情况。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作2.各岗位之间的信息传递及其反馈(1)机长与主控室操作工。互相传递的信息主要是:浇注设备的有关数据、前道工序生产控制的信息、浇注参数及浇注异常的情况等。(2)机长与浇钢工。机长对浇钢工下达如下指令:操作指令、事故处理指令及特殊操作指令。浇钢工要将执行指令情况反馈给机长。此外,浇钢工还需将质量及安全工作检查的情况向机长汇报。(3)机长与引锭工和切割工。机长下达操作指令、事故处理指令及特殊操作指令,引锭工和切割工反馈指令执行情况。此外,引锭工和切割工要将各类事故产生的原因及其过程、连铸坯表面的缺陷情况报告机长。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作(4)主控室操作工与浇钢工。主控室操作工向浇钢工传达各项生产指令,报告过程温度、节奏时间、钢液衔接情况、冷却水数据和结晶器的振动情况,浇钢工及时反馈连铸机浇注情况及各类事故情况。(5)主控室操作工与引锭工和切割工。主控室操作工报告的信息主要是:生产计划安排、各项浇注生产要求以及生产操作程序,引锭工和切割工要及时反馈送引锭、脱锭、切割铸坯以及异常事故等情况。5.1.2.5连铸的优越性与传统的模铸相比,连铸有以下几方面的优越性。(1)简化了生产工序,缩短了工艺流程。从图5-6可以看出。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作(2)提高了金属收得率。(3)降低了能源消耗。(4)生产过程机械化、自动化程度高。(5)连铸钢种扩大,产品质量日℃提高。总的来说,镇静钢连铸已经成熟。而沸腾钢连铸时,由于结晶器内产生沸腾不易控制,因此开发了沸腾钢的代用品种,其中有美国的吕班德(Riband)钢、日本的准沸腾钢、德国的低碳铝镇静钢,与适当的炉外精炼(如RH)相配合,保证了连铸坯生产冷轧板的质量。5.1.2.6连铸工艺过程上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作连铸机由钢包运载装置、中间包、中间包运载装置、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却装置、拉坯矫直机、引锭装置、切割装置和铸坯运出装置等部分组成,如图5-7所示。1.开浇前的准备1)钢包准备(1)钢包(图5-8):钢包是用于盛装出炉钢液并进行浇注的设备,也是钢液炉外精炼的容器,钢包的容量应与炼钢炉的最大出钢量相匹配。考虑到出钢量的波动,留有10%的余量和一定的炉渣量,大型钢包的炉渣量为金属量的3%~5%,小型钢包的渣量为金属量的5%~10%。另外,钢包上口还应留200mm以上的净空,作为精炼容器时要留出更大的净空。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作出钢前要对钢包内衬进行检查,并对侵蚀严重的部位进行修砌、喷补等处理,以提高钢包使用寿命。(2)滑动水口(图5-9)是控制钢液开浇的设备。滑动水口通常由座砖、上水口砖、上滑板砖、下滑板砖和下水口砖组成,开浇前要认真检查上下滑板是否完好、间隙是否正常、控制装置工作是否正常,严防漏钢事故发生。图5-10所示为滑动水口控制原理示意图。(3)钢包长水口(图5-11)又叫保护套管,是钢包与中间包之间的连接设备,用以保护钢流不受二次氧化、防止钢流飞溅以及敞开浇注的卷渣问题,对提高钢坯质量效果明显;同时长水口还可以减少中间包钢水温降,对合理控制钢水过热度、改善铸坯低倍组织和操作条件都有利。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作要求长水口必须具备良好的热稳定性和耐蚀性。(4)钢包回转台(图5-12)设在连铸机浇注位置上方,用于运载钢包过跨和支承钢包完成浇注。采用钢包回转台还可以快速更换钢包,实现多炉连铸;同时在等待与浇注过程中支承钢包,且不占用起重机的作业时间。2)中间包准备(图5-13)(1)中间包(图5-13),简称中包,是位于钢包与结晶器之间用于钢液浇注的装置,浇注过程中中间包首先接受从钢包浇下来的钢水,然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作中间包用于稳定钢流,减小钢流对结晶器中坯壳的冲刷,并使钢液在中间包内有合理的流动和适当长的停留时间,以保证钢液温度均匀及非金属夹杂物分离上浮;多流连铸机由中间包对钢液进行分流;在多炉连浇时,中间包中储存的钢液在更换钢包时起到衔接作用。随着对铸坯质量要求的进一步提高,中间包也可作为一个连续的"金反应容器。中间包应具有最小的散热面积及良好的保温性能。中间包的形状应力求简单,以便于吊装、存放、砌筑、清理等操作。按其水口流数可分单流、多流等,中间包的水口流数一般为1~4流,有的还有6流和8流等,如图5-14所示。常用的类型按其断面形状可分为圆形、椭圆形、三角形、矩形(见图5-15)和“T"字形等。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作中间包设计有专用包盖,其作用:①保持钢液温度;②防止中间包内的钢水飞溅;③减少邻近设备(譬如钢包底部、钢包回转台转臂、长水口机械手装置等)受到罐内钢水高温辐射、烘烤的影响。在中间包盖上设置钢水注入孔、塞棒孔、中间包烘烤孔、连续测温孔及吊装用吊环。中间包的容量是钢包容量的20%一40%。在通常浇注条件下，钢液在中间包内停留时间应为8一10min，才能起到上浮夹杂物和稳定注流的作用，为此，中间包目前正朝大容量和深熔池方向发展，容量可达60一80t，熔池深为1000~1200mm。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作(2)中间包车(图5-16):中间包车与中间包在浇注过程中被视为一套组合设备,具体操作时分为上、下两层操作区域。上层为钢包操作区域,下层为中间包操作区域,这两层操作区域是连铸浇注过程中最主要的操作区域。中间包车应当满足这两个操作区域提出的观察视野、操作空间和照明条件;要求中间包车功能齐全、操作方便、安全可靠、能够经受浇注过程中长时间的重负载和热负荷,并保证各机构、装置工作良好、性能稳定;同时中间包车还应确保中间包的吊装和就位简单、方便。中间包车可分为门式和悬吊式两种类型。中间包车在使用过程中要注意及时清理轨道上的垃圾,保证传动轴润滑良好,以免开出或开进时无法运动。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作3)结晶器准备结晶器的结构主要由内壁、外壳、冷却水装置及支承框架等零部件组成。结晶器是连铸机非常重要的部件,称为连铸设备的“心脏"。钢液在结晶器内冷却初步凝固成具有一定坯壳厚度的铸坯外形,并被连续地从结晶器下口拉出,进入二冷区。结晶器应具有良好的导热性和刚性及不易变形和内表面耐磨等优点,而且结构要简单,以便于制造和维护。为了能够预报结晶器漏钢事故,在结晶器4面铜壁外通过均布的螺栓埋入多套康铜热电偶;热电偶测到的温度数据输入计算机或在仪表上显示,若某一点温度突然升高,则说明这一点附近出现了漏钢。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作热电偶的套数越多,检测也越精确,结晶器热电偶检测如图5-17所示。也可根据结晶器内壁与铸坯坯壳间摩擦力的大小来测定结晶器内坯壳是否漏钢。4)二次冷却装置准备二次冷却装置主要由喷水冷却装置和铸坯支撑装置组成,图5-18所示为方坯铸机二次冷却区装置结构,它的作用是:向铸坯直接喷水,使其完全凝固;通过夹辊和侧导辊对带有液芯的铸坯起支撑和导向作用,防止并限制铸坯发生鼓肚、变形和漏钢事故。二次冷却区的作用可总结为:①带液心的铸坯从结晶器中拉出后，需喷水直接冷却，使铸坯快速凝固，以进入拉矫区。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作②对未完全凝固的铸坯起支撑、导向作用，防止铸坯变形。③在上引锭杆时对引锭杆起支撑、导向作用。④直结晶器的弧形连铸机，二冷区第一段把直坯弯成弧形坯。⑤采用多辊拉矫机时，二冷区部分夹辊本身又是驱动辊，起到拉坯作用。⑥对于椭圆形连铸机，二冷区本身又是分段矫直区。5)拉坯矫直机准备在弧形连铸机设备中,拉坯矫直装置由拉坯矫直机和引锭杆两部分组成。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作拉坯矫直机由辊子或夹辊组成,这些辊子既有拉坯作用,也有矫直铸坯作用,所以连铸坯的拉坯和矫直这两个工序通常由一个机组来完成,故称为拉坯矫直机,简称拉矫机。拉坯矫直机的作用是在浇注过程中克服铸坯与结晶器及二冷区的阻力,顺利地将铸坯拉出,并对弧形铸坯进行矫直。在浇注前,它还要将引锭装置送入结晶器内。拉坯矫直装置的作用如下:(1)将铸坯从二次冷却段内拉出。在拉坯过程中,拉坯速度将根据不同条件(钢种、浇注温度、断面等)的要求在一定范围内进行调节,可以满足快速送引锭,并有足够大的拉坯力,以克服铸坯可能遇到的最大拉坯阻力。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作(2)将弧形铸坯经过一次或多次矫直,使其成为水平铸坯。矫直时,不同的钢种和断面以及带液芯的铸坯,都应避免裂纹等缺陷的产生,并适应特殊情况下低温矫直铸坯。(3)对于没有采用专门的上引锭杆装置的连铸机,应在浇注前将引锭杆送入结晶器的底部。(4)在处理事故时(如冻坯),可以先将结晶器盖板打开吊出结晶器,再通过引锭杆上顶冻坯,再用吊车吊走事故坯。(5)对于板坯连铸机,在引锭杆上装辊缝测量仪,通过拉矫机的牵引检测二冷段的装配及工作状态。综上所述,拉矫机的作用可简单归结为“拉坯、矫直、送引锭、处理事故和检测二冷段状态”等。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作图5-19所示为矫直配辊方式示意图,图5-20所示为多辊拉矫机示意图。6)引锭装置准备(图5-21)引锭装置包括引锭头和引锭杆两部分,它的作用是在开浇时作为结晶器的“活底”,堵住晶器的下口,并使钢液在引锭杆头部凝固;通过拉矫机的牵引,铸坯随引锭杆从结晶器下口拉出。当引锭杆拉出拉矫机后,将引锭杆脱去,进入正常拉坯状态。7)切割装置准备切割装置的作用是在铸坯行进过程中,将它切割成所需要的定尺长度。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作目前连铸机上常用的切割装置主要有火焰切割机、机械剪和液压剪3种。铸坯定尺测量装置的作用是从行进中的铸坯取得信号,准确地控制剪机自动剪切。常用的定尺装置有机械式、脉冲式和光电式3种。图5-22所示为自动定尺装置原理示意图。8)岀坯装置其作用是将铸坯推出并运送到特定位置,并可对每炉铸坯进行打号标记,包括辊道、冷床、拉钢机、推钢机、翻钢机、缓冲器、火焰清理机、打号机等。2.连铸操作工艺简介1)钢包操作上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作(1)拆包。将钢包内残衬拆除,清理干净。(2)钢包准备。①安放好钢包座砖;②在模芯上涂一层黄油;③将各种泥料吊运好;④将钢包吊至包坑，摆正、摆平。(3)拌泥料。①操作程序:上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作b.加料搅拌3~5min;c.加结合剂和水;d.搅拌3~5min;e.加入溶于水的促凝剂;f.搅拌3~5min;g.出料浇注。②浇注料中的含水量不宜过多，水量的控制以浇注料呈戮稠状、在重力作用下缓慢蠕动为佳。③促凝剂加入不宜过早，应于最后加入，搅拌2一3min即可出料浇注。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作

(4)浇注包底。①先清理包内所有杂物，然后安放固定注口模芯或以座砖代替，注口模芯的表面应涂一层黄油，以便脱模。②包底内衬浇注厚度以浇注层上表面与注口模芯上端相平为准。③包底投入浇注料后必须用振动棒振动。(5)包壁浇注。①整体模芯的放置要求对准中心，以确保浇注衬厚度均匀。②浇注料灌入后，应立即开动振动器，并根据包壁的浇注高度逐步增加振动器开动的数量，浇至一定高度后，应开动全部振动器。③包壁浇满后应继续使内模振动5~10min。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作

(6)脱模芯。①钢包浇注完毕，模芯应接通蒸汽进行烘烤，时间控制在4~8h。②浇注层硬化及脱模时间控制。模芯通蒸汽烘烤时间:4~8h;自然硬化时间:2~4h。若模内不通蒸汽加热，采用自然硬化方法，则浇注完毕需6~12h方可脱模，大容量的钢包需适当延长。

(7)操作注意事项。①拆包时应保持包壳设备完整。②在搅拌过程中不得随意停机。③包底浇注完毕，应待其凝固坚硬后方可浇注包壁。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作④钢包浇注完毕后应将搅拌机清洗干净。⑤脱模芯后应吊出座砖模具，并清理座砖内孔，然后在座砖上盖一块保险砖，以防烘烤时烧坏滑动水口机构。2)检修钢包(1)判断钢包可用性。准确判断钢包是否停用,除了能避免不必要的漏钢事故和人身安全事故外,在一定程度上将修砌钢包调到此处还能节省钢包及耐火材料消耗量,降低成本,取得良好的经济效℃。①判断钢包停用的标准。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作钢包用到后期是否停用,必须经过综合判断。通常采用敲击法和观察包壳发红程度来估计侵蚀后的包衬厚度,对不同容量的钢包应确定相应的安全残衬厚度,同时应检查渣线、下部工作层、包底及座砖的砖缝,然后根据其中一个或几个部位的侵蚀情况来决定。a.渣线。如果发现渣线部位部分或全部的工作层已侵蚀完或接近非工作层,则应停用。b.工作层。发现工作层部分或全部侵蚀完,以及工作层被侵蚀成锯齿形,孔洞较深或已穿透工作层至非工作层,则应停用。c.包底砖。发现包底砖缝较深或砖断裂严重(特别是钢液冲击部位),则应停用。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作另外包底砖与衬砖相接的圆周之间砖缝很大而且很深时,也应停用。d.座砖。座砖开裂严重,并见到冷钢在砖缝穿透较深(达砖厚1/2),加之座砖已被侵蚀的较薄了(达原厚度1/2),则应停用。除此之外,在不均匀侵蚀的情况下,某些部位侵蚀严重,也应视具体情况而停用。②操作步骤:a.上炉钢浇注完，倒尽余钢残渣。b.观察钢包外壳四周及底部有无发红部分。c.观察钢包内衬有无局部空洞及严重蚀损处。d.采用目测或简易测量工具探测空洞及蚀损处的深度和直径。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作e.与钢包停用标准相对照，进行综合判断，决定热补、冷补还是停用。③注意事项。a.正确掌握钢包停用标准，做到判断准确无误。b.不得冒险使用该停用的钢包。(2)清理钢包，维护包衬。①清除钢包残钢残渣的作用。使用过的钢包内部的残钢残渣必须要彻底清除,否则将严重影响下一炉钢的质量要求,具体表现如下:a.降低钢液温度。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作包底凝钢和残渣熔化时,要从钢液中吸收大量的热,这对小容量钢包尤为突出。b.钢液被残渣污染。残渣被钢液逐渐熔化,如不能全部上浮,则成为钢中夹杂物,同时,炉渣中的氧化亚铁会使钢中含氧量和合金元素氧化损失增加。c.包底凝钢过多,会造成低温钢的重大事故,对合金钢来说,还会造成下炉钢水成分变化过大甚至成分出格报废。②操作步骤。a.上一炉浇注完毕，尽快将钢包内余钢残渣倒尽。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作b.及时清理包口冷钢残渣。c.若包底有冷钢，则必须将钢包横卧，用氧气将冷钢熔化清除。d.检查钢包渣线、包底、包壁、座砖损坏情况，及时进行修补及维护。e.快速更换钢包滑动水口，热送钢包。f将钢包吊至烘烤位置进行烘烤或待用。③注意事项。a.包内残钢残渣必须彻底清除干净。b.清除残钢残渣时注意不要损坏包壳等设备。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作3)结晶器准备(1)结晶器的检查及维护。①操作步骤。a.结晶器的检查。a)结晶器内壁的检查。用肉眼检查结晶器内表面损坏情况,重点在于镀层(或铜板)的磨损、凹坑、裂纹等缺陷。用卡规、千分卡、直尺检查结晶器上、下口断面尺寸。用锥度仪检查结晶器侧面锥度。对组合式结晶器,需用塞尺检查宽面和窄面铜板之间的缝隙。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作b)用弧度板、直板检查结晶器与二冷段的对中。c)结晶器冷却水开通后,检查结晶器装置是否有渗漏水。d)检查结晶器进水温度、压力、流量,在浇注过程中观察结晶器进、出水温差。b.结晶器的维护。a)使用中应避免各种不当操作对结晶器内壁的损坏。b)结晶器水槽应定期进行清理、除污,密封件应定期调换。c)定期、定时分析结晶器冷却水水质,保证符合要求。d)结晶器检修调换时应对进、出水管路进行冲洗。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作e)每次浇注前,要对喷嘴的水流量和喷雾量及型式进行检查。如果结晶器使用较长时间,则应隔两天检查软管和管接头处是否漏水。f)浇注结束后,应扫去覆盖的保护渣,并用压缩空气将结晶器吹扫干净,不能用水冲洗,因为保护渣和水将结合形成胶状渣块,不易清除。若尾坯上粘有残渣、残钢,则拉出时会损伤结晶器内壁,这种损伤大部分发生在结晶器下部,每次浇注后应对铜板的变形或磨损、损伤进行检查。g)宽面板压紧窄面板间的缝隙大于0.15mm时必须更换窄面板。若在钢水弯月面处的铜板上有大于0.5mm深的划痕,则必须更换铜板。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作h)在结晶器内,厚度方向铜板变形大于1mm或在窄面板的底部铜板边附近磨损大于2.5mm,则必须更换,更换下来的铜板允许加工修复,但加工时必须是铜板与钢水套装配在一起加工,以防止变形。每个结晶器应建立一个登记卡片,记录使用、修理和检查情况,掌握结晶器的全过程,做到有计划的使用、维护和修理。c.结晶器锥度仪。如果结晶器的锥度状态设置不正确或锥度状态锁定不住,则将直接影响铸坯在边角部区域的坯形、铸坯质量和连浇炉数。因此,连铸操作人员在日常的浇注作业过程中,必须定期地对结晶器的锥度状态实施测量、调整和锁定操作。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作结晶器锥度仪的种类和形式较多,但一般常用的是手提数字显示电子锥度仪,如图5-23所示。锥度仪是一种精密的检测仪器,在使用过程中应当小心轻放,避免磕碰、摔打,在不用时应当妥善存放,切不可将其放置在高温、潮湿的环境中。d.结晶器宽度及锥度的调整、锁定。对板坯连铸机进行结晶器宽度及锥度的调整、锁定是连铸操作人员经常从事的一项基本操作。板坯连铸机组合式结晶器的窄面板调宽和调锥度装置的形式可分在线停机调整和在线不停机调整两种类型。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作②注意事项。a.结晶器组装前应对铜板厚度、表面粗糙度、弯曲不平衡度进行测定并需符合要求小方坯用的管式结晶器，在浇注间隙处也要定期对内壁磨损程度进行检测，做好记录。b.结晶器内壁上、下部位使用条件不一样，需加强上端50~200mm处的检查。c.检查后，若不符合要求，则不应继续使用。(2)结晶器断面调宽及润滑装置。①结晶器断面调宽装置。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作为了适应生产多种规格铸坯的需要,缩短更换结晶器的时间,应采用可调宽度的板坯结晶器。结晶器可离线或在线调宽,离线调宽是将结晶器吊离生产线,调节结晶器宽面或窄面的尺寸;结晶器在线调宽就是在生产过程中完成对结晶器宽度的调整,即结晶器的两个侧窄边多次分小步向外或向内移动,一直调到预定的宽度要求。调节是用计算机控制,液压或电力驱动,它可在不停机的条件下改变铸坯断面,设备比较复杂,调整过程中要防止发生漏钢事故。②结晶器断面润滑装置。为防止铸坯坯壳与结晶器内壁黏结,减少拉坯阻力和结晶器内壁的磨损,改善铸坯表面质量,结晶器必须进行润滑,目前的润滑手段主要有以下两种。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作a.润滑油润滑装置。结晶器加油润滑装置如图5-24所示,润滑剂可以用植物油或矿物油,目前用植物油中的菜籽油者居多。通过送油压板内的管道,润滑油流到锯齿形的给油垫片上,垫片的锯齿端面向着结晶器口,油就均匀地流到结晶器铜壁表面上,并在坯壳与结晶器内壁之间形成一层厚0.025~0.05mm的均匀油膜和油气膜,以达到润滑的目的。这种装置主要应用在小方坯连铸机上。b.保护渣润滑装置。采用保护渣同样可以达到润滑的目的。保护渣可人工加入,也可用振动给料器加入,其装置如图5-25所示。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作该装置改善了劳动条件,加入量控制准确。(3)结晶器振动装置。①结晶器振动装置的作用。a.结晶器振动装置用于支撑结晶器。b.使其沿连铸机半径做近似圆弧的上下往复振动，以防止坯壳与结晶器黏结而被拉裂。c.有利于保护渣在结晶器壁的渗透，使结晶器得以充分润滑和顺利脱模。d.图5一26所示为坯壳拉断和黏结消除的演示过程。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作在连铸过程中,如果结晶器是固定的,则可能出现坯壳被拉断而造成漏钢。如图5-26(a)表示结晶器内坯壳的正常形成过程,如果不发生意外,铸坯就被连续拉出结晶器。倘若由于润滑不良,坯壳的A段与结晶器壁黏结,而且C处坯壳的抗拉强度又小于A段的黏结力和摩擦力,则在拉坯力的作用下,C处的坯壳被拉断,A段粘在结晶器壁不动,B段则继续向下运动,此时钢水将填充在A、B段之间形成新的坯壳,如图5-26(b)所示,把A、B两段连接起来。倘若新坯壳的连接强度足以克服A段的黏结力和摩擦力,则A段随铸坯被拉下,坯壳断裂处便可愈合,拉坯即可继续进行。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作但是在新坯壳的生长过程中,B段在不断向下运动,而且新生坯壳的强度又较弱,这就无法使A、B两段牢固地连接起来;当铸坯B段被拉出结晶器时,便会发生漏钢事故,如图5-26(c)所示。倘若铸坯已与结晶器壁发生黏结,结晶器向上振动,则黏结部分和结晶器一起上升,坯壳被拉裂,未凝固的钢水立即填充到断裂处,开始形成新的凝固层;等到结晶器向下振动,且振动速度大于拉坯速度时,坯壳处于受压状态,裂纹愈合,重新连接起来,同时铸坯被强制消除黏结,得到“脱模”。由于结晶器上下振动,周期性地改变液面与结晶器壁的相对位置,有利于润滑油和保护渣向结晶器壁与坯壳间渗漏,因而改善了润滑条件,减少了拉坯摩擦和黏结的可能,连铸得以顺利进行。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作②对结晶器振动的技术要求。a.振动的方式能有效地防止因坯壳的黏结而造成拉漏事故;b.振动参数有利于改善铸坯表面质量,形成表面光滑的铸坯;c.振动机构能准确实现圆弧轨迹,且不产生过大的加速度而引起冲击和摆动;d.设备的制造、安装和维护方便,便于处理事故,传动系统有足够的安全性能。③结晶器振动装置的主要参数。结晶器振动装置的主要参数包括振幅、频率和负滑脱时间等。a.振幅与频率。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作结晶器振动装置的振幅和频率是互相关联的,一般频率越高,振幅越小。频率高,结晶器与坯壳之间的相对滑移量大,这样有利于强制脱模,防止黏结和提高铸坯表面质量。振幅小,结晶器内钢液面波动小,这样容易控制浇注技术,使铸坯表面较光滑,还有利于减少坯壳被拉裂的危险性。在板坯连铸生产中,结晶器振动装置的频率为49~120次/min,有时可达400次/min;振幅为3.5~5.7mm。小方坯连铸生产中,频率为75~240次/min,振幅为3mm。b.负滑脱时间。结晶器振动装置的负滑脱是指结晶器下降振动速度大于拉坯速度时,铸坯做与拉坯方向相反的运动。负滑脱时间对铸坯质量有重要的影响,负滑脱时间越长,振痕深度越深,裂纹增加。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作负滑脱时间的长短用负滑脱量来表示,负滑脱量定义:负滑脱能帮助“脱模”有利于拉裂坯壳的愈合。正弦振动的琢选30%~40%时效果较好。④结晶器振动装置的检查及维护。a.操作步骤。a)振动装置的检查。(1)检查振动装置的润滑系统,确保其运行正常。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作(2)解除振动和拉矫机的电气控制联锁,开动振动机构,把振动频率调到与最高工作拉速相配的最高工作频率。(3)观察和倾听振动机构的整个传动过程,确保没有异声。(4)用秒表或手表检查振频,确保在工艺要求误差范围内(±1次/min)。(5)用直尺检查振幅,确保在工艺要求的误差范围内(±0.5mm)。(6)观察振动装置的平衡性,如有异常,则应要求钳工做进一步的检查。(7)把振频调到与平均工作拉速相匹配的工作频率,然后进行上述(3)~(6)项的检查,确保正常。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作(8)把振频调到与最低工作拉速相匹配的工作频率,再做上述(3)~(6)项的检查,确保正常。(9)振频不变的连铸机可做单一频率的振动检查。b)振动装置的维护。(1)浇注结束,必须清除结晶器、振动装置、与振动装置同步振动的结晶器辊等设备周围的保护渣、钢渣等垃圾,保证清洁。(2)浇注结束,检查集中润滑装置,保证系统正常,特别要注意铜油管和接头连接正常。(3)需人工加油的润滑点,按工艺要求的间隔时间人工加油。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作(4)根据点检要求,按时检查保养振动装置所附属的防护装置(用于防止钢液飞溅),确保正常。b.注意事项。a)振动平衡性通常凭经验观察,对大型铸机可用相位仪测定。b)发现振动装置异常应及时调整或检修。4)二次冷却设备准备(1)二冷装置的检查与使用。①检查步骤。a.使用对弧样板检查二冷弧度。b.使用内分卡检查二冷夹辊开口度。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作c.检查二冷辊转动情况。d.若使用辊缝测量仪进行以上三个检查内容,则可通过辊缝测量仪操作来完成。e.用直尺或锥度仪检查结晶器与二冷侧面辊的对中。f.开启设备冷却水,检查二冷设备冷却的漏水情况。g.检查二冷辊润滑状况,确保集中润滑到位或手动润滑加油到位。h.检查二冷喷水系统。②使用步骤。a.二冷段分段组装,在上机前对弧度、开口度、辊子转动、机冷水、喷淋水等情况必须进行检查并符合要求。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作b.在线的(机上)二冷开口度、弧度、辊子转动率可根据不同使用情况定期检查。c.凡检查发现不符合工艺要求时应停机检修。(2)二冷喷嘴状态的检查。①检查步骤。a.喷嘴安装前的检查。a)旧喷嘴要保证外形完整无损。b)旧喷嘴要定期清除结垢,保证外形尺寸和喷淋效果,有时需在微酸溶液中清洗并经清水漂洗才能使用。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作c)新喷嘴要用卡尺、塞尺或专门量具等对部分喷嘴外形尺寸抽查,保证符合图纸尺寸。特别要注意喷嘴喷射口和喷射角大小的检查。d)在喷淋试验台上抽查部分喷嘴,确保喷嘴的冷态特性(流量、水密度分布、水雾直径、喷射面积等)。b.喷嘴安装后的检查。a)检查喷嘴是否安装牢固和紧密。b)检查喷嘴本身安装的角度是否正确,确保喷嘴的喷射面积不落到二冷辊上。c)检查喷嘴射流方向是否与铸坯表面垂直。d)检查喷嘴与喷嘴之间的尺寸是否符合工艺要求。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作e)检查喷嘴与铸坯之间的距离是否正确。f)检查喷嘴型号是否与该二冷区要求的型号一致。g)上述检查可以在线(机上)检查,也可离线(在扇形段调试台上)检查。c.检查二冷供水系统,保证冷、热水池位。对水质进行抽查,开启水泵,确保水泵正常运转等(按点检条例进行检查)。d.开启水泵,调节二冷各项控制阀门(根据浇注要求模拟手动或自动),确保压力和流量正常。e.在通水的情况下,检查二冷控制室及机上、机旁喷淋管路的渗漏情况。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作f.在通水的情况下,检查连铸机排水状态是否正常。②使用步骤a.在安装喷嘴前,应先对管路进行冲洗,以防垃圾堵塞喷嘴。b.采用离线安装的喷嘴,上机前必须符合工艺要求。c.若喷淋状态不符合要求,则不得进行浇注。(3)二冷区扇形段更换装置。为了便于结晶器漏钢后的处理和检修,大型连铸机都设有二冷区快速更换装置。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作二冷区的零段常常随同结晶器及结晶器振动机构整体更换,二冷区扇形段的整体更换方式有利用导向滑槽更换及扇形段更换小车和专用吊车等。扇形段更换小车如图5-27所示。在连铸机的一个侧面设置弧形轨道和小车,小车沿轨向下滑动,车上装有液压装置,以便拉出要更换的扇形段,然后将小车开至平台上,用吊车将旧扇形段吊走,再将新扇形段吊入小车,仍用小车移至相应位置将扇形段压入。专用吊车吊运扇形段,这种方式适用于大型板坯连铸机。5)拉矫机和引锭装置准备(1)装引锭杆操作。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作①下装法送引锭杆操作步骤。a.检查引锭头外形尺寸,确保尺寸正确并确保引锭头清洁无残渣。b.将引锭头正确装在引锭杆上(根据不同的引锭存放装置有不同的安装方法,一般在拉矫机出口处的辊道上安装)。c.开动拉矫机液压系统,升起拉矫机辊。d.开动引锭杆存放装置,将引锭杆放置在输送辊道上,用辊道将引锭杆送入拉矫机内(根据装置不同,或用存放装置直接送入拉矫机内)。e.压下拉矫辊,以送锭方向开动拉矫机,按规定速度送引锭杆。f.密切注意引锭头、引锭杆的运动。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作g.当引锭头接近结晶器下口时,按规定拉矫机停车,将拉矫机操作转换到浇注平台操作箱。h.在结晶器内放入低压照明灯,操作工观察引锭头位置。i.操作工准备好拨动引锭头的撬棒。j.操作工指挥,按送引锭方向开动拉矫机,按规定的低速将引锭头送入结晶器内。k.将引锭头送到工艺规定的待浇位置,拉矫机停车。l.拉矫机换向到拉坯方向,启动拉矫机,以慢速将引锭头拉到待浇位置(一般在结晶器高度的1/3处)。m.送引锭结束,等待塞引锭头操作。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作n.若有自动送锭装置,则当引锭杆进入拉矫机内,所有指示灯或计算机显示设备条件全部正常时,可采用自动送引锭程序。自动送引锭一般是引锭头接近结晶器下口时结束,引锭头在结晶器内的定位仍采用手动操作。②上装法送引锭杆操作步骤。a.检查引锭头外形尺寸,确保尺寸正确、引锭头清洁无残渣。b.一般在引锭杆车上将引锭头正确装在引锭杆上。c.将引锭杆车开至送锭位置,启动引锭杆输送键,并将引锭杆尾部送至结晶器上口。d.将引锭杆缓慢送入结晶器内,当引锭杆到达一定位置时,压下拉矫辊。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作e.启动拉矫辊液压系统和传动系统,以规定速度缓慢将引锭头拉至结晶器内待浇位置。f.送引锭结束,等待塞引锭头操作。g.若指示灯或计算机显示设备全部正常,则可采用自动方式送引锭杆。用自动方式时,引锭头在结晶器内定位为手动。③操作注意事项。a.送引锭杆时,输送辊道内应无障碍物。b.在送引锭杆过程中,应密切注意引锭杆的位置和行进情况,发现异常应立即停车,排除故障后方可继续送引锭。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作c.引锭头进结晶器时,仔细观察引锭头是否与结晶器对中,以防引锭头撞坏结晶器。d.对可采用自动方式送引锭杆的连铸机,一般均采用自动方式,如有故障不能采用自动方式,则应排除故障后进行送引锭杆操作。(2)塞引锭头操作。①操作步骤。结晶器、引锭头密封直接关系到开浇成功与否,因此必须严格按下列步骤进行:a.在进行结晶器锥度检查、调整前应按规定程序将引锭头送入结晶器。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作b.准备钢筋棍、石棉绳或V形块、钢板、铁屑以及硅胶、精制油等塞引锭头所需的工具和材料。c.在引锭头和结晶器内壁缝隙之间用直径为10~15mm的石棉绳或V形块对引锭头与结晶器的间隙进行仔细的填充、密封。石棉绳必须填满、填实且略高于引锭头上表面,并在引锭头的钩槽两侧铺上一层相同材料。d.在引锭头上均匀撒放适量铁屑,铺平,厚度为20~30mm,并按要求放置钢板。e.放入冷却废钢,位于钢流易冲到处,并注意需与结晶器铜板保持10mm的间距。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作f.对组合式结晶器需在四个角均匀涂抹一层硅胶。g.开浇前应在结晶器内壁四周均匀涂擦一层精制油。上述工作做完后,应将所有剩余的材料、工具从结晶器盖板上取走,并准备好所需的保护渣。②操作注意事项。a.塞引锭头前,必须保证头部无水滴存在,即干燥和干净,否则应用压缩空气吹扫或用干布、干回丝擦干。b.所用材料必须干燥、清洁、无锈。c.塞引锭头的钢筋棍不能冲击到结晶器内壁,以防止内壁损坏。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作d.将保护板放于铜板表面,以免送引锭时划伤铜板。e.引锭头进入结晶器,其顶面与结晶器下口的距离为:700mm结晶器摇摇摇100~150mm900mm结晶器摇摇摇180~300mmf.引锭头四周与结晶器铜板的间隙符合要求并大致相同。g.塞好后,应防止水和异物落入结晶器内。(3)脱引锭头操作。引锭杆牵着铸坯通过拉矫机后,便完成了引坯任务,此时需要把引锭杆与铸坯分开,将引锭杆送入存放处,铸坯继续行进进入下道切割工序,这一操作称为脱锭操作。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作①操作步骤。a.在脱锭处准备好手动割枪、撬杠、钢丝绳等工具,以备机械脱锭失败紧急使用。b.密切注意连铸机开浇后的引锭杆运动,排除任何运动障碍。c.启动气缸或油泵,顶动引锭头使引锭头与铸坯分开。d.启动气缸或油泵,顶动引锭杆的第一节链,使引锭杆与引锭头分开。e.采用拉矫机末辊运动脱锭的连铸机,揿动按钮,压下拉矫机末辊,使引锭头与铸坯分开,然后再升起拉矫辊,待铸坯头部通过末辊后压下该拉矫辊(也可使引锭杆与引锭头分开)使引锭杆与铸坯分离。上一页下一页返回任务5.1完成一炉钢的连铸操作f.启动引锭运送装置或启动连铸机输送辊道,将引锭杆送入引锭存放装置,有些连铸机还将运用吊车将引锭存放装置吊离铸机输送辊道区域。g.当采用自动脱锭装置时,脱锭、引锭杆回收都可自动操作,只要待引锭头到一定脱锭位置时,脱锭程序即会自动完成。h.某些小方坯连铸机,待引锭头进入脱锭区域,人工敲脱引锭杆与引锭头的连接销,即可使引锭杆与引锭头分离。也有些小方坯连铸机必须用手动割枪(或用铸坯切割装置),切割引锭头前的铸坯,将铸坯与引锭头分开。i.所有引锭头与引锭杆分离的脱锭方法,待铸坯切割、冷却后再拆卸引锭头。引锭头经清理、重整后,下一次浇注送引锭