炼钢连铸工艺与设备

连铸工艺与设备讲稿

《连铸工艺与设备》讲稿

安徽工业大学 材料科学与工程学院

第1讲 0 绪论 1连续铸钢技术发展的概况

连续铸钢简称连铸。早在19世纪中期美国人塞勒斯(1840年)、赖尼(1843年)和英国人贝塞麦(1846年)就曾提出过连续浇注液体金属的初步设想，并用于低熔点有色金属的浇铸；但类似现代连铸设备的建议是由美国人亚瑟(1886年)相德国人戴伦(1887年)提出来的。在他们的建议中包括有水冷的上下敞口的结晶器、二次冷却段、引锭杆、夹辊和铸坯切割装置等设备，当时是用于铜和铝等有色金属的浇铸。

此后又经过许多先驱者不懈地研究试验，于1933年德国人容汉斯建成一台结晶器可以振动的立式连铸机。并用其浇铸黄铜获得成功，后又用于铝合金的工业生产。结晶器振动的实现，不仅可以提高烧注速度，而且使钢液的连铸生产成为可能，因此容汉斯成为现代连铸技术的奠基人。

在工业规模上实现钢的连续浇铸困难很多，与有色金属相比，钢的熔点高、导热系数小、热容大、凝固速度慢等。要解决的这些难题，都集中在结晶器技术的试验研究上。容汉斯的结晶器振动方式是结晶器下降时与拉坯速度同步，铸坯与结晶器壁间无相对运动；而英国人哈里德则提出了“负

单位：________班组：________姓名：________成绩：________

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第一炼钢厂连铸工预赛理论试卷A

一、填空题（共20分，每空1分）

1、出钢温度首先取决于所炼钢种的凝固温度，而凝固温度要根据钢种的化学成分来定。出钢温度还要考虑从出钢到浇注各阶段的温降。钢水浇注温度包括两部分：钢水凝固温度,即液相线温度，因钢种不同而相异；二是钢水过热度，即超过凝固温度的值。

2、高效连铸技术通常指整个连铸坯生产过程是高拉速、高质量、高效率、高作业率和高温铸坯。 3、根据夹杂物的形态及其分布分为A、B、C、D四种类型，分别是A硫化物夹杂、B氧化铝夹杂、C硅酸盐夹杂和D球状氧化物类型。

4、连铸坯的凝固组织结构从边缘到中心依次由细小等轴晶晶区、柱状晶区和中心等轴晶区组成。 5、弧形连铸机的参数有：铸坯断面尺寸、拉坯速度、圆弧半径、液相深度、铸机流数。 6、结晶器保护渣主要理化性能有化学成份、熔化温度、粘度、熔化速度、辅展性、水份。

二、单选题（共40分，每题1分）

1、中间包冶金主要功能是( A )。

A．净化功能与精炼功能 B．净化功能与加热功能 C．精炼功能与加

氧气转炉炼钢工艺与设备 55 问

1、氧气转炉炼钢的特点：①供氧强度大，②脱碳反应激烈、速度快。③④⑤ 2、氧气转炉炼钢的主要任务是：“四脱”：脱碳、脱磷、脱硫、脱氧； “二去”：去气、去杂质；“二调整”：调整温度、调整化学成分。 3、氧气转炉炼钢的“五大制度”：

装入制度、供氧制度、造渣制度、温度制度、终点控制及脱氧合金化制度。 4、转炉炼钢所用的原材料主要有金属料（铁水、废钢、铁合金）， 辅助原料：造渣材料（石灰、萤石、生白云石、火砖块）， 冷却剂（废钢、铁矿石、氧化铁皮）， 氧化剂（氧气、铁矿石、氧化铁皮），

增碳剂（石油焦、碳化硅、无烟煤粉、木炭粉、沥青焦） 5、顶吹氧气转炉炼钢常用的铁合金有哪些？

答：锰铁、硅铁、硅锰合金、硅铝合金、硅钙合金、硅钙钡、钒铁。

6、炉容比是指转炉新砌砖后炉内自由空间的容积V与金属装入量T之比。

7、 氧气转炉炼钢在确定合理装入量时应考虑的因素是：合适的炉容比，合适的熔池深度，与连铸相匹配。

8、废钢比：废钢的加入量和金属料总装入量之比。

9、顶吹氧气转炉炼钢过程中向熔池供氧的主要设备是氧枪。 10、氧气转炉炼钢对氧气有什么要求？

答：氧气转炉炼钢对氧气的要求有：(1)要求氧气纯度≥99.5%，

湖 南 工 业 大 学

2014届成人教育毕业论文（设计）

材 料

院 (部)： 冶金工程学院 学生姓名： 李 文 指导教师： 刘 友 良 专 业： 冶金工程 班 级： 学 号：

2014年 4月

0

材料清单

1、毕业论文（设计）开题报告 2、指导教师评阅表 3、评阅教师评阅表 4、答辩及最终成绩评定表 5、毕业论文（设计说明书）

1

2014届成人教育毕业论文（设计）课题开题报告

院 (部)：冶金工程学院 专业：冶金工程 学生姓名 课题名称 课题 所属领域的现状 课题重点 难点 和特色 李文 学号 班级 衡管连铸工艺探讨 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。 它与传统的钢锭模浇铸相比具有较大的技术经济优越性，主要表现在以下几个方面： （1） 简化生产工序 （2） 提高金属的收得率 （3） 节约能量消耗 （4） 改善劳动条件

湖 南 工 业 大 学

2014届成人教育毕业论文（设计）

材 料

院 (部)： 冶金工程学院 学生姓名： 李 文 指导教师： 刘 友 良 专 业： 冶金工程 班 级： 学 号：

2014年 4月

0

材料清单

1、毕业论文（设计）开题报告 2、指导教师评阅表 3、评阅教师评阅表 4、答辩及最终成绩评定表 5、毕业论文（设计说明书）

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2014届成人教育毕业论文（设计）课题开题报告

院 (部)：冶金工程学院 专业：冶金工程 学生姓名 课题名称 课题 所属领域的现状 课题重点 难点 和特色 李文 学号 班级 衡管连铸工艺探讨 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。 它与传统的钢锭模浇铸相比具有较大的技术经济优越性，主要表现在以下几个方面： （1） 简化生产工序 （2） 提高金属的收得率 （3） 节约能量消耗 （4） 改善劳动条件

本钢炼钢厂

薄板连铸工艺技术规程

a薄板坯连铸工艺技术规程1 薄板坯连铸机的工艺流程和工艺参数

1.1 工艺流程

1

本钢炼钢厂

薄板连铸工艺技术规程

产品大钢如下表所示。

1.2 主要工艺参数

⑴铸坯规格宽度850～1750mm

厚度92.5/72mm 102.5/87mm

⑵机型直弧型

⑶流数1流

⑷铸机半径弯曲半径R142000mm

R221000mm

R314000mm

R410500mm

R58300mm

R66800mm

R75800mm

铸机半径R 5000mm

矫直半径R86600mm

R99900mm

R1019600mm

⑸铸机长度17347mm(从结晶器顶部到拉拔装置)

⑹支撑段长度14.2m(从结晶器顶部到最后扇形段)

⑺总水平长度8.64m

⑻总垂直高度7.76m

⑼回转台

承载能力240ton/臂(工作时)

允许过载

垂直冲击能力348t

2

本钢炼钢厂

薄板连铸工艺技术规程

水平冲击能力24t

回转半径 5.5m

回转速度 1.0r·min-1

升降行程800mm

升降速度 1.0m·min-1

包盖升降行程650mm

包盖升降速度 1.0m·min-1

包盖旋转角度70°

⑽中间包车

承载能力80t

走行速度2m·min-1(最小) 20m·min-1（最大）

对中速度20mm min

济南大学毕业设计

1 前言

1.1 课题背景

1.1.1镁合金材料发展概况

金属镁作为质轻、节能、环保的优秀金属元素，在全球金属矿产资源日益枯竭、价格大幅攀升的情况下，镁以其资源优势、价格优势、产品性能优势在工业生产中的地位进一步凸显，在未来发展中镁将成为最重要的金属材料。

目前镁合金主要应用于以铸造为主生产的一些机械零件，但受到铸造工艺专业特点的局限，使镁合金应用的空间相当狭小。据有关统计，对于每种金属材料的消耗，板材要占到7 0％以上。在生产中对板材进行各种形状的成形加工，可以生产出很多优质的机械结构零件。板材加工能极大简化金属加工流程，降低成本，扩大实用范围。然而板材成形加工又对板材的加工性能提出了更高的要求：希望通过成型加工得到的组织结构均匀、晶粒细小，容易取得满意的效果。随着汽车、、航空航天、计算机、通讯和消费电子产品等领域节能、环保及舒适的要求，迫切需要优质宽幅的镁合金薄板等金属材料。然而传统的镁合金薄板生产工艺主要是采用热轧和挤压方法，由于热轧工艺和挤压工艺流程长、成材率低、成本高导致价格昂贵，而挤压薄板又受幅面的限制，生产效率低下，因此传统工艺生产的薄板应用领域十分有限。

因此，积极探究镁合金液态连铸连轧技术，生产工艺流程、性

通钢转炉连铸工程

工程项目编号: THG041A-A5 进度表编号:2007YJ51

炼钢设备

3 炼钢各主要设备的性能特点

炼钢非标准设备项目繁多, 遍布铁水预处理, 铁水运输, 废钢添加, 铁合金运输及添加, 熔剂运输, 贮存及添加, 转炉冶炼, 炉外精炼, 钢水装盛及运输, 炉渣运输各个环节。

3.1 铁水预处理:KR脱硫

KR脱硫主要工艺过程：铁水罐先送至扒渣位置用扒渣机扒除铁水表面的高炉浮渣，再送至脱硫位置，下降搅拌器及烟罩，夹紧升降小车，并旋转搅拌器使铁水罐内形成“V”形旋涡，石灰及氮气送入铁水罐内，石灰靠搅拌器旋转所形成的凹状旋涡运动，在高温下与铁水充分接触而起反应。经10~15分钟达到迅速脱硫，然后停止搅拌器旋转，松开升降小车，提升烟罩罩裙及搅拌器，铁水罐再运至扒渣机进行第二次扒渣，并取样和测温。再送往转炉。

主要设备性能和参数： 3.1.1 KR脱硫装置

脱硫装置主要由搅拌器，升降小车，升降导轨及框架，小车定位夹紧装置等组成。

3.1.1.1 升降小车

升降小车由型钢组成方形结构，小车框架起主要支承作用，框架四角其上下安装有导辊。框架上部装有如下装置：电机、减速器；框架内部装有如下装置：联轴器、旋转接头、轴承、旋转

压铸产品基本工艺流程

压铸工艺是将压铸机、压铸模和合金三大要素有机地组合而加以综合运用的过程。而压铸时金属按填充型腔的过程，是将压力、速度、温度以及时间等工艺因素得到统一的过程。模具结构设计、热处理工艺、模具制造及模具装配对铝合金压铸模寿命的影响。

压铸工艺流程图示

5，涂料配制 6，模具清理 9，嵌件准备 1，压铸机调试 2，压铸模安装 4，模具预热、涂料 7，合型（合模） 10浇注压射 11，保压 12，开模、抽芯取件 13，表面质量检查 14，清理（整修） 17，终检验 3，压铸模设计与制造 8，合金熔炼保温 15，时效处理 16，铸件浸渗、喷丸处理 1.11压铸工艺原理 压铸工艺原理是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。冷、热室压铸是压铸工艺的两种基本方式，其原理如图1-1所示。冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内，然后压射冲头前进，将金属液压入型腔。在热室压铸工艺中，压室垂直于坩埚内，金属液通过压室上的进料口自动流入压室。压射冲头向下运动，推动金属液通过鹅颈管进入型腔。金属液凝固后，压铸模具打开，取出铸件，完成一个压铸循环。 1.12压铸工艺的特点 优点 （1）

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第 I 页

年产960万吨连铸坯的全连铸转炉炼钢

车间工艺设计

摘要：本说明书在实习和参考文献的基础上，对所学知识进行综合利用。讲述了设计一转炉车间的方法和步骤，说明书中对车间主要系统例如铁水供应系统，废钢供应系统，散装料供应系统，铁合金供应系统，除尘系统等进行了充分论证和比较确定出一套最佳设计方案。并确定了车间的工艺布置，对跨数及相对位置进行设计，简述了其工艺流程，并在此基础上进行设备计算，包括转炉炉型计算，转炉炉衬计算及金属构件计算，氧枪设计，净化系统设备计算，然后进行车间计算和所用设备的规格和数量的设计，在此基础上进行车间尺寸计算，确定各层平台标高。最后对转炉车间设计得环境和安全要求进行说明。

为了更加详细说明转炉车间设计中的一些工艺及设备结构，本设计穿插了图形，为能够明确、直观的介绍了转炉炼钢车间的工艺布置。

关键词：炼钢，复吹转炉，连铸，方坯，板坯，物料平衡，热平衡，炉型设计

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