连铸工艺改进
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进措施

管理纵横连铸坯夹杂物产生原因分析及改进措施李 伟摘要:由于多种因素的综合作用,连铸坯中容易出现夹杂物,降低了连铸机的生产效率。
连铸坯夹杂物产生的主要原因是,钢水被氧化而形成夹杂物,中间包裹的夹杂物是结晶器中所含的钢水而形成连铸坯夹杂物。
而确保中间包液位达到一定高度并及时清除炉渣的措施,可以减少铸坯的夹杂物,提高铸造质量。
在这种情况下,有必要分析连铸坯夹杂物的产生原因,并及时采取有效措施改进和优化目标,以减少夹杂物产生的可能性。
关键词:连铸胚夹杂物产生原因改进措施2012年,某钢铁厂对连铸坯进行投放生产,主要生产碳素钢和低合金钢,但连铸机生产过程中夹杂物的出现严重影响了连铸坯的质量。
针对这种情况,笔者深入分析了连铸坯夹杂物的产生原因,并提出了改进措施。
一、连铸坯夹杂物产生的原因1.人力资源管理在生产过程中,由于部分员工专业水平不高,导致一些生产出现质量问题。
例如,在注射过程中,模具页面的波动很大,影响毛坯壳的生长均匀性,导致固化壳中包含一些夹杂物,当与结晶油和保护性残留物混合时,形成相对较硬的夹杂物,难以去除。
2.使用保护性注射剂的标准不充分第一,喷嘴的安装和使用存破裂率严重增加。
4.挡渣墙寿命不长,对夹杂物的漂浮产生不利影响为了在生产期间最大化中间包的体积,在中间包的缓冲区域安装了两个挡渣墙。
然而,中间包的使用寿命仅为33小时,而炉渣挡土墙的使用寿命仅为15小时,因此无法有效地漂浮夹杂物。
二、连铸坯夹杂物改进措施1.严格按照规程操作首先,提高吹氩效果。
研究表明,钢水的成分和温度分布不均匀,具有许多气态和非金属夹杂物,吹氩操作可以使气体和非金属夹杂物大量漂浮,从而提高钢水的纯度,故要延长氩气注入时间,严格控制氩气的压力和流量。
其次,严格控制中间包渣层的厚度。
普通碳钢的排渣过程控制为每6小时进行一次,如果渣原可以在护罩和滑动喷嘴之间安装防火纤维密封圈,并使用惰性气体——氩气对注流进行密封保护,并使护罩顶部形成正压,将注流与空气隔绝,避免二次氧化。
连铸工艺流程存在的问题及对策

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炼钢过程中的连铸技术改进与优化

炼钢过程中的连铸技术改进与优化随着现代工业的快速发展,钢铁行业在全球范围内扮演着重要的角色。
炼钢是制造钢材的关键过程之一,而连铸技术在炼钢过程中的应用越来越广泛。
本文将探讨炼钢过程中连铸技术的改进与优化措施,以提高钢材质量和生产效率。
一、连铸技术的基本原理与流程连铸技术是指将炼钢炉中液态钢水直接注入连铸机中,通过结晶器的作用,使其快速凝固为连续坯料。
基本上,连铸技术分为结晶器区、中间区和加热区三个部分。
结晶器区是最重要的部分,其作用是促使钢水迅速凝固形成坯料。
中间区则起到支撑坯料并保持其形状的作用,加热区则用来提供所需的坯料温度。
二、连铸技术改进的原因尽管连铸技术已经成为钢铁生产中主要的浇铸方法,但仍然存在一些问题和潜在的改进空间。
首先,连铸坯料的质量不稳定是一个重要问题。
由于熔铸过程中的各种因素,如温度、流速、结晶器形状等,坯料的结构和性能可能会出现变化。
这导致了产品的不均匀性和不稳定性。
其次,连铸过程中易产生气孔和夹杂物的问题也需要解决。
气孔和夹杂物对钢材的力学性能和外观质量有着显著影响。
此外,传统的连铸技术在能源消耗和生产效率方面也存在一些局限。
例如,冷却设备和传输系统的耗能较高,同时生产线上的工作效率较低。
因此,为了改进钢铁行业的连铸技术,提高生产效率和产品质量,钢铁企业已经采取了一系列的措施。
三、连铸技术改进与优化措施1. 结晶器改进结晶器是连铸技术中最关键的部分,对坯料质量起到决定性的作用。
通过改进结晶器的设计和材料,可以提高坯料的凝固性能和整体质量。
现代连铸技术使用先进的结晶器涂层和陶瓷材料,以减少坯料表面张力和增加热传导率。
此外,优化结晶器的几何形状和冷却系统,可以提高坯料的结晶行为和熔体流动性。
2. 连铸过程控制技术连铸过程中的温度、流速和加热条件等参数对坯料质量有着直接的影响。
通过引入先进的控制技术,如自动化控制系统和实时监测装置,可以实现对连铸过程的精细控制和优化。
自动化系统可以实时监测和调整炉温、浇注速度和结晶器温度等参数,以确保坯料的一致性和质量。
炼钢生产中的连铸工艺优化与质量控制

炼钢生产中的连铸工艺优化与质量控制近年来,随着钢铁行业的快速发展,炼钢生产过程中的连铸工艺优化与质量控制成为了关注焦点。
连铸工艺作为炼钢生产的重要环节,直接关系到钢铁产品的质量和生产效益。
本文从连铸工艺的优化和质量控制两个方面进行探讨,旨在揭示连铸工艺对钢铁生产的重要性,并提出相应的解决方案。
一、连铸工艺的优化连铸工艺是将炼钢过程中的液态钢水直接注入到连续浇铸机模具中,通过快速冷却和凝固形成坯料的过程。
连铸工艺的优化对提高钢铁产品质量、降低能耗和减少生产成本有着重要的影响。
1.流动控制优化在连铸过程中,合理控制钢水的流动速度对保证坯料质量至关重要。
优化连铸工艺中的流动控制,可以通过合理设计浇注室的形状和角度,调整浇注速度,控制冷却水的流量等手段来实现。
同时,配备先进的流动监测设备,实时监测钢水的流动情况,以及时做出调整和干预。
2.结晶器设计优化结晶器是连铸工艺中起着关键作用的部分,其优化设计直接关系到坯料的凝固结晶过程。
合理设计结晶器的出口形状和尺寸,选用合适数量和位置的冷却装置,可以有效控制坯料的凝固过程,避免产生过大的温度梯度和结晶缺陷。
同时,结合数值模拟和实验测试,进一步优化结晶器的设计参数,以提高连铸质量和生产效率。
3.冷却控制优化连铸过程中的冷却控制对坯料的结晶过程起着至关重要的作用。
优化连铸工艺的冷却控制,可以通过合理设置冷却水的流量和温度,调整冷却装置的布置方式,以及根据不同的钢种和规格进行个性化的冷却措施等手段来实现。
同时,结合先进的测温技术和数值模拟方法,对坯料的冷却过程进行实时监控和优化调整,以提高生产效率和坯料质量。
二、质量控制连铸工艺的质量控制是确保钢铁产品质量的关键环节。
通过加强对连铸工艺中关键参数的控制和监测,可以有效提高钢铁产品的一致性和稳定性。
1.温度控制钢水的温度是影响连铸质量的重要因素之一。
通过合理控制铸坯的初始温度和结晶器的冷却控制,可以实现钢水的均匀凝固和避免温度梯度过大造成的结晶缺陷。
提高小方坯连铸内部质量

提高小方坯连铸内部质量通过对小方坯连铸内部中的质量问题进行分析,并对小方坯连铸机二级控制系统的应用进行了介绍,提出了加强小方坯连铸内部质量的措施。
标签:小方坯连铸;内部质量;控制引言:在当前,连铸工艺及其相关的配套技术均获得了较大程度的发展,但为了更有效地进行投资与生产成本控制,逐渐降低大方坯应用率而更多采用小方坯已逐渐成为了当前高碳硬线钢生产的重点研究方向之一。
在初步的应用实践过程中,高碳钢小截面方坯目前仍受到诸如中心偏析、中心缩孔以及内部裂纹等多方面问题的困扰,继而在很大程度上对方坯的质量构成了非常不利的影响,相关研究指出,由于这些缺陷的存在,将会显著增加发生高碳钢盘条拉拔断裂的几率,因此,加强其内部质量的控制是非常有必要的。
一、连铸小方坯内部质量存在的问题(一)连铸小方坯中心偏析产生的原因连铸小方坯产生中心偏析的原因多是因为其中心区域具有C,Mn,P和S 等溶质元素分布并不是十分均匀的情况,以至于时常会在铸坯横剖面上表现为铸坯中心处溶质元素的浓度出现峰值,而两边的浓度则相对处于更低的水平,再从铸坯纵剖面上的情况来看,其表观形态存在的形式则更多的表现为V形偏析、U 形偏析、点状偏析、线状偏析或是缩孔等,整体来看,沿中心线,溶质元素多呈现出近似周期性的波动。
多数时候,连铸方坯中心偏析不足以影响终极产品的质量,在一定范围内是允许存在的。
但诸如含碳量相对较高的硬线、钢帘线钢种以及对C,Mn,S偏析更为敏感的抗氢致开裂管线钢种等特殊钢种,中心偏析则将会对其最终产品的质量以及加工性能等造成不同程度的影响,故一般被认为是一种非常典型的铸坯内部缺陷。
在当前连铸方坯钢种档次持续提升的过程中,铸坯中心偏析的问题实则将愈发变的更加突出。
(二)连铸小方坯中心缩孔产生的原因从工艺方面来看,实践表明中心缩孔的产生多与钢水过热度过高、比水量不妥以及二冷水压不稳等几方面因素关联密切,故需给予这些因素有针对性的改进措施。
二、小方坯连铸机二级控制系统的应用(一)系统硬件结构系统由服务器、工作站等相关的网络设备组成硬件系统,由于系统需要尽可能多的收集数据来增加质量判定的准确度,系统数据来源具有多样性,主要包括:L3级调度网、转炉和精炼生产网以及连铸L1级网络等,网络结构如图1所示。
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进

连铸坯夹杂物产生原因分析及改进【摘要】连铸坯夹杂物是指在连铸生产过程中出现的一种缺陷,严重影响铸坯的质量和性能。
本文通过对连铸坯夹杂物的定义和影响进行分析,探讨了产生原因和改进方法。
夹杂物产生的主要原因包括连铸过程中的气体和杂质混入、结晶器和水口设计不合理等。
针对这些原因,可以通过改进连铸设备、优化操作流程和提高工人技术水平来减少夹杂物产生。
本文强调了连铸坯夹杂物产生原因分析及改进的重要性,并展望了未来研究方向。
通过技术改进的实施,可以有效提高铸坯质量,提升生产效率。
深入研究连铸坯夹杂物的产生原因和改进方法对于提高连铸生产质量具有重要意义。
【关键词】连铸坯夹杂物、产生原因、改进方法、技术改进、研究背景、目的、影响、意义、展望、未来研究方向、总结1. 引言1.1 研究背景连铸坯夹杂物产生是影响连铸坯质量的重要因素之一,夹杂物的存在直接影响着钢材的力学性能和表面质量,甚至可能导致产品质量不合格。
对连铸坯夹杂物产生原因进行深入分析,并寻找相应的改进方法是当前研究的热点与难点之一。
近年来,随着我国钢铁产业的快速发展,对连铸坯质量要求也越来越高。
夹杂物的产生会影响到产品的品质和市场竞争力,因此解决夹杂物产生问题对于提高产品质量,增强企业竞争力具有重要意义。
当前,国内外学者对连铸坯夹杂物的产生原因进行了一定的研究,但仍存在一些问题有待解决。
针对这些问题,本文将对连铸坯夹杂物的产生原因进行全面的分析,探讨改进方法,并提出技术改进的实施方案,以期为相关领域的研究提供新的思路和方法。
1.2 目的研究连铸坯夹杂物产生原因及改进方法的目的在于提高连铸坯质量,降低成本,改善生产环境,保障生产安全,提高企业竞争力。
通过深入分析连铸坯夹杂物的形成机理,找出产生夹杂物的根本原因,并提出有效的改进措施,从根本上解决夹杂物问题。
通过技术改进的实施,推动企业技术创新,提高生产效率,降低能耗,使企业更加环保和可持续发展。
这项研究旨在深化对连铸坯夹杂物问题的理解,为相关领域的研究提供新思路和方法,并对工业生产具有一定的推动作用。
连铸高效化生产中的水系统改造

连铸高效化生产中的水系统改造引言在连铸过程中,水系统是关键的组成部分,直接关系到连铸生产的效率和质量。
然而,随着生产工艺的不断发展和技术的进步,传统的水系统往往无法满足连铸高效化生产的要求。
因此,对水系统进行改造和优化是非常必要的。
本文将针对连铸高效化生产中的水系统进行改造,提出一些改进的措施和建议,并阐述改造后水系统所带来的优势和效益。
1. 分析现有水系统存在的问题在连铸过程中,水系统常常面临以下问题:1.流量不均衡:传统水系统中,水流的分配往往不均匀,导致部分区域出现冷却不足或过度冷却的情况,影响连铸质量。
2.能耗高:传统水系统中,水的供应和循环需要大量的能源支持,造成能耗较高。
3.操作繁琐:传统水系统的操作复杂,需要人工介入调整,维护工作量大。
4.水质难保证:连铸过程对水质有较高的要求,传统水系统无法保证水质的稳定性和可靠性。
2. 水系统改造的措施和建议为了解决现有水系统存在的问题,以下是针对连铸高效化生产的水系统改造的一些建议和措施:2.1. 优化水流分配通过分析连铸过程中的温度分布和冷却需求,采取合理的水流分配方案。
可以借助流体模拟软件进行模拟计算,以确保水的均匀分配,并减少冷却死区的产生。
2.2. 引入智能控制系统引入智能控制系统,对水系统的供水和循环进行自动控制,实时监测温度和流量等参数,自动调整水流量和水温,提高水系统工作效率,并减少能耗和操作人工。
2.3. 采用节能型设备选用高效节能的水泵和水循环设备,降低能耗,提高连铸生产的能源利用效率。
2.4. 强化水质控制引入水质监测装置,实时监测水质指标,通过逆渗透、过滤等技术手段对水质进行处理,保证水质的稳定性和可靠性。
同时,定期进行水质检测和维护工作,保证水系统的正常运行。
2.5. 加强维护管理建立完善的水系统维护管理制度,制定操作规范和维护计划,定期进行设备检修和清洗,保证水系统的运行稳定性和可靠性。
3. 改造后水系统的优势和效益通过对连铸高效化生产中的水系统进行改造和优化,可以实现以下优势和效益:1.提高连铸质量:优化的水流分配和水温控制,保证了连铸过程中的均匀冷却,提高连铸板坯的质量和表面光洁度。
连铸工作中的改进方案和总结

连铸工作中的改进方案和总结。
一、连铸工作中的改进方案1.技术创新随着科学技术的不断进步,各种连铸新技术不断涌现,比如气体加热控制、多级同步振动控制技术等。
这些新技术可以提高连铸的效率和质量,在连铸工作中得到广泛的应用。
2.生产流程细化为了提高产品的生产效率和质量,连铸的生产流程需要进行细化。
通过对生产流程进行细化,可以避免操作不当的情况发生,提高生产效率和产品质量。
3.机械设备改进连铸机械设备的改进也可以提高生产效率和产品质量。
比如,通过采用先进的轻质材料、合理布局,可以减少机械设备的重量和体积,从而降低机械设备的能耗,提高连铸设备的运行效率。
4.人员培训人员培训是连铸工作中最为重要的一环。
为了提高人员的技术能力和质量意识,可以采用工作班组培训、技能大赛等方式进行人员培训,并根据人员的实际情况进行个性化培训,提高人员的综合素质。
二、连铸工作中的总结1.高品质的原材料在连铸工作中,高品质的原材料是保证产品质量的基础。
因此,在原材料采购时,一定要选择质量好、纯度高的原材料。
2.加强管理和监控为了确保连铸工作的正常进行,必须要加强对生产过程的管理和监控。
通过实时监测,可以及时发现和解决生产过程中的问题,避免问题扩大并影响生产效率和产品质量。
3.用先进技术提升质量为了确保连铸生产的高效率和高质量,必须使用先进技术。
只有掌握了先进技术,才能不断提升连铸生产的效率和质量。
4.确保生产安全安全是连铸工作中最为重要的一环。
为了确保生产过程的安全,必须严格遵守生产规程,在工作过程中注意安全,提高员工的安全意识,加强设备的安全保障。
连铸工作中的改进方案和总结可以提高生产效率和产品质量,以适应市场需求的不断增长。
通过不断探索和发展,连铸技术和生产工艺将会得到更加广泛的应用,为实现精准制造和高质量发展做出贡献。
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板坯连铸机的现代化高效性技术改造招聘(广告)市场竞争是无情的,只有提高产品质量,降低生产成本,才能在市场上立于不败之地。
现代化技术改造主要是要提高生产率,降低生产成本,提高操作灵活性,降低工人劳动强度,尤其重要的就是要提高产品质量。
连铸高效化已经成为推动我国钢铁工业结构优化的重大技术,越来越多的企业正在进行高效连铸的技改工作。
连铸机的组成连铸机是一种高质、高效、低耗的铸锭设备。
在国内外,冶金企业中发展和应用较快较广。
连铸机的重要组成如图1所示。
板坯连铸机技术改造连铸机的改造主要是通过一些新的技术来对铸机进行改造以此来达到连铸的现代化高效性和提高产品质量目的。
1 板坯连铸机滑动水口液压传动系统(1)滑动水口概述板坯连铸机中的中间包是连铸生产线上的重要设备。
滑动水口是安装在中间包底部用来控制钢液从中间包流到结晶器的流量。
液压滑动水口克服了塞棒工作时出现的断裂、熔融、变形、钢流关不住等故障。
(2)滑动水口液压传动系统工作原理滑动水口液压传动系统最终可以实现自动的现代化控制,只有高自动化水平的工厂才能以低成本来实现高质量产品的生产。
同时达到生产的高效性和降低工人劳动强度的目的。
滑动水口液压传动系统的自动控制是利用液位检测信号和水口实际位置的位置检测信号与设定值相比较所产生的误差来控制滑动水口驱动液压缸动作,自动调节滑动水口开度的大小以调节钢液流量,实现随动控制。
其工作流程如图2。
根据滑动水口液压传动系统其工作流程图可以设计出滑动水口液压系统如图3。
如当DT2通电。
滑动水口开启时的主油路如下:进油路压力源P→换向阀右位(液控单向阀2、3K口)→伺服阀右位→液控单向阀2→节流阀5→单向阀8→液压缸右腔,活塞左移,滑动水口开启;回油路液压缸左腔→滤油器13→单向阀10→单向阀7→液控单向阀3→伺服阀右位→油箱。
滑动水口关闭时的主油路是:压力源P→换向阀右位(液控单向阀2、3K口)→伺服阀左位→液控单向阀3→节流阀6→单向阀11→液压缸左腔,活塞右移,滑动水口关闭;回油路液压缸右腔→滤油器12→单向阀9→单向阀4→液控单向阀2→伺服阀左位→油箱。
在油路中,还应装有液压检测器与位置检测器,液压检测器用来传递结晶器中钢水的实际位置再与初始液位设定进行比较放大后输入液位调节器中。
位置检测器则用来传递液压缸实际位置再与滑动水口开度设定比较放大后输入到开口调节器,最终向伺服阀输入信号。
这样来实现自动调节滑动水口开度的大小。
2 板坯连铸机液压振动液压振动技术是近些年来开发的新技术,它具有机械振动所没有的优越性,目前已在现代化高效的大型板坯连铸机振动装置上得到了普遍的采用。
(1)连铸机结晶器振动概述在连铸技术的发展过程中,只有采用了结晶器振动装置后,连铸才能成功。
结晶器振动的目的是防止拉坯时坯壳与结晶器粘结,同时获得良好的铸坯表面,即结晶器向上运动时,会减少新生的坯壳与铜壁产生粘着,以此防止坯壳受到较大的应力,使铸坯表面出现裂纹;而当结晶器向下运动时,借助摩擦,在坯壳上施加一定的压力,愈合结晶器上升时拉出的裂痕,这就要求向下运动的速度大于拉坯速度,形成负滑脱。
机械式的振动装置由直流电动机驱动,通过万向联轴器,分两端传动两个蜗轮减速机,其中一端装有可调节轴套,蜗轮减速机后面再通过万向联轴器,连接两个滚动轴承支持的偏心轴,在每个偏心轮处装有带滚动轴承的曲柄,并通过带橡胶轴承的振动连杆支撑振动台,产生振动。
机械振动一般采用正弦曲线振动,振动波形、振幅固定不变。
液压振动技术采用液压系统作为振动源,具有控制精度高、调整灵活、在线设备体积小、重量轻、维护简单等特点,它不仅能满足高频振动的要求,消除电机,减速器传动中由于冲击负载所造成的电机烧损和减速器损坏等问题,更主要的是它可以根据工艺条件的要求任意改变振动波形,控制负滑动速度与负滑动时间,改善结晶器与铸坯之间的润滑和脱模,减少粘结性漏钢事故;同时可降低高拉速条件下的振动频率,减少机构磨损。
(2)液压振动原理液压振动工作流程如图4所示。
液压振动的动力装置为液压油源,它作为动力源向振动液压缸提供稳定压力和流量的油液。
液压振动的核心控制装置为振动伺服阀。
振动伺服阀灵敏度极高,油源提供动力如有波动,伺服阀的动作就会失真,造成振动时运动不平稳和振动波形失真。
为此,要在系统中设置蓄能器以吸收各类波动和冲击,保证整个系统的压力稳定。
正弦和非正弦曲线振动靠振动伺服阀控制,而振动伺服阀的控制信号来自曲线生成器,主控室的计算机通过PLC控制曲线生成器设定振动曲线(同时也设定振幅和频率)。
曲线生成器通过液压缸传来的位置反馈信号来修正振幅和频率。
经过修正的振动曲线信号转换成电信号来控制伺服阀。
只要改变曲线生成器即可改变振动波形、振幅和频率。
曲线生成器输入信号的波形、振幅和频率可在线任意设定,设定好的振动曲线信号传给伺服阀,伺服阀即可控制振动液压缸按设定参数振动。
在软件编程中,同时还可以设置多种报警和保护措施以避免重大事故的发生。
这种在线任意调整振动波形、振幅和频率是机械振动所实现不了的。
根据液压振动系统其工作流程图可以设计出液压伺服控制系统如图5。
在图5所示的系统中,伺服阀是系统的核心所在,用于控制液压缸运动的方向与速度。
伺服阀的进、出油口回路上接有4个截止阀通过手动关闭,用于在维修时将伺服阀与油路隔离。
进回油路上有2个小型蓄能器,用于进一步吸收流量脉动,同时可以提高伺服液压缸开始动作时的响应速度。
图中的两个溢流阀是作为安全阀来用的。
在回路中,还应装有位置传感器与压力传感器,用于实现反馈控制。
过滤器精度达3μm,保证了伺服阀对油源清洁度的要求。
并应设置了多个测压接头,便于故障的查找。
振动台液压缸是一种特殊的液压缸,内部应装有位置传感器。
由于振动缸处在高温、多尘、潮湿恶劣的环境中,所以缸内还应设计压缩空气通道,进行液压缸的冷却和吹扫。
振动伺服液压缸结构上应是典型的双杆双作用对称缸,因为双杆双作用缸具有动态控制性能好,缸工作容腔小、刚度高、伺服控制阀块可直接安装在振动液压缸缸体上等特点,也因为这样有利于提高液压系统的动态响应性。
此外,双杆双作用缸还具有短行程、导向密封面长的特点。
最后,由于要求伺服液压缸在起动过程中反应灵敏,因此应选用摩擦阻力小,密封效果好的密封件,保证伺服液压缸工作平稳。
与机械振动相比,板坯连铸机的液压振动装置具有一系列优点:①振动力由两点传入结晶器,传力均匀;②在高频振动时运动平稳,高频和低频振动时不失真,振动导向准确度高;③结构紧凑简单,传递环节少,与结晶器对中调整方便,维护也方便;④采用高可靠性和高抗干扰能力的PLC控制,可长期保证稳定的振动波形;⑤可改变振动曲线,并可在线设定振动波形等,增加了连铸机可浇铸的钢种;⑥改善铸坯表面与结晶器铜壁的接触状态,提高铸坯表面质量并减少粘结漏钢。
在快速浇铸中要求提高结晶器振动装置的频率,同时,为提高产品质量,要求采用各种不同的振动波形。
而液压伺服振动装置的主要优点正是能够精确连续地改变振动波形、振幅和振动频率。
所以,液压伺服振动技术将是板坯连铸振动技术的一个发展趋势。
3 高效连铸的核心技术——结晶器技术众所周知,结晶器是连铸机的“心脏”,国内外各种高速连铸技术的开发均以结晶器为中心来展开,高效连铸的结晶器技术,同常规连铸相比,高速连铸结晶器主要在以下三个方面进行突破。
(1)增加铜管长度高拉速条件下,为加速结晶器内钢水的凝固,延长一冷段是直接有效的措施。
如奥地利V AI公司的普通结晶器的800mm增加到1000mm,卢森堡PaulWurth公司的高速结晶器长度由700mm延长至1000mm,连铸技术国家工程研究中心(以下简称连铸中心)研制的连续锥度结晶器长度由700mm增至1000mm,冶金设备研究院开发的GS—型曲面结晶器长度由700mm加至1000mm等。
(2)提高冷却强度为改善结晶器的传热效果,确保结晶器出口具有足够的厚度,一般采用减少铜管与水套的间隙、增加冷却水流速、减薄铜管壁厚、开发结晶器导热性能高的材质等措施来提高一冷强度。
如意大利Danieli公司的Danam—1结晶器铜管壁厚为11mm冷却水压12×105Pa、结晶器材质是Cu2Cr2Zr,美国Rokop公司的抛物线结晶器不锈钢水套的间隙是常规的一半等。
(3)采用连续锥度多锥度铜管拉速提高后,结晶器几何形状需适应铸坯的凝固收缩,从而使铸坯和模壁始终尽可能地接触良好,抑制气隙产生,传热增加且均匀稳定,角部坯壳能和中部坯壳一样均匀地生长,结晶器铜管多采用连续锥度或多锥度来满足这些要求。
如瑞典Concast公司的Convex,德国Demag公司的抛物线锥度结晶器,PaulWurth的高速结晶器,连铸中心的连续锥度结晶器,GS—型曲面结晶器等均采用了此技术。
以上述技术为核心开发的高速结晶器,可显著地提高拉速,如Convex可提高拉速50%~100%,Danam—1提高54%,Diamold、连续锥度结晶器以及Demag、PaulWurth和Rokop的高速结晶器等均提速50%以上。
4 在线快速调厚调宽的零号扇形段厚板钢种的铸坯和常规板坯不同点之一就是前者批量小,后者批量大,由于很多厚板钢种都是高级钢种,成分差异大,质量要求高,再加上批量小,则各钢种之间均不能连浇(因为连浇后的交接坯变成废坯,使金属利用率降低,成本提高)。
传统板坯连铸机如果浇热轧带钢铸坯,在不改变厚度时,结晶器可以热状态在线调宽,改变厚度时将结晶器和零号扇形段一起吊走更换,才能开始浇注。
浇注厚板钢种时,若调整宽度,当板坯厚度较薄时,可停机在线调整结晶器宽度,当板坯厚度较厚,零号段需调宽或者板坯需要调整厚度时均需要将结晶器和零号扇形段一起吊走更换,才能够重新浇铸。
在线快速调厚调宽的结晶器用在高速板坯连铸机上,与之相适应地又开发了能够快速调厚、调宽的零号扇形段。
这样,浇注不同厚度的板坯时,整个连铸机的辊缝才能够快速得到调节,而不用整体更换任何设备,从而减少了重新对弧的工序,减少了作业时间,提高了板坯连铸机的作业率。
在线快速调厚、调宽的零号扇形段是与在线快速调厚调宽的结晶器相配合的,与传统的零号扇形段相比,结构上有很大变化。
其主体结构和二冷区机械夹紧扇形段类似,主要由带辊子的内弧框架,外弧框架,蜗轮蜗杆传动的四个导向柱,夹紧用碟形弹簧组等构成。
最大的区别之一在于新的零号扇形段的窄边设有调宽装置及其传动装置,这些结构和结晶器调宽装置类似,不同点在于结晶器窄边是个整体,而零号段窄边为分段式,两者均用电动方式进行调宽,其内腔尺寸是一致的。
另一个大的区别在于,这种零号扇形段的调厚传动装置与二冷扇形段差别较大,二冷扇形段的调厚(调整辊子开口度)装置的传动装置与本体设备是脱开的,设置在固定的基础上,由电机驱动,可以整体调整辊子开口度或按铸坯的入口侧或出口侧分别调整。