白银公司冶炼厂圆盘浇铸取板机组设计与应用

超大断面宽厚板坯模铸技术

2021年第1期（总199期）CFHI**************一重技术大型铸锻件是能源装备的核心部件，由于金属凝固的尺寸效应，铸件的规格越大，则疏松缩孔、元素偏析和开裂等铸造缺陷越严重，进而导致锻件质量难以控制，严重影响零部件的服役性能，迫切需要探索新技术解决大型铸锻件的制备难题。

增材制造技术是一种基于“离散-堆积”原理，由数字模型文件驱动的，复杂形状零件的“快速成形”和“快速制造”新技术[1]。

经过近40余年的快速发展，增材制造技术的内涵不断深化、外延不断扩大，从狭义的以激光、电子束等为热源的分层成形技术，向广义的块体组焊、堆焊成形、化学/物理气相沉积等技术延伸，并广泛应用到航天、航空、核电、石化等高端装备领域[2]。

金属构筑成形技术正是基于上述增材制造思想提出的一种变革性的大型锻件制备方法。

传统上采用“模铸制坯+塑性成形”的技术路线来生产大规格、整体、高性能的金属构件，该技术需要大型铸铁模及重型锻造设备，且铸锭质量控制难度大、制造成本较高。

而金属构筑成形技术与建筑行业的1.一重集团大连工程技术有限公司高级工程师，辽宁大连1166001.一重集团大连工程技术有限公司工程师，辽宁大连116600超大断面宽厚板坯模铸技术邢思深1，屈磊1，张亮2摘要：超大断面宽厚板坯是制备大规格锻造坯料的重要基材，此类厚度超过500mm 、锭身无锥度的宽厚板坯只能采用模铸工艺制备。

但因尺寸效应导致凝固过程和铸锭质量极难控制，易出现致密度低、宏观偏析严重、开裂等缺陷。

在合理化锭型设计的基础上，分析在模铸工艺条件下各类锭型的凝固过程和内部质量。

研究结果表明无锥度的锭型设计导致熔池形状呈U 形，不利于铸锭形成自下而上的凝固过程，恶化芯部钢水的补缩条件。

对疏松的计算结果进一步印证这一结论，且厚度越小，疏松缺陷分布范围越广、致密度越差。

大截面宽厚板坯的厚度对应力影响较小。

宽厚板坯的厚度和锥度对C 元素的宏观偏析和V 形偏析没有显著影响，而加快冷却速度可以显著加大成分均匀层的深度，抑制A 形偏析的形成。

电磁制动技术在板坯连铸过程中的应用

电磁制动技术在板坯连铸过程中的应用
1 板坯连铸技术
连铸技术是炼钢过程中采用的高效率节能技本，其主要功能在于
将冶炼过程中获得的钢水连续性过滤、凝晶洗精、充电和熔化。

在板
坯连铸技术中，电磁制动技术可以帮助控制和调节液体钢水的流动，
从而控制连铸机的一系列参数和规格，使得板坯具备更好的力学性能。

2 电磁制动技术的原理
电磁制动技术的原理是利用电磁控制来改变钢水的密度，调节钢
水的流速。

在连铸机中，当狭窄的容器芯中的磁体(通常是铁磁铁)通
过电流改变其磁场方向时，该磁体会具有一定推力，从而改变流体的
流动阻力。

当容器芯中的电磁势向该流体施加时，它就可以改变流体
的流向和流速，从而实现控制机的一系列参数和规格。

3 电磁制动技术在板坯连铸机中的应用
电磁制动技术可以有效地控制板坯连铸机中的多种运动变量，从
而获得高质量板坯。

利用电磁制动技术，可以在板坯连铸机能够实现
控制连铸机的芯体参量和钢水温度，提供所需的熔炼温度，改善板材
的平坦度及降低不良率等。

从物理性能角度来看，电磁制动技术可以
有效提高板坯的抗压强度、塑性、焊接性等性能，从而保证板坯质量
及机器的稳定性。

4 结论
电磁制动技术在板坯连铸机中的应用，大大提高了钢板制造的质量水平，可以更好的调节连铸机的温度，实现对钢板的物理性能的有效控制，减少了不良率，提高了效率。

同时，它还能节约能源，降低生产成本，有利于企业发展。

《铸造工艺学》课后习题答案董选普

《铸造工艺学》课后习题答案董选普《铸造工艺学》课后习题答案湖南大学1、什么就是铸造工艺设计？铸造工艺设计就就是根据铸造零件得结构特点、技术要求、生产批量、生产条件等，确定铸造方案与工艺参数,绘制铸造工艺图,编制工艺卡等技术文件得过程.２、为什么在进行铸造工艺设计之前要弄清楚设计得依据,设计依据包括哪些内容？在进行铸造工艺设计前设计者应该掌握生产任务与要求，熟悉工厂与车间得生产条件这些就是铸造工艺设计得基本依据,还需要求设计者有一定得生产经验,设计经验并应对铸造先进技术有所了解具有经济观点发展观点，才能很好得完成设计任务设计依据得内容一、生产任务1)铸件零件图样提供得图样必须清晰无误有完整得尺寸，各种标记2）零件得技术要求金属材质牌号金相组织力学性能要求铸件尺寸及重量公差及其它特殊性能要求3)产品数量及生产期限产品数量就是指批量大小.生产期限就是指交货日期得长短。

二、生产条件１）设备能力包括起重运输机得吨位，最大起重高度、熔炉得形式、吨位生产率、造型与制芯机种类、机械化程度、烘干炉与热处理炉得能力、地坑尺寸、厂房高度大门尺寸等。

2)车间原料得应用情况与供应情况3)工人技术水平与生产经验4）模具等工艺装备制造车间得加工能力与生产经验三、考虑经济性对各种原料、炉料等得价格、每吨金属液得成本、各级工种工时费用、设备每小时费用等、都应有所了解,以便考核该工艺得经济性.3、铸造工艺设计得内容就是什么？铸造工艺图，铸件(毛坯）图，铸型装配图（合箱图），工艺卡及操作工艺规程.4、选择造型方法时应考虑哪些原则?1、优先采用湿型.当湿型不能满足要求时再考虑使用表干砂型、干砂型或其它砂型。

选用湿型应注意得几种情况1）铸件过高得技术静压力超过湿型得抗压强度时应考虑使用干砂型，自硬砂型等。

2）浇注位置上铸件有较大水平壁时,用湿型易引起夹砂缺陷,应考虑使用其它砂型3）造型过程长或需长时间等待浇注得砂型不宜选用湿型4）型内放置冷铁较多时，应避免使用湿型2、造型造芯方法应与生产批量相适应3、造型方法应适用工厂条件4、要兼顾铸件得精度要求与生产成本５—浇注位置得选择或确定为何受到铸造工艺人员得重视?应遵循哪些原则？确定浇注位置就是铸造工艺设计中重要得一环，关系到铸件得内在质量、铸件得尺寸精度铸造工艺过程中得难易，因此往往须制定出几种方案加以分析，对此择优选用。

板坯连铸机扇形段对弧新技术及其应用

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总第２６０期
２０１７年第８期
河北冶全
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压铸件设计与工艺资

压铸件设计与工艺资料pptxx年xx月xx日•压铸工艺简介•压铸设计原则与要求•压铸材料及性能•压铸模具设计•压铸件生产过程及控制•压铸件缺陷分析•压铸新技术与发展趋势目录01压铸工艺简介压铸是一种金属铸造工艺利用高压将金属熔液注入金属模具内形成具有特定形状和尺寸的金属零件压铸定义压铸特点快速凝固高压充型零件精度高高效生产压铸的应用范围其他需要大量金属零件的行业锁具和灯具行业家电和玩具行业汽车制造业电子和通讯行业02压铸设计原则与要求1压铸件设计原则23压铸件设计应适应压铸成型的特点，满足精度要求，避免出现不利于压铸成型的结构。

适应压铸工艺特点压铸件结构应简洁，避免过于复杂，以降低模具制造和压铸成型难度。

结构简洁设计时应考虑模具的脱模斜度，便于脱模，同时避免产生较大的侧向力。

易于脱模03圆角圆角可以改善模具的受力情况，同时还可以避免产生应力集中，提高压铸件的力学性能。

压铸件结构要素01壁厚壁厚是压铸件设计的重要结构要素之一，过薄的壁厚会导致金属填充不足，过厚的壁厚则会导致模具受力过大。

02加强筋加强筋可以增加压铸件的强度和刚度，同时还可以避免产生缩孔、缩松等缺陷。

浇口尺寸浇口的尺寸和位置应适当，以控制金属液的填充速度和填充量，避免产生冲蚀模具和填充不足等问题。

压铸件浇注系统浇口位置浇口的位置应选择在压铸件的厚壁处，以降低填充难度，同时还可以避免产生气孔、缩孔等缺陷。

溢流槽溢流槽可以收集多余的金属液，避免产生毛边和飞边等缺陷，同时还可以起到排渣和排气的作用。

03压铸材料及性能Al-Si合金是应用最广泛的压铸铝合金，具有良好的铸造性能、力学性能和抗腐蚀性能。

其中，Al-Si-Mg和Al-Si-Cu合金是常用的两种类型。

铝硅合金Al-Cu合金具有高的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性，但铸造性能较差。

铝铜合金压铸铝合金力学性能压铸锌合金具有较高的强度、硬度和良好的耐磨性，但抗腐蚀性能较差。

使用范围压铸锌合金主要用于汽车、建筑、装饰等领域。

板坯连铸机设备与工艺

板坯连铸机设备与工艺嘿，咱今儿就来唠唠板坯连铸机设备与工艺！这玩意儿啊，就像是一个神奇的大魔法箱，能把滚烫的钢水变成一块块规整的板坯呢！你想想看，那钢水就像个调皮的小孩子，在炼钢炉里闹腾够了，就被送进了板坯连铸机这个大魔法箱里。

连铸机呢，就开始施展它的魔法啦！首先，有个叫结晶器的东西，就像给钢水套上了一个模子，让钢水乖乖地按照它的形状凝固。

这结晶器可重要了，要是它出了啥问题，那出来的板坯可就不漂亮啦，就像做蛋糕没做好模具一样。

然后呢，钢水在结晶器里初步凝固后，就被慢慢地拉出来，就像拉面条似的。

这时候就需要一些其他的设备来帮忙啦，比如二冷装置，给刚刚凝固的板坯降降温，让它更结实。

这二冷装置就像是给板坯吹冷风的大扇子，可不能扇得太轻或太重，得恰到好处才行呢！还有啊，拉坯的速度也很关键哦！太快了不行，板坯还没凝固好呢，就容易出问题；太慢了也不行，那效率得多低呀！这就跟跑步一样，得掌握好节奏，不快不慢才能跑得稳。

在整个过程中，还有很多细节要注意呢！比如钢水的温度啦，成分啦，要是这些没控制好，那可就麻烦大啦。

就好像做饭，盐放多了或者火候没掌握好，做出来的菜能好吃吗？再说说那些设备的维护吧，可得精心照顾着。

就像你养宠物一样，得经常给它洗澡、喂食、检查身体。

设备要是出了故障，那生产就得停摆，损失可就大啦！还有啊，操作人员也得特别专业才行。

他们就像是魔法师的助手，得熟悉每一个步骤，每一个按钮，稍有差错可就全完啦！他们得时刻保持警惕，就像警察叔叔站岗一样认真。

你说这板坯连铸机设备与工艺神奇不神奇？它能把那么滚烫的钢水变成一块块有用的板坯，为我们的生活提供各种钢材。

没有它，我们的高楼大厦怎么建起来？我们的汽车、火车怎么造出来？所以啊，可别小看了它哟！这就是咱工业领域里的大功臣呢！咱得好好对待它，让它发挥出最大的作用，为我们的生活创造更多的美好！。

连铸圆坯工艺规程

大方圆坯连铸技术工艺规程1 连铸钢水要求连铸钢水必须经炉外精炼,保证脱氧充分,成分、温度均匀,符合连铸要求。

1.1 液相线温度的确定钢水液相线温度按照下式计算:TL=1536℃-[78×C％+7.6×Si％+4.9×Mn％+34×(P+S)％+5×Al％+1.5%×Cr%+2.0×Mo%+2.0×V%+18.0×Ti%+4.0×Ca%+5.0×Cu%]其中：C％——为钢种中碳的百分含量Si％——为钢种中硅的百分含量Mn％——为钢种中锰的百分含量(P+S)％——为钢种中的硫和磷的百分含量Al％——为钢种中铝的百分含量1536℃——为纯铁的液相线温度,TL——为钢种液相线温度1.2 连铸钢水温度要求钢包钢水温度必须控制在连铸要求的范围内,即:a.低碳钢：TL+(70～80)℃(第一炉)b.中碳钢：TL+(65～75)℃(第一炉)c.高碳钢：TL+(55～65)℃(第一炉)d.三流浇注、零次罐+5：℃e.浇注小断面：+5℃第二炉及以后各炉均比第一炉低10～20℃2 中间包准备2.1 中间包修砌2.1.1 绝热层砌砖A.砖与座砖模子应留出120mm的间距。

B.不得使用有裂纹、受潮变质及严重残缺的砖。

C.砖缝≯2mm,并保证砌缝灰浆饱满。

D.砌筑用高温火泥搅拌均匀、稠度合适。

2.1.2 中间包永久层浇注A.投入搅拌机的搅拌量不应超过搅拌机定量的50％。

B.干料加入搅拌机内,应干混1-2分钟,按重量比加入8-10％的水,继续搅拌2-3分钟,混匀即可出料。

C.搅拌好的料应尽快使用,以在15分钟内用完为宜。

D.浇注时应用边加料边振动的连续施工法,一次加料不宜超过300mm高。

E.包底浇注高度距包底钢板180mm。

F.振动以泥料充分泛浆无大的气泡冒出为宜,从料中取出振动棒时,不宜过快,防止造成空洞。

G.浇注完中间包底养生2小时后方可支模板,模板与绝热层间距为123mm。

基于SolidWorks的连续退火机组布局的研究

罩式退火炉具有“钢静炉动”的特点，即钢卷静置在炉台后需要进行装内罩、装加热罩、换冷却罩等炉体的拆装紧固操作，在同一炉区内即可完成钢卷加热、保温、冷却的退火工艺流程。

相较而言，连续退火机组呈现的是“钢动炉静”的特点，即炉体分为加热段、均热段、冷却段、过时效段等区域，根据钢种退火工艺曲线设定好各区域炉温，钢卷以带状形式按工艺设定速度连续穿过炉体来实现退火处理。

连续退火机组大体分为上料段、清洗段、炉区段、平整段、下料段等区域，各区域由无活套的硬连接或有活套的软连接进行串联，为了满足高表面退火板生产，机组封闭程度有了很大提升[1-2]。

以往的文献中侧重于对机组各区域装备功能的介绍，以示意图或直接引用机组二维CAD图对机组装备进行展示，读者很难了解机组全貌，即使到现场参观也只能看清冷硬卷入口和成品卷出口。

SolidWorks以其友好的用户界面、便捷的造型设计深受设计师和工程师青睐，其可实现快速建模并进行3D模型演示[3]。

本文以国内某钢厂连续退火机组为研究对象，基于SolidWorks对机组布局建模，并对机组各区域进行介绍，完整展示带钢退火工艺流程。

1布局建模鉴于装配体自上而下的设计理念，以带钢行程为基准进行整体布局，沿带钢行进方向绘制带钢截面轮廓草图，通过拉伸创建带钢模型；以带钢为装配基准，依次插入各辊系模型组成产线装配体。

此建模流程优越性在于依据装配需求创建所需辊系，省去了创建各辊系装配定位点操作，且同规格辊系可重复装配使用，装配体可根据不同展示需求选择性添加辊系。

入口段（见下页图1）配备双开卷机，钢卷在步进梁运至开卷机前，由产线传感器测量钢卷宽度和直径，以实现钢卷对中功能。

在开卷机开始将带钢送入生产线之前，操作者必须决定是接受系统的测量数据还是承接上工序原始数据，开卷机具备回卷功能，以应对突发情况。

带钢由激光焊机进行头尾焊接，实现连续进入机组，由焊缝处冲孔进行带钢的跟踪和定位[4]。

清洗段设在入口活套前方，以避免活套辊污染结瘤划伤带钢。

基于ProCAST的铝合金吸阀壳体铸造模拟

表2 ZL114A合金的化学成分6.250.180.070.150.550.08余铝合金铸件容易产生气孔、针孔等缺陷，且本次铸件平均壁厚为12.2mm ，容易导致铸造问题，因此型砂还需考虑发气量是否足够、流动性是否好、是否易紧实等一系列问题。

所以为了能获得高精度、表面光洁、强度高的铸件，经过全面的对比和分析后，最终选择了碱性酚醛树脂自硬砂。

2 铸造工艺设计浇注位置是指浇注时铸件在铸型中的空间位置，对铸件的凝固有着重要影响，主要考虑铸件的重要部位、重要加工面应朝下或者呈直立状态；使铸件的大平面朝下；保证铸件充型正常；有利于铸件补缩等。

铝合金凝固实际过程比较复杂，且很有可能发生氧化反应，由此产生氧化膜，在充型过程中在某处聚集，导致铸件出现缺陷。

综合考虑，为使金属液能够平稳充型，减少氧化，决定选择底注式浇注系统进行水平倾注。

由于吸阀壳体结构相对复杂，所以选用一箱一件方案。

按照铸件的技术要求，其尺寸公差应该达到GB/T 6414—1999的CT11-12级，根据铸件毛坯尺寸，对照国标，确定铸件尺寸公差为3.6mm 。

机械加工余量等级取F-H 级，所以法兰盘取5mm 。

材料为铝硅合金，且收缩时受到一定阻力，所以铸造收缩率取1%。

造型时使用木模，型砂为自硬树脂砂，起模斜度取0°35′。

吸阀壳体上的螺栓孔直径小于20mm ，所以选择不铸出。

砂芯较大，采用芯骨作为支撑。

浇注时间对充型过程及铸件质量有着重要影响，可以通过下式进行确定：31s G τδ= (1)式中：τ为浇注时间；G 为包括冒口在内的铸件总重量；δ为铸件壁厚；s 1为浇注金属的系数。

带入吸阀壳体数据，计算出浇注时间约为15s 。

本次模拟将采用两个方案进行浇注，方案一为立做平浇，浇注系统采用开放式，各单元截面比为∑F 直：∑F 横：∑F 内=1:2:3，如图2。

浇注系统设置在砂芯中，底注反雨淋式，采用埋管造型。

浇注时对砂型冲击较小，充型均匀平稳，可减少金属液氧化和飞溅。

连续富氧侧吹冶炼炉

连续富氧侧吹冶炼炉冶炼工艺:火法冶炼种类:平炉加工定制:是炉衬类型:根据原料确型号:大中小适用对象:金属高温冶炼定规格:国标品牌:株洲矿冶用途:高温冶炼富氧反射炉:连续富氧侧吹冶作业方式:连续生产外形尺寸:5m--20m(mm) 炼炉种类:连续侧吹富氧冶炼炉窑形状:长方形温度范围:1000-1650(?) 炉燃料种类:油.气煤等多加工定制:是材质:耐火材料种重量:30-1000(t)适用对象:多种金属冶物料输送方式:皮带输品牌:株洲矿冶电机功率:7.5-245(Kw) 送生产能力:10-100(t/h) 属性:属性值种类:连续侧吹炼富适用对象:铜、铅、锡、铋、锑工艺类型:机械化氧反射炉等多种金属冶炼物料输送方式:人工和皮带炉窑形状:长方形燃料种类:煤.油.气都行输送等多种品牌:株洲矿冶设备型号:大、中、小温度范围:500-1600(?) 材质:耐火材料及钢生产能力:1.5(t/h) 窑体直径:3000×6000(mm) 材窑体长度:8000(mm) 窑体斜度:平转速:2900(r/min) 电机功率:11(Kw) 重量:30(t)本公司研制连续吹炼反射炉的优点及性能，由于设备简单，投资少，建设速度快，不要焙烧脱硫,可采用侧吹氧脱硫,现已用于多家中、小型铜冶炼厂。

本设备技2术指标:炉床处理铜锍能力为5.6,,7t/m?d;鼓风压力为0.3,0.6MPa;铜锍浓度7,,10,;粗铜品位98.5,;渣含铜0.6,,0.3,以下;金属直收率88.5,,98,。

连续富氧侧吹冶炼炉的应用吹炼作业是火法炼铜工序中不可缺少的作业，将55-75%的氧气鼓入铜锍熔体并与铜锍熔体中的铁、硫进行氧化反应放出热量(铜不氧化)，维持自热吹炼，经过造渣期和造铜期操作，生成粗铜。

吹炼所产生的烟气送硫酸厂制酸。

大中型铜冶炼厂的吹炼作业是由转炉来实现的，由于转炉机械设备复杂，而且风口区炉衬寿命短。

如果一台转炉在生产，最低限度必须另有一台转炉在检修待用，即2台互为备用方能维持生产的连续性，这对地主中.小型炼铜厂显然是不适应的;针对这种情况，我株洲冶炼厂研制成连续富氧侧吹炼冶炉，连续吹炼炉类似一台在侧墙上设有吹风管的固定式反射炉，工作方式为两侧连续吹氧，间断加入铜原料，定时从炉内排出炉渣和粗铜。