連鑄結晶器基本信息

正文語種: 簡體中文

開本: 16

ISBN: 9787502446352

條形碼: 9787502446352

產(chǎn)品尺寸及重量: 25.8 x 18 x 2.2 cm ; 680 g

ASIN: B001LNOXJ4

《連鑄結晶器》在闡明連鑄結晶器內鋼水流動、傳熱、凝固行為、坯殼生長、產(chǎn)生應力等熱狀態(tài)的基礎上，詳細介紹了影響這一過程的結晶器的設計、制造與應用、操作及相關工藝技術，還介紹了鑄坯質量保障措施和結晶器專家系統(tǒng)等。

《連鑄結晶器》可供從事連鑄設計、制造、生產(chǎn)、科研、管理和教學的人員閱讀參考。

1 連鑄結晶器鋼水凝固與熱量傳輸

1.1 結晶器熱量傳輸過程

1.1.1 鋼水凝固熱量釋放

1.1.2 結晶器鋼水熱量傳遞

1.1.3 熱量傳遞機構

1.1.4 影響結晶器傳熱的因素

1.2 結晶器彎月面區(qū)鋼水凝固行為

1.2.1 結晶器鋼液彎月面形成

1.2.2 結晶器彎月面渣子行為

1.2.3 結晶器彎月面初生坯殼凝固鉤形成

1.2.4 結晶器彎月面區(qū)凝固坯殼振痕形成

1.2.5 包晶相變對凝固坯殼收縮的影響

1.3 結晶器凝固坯殼生長

1.3.1 結晶器初生坯殼的凝固結構

1.3.2 結晶器初生凝固坯殼均勻性

1.3.3 結晶器凝固坯殼生長

1.4 結晶器鋼水凝固傳熱數(shù)學模型

1.4.1 結晶器凝固傳熱數(shù)學模擬概述

1.4.2 結晶器鑄坯溫度場數(shù)學模擬中幾個問題處理

1.4.3 結晶器鋼水凝固傳熱數(shù)學模型

1.4.4 數(shù)學模型應用

1.5 結晶器銅板溫度場數(shù)學模型

1.5.1 解析結晶器銅板溫度場的意義

1.5.2 板坯結晶器的銅板導熱數(shù)學模型

1.5.3 結晶器銅板溫度場數(shù)學模型應用

參考文獻

2 連鑄板坯結晶器設計

2.1 板坯結晶器的形式

2.2 板坯結晶器的結構

2.2.1 用于電動機械式振動的結晶器

2.2.2 用于液壓振動的結晶器

2.3 板坯結晶器的設計參數(shù)

2.3.1 結晶器的長度

2.3.2 結晶器的斷面尺寸和倒錐度

2.3.3 結晶器銅板的材質

2.3.4 結晶器銅板的鍍層

2.3.5 結晶器銅板的厚度

2.3.6 結晶器銅板冷卻水量和流速

2.3.7 結晶器銅板水槽的分布

2.3.8 結晶器調寬力的計算

2.3.9 結晶器單邊調寬行程

2.4 板坯結晶器的裝配、調整和運轉

2.4.1 結晶器使用前的檢查

2.4.2 結晶器的調整和對中

2.4.3 結晶器的準備

2.4.4 開澆前的前提條件

2.4.5 結晶器的故障

參考文獻

3 連鑄方坯、圓坯、異形坯結晶器設計

3.1 連鑄方坯（小方坯、大方坯）結晶器的設計

3.1.1 方坯結晶器的形式及技術要求

3.1.2 方坯結晶器斷面選取原則

3.1.3 方坯結晶器的主要設計參數(shù)

3.1.4 方坯結晶器結構特點

3.1.5 方坯結晶器技術的發(fā)展

3.2 連鑄圓坯結晶器的設計

3.2.1 圓坯結晶器的形式及技術要求

3.2.2 圓坯結晶器的內腔斷面選取原則

3.2.3 圓坯結晶器的主要參數(shù)

3.2.4 圓坯結晶器的結構特點

3.3 連鑄異形坯結晶器的設計

3.3.1 異形坯結晶器的形式及技術要求

3.3.2 異形坯結晶器的內腔斷面選取原則

3.3.3 異形坯結晶器的主要參數(shù)

3.3.4 異形坯結晶器的結構特點

參考文獻

4 薄板坯連鑄結晶器設計

4.1 薄板坯連鑄結晶器的類型

4.2 漏斗形薄板坯連鑄結晶器的內腔形狀設計原理

4.2.1 結晶器寬面設計

4.2.2 結晶器窄面設計

4.3 薄板坯連鑄結晶器內腔工藝尺寸和結構設計

4.3.1 結晶器內腔工藝尺寸

4.3.2 背腔冷卻水通道形狀設計

4.3.3 銅板材質的選擇

4.3.4 表面鍍層

4.3.5 結晶器結構

4.4 結晶器的維修

參考文獻

5　板坯連鑄結晶器制造與應用

5.1 幾種典型結晶器結構簡介

5.1.1 西馬克一德馬格機型

5.1.2 奧鋼聯(lián)機型

5.1.3 達涅利戴維機型

5.1.4 SPCO機型

5.2 結晶器材料的選擇與應用

5.2.1 結晶器焊接件的材料選擇_

5.2.2 銅板母材材料的選擇與應用

5.2.3 結晶器銅板表面處理的材料選擇與應用

5.3 結晶器制造

5.3.1 結晶器焊接件制造方法

5.3.2 結晶器支撐框架制造

5.3.3 板坯連鑄結晶器水箱制造

5.3.4 結晶器銅板制造

5.3.5 結晶器調寬裝置制造

5.3.6 結晶器足輥制造

5.3.7 結晶器安裝

5.3.8 薄板坯結晶器制造

5.3.9 薄帶結晶器制造

5.3.1 0結晶器銅板表面處理

5.4 結晶器的應用與維護

5.4.1 結晶器對中

5.4.2 結晶器在線檢查

5.4.3 結晶器銅板失效分析

5.4.4 夾緊裝置失效分析

5.4.5 調寬裝置失效分析

5.4.6銅板修復

5.4.7水箱修復

5.4.8結晶器足輥修復

參考文獻

6 方坯、圓坯和異形坯結晶器制造與應用

6.1概述

6.2結晶器制造標準和材質的選擇

6.2.1結晶器制造標準

6.2.2管式結晶器的材料和理化性能

6.3方坯和矩形坯結晶器的制造

6.3.1結晶器銅管結構形式和尺寸公差

6.3.2銅管參數(shù)和材質的選擇

6.3.3毛坯銅管的制造

6.3.4成形銅管的制造

6.3.5導流水套、外水套和足輥

6.3.6方坯和矩形坯結晶器的總成

6.4方坯結晶器的使用和維護

6.4.1連鑄方坯的質量與結晶器的使用

6.4.2影響方坯結晶器銅管過鋼量的因素

6.4.3提高銅管過鋼量的措施

6.4.4銅管的修復

6.5矩形坯組合式結晶器的改造

6.5.1管式結晶器和組合式結晶器

6.5.2大斷面矩形坯結晶器的銅管

6.5.3大斷面矩形坯結晶器總成及應用

6.6圓坯結晶器的制造與應用

6.6.1圓坯結晶器銅管

6.6.2導流水套的制造與工藝

6.6.3圓坯結晶器總成

6.7異形坯結晶器的制造與應用

6.7.1國內的異形坯連鑄機

6.7.2異形坯結晶器

6.7.3異形坯結晶器的銅管

6.7.4異形坯管式結晶器的總成

6.8成品銅管的貯運和保管

6.8.1質量證明書

6.8.2銅管的包裝

6.8.3銅管的運輸

6.8.4 銅管的儲存

參考文獻

7 結晶器操作

7.1 開澆操作

7.1.1 開澆前的準備工作

7.1.2 結晶器、引錠頭的密封操作

7.1.3 手動開澆操作

7.1.4 自動開澆操作

7.1.5 開澆升速操作

7.2 正常澆鑄操作

7.2.1 保護渣操作

7.2.2 快換水口操作

7.2.3 快換中間包操作

7.2.4 異鋼種連澆操作

7.2.5 在線調寬操作

7.3 澆鑄結束操作

7.4 操作異常及對策

7.4.1 開澆自動流鋼

7.4.2 中間包開澆后控制失靈

7.4.3 澆鑄過程中控流失靈

7.4.4 浸入式水口和座磚間隙漏鋼

7.4.5 中間包滑板漏鋼

7.4.6 浸入式水口穿、裂

7.4.7 水口逐漸堵塞

7.4.8 水口突然堵塞

7.4.9 結晶器漏鋼

7.4.1 0掛鋼、粘連和結冷鋼

7.4.1 l坯尾漏鋼

7.4.1 2結晶器下渣

7.4.1 3結晶器斷水

7.4.1 4結晶器振動故障

8 結晶器振動

8.1 概述

8.1.1 振動的結晶器使連鑄生產(chǎn)實現(xiàn)工業(yè)化

8.1.2 結晶器振動方式的發(fā)展

8.1.3 結晶器潤滑

8.1.4 鑄坯表面振痕

……

9　結晶器鋼水流量控制及控流裝置的設計

10　連鑄結晶器內流動控制

11　連鑄保護渣

12　連鑄用結晶器電磁攪拌技術

13　結晶器專家系統(tǒng)

參考文獻2100433B

結晶器振動是連鑄技術的一個基本特征。連鑄過程中，結晶器和坯殼間的相互作用影響著坯殼的生長和脫膜，其控制因素是結晶器的振動和潤滑。連鑄在采用固定結晶器澆注時，連鑄直接從結晶器向下拉出，由于缺乏潤滑，易與結晶器發(fā)生粘結，從而導致出現(xiàn)拉不動或者拉漏事故，很難進行澆注。結晶器振動對于改善鑄坯和結晶器界面間的潤滑是非常有效的，振動結晶器的發(fā)明引進，工業(yè)上大規(guī)模應用連鑄技術才得以實現(xiàn)。可以說，結晶器振動是澆注成功的先決條件，十年來發(fā)展的重要里程碑。近年來，冶金工業(yè)的迅速發(fā)展，要求連鑄提高拉速和增加連鑄機的生產(chǎn)能力，人們對結晶器振動的認識也在不斷深入和發(fā)展。

連鑄機結晶器振動的目的是防止拉坯時坯殼與結晶器黏結，同時獲得良好的鑄坯表面。結晶器向上運動時，減少新生坯殼與銅壁產(chǎn)生黏著，以防止坯殼受到較大的應力，使鑄坯表面出現(xiàn)裂紋；而當結晶器向下運動時，借助摩擦，在坯殼上施加一定的壓力，愈合結晶器上升時拉出的裂痕，要求向下運動的速度大于拉坯速度，形成負滑脫。結晶器壁與運動坯殼之間存在摩擦力，此摩擦力被認為是撕裂坯殼進而限制澆注速度的基本因素。在初生坯殼與結晶器壁之間存在液體渣膜，此處的摩擦為黏滯摩擦，即摩擦力大小正比于相對運動速度，渣膜黏度，反比于渣膜厚度。在結晶器振動正滑脫期間摩擦力及其引起的對坯殼的拉應力就較大，可能將初生坯殼拉裂，為此開發(fā)了采用負滑脫的非正弦振動技術來減小這一摩擦力。理論研究及模擬實驗表明，適當選擇非正弦振動參數(shù)(偏斜率)可減小摩擦力50% ~60%。

在結晶器液壓伺服非正弦振動出現(xiàn)之前都是采用機械式振動裝置的，機械式的振動裝置由直流電動機驅動，通過萬向聯(lián)軸器，分兩端傳動兩個渦輪減速機，其中一端裝有可調節(jié)軸套，渦輪減速機后面再通過萬向聯(lián)軸器，連接兩個滾動軸承支持的偏心軸，在每個偏心輪處裝有帶滾動軸承的曲柄，并通過帶橡膠軸承的振動連桿支撐振動臺，產(chǎn)生振動。機械振動一般采用正弦曲線振動，振動波形、振幅固定不變。

與機械振動相比，板坯連鑄機的液壓振動裝置具有一系列優(yōu)點：振動力由兩點傳入結晶器，傳力均勻；在高頻振動時運動平穩(wěn)，高頻和低頻振動時不失真，振動導向準確度高；結構緊湊、簡單，傳遞環(huán)節(jié)少，與結晶器對中調整方便，維護也方便；采用高可靠性和高抗干擾能力的PLC控制，可長期保證穩(wěn)定的振動波形；可改變振動曲線，并可在線設定振動波形等，增加了連鑄機可澆鋼種；改善鑄坯表面與結晶器銅壁的接觸狀態(tài)，提高鑄坯表面質量并減少黏結漏鋼。

在20世紀30年代連續(xù)鑄鋼發(fā)展初期，最先使用的是固定式結晶器。在試驗過程中，由于金屬與內壁粘結，使拉坯過程不斷出現(xiàn)拉漏(鋼)事故。為了防止坯殼與內壁粘結，要解決對結晶器內壁的潤滑。經(jīng)多種試驗，如采用間斷拉坯，不斷往結晶器中注油;采用石墨結晶器等都未取得明顯效果。直到40年代初，容漢斯(S.Junghans)和羅西(I.Rossi)把有色金屬連鑄中應用的結晶器振動方式引入到連續(xù)鑄鋼，才得以試驗成功，并使在工業(yè)中大規(guī)模應用連鑄技術成為現(xiàn)實。結晶器振動首先是確定結晶器的振動方式，再據(jù)此選定結晶器振動機構和振動參數(shù)。

結晶器的定義：一種槽形容器，器壁設有夾套或器內裝有蛇管，用以加熱或冷卻槽內溶液。結晶槽可用作蒸發(fā)結晶器或冷卻結晶器。為提高晶體生產(chǎn)強度，可在槽內增設攪拌器。結晶槽可用于連續(xù)操作或間歇操作。間歇操作得到的晶體較大，但晶體易連成晶簇，夾帶母液，影響產(chǎn)品純度。這種結晶器結構簡單，生產(chǎn)強度較低，適用于小批量產(chǎn)品（如化學試劑和生化試劑等）的生產(chǎn)。

此時，結晶器內壁承受著高溫鋼水的靜壓力及與坯殼相對運動的摩擦力等產(chǎn)生的機械應力和熱應力的綜合作用，其工作條件極為惡劣。為了能獲得合格的鑄坯，結晶器應滿足的基本條件有：

(1)具有良好的導熱性，以使鋼水快速冷凝成形。

(2)有良好的耐磨性，以延長結晶器的壽命，減少維修工作量和更換結晶器的時間，提高連鑄機的作業(yè)率。

(3)有足夠的剛度，特別在激冷激熱、溫度梯度大的情況下需有小的變形。

(4)結構簡單、緊湊，易于制造，拆裝方便、調整容易，冷卻水路能自行接通、以便于快速更換；自重小，以減小結晶器振動時的慣性力和減少振動裝置的驅動功率，并使結晶器振動平穩(wěn)。

結晶器的作用：

（1）使鋼液逐漸凝固成所需要規(guī)格、形狀的坯殼；

（2）通過結晶器的振動，使坯殼脫離結晶器壁而不被拉斷和漏鋼；

（3）通過調整結晶器的參數(shù)，使鑄坯不產(chǎn)生脫方、鼓肚和裂紋等缺陷；

（4）保證坯殼均勻穩(wěn)定的生成。

結晶器的類型：

（1）結晶器的類型按其內壁形狀，可分為直形及弧形等

1）直型結晶器。直形結晶器的內壁沿坯殼移動方向呈垂直形，因此導熱性能良好，坯殼冷卻均勻。

該類型結晶器還有利于提高坯殼的質量和拉坯速度、結構較簡單、易于制造、安裝和調試方便；夾

雜物分布均勻；但鑄坯易產(chǎn)生彎曲裂紋，連鑄機的高度和投資增加。直形結晶器用于立式和立彎式

及直弧連鑄機。

2）弧形結晶器?；⌒谓Y晶器的內壁沿坯殼移動方向呈圓弧形，因此鑄坯不易產(chǎn)生彎曲裂紋；但導熱性比直形結晶器差；夾雜物分布不均，偏向坯殼內弧側?；⌒谓Y晶器用在全弧形和橢圓形連鑄機上。

（2）按溶液獲得過飽和狀態(tài)的方法可分蒸發(fā)結晶器和冷卻結晶器；按流動方式可分母液循環(huán)結晶器和晶漿（即母液和晶體的混合物）循環(huán)結晶器；按操作方式可分連續(xù)結晶器和間歇結晶器。

通俗的講連鑄結晶器：

就是一個鋼水制冷成型設備?；居煽蚣埽浜豌~板（背板與銅板），調整系統(tǒng)（調整裝置，減速機等）；潤滑系統(tǒng)（油管油路），冷卻系統(tǒng)和噴淋等設備組成。

連鑄結晶器需要和連鑄結晶器保護材料（渣）一同使用。

保護材料用途：

1.確保連鑄工藝順行；

2.改善鑄坯表面質量