首页 > 精品范文库 > 5号文库
连铸机操作规程(最终定稿)
编辑:翠竹清韵 识别码:14-890084 5号文库 发布时间: 2024-01-28 17:36:50 来源:网络

第一篇:连铸机操作规程

连铸工艺技术操作规程 一.连铸机基本技术参数 机型:弧形渐进矫直 台数:1台

流数:四机四流 流间距:1800mm 结晶器长度: 900mm 半径:R12m 断面:

振动方式:液压自振式

浇注方式:侵入式水口无氧化浇注 结晶器液面控制: 铯--137塞棒自动控制

加渣方式:手动加保护渣

浇注钢种:HRB335.本钢种液相线温度1518度,过热度控制在1530-1545左右。热试期间大包起吊温度控制应不低于1550度。定尺长度:12米

二。浇注前的准备工作,连铸钢水的准备

连铸钢水经过精炼必须保证,充分脱氧,要求均匀。温度均匀,连浇炉次成分和稳定波动范围小。

上连铸的钢水必须符合钢种的要求和工艺技术标准,新砌的钢包和新砌渣线的钢包不能作为连浇第一炉浇注,如到达连铸的钢包钢水温度偏高,可在回转台上进行吹氩搅拌,钢水的最终化学成分要符合有关标准及相关的技术文件进行控制。中间包的准备和烘烤

中间包侵入式水口安装前要严格检查,不得有裂纹和缺陷,安装后要用样板检查。安装好的侵入式水口必须垂直于水平面,四个流动侵入式水口中心线应在同一垂直面上,其偏差不得超过正负2mm。水口下部伸中包底部110mm。水口上部应高于中包底板20mm。误差不得超过10mm。侵入式水口上口应高于中间包底板20mm左右。

塞棒固定前,调整塞棒的导向机构,使塞棒有90度的向下运动量,塞棒安装完毕要检查塞棒和水口对中情况并加以调整,要预留一定的负滑差,直到棒头准确复位,中间包内衬预热时间应大于2.5小时,开浇前中间包的烘烤温度不得低于1100度,铝碳质侵入式水口预热在开浇前30-60min进行。

浇注前介质,机械,电气自动化和计量系统的检查

介质系统检查包括结晶器水,二冷水,压缩空气,氧气,氮气,氩气,煤气。设备水必须正常,自动化和液压系统工作正常,称重,测温及Cs-137液面自动控制系统工作正常。保护渣和覆盖剂等消耗材料浇注平台上干燥存放,不同厂家的保护渣分别存放不得混用,保护渣在开浇前10分钟方可拆开放在结晶器盖板上,保护渣的使用应按钢种及相关的技术要求来执行。

结晶器水的检查与调整

结晶器冷却水进水量要保证结晶器水套的过水量的水流速度达6-10米/秒。每流结晶器进水总量不得小于2000L/min,正常为2200L/min。结晶器进水压力0.6-1.0MPa,水温不得大于45度。温升应小于8度。

二冷水的检查与调整

每次开浇前必须确认二冷区冷却水管道畅通,喷嘴无堵塞,无歪斜,无泄漏,喷水均匀,雾化状态良好,配水制度要根据钢种,拉速和铸坯规格设定。由过程控制计算机自动调整。

三,大包浇注前的准备

按下“试验灯光”钮,检查台面上全部信号灯,确保正常,若有异常及时通知电工检修。检查钢包回转台的空载运行情况,驱动装置的正、反转情况,及备用气动传动装置的运行情况,确保大包回转台在180度。

指挥行车将事故包放置于事故平台上。

准备好大包浇铸所需的工具:开浇棒、烧氧管、胶管、测温枪。

准备好大包浇注所需的原材料:中包覆盖剂、测温偶头、取样器、炭化稻壳。

上述工作完成后,将回转台转到接收位置作接收钢水的准备。2.浇注操作

当大包吊至连铸平台,大包工要及时测温,检查温度是否合适,如果需要则进行吹氩调温,至上台温度后加入3~5袋稻壳,将大包吊运到回转台就位,注意观察回转台下是不是有人,大包回转台运转过程中,台下禁止有人操作。

听从班长口令开浇,开浇要迅速,钢水不能自流时,确认滑动水口关闭后取下长水口及时烧氧引流。

当中包钢水淹没挡渣墙过钢孔时加入中包覆盖剂,冲击区加1袋,包内加2袋,连浇炉次可视情况补加,以不裸露钢水为原则。覆盖剂熔化后加入干燥的炭化稻壳进行保温。当大包水口关不住或机构穿钢时,应通知班长,先取下长水口,再及时将大包转至事故包上。大包快浇完时,随时注意长水口附近钢水翻花情况,发现下渣立即关闭滑动水口,取下长水口后,旋转回转台,进行下炉钢水连浇。四,中包浇注前的准备

准备好浇注所需工器具及原材料:撬棍、电筒、捞渣棒、石棉布、石棉绳、冷料、细氧管、保护渣、钉屑.中间包的校装清理中包内的残渣,检查水口是否畅通及中包涂料层有无裂纹。检查塞棒机构是否灵活,有无变形。

将准备好的塞棒斜着轻放入水口碗中,避免棒尖与水口产生大冲击,然后缓慢立起塞棒,使连接镙杆进入横臂夹持装置内。

顺时针旋转一周,研磨棒头与水口碗部吻合良好。预留好升降行程60mm后,手动预紧横臂固定螺母和塞杆上.下部固定螺母。

旋转横臂,使塞棒与水口垂直对正,用扳手拧紧横臂固定螺母。

开启塞棒,检查塞棒与水口对中情况,保证滑差2-4mm , 然后旋紧螺帽。再次检查无误后将塞棒开启,锁紧机构。.中间包的烘烤 中间包在小车上到位后,将车开到浇铸位进行水口与结晶器的对中,结晶器与水口中心线偏差不得大于2mm.。

对中完毕,将中包车开到烘烤位置,接到通知后,点火烘包,先小火烘烤6-8小时,烘烤温度600度左右,中火烘烤2小时,再大火烘烤1小时。中包烘烤温度应在1100度左右。设备的检查准备

检查悬挂箱上的“灯光”按钮,检查各信号灯确保正常,若有异常应立即通知电工检修。检查结晶器内腔工作面有无严重损伤和渗漏现象。铜管内壁凹凸缺陷深度小于0.5mm。钢液面区域损伤刮痕深小于1.5mm。

检查结晶器振动装置运行是否正常,如不正常立即检修。检查结晶器足辊水和二冷水喷嘴是否堵塞。

将铸机操作权打到“送引锭”位。引锭杆到二冷室后,用手动操作盒将引锭杆送到结晶器,送入要求深度后,将结晶器及引锭头吹干,戴上引锭帽,然后进行封引锭操作。

先用石棉绳严密塞好引锭头与结晶器内腔四周的缝隙,再撒入铁钉屑,再用缓冲钢板将引锭头盖上,然后再竖装一些冷料。浇注操作当钢水吊至回转台就位后,停止烘包,然后对滑动机构水口及包衬进行检查及挂上

驱动液压缸,确认无误后将中包车开到浇注位,进行水口与结晶器严格对中,结晶器与水口中心线偏差不得大于2mm。仔细检查滑动水口机构是否有异物及钢渣,然后关闭滑动水口机构添加引流砂,没入中包水口凹槽形成凸状。

中包钢水液面达到350~400mm测温,中包达400mm开浇。

压把开浇时,开浇工根据断面工艺要求确定起步时间,起步时间6-10秒,当即打摆槽等待10-15秒之间即可启动拉矫,启动拉速0.3-0.5-0.8-1.2-1.5给拉速要均匀,不允许大起大落。视水口大小灵活控制。同时开浇进行稳流,控制住液面后视情况可转为自动浇注。班长要密切观察二冷区各段喷嘴情况,雾化状态及铸坯的表面温度变化,随时调整。根据中包温度及配水情况逐渐将拉速升到工艺要求范围。

保护渣加入要保证勤加、少加、匀加,不得裸露钢液,不得红渣操作。钢种的液相线温度越低保护渣的熔化要越快,也就是采用越低熔点的保护渣。当钢液高于浸入水口出钢口时开始投放结晶器保护渣。要求少量地,均匀地分批投放。注意避免投料的冲击使钢液面失控。浇注结束时,当中包液面低于150mm时,停止浇注,如果出现滑动水口机构关不住情况,事故闸板关闭该浇,开走中包车。

当铸坯拉出结晶器后,将操作权转到台下。将结晶器盖板上的冷钢残渣清扫干净,清理好现场,准备下一次浇注。

五,主控 浇注准备

严格执行机长的指令,精心操作。检查电脑画面上有无报警显示,若有应解除报警并通知有关人员检查。

准备好各种原始记录纸,通知水泵房送结晶器水、二冷水、设备水压缩空气介质系统等相应的单位。浇注操作

中间包开浇后,根据测温仪显示数据,及时清楚的报告设备运行情况。

认真填写当班原始记录,注意平台上的操作,通过电脑监控设备运行情况,及时处理本岗位故障。

每炉钢水开浇和停浇必须通知台下吊坯工,及时划分炉号及支数。浇注结束后,停二冷风机,并关闭二冷水及压缩空气。六.切割工准备与操作 浇注前的准备

准备好所用工具:事故割枪、撬棍、链条、扳手、钳子、等。检查操作台上所有信号灯,确保正常。

检查火焰切割机及能源介质箱上各气阀,管道不得有漏气。检查输送辊道上是否有杂物并清除,试运行辊道,确保正常。浇注操作

开浇后,要监控引锭运行情况,视情况及时处理。

在引锭进入5号拉矫机前面,仔细检查引锭头顶情况,并准备好切割,当引锭头到达脱锭位后,及时转为手动脱锭,如不能切割脱锭,及时指挥行车吊起引锭杆进行处理。当坯头通过切割前压下辊后,将压下辊压下。

当切割发生回火等异常现象时,应逐渐关闭燃气、氧气,手动切割。待正常后继续切割。自动切割过程中出现故障时要用手动切割,必要时用事故割枪切割。浇铸结束,切割完毕,将有关燃气、氧气阀门关闭。七.出坯工操作 浇注前的准备

浇注前检查操作台上所有信号灯,确保处于正常工作状态。

试运行出坯辊道、引锭存放及冷床,确保运行正常。浇注操作

当脱锭后,引锭杆运行到存放位时,及时启动存放装置将引锭杆存放到位。密切注意铸坯运行情况,如有意外及时通知吊坯工将铸坯吊走。热送出坯,要精心操作,把铸坯送入步进轨道或者输送小车后移送。浇注结束后,停止所有设备的运行,清理操作室卫生。

第二篇:连铸机

连铸过程自动化技术综述

发布时间: 202_-10-08

浏览次数:154

文字颜色:

字号:TTT

视力保护:

郭戈1,王伟2,柴天佑3

(1甘肃工业大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州730050;2夫连理工大学;3东北大学)

[摘要]对国际国内的现有连铸过程自动化技术进行了全面的论述.主要分析和对比了最新的连铸过程自动化系统和相关的先进技术,指出r国内现有连铸过程存在的主要技术难题和需要开发的一些新技术.并就提高连铸坯质量的技术策略进行了探讨,最后指出我国开发优质纯净钢连铸技术的必要性。[关键词]连铸;自动化系统;控制策略 [中图分类号]TF777:TP29 [文献标识码]A [文章编号]l000-7059(202_)02-00l-05

On automation technologies in continuous casting process

GUO GE, WANG WEI, CHAI TIAN-YOU

Abstract: Latest automation systems of continuous casting process both at home and abroad are described.Current continuous casting automation systems and related technologies needed in continuous casting processes are compared in detail.The unsolved problems and new technologies needed in continuous casting process are also listed.Moreover, the approaches are suggested for improving slab quality.And in the end, the authors point out the necessity of developing technologies for high quality pure steel production in China.Key words: continuous cating;automationsystems;control strategy

1O 引言

连续铸造是将液体金属经过一组特殊的冷却和支撑装置连续地浇铸成一定断面形状的铸坯的过程。与传统的模铸相比,连铸不但简化了生产工艺流程,提高了生产率和产品质量,而且金属收得率较高,能耗和生产成本也大大低于模铸。连铸机按照机型分为立式、立弯式、垂直多点弯曲式、弧型以及水平型等,其中弧型连铸机占60%以上:按照铸坯形状又可分为板坯连铸机、大方坯连铸机、,j、方坯连铸机和圆坯连铸机等,其中小方坯连铸机约占50%左右[1-2]。随着计算机技术和自动化技术的迅速发展和在连铸生产中的广泛应用,以及诸如铸坯轻压下技术、电磁搅拌技术等连铸技术的不断涌现,连铸开始向近终型连铸、多炉连浇、热送、热轧以及炼钢连铸-连轧短流程联合生产的方向发展。但是,连铸过程中也存在许多难题,这是由连铸过程本身的复杂性决定的。其复杂性主要体现在以下几个方面[3-7]:

(1)存在着可测或不可测的扰动和未建模动态问题;(2)具有时变性和非线性特性;

(3)过程本身和执行机构常有较大的滞后;

(4)用于过程测量的传感器也常常受到高频测量噪声的影响;(5)连铸过程各环节之间相互耦合;

(6)连铸与炼钢和连轧之间需要协调控制和调度。由于上述复杂性,目前对于连铸过程建模和控制方面的研究成果虽然较多,但还不能很好地应用到实际生产之中,而常用的PID控制方法也不能实现令人满意的控制。因此,国内外一些控制学者和专家正在探讨将自适应控制、预测控制、H。控制、模糊专家系统和神经元网络等智能控制方法用于连铸生产过程各环节控制的可能性,旨在很好地解决各环节间的耦合控制及整个过程的优化和故障诊断等问题[8-11]。同时,在连铸计划的编制、最优浇次的分配以及炼钢连铸-连轧一体化生产的管理和调度策略等方面进行了许多富有成效的研究工作。由于连铸在钢铁工业生产中有着十分重要的作用,因此连铸过程控制已成为目前国内外自动控制领域的研究热点之一。本文主要论述国内外连铸过程自动化技术的研究现状,指出其中存在的问题及其发展方向。

l 连铸技术的研究现状

近10余年来,连铸技术取得了显著的进步,其中包括中间包钢水加热技术、结晶器钢水流控制技术、铸坯轻压下技术和高温铸坯制造技术等。连铸过程中钢水温度对铸坯质量很重要,为了将钢水温度降低幅度控制在较小的范围之内,有必要对中间包实行加热。中间包加热有感应加热和等离子加热两种方式[12]。新日铁公司的八幡厂和室兰厂采用感应加热方式,名古屋厂和我国的抚钢等厂家则采用等离子加热方式。中间包加热技术可以大幅度减少由于非正常浇注时的温度变化所造成的浸入式水口堵塞和铸坯质量降低等不利影响。

最先发展起来的结晶器内钢水流控制技术是钢水电磁搅拌技术

[13],它使得铸坯表层下的夹杂物和气泡明显减少,初期铸坯凝固壳厚度均匀,铸坯表层的偏析也减少,从而使纵裂等铸坯裂纹大大减少。甚至原来无法采用连铸的一些半镇静钢也可以采用连铸了。但是,当进行高速浇铸时,单位时间内流入结晶器的钢水量很大,即使稍微出现紊流都会导致生成的铸坯凝固壳不稳定,而且夹杂物难于上浮,容易使保护渣卷入钢水。为了确保高速浇铸时的铸坯质量和操作稳定,人们就采用静止磁场、局部磁场等措施对由浸入式水口流人结晶器的钢水流进行控制,使结晶器内的钢水流动始终处在最佳状态。

为了克服铸坯中心偏析和缩孔等缺陷,铸坯轻压下技术从80年代就开始用于连铸之中

[14]

。在此之前,无论方坯连铸还是板坯连铸中都一直采用低温浇铸和电磁搅拌技术,虽然对于改善宏观偏析起到了很好的作用,但无法改善半宏观偏析和微孔隙。在采用铸坯轻压下技术后,通过抑制凝固收缩引起的钢水流动,基本补偿或抵消了铸坯凝固收缩量,从而改善了板坯半宏观偏析、微孔率甚至微观偏析,与板坯相比,方坯的最终未凝固区变小。这种技术已在新日铁公司的八幡广、室兰厂和君津厂得到实际应用。

随着连铸技术的不断进步,热连轧HCR.热送直接轧制HDR以及连铸直接热轧CC—HDR等短流程生产已经具备了基本的技术基础

[15],并已逐渐成为钢铁工业中的一个主要生产流程。这种技术不但简化了工艺,缩短了生产周期,而且由

于不经过加热炉,所以减少了鳞落量,提高了金属收得率。近来,有些钢厂为了进一步节能和提高金属收得率,正在推行小方坯连铸的捧、线材铸态化生产,即省略开坯轧制。这一技术1991年在新日

铁公司室兰厂的连铸机上开始投入实际应用,一些质量指标基本达到了要求。目前,许多先进工业国家的连铸比已经达到80%以上,少数国家已实现了全连铸。

近年来,国内外加强了重要参量的检测技术研究,整个控制系统中普遍采用DCS和PLC,电气传动控制则采用交流调速和矢量控制技术,并采用多级自动化系统实现连铸生产自动化,出现了代表世界上自动化技术最高水平的一些连铸机 自动化系统[16]。新日铁公司君津4号双流板坯连铸机通过二级计算机系统自动控制结晶器冷却水量和结晶器振动参数,配备了一些必要的控制仪表和检测元件,如钢包钢水流量控制仪表、结晶器保护渣喂送仪表、结晶器液位涡流传感器和热电偶等。连铸机的中心控制室与切割控制窜互相结合,由遥控割炬完成铸坯切割,通过电视监视器进行生产监督。在保证最佳收得率的情况下,由过程计算机给出最佳切割长度,在线切除坯头并用遥控车运走,定尺铸坯则在计算机控制系统控制下由出坯辊道运走。采用该系统后,连铸车间的工作人员数量大大减少。

另外,许多厂家采用更为先进的一级自动化系统。如德国东方钢铁公司的连铸机采用一个典型的三级自动化控制和信息处理系统,其中第1级和第2级分别由Jeument—Schneidwer可编程控制器和西门子Teleperm—MMSR基础自动化系统构成。第3级为一个单独的计算机系统。还有l台故障诊断计算机与所有生产设备相连,负责连铸生产过程的故障诊断。该控制系统主要包括生产计划编制、转炉炼钢控制、板坯连铸控制、大方坯连铸控制、铸坯清理控制等。此外还有一个用于离线分析和软件开发的备用控制系统,采用放射性液位仪完成结晶器液位的检测和控制。另外,美国国钢公司2号连铸机控制系统也采用了三级计算机控制系统。其中第1级为PLC构成的集散控制系统;第2级为VAX-11/785型数字计算机构成的设备监控系统,它对第1级控制系统进行信息跟踪、存储和为其提供给定值,并同第3级交换信息;第3级为一个负责炼钢和连铸生产调度的计算机系统。该系统可以根据质量控制系统提供的数据做出关于质量状况、生产数据、收得率等的详细报表,并为操作员提供操作指导。在优化生产工艺方面.该控制系统能够在线计算转炉区的装料和合金添加料以及连铸区的最优拉速和最优冷却水量,并可显示各设备的运行状况。此外,中间包配备有称重仪表,结晶器配有一台数控坐标位置测量仪和放射性液位仪,它们分别用于控制中间包重量、校准结晶器位置和控制结晶器液位,并用一台微机来收集自动开浇所需的有关数据。实践证明,采用这种自动开浇技术,即使在浇铸小方坯时也能保证良好的浇铸效果。另外,美国国钢公司大湖分公司新建的2号一机双流连铸机的二级自动化系统还可以完成:拉速优化计算;根据第3级自动化系统提供的订货信息计算最佳切割长度;为一级系统提供水雾冷却参数和切割长度设定值;显示和记录与结晶器液位、拉坯速度以及铸坯温度等相关的操作条件。还有一些连铸车间采用了能够对工艺流程进行优化的控制系统。如德国阿尔贝德·萨尔公司伏克林根厂的四台连铸机采用相同的分级控制系统,实现生产记录、过程控制、物料跟踪等功能,控制从转炉装料到铸坯切割的整个生产过程中的各项工序。

最近,国外有些厂家的连铸机已经采用了四级自动化系统。美国内陆钢公司2号和3号连铸机都配备了四级自动化信息系统。其中第1级为显示控制系统,由DCS、PLC和CRT组成;第2级由过程计算机和CRT组成,用于设备监控;第3级为用于侨调和监视连铸车间各生产设备操作的计算机系统;第4级为中心数据处理计算机系统,用来管理和调度连铸及其相关工序,使各工序协调生产.并保存连铸车间的历史数据。该厂的二次冷却控制系统采用动态冷却控制模型进行控制.铸坯引锭杆上安装有辊缝检测装置和用于辊缝监视的脉冲发生器,以便校准夹辊辊缝和进行夹辊维修。连铸过程中存在的技术问题

虽然有关连铸过程建模与控制的研究近年来取得了可喜的进步,但是其理论研究和实际应用水平仍然不能满足对连铸生产自动化程度和产品质量越来越高的要求,尤其在国内还有许多技术问题急待解决。

(1)大包到中间包以及中间包到结晶器的夹渣物检测至今仍然没有一种很好的办法滓混入钢液,从而使得铸坯出现夹渣,严重影响了产品质量,造成很大的经济损失。

(2)中间包钢水连续测温一直采用热电偶,而且只能是断续测量。每个热电偶寿命少则数小时,多则十几小时,光是热电偶一项每年就得消耗大笔资金。如果能研究一种温度传感器很好地解决中间包钢水连续测温问题[22]

[17-21],致使渣,其意义将是很大的。

[23](3)中间包钢水液位检测与控制技术控制方法效果不太理想。

直接关系到结晶器液位控制的效果,国内目前还仍然采用传统的PI(D)控制,由于其中的液压执行机构具有非线性特性以及水口堵塞和磨损等缘故,使得现有(4)现有的结晶器钢水液位检测与控制技术仍然不完善程,在这种控制下结晶器液面波动幅

度很大。另外,小方坯连铸机结晶器钢水液位是通过调整拉坯速度实现的,而拉速的改变又影响到一次和二次冷却水量的控制。所以,在解决结晶器液位控制的同时,如果能将冷却控制问题也综合起来,实现结晶器液位、一次及二次冷却水量的综合控制,将是很有意义的。

(5)二次冷却控制是目前研究较少的一个重要问题,国内许多厂家仍然采用传统的手工调节或仪表调节,而没有以有效的铸坯表面温度闭环控制为基础的冷却水量控制方法水动态控制方法,虽然因为采用温度计

算值而避免了铸坯表面温度测量误差的影响,但铸坯温度计算值与实际值之间毕竟有很大差异。可见先进控制方法在二冷水系统的应用研究还很不深人,还没有采用参数辨识的方法建立系统模型或用自适应控制、神经元网络和遗传算法等智

能方法进行二次冷却系统的建模与控制的研究。

(6)连铸保护渣的自动喂送和控制,以及自动开浇尤其是板坯连铸机的自动开浇控制问题至今没有很好地解决,大大影响了铸坯质量和连铸过程的自动化水平。

(7)连铸过程各环节的监测及综合优化控制问题还没有得到研究人员的重视,使得各控制回路的控制性能与整个系统的性能无法同时达到最优。

(8)炼钢-连铸-连轧短流程生产工艺作为钢铁工业的发展方向,对于其一体化协调控制、调度和管理的研究才刚刚开始,应当加大研究的力度。

(9)连铸过程中诸如漏钢预报等故障诊断和设备维护技术急待改进,否则将无法满足连铸过程越来越高的生产要求和质量要求。

(10)为了炼钢操作标准化,生产出纯净钢,迫切需要快速、连续、可靠测定夹杂物总量和特性的测定技术。目前,已有在线检测定氢、定铝、定钙和定氮探头。在线检测夹杂物技术也已开发成功,但达到实用化尚有一段距离。因此,炼钢工作者目前还主要依靠离线间接测定夹杂物的方法。

(11)目前国际上没有统一的钢纯净度标准

[28]

[27]

[24-26],无法很好地克服拉速和测量误差等引起的有色噪声扰动,使得系统鲁棒性较差。尤其像薄板坯连铸等对结晶器钢水液位要求很严格的过

。目前常用的所谓冷却

。尽管总氧量是评价钢质量的重要指标,但并非全部内容,因为允许的总氧量取决于工艺条件、取样位置,特别是取决于预定的产品用途及客户验收标准,所以用总氧量评价钢的质量只在钢相对纯净的条件下才有意义。为了确定冶炼工艺条件对去除夹杂物的影响,有必要建立一种在工艺操作过程中某一特定点评价钢水纯净度的方法。

(12)连铸坯热送热装是炼钢与轧钢的衔接点,是炼钢、轧钢节能的重要措旋,还有更深层次的优化炼钢、轧钢生产结构的重要意义。目前连铸坯热送热装技术仍存在着大量技术问题,如连铸坯能有效地进行热送热装必须以无缺陷坯为基础,它对连铸生产工艺与设备的优化提出了更高要求,尤其

是不同钢种连铸无缺陷坯生产的难度增大,这就要求我们加大连铸工艺软件与先进设备的开发力度。因热送热装工艺改变了连铸坯由热到冷,再由冷到热的加工生产流程,给钢材组织结构、加工性能等质量控制带来了不少新问题,这些都需研究开发。

(13)为了更有效地将超细小夹杂物减少到更低水平和发展高效连铸,除现有的夹杂物去除方法(如中间包吹氩气泡法、有色冶金去气法,即通过高速旋转吹氩气和中间包电磁搅拌脱去氧气的方法)之外,还需要开发更先进、更成熟的技术。

(14)连铸中间包不仅是稳压、分配钢水和保证钢水连续浇铸的缓冲容器,而且还是防止钢渣进入结晶器、去除钢液中非金属夹杂物、均匀钢水温度等保证铸坯质量的关键设备。连铸中间包内的控流元件(挡渣墙和挡渣堰等)的设置参数对中间包内非金属夹杂物的上浮及均匀钢水温度起着至关重要的作用。对于多流连铸中间包来说,各流出口温度及所含夹杂物的大小和数量会有很大的差异,从而给铸坯质量控制带来很大的困难。因此,寻找合理的中间包控流元件的设置参数,对多流连铸中间包来说具有特别重要的意义。

(15)提高钢渣和其它固体废料的利用率,也是连铸生产对环境更加友好的关键环节之一。我国大多数企业钢渣没有得到有效利用,随着原料的涨价和对环保要求的提高,钢渣有效利用显得越来越重要,所以有必要开发钢渣综合利用技术。提高连铸坯质量的技术措施

连铸坯质量主要表现为铸坯的纯净度、铸坯表面质量和铸坯内部质量。其中连铸坯的纯净度主要受钢水纯净度和连铸机机型及操作工艺参数的影响。为了获得纯净度高的连铸坯,目前可采用的技术措施包括:防止钢包渣进人中间包(采用大包下渣自动检测技术);采用优质引流砂(自开率要大于98%);采用长水口和浸入式水口保护浇铸;防止吸入空气;防止中间包覆盖剂和耐火材料污染钢水;采用带垂直段的弧形连铸机,降低拉速以利夹杂物上浮;采用合适水口结构,防止结晶器内钢水卷渣等。

连铸的表面缺陷主要为纵裂纹、横裂纹、角横裂等。为了获得表面无缺陷连铸坯,目前可采用合适的连铸保护渣,合适的连铸拉速,合适的水口结构,合适的结晶器振动参数,合适的一次冷却和二次冷却制度等。连铸坯的内部缺陷主要为内裂、中心偏析和中心疏松。为了防止连铸坯产生内部缺陷,目前可采用合适的钢水过热度,合适的连铸拉速,合适的二次冷却技术;采用轻压下技术,连续弯曲和连续矫直技术等;严格控制板坯连铸机的开口度,准确对弧。结束语

就目前国内外的现状而言,连铸过程的研究集中在实现优质高效薄板连铸的结晶器液位控连铸过程自动化技术综述制、铸坯二次冷却配水控制、漏钢预报、自动开浇控制以及夹渣检测与去除策略等方面。随着汽车业、造船业等的发展,我国对优质纯净钢特别是轿车用超深冲板的需求量越来越大,迫切要求尽快

发展优质纯净钢高效连铸技术。但是优质纯净钢薄板坯连铸过程中还有一些关键技术难题尚未解决,这使我国生产的钢材质量和品位明显偏低,在优质纯净钢生产方面更是困难重重。为此,开发具有我国自主知识产权的优质纯净钢高效连铸技术是十分重要和紧迫的。

参考文献

[1]姜永林,连铸生产概论[M]沈阳东北工学院出版社,1992.45-107 [2]郑沛然,连续铸钢工艺及设备IM]北京:冶金工业出版社,1991.206—227

[3]S F Grebe, G C Goodwin, M R Wested, ctal.An application of advanced control to steel casting[J].IEEE Control Society, 1994, 15(4):64-71

[4]Y He, Y Sahai.Fluid dynamic of continuous casting tundish-mathematical modeling [A].Steelmaking Conference Proceedings[C].[s.].The Iron and Steel Society, 1986.745-754.[5]J Szekely.F L Kaddah.The mathematical modeling of three-dimensional heat flow, fluid flow and turbulence phenomena in tundish[A].Steelmaking Conference Proceedings[C].[s.].}:The Iron and Steel Society,1986.761-776.[6]F j Kong, R D Keyser.Identification and control of the mould level in a continuous casting machine [A].J Theocharis.Proceedings 2 IEEE Conference on Control Applications[C].Vancouver;Springer Co.Ltd,1993.53-58

[7]郭戈,于伟,柴天佑连铸过程建模与控制[J].控制与决策.1997,12(增刊):1-6.[8]T Hesketh.D J Clements, R William.Adaptivc mould level control for continuous steel slab casting[J],Auromatica,1993,29(4):851-864.[9]Thomas, B Joseph.Generalized predictive control with dynamic filtering for process control applications[A].American Automatic Control Council.Proceedings American Control Conference[C].New York:IEEE, 1993.1741-1745.[10]G Guo, W Wang, T Y Chai.Synthetic auto-tuning PID control of continuous casting process[J].Journal of Iron and Steel Research, 202_,7(1):17-21.[11]M Turokawa, T Kondo, T Mita, et al.Development of mould level control in continuous casting by H control theory[A].J Theochairs.Preprints of 2 IEEE Conference on Control Applications[C],Vancouver: Springer Co.Ltd,1993.865-871.[12]Y Saha , R Ahuia Steel flow and mixing of melt in steelmaking tundish[J].Iron making and steelmaking 1986,(5): 241 一247 [13] M W Manfred, Slab configuration and operation-a review[J].Steelmaking and Casting production.1996 , 11(2): 367 一38l [14]周智青.中间包内流体流动及夹杂物去除的研究[D]北京:北京科技大学出版社,1997 [15]S D Melvi11e Evaluating.steelmaking and casting practices,which affect quality[J].Steelmaking and Casting production.1995,10(4):563-569 [16] 郭戈,连铸过程建摸与控制方法的研究[D] 沈阳:东北大学出版社.1998 [17]A K sinka , Y sahai Mathematical modeling of inclusion transport and rouva ] in continuous casting, tundish[J] ISIJ International , 1993,33(5)556 一569

[18] K H Tacke , J C Ludwig steel flow and inclusion separation continuous casting tundish[J] Steel Research 1987,58(6):262 一269 [19] 张炯明,郝冀成,李保宽.连铸结晶器中夹杂物粒子运动轨迹的数值模拟[J] 中国有色金属学报.1997, 7(增刊l): 82-86 [ 20]S Minoru, Recent Japanese , studies on control of non-metallic inclusion , in steel[A].Proceeding 1 International Congress Science and Technology of Steelmaking[C] Japan :[s.n.] 1996.68 一74.st

nd

nd

[21]H Shibata.Characteristic of agglomeration behaviors of inclusion particles on molten steel surface [J].CAMP一ISIJ 1996,23(10):708一713 [22] O J Ibegbusi.Application of the two-fluid model of turbulence to tundish problems[J].ISIJ International 1994 .34(9):732一738 [23] R A Cockerell .Design study for continuous、caster tundish weigh control and ladle steel flow estimate[A] , W H Kwon.Proceedings ASI'97[C].Oxfod:Pergamon Press Ltd,l997 , 308 一313 [24]K Asano.T Kaji.H Aoki,et al.Robust molten steel level control for continuous casting [A].IFEE Proceedings 35th Conference on Decision and Control [C] New York : IFFE , 1996.1245-1250.[25]R D Keyser Improved mould – level control ] in a continuous steel casting line[J] Control Engineering Proctice.1997.5(2):231 一237.[26]G Guo , J F Qiao ,W Wang.Fuzzy predictive mould level control of continuous casting [A] M S Ko Proceedings and Asian Control Conference [C] .Korea :[s.n.],1997.57 一61 [27]郭戈,王伟.铸坯凝固过程计算机模拟[J]中国有色金属学报,1999(2): 339-344 [28]S J Schade.钢清洁度测定[J] 国外钢铁,1994 ,12(l): 22-251

第三篇:连铸机202_

炼钢厂转炉动态炼钢控制系统的开发与应用

陈克川

唐山科技职业技术学院

摘 要:本文着重讲述了莱钢炼钢厂转炉动态炼钢控制系统,详细的介绍了转炉动态炼钢的特点、特征,并对其关键技术进行了描述。

关键词:计算机过程级;炉气分析;动态模型; 静态模型。

1、引言

近年来,计算机过程级控制冶金行业得到了广泛的应用,目前在国内的多家钢厂都在不同规模上实现了计算机控制。为了提高产品的产量和质量,扩大品种,降低成本和消耗,稳定生产工艺,在转炉上使用计算机过程控制已经成为必要。生产上采用动态炼钢以后,可以大幅度提高产量、质量,有效的优化全生产线生产过程,对于迅速提高经济效益起到立杆见影的效果。因此,炼钢厂50吨转炉进行动态炼钢控制势在必行。

2、系统概述

莱钢4#转炉,为无副枪顶吹型式,年设计生产能力为50万吨,于202_年11月建成并投入使用,经过扩容改造,目前具备了80万吨的生产能力,它与大方坯连铸机构成了产能匹配的短流程生产线。

该转炉动态炼钢控制系统于202_年01月开始实施,运行稳定正常,能够完成动态炼钢对数据的需求。本系统主要完成实现了的生产管理,包括生产作业状况显示和传送等;并对吹炼开始、吹炼结束等状态进行跟踪;能够对相关的数据进行采集,并进行存储、记录;实现了对主料和辅料的计算及管理;实现了对废钢、生铁的配比及称量的管理;能够打印各种报表和记录;能够对转炉的作业时间进行管理;实现了与连铸机、化验室等计算机通讯。

3、国内外现状对比分析

为了提高产品的产量和质量,扩大品种,降低成本和消耗,稳定生产工艺,使用计算机控制生产比其他的流程更为必要,故在钢铁工业,转炉是首先使用计算机控制的机组。目前在国外转炉普遍采用了计算机控制,国内从20世纪70年代开始对转炉计算机控制进行了大量的实验研究,取得了可喜的成果。目前,国内的几家钢厂的转炉在不同的规模上实现了计算机控制。进行生产过程的计算机控制十分必要。转炉炼钢为紧凑型生产,因此引入高性能计算机控制系统是提高产量和质量的必要条件,为此我们选用了静态模型和动态模型。

4、主要的特点、特征

(1)基础级到计算机级数据传输程序设计:50吨转炉数据传输的控制程序通过使用西门子公司专用的编程软件STEP7,并采用LAD、CSF、STL三种灵活的方式编制而成。整套控制程序采用模块化/结构化编程方法:控制程序分为若干控制部分,每一部分的控制程序及数据分别编制在不同的

FC、FB以及DB程序块中,并由主程序OB1在每次扫描周期中依次调用来实现各自的控制功能;此外,在每一个程序块中,加以详细的注释以进行说明。这种编程方法使得程序的查阅、功能的扩充及修改变得更加容易,大大增强了程序的灵活性、可读性、实用性和维护性。

(2)炉气分析系统通过对转炉炉气(如CO、CO2、N2、O2Ar等)进行分析,实现对冶炼进程的检测。

(3)数据传输控制系统中的监控系统,具有数据录入、显示、传送、自诊断/报警、历史趋势记录等功能,为动态炼钢提供了正确无误的数据和对原始数据的记录功能。

5、关键技术

(1)氧枪精确定位控制:

在转炉炼钢生产中,基础控制级的氧枪定位的精确性直接影响吹炼终点的钢水温度和碳含量,同时,对生产安全和炉龄、枪龄也有很大的影响。因此,我们将氧枪定位作为一个重点技术问题解决,硬件上采用德国TURCK增量型编码器和西门子FM450高速计数模板配合,完成氧枪位置信号的采集。定位数据的处理采用点线结合的方法,对于极限位、待吹位、开氧/闭氧位、变速位等需精确定位的关键点,采用10次往返计数值加权平均的方法,以抵消提升加速和下降加速引起的卷扬钢绳弹性形变所造成的定位误差。对于纵轴线上的枪位显示数据,则采用自动定量补偿和人工校准相结合的方法予以处理:即当氧枪提升和下降的过程中,在编码器读数的基础上,分别加或减一个补偿量,这个补偿量是对氧枪1000次往返读数与实测枪位误差的统计处理结果,用这一数据补偿,在氧枪的工作行程上,可以达到+/-2CM的定位精度,完全能够满足枪位指示的精度要求。另外,为提高系统的可靠性,通过MMI设置了枪位校准按钮,当控制误差较大时,可以把氧枪下降到校准点,按下校枪按钮进行软手动校枪,此时定位系统自动初始化,恢复设定精度。

枪位计算公式如下:

L升=(W+M-N升)×(3.1416×D)÷S

L降=(W+M+N降)×(3.1416×D)÷S

其中:

L升:提升过程实际枪位

L降:下降过程实际枪位

W:计数模板当前计数值

N升:提升过程补偿量

N降:下降过程补偿量

M:校准点初始计数读数

S:编码器每周脉冲数

D:提升装置卷扬辊直径

(2)炉气分析系统:

炼钢厂四号转炉动态炼钢炉气分析系统分为三个部分,即EMG模块、SPS模块和图表站。其中EMG模块运用于DOS下,主要实现数据的分析;SPS模块运行于UNIX下,主要用来采集控制阀(气体阀)的参数;图表站用来实现气体含量的显示。

转炉动态炼钢系统炉气分析采用俄罗斯EMG-20-1型飞行时间质谱仪,EMG-20-1是一种时间质朴仪,专为记录炼钢转炉或其它冶炼过程所排放气体的质谱图并同时分析其中多个成分含量而设计。它属于过程质谱,能对转炉排出的烟气进行实时、连续监控,从而达到优化工作参数,对冶炼工艺和设备进行监控、管理,完善工艺过程的目的。

EMG-20-1质谱仪于202_年1月初开始安装。质谱仪安装在转炉的超净化房间,采用真空泵将炉气吸入质谱仪进行分析。质谱仪在气体到达后0.3S的时间内将炉气分析出来,其中包括CO、O2、CO2、H2、N2、Ar六种气体。

质谱仪的原理是将采集到的炉气气体样品引入电离区,通过电子撞击,电离原子和分子以形成带正电荷的离子。经过固定电势的加速电场,具有相同初始功能的离子被抛出。按照离子质荷比的不同,在无场的漂移空间离子得以分开。离子的分离依靠离子在无场漂移区的飞行时间与其质荷比的相关性。在具有相同功能的情况下较轻的离子较之较重的离子具有更高的速度并能较早到达检测器。通过质谱仪在时间刻度上的图谱记录和对这些数据的处理可以确定混合气体的成分及百分比含量。现在根据分析的CO的含量可以来指导转炉的煤气回收,根据H2的含量可以判定氧枪是否漏水。

飞行时间质谱仪的反射器,加长了离子的飞行时间,减少了由离子源环境引起的离子初始能量分散的问题,从而改进了分辨能力和灵敏度。在反射器中离子借助静电离子透镜折回,具有同等质量的离子的飞行时间得到校正,聚成离子束。在开始具有较高速度(能量)的离子通过了较长的飞行路线,所以和较慢的离子到达检测器的时间相同。

(3)静态控制模型:

静态控制模型的主要任务是根据原料的条件寻找最佳的原料配比,并根据已知的配料确定冶炼的方案。转炉静态控制模型是转炉炼钢计算机终点控制的核心,其精度直接影响到终点钢水碳含量与温度同时命中率的高低。依据建立模型方法的不同,静态控制模型有理论型、统计型和经验型。炼钢厂50吨转炉,采用经验型,构成炉气分析终点控制静态模型。该模型建立在炉气分析数据的基础上,实现终点控制。主要终点控制的参数为:O、C、Mn、P、温度等。

(4)动态控制模型:

转炉动态控制模型则是对静态控制模型精度的补偿。根据物料平衡、能量平衡、化学动力学、化学热力学等理论,以及炉气分析结果建立脱C速度计算模型、温度变化计算模型、其他元素变化计算模型等,采用增量校验技术和神经网络技术实现对分析结果延误的矫正和系统误差的消除,提高转炉的终点命中率。

动态控制模型主要由炉气定碳模块、温度预报模块、喷溅预报模块、冷却剂控制模块构成。模型的自学习、自适应功能的实现是提高模型精度和使用性的关键。根据具体方式的不同,模型对误差的处理方法大体又可分为数值处理方法和人工智能方法两类。

数值处理方法:T.Hara[1]将每个预测模型都表示为

y'=F(x)+△a

式中,学习项△a在每炉喷吹结束后及时学习实际数据,并预测下一炉y-F(x)值。

另外,还可采用动态控制模型和反馈计算模型,其中反馈模型基于炉气分析结果,分析动态模型的误差趋势,并根据相应的规则确定反馈量,从而达到调整动态模型误差的目的。

人工智能方法:

人工智能方法模拟了人类专家的思维与决策过程,它可以引进人类经验并提高模型弹性,从而弥补传统控制模型的部分缺陷和不足。

(5)管理功能:

炼钢生产是物流和信息流密集的生产过程,保持物流和信息流的顺畅,是生产管理的重要环节,转炉动态炼系统为过程级控制,信息采集、处理功能强大的监控软件,为实现部分过程级控制功能提供了可能,基于这一情况,在自控系统中开发了辅助管理功能。这一功能主要侧重两个方面:

生产数据采集和上传:实现这一功能的基础是构建了高速的通讯网络,实现了全线数据的完整采集,然后通过网络接口上传给炼钢厂生产管理的局域网。炼钢厂4#转炉系统包括三个子系统:转炉本体子系统,转炉煤气回收子系统,转炉余热利用子系统。采集上传的数据为车间和炼钢厂两级生产管理和组织调度提供依据,也为进一步挖潜增效和优化工艺提供了支持,有效地提升了生产管理的水平。

操作指令记录和设备状态记录:在一个复杂系统的故障分析和责任确认中,必须有完善的原始数据记录作为依据,用于分析故障当时的现象和设备状态,找出故障的真正原因,从根本上解决问

题,避免同类故障的重复,减少停机时间,这一功能的应用,间接的成果在于,随着生产的持续进行,故障会逐渐减少。

6、结束语

据该系统投运近一年来的实际效果看,该动态炼钢控制系统设计合理,控制先进,功能丰富,运行安全稳定可靠,很好地完成了转炉的过程级控制,确保了生产的顺行,取得了极好的经济效益。该自控系统具有一定的自扩展、自学习功能,在本行业及其它相关行业具有很高的推广价值。进入正常的生产后,该系统仍然暴露出了一些问题,如:系统中个别设备的控制功能及网络通讯能力还需要根据生产要求做进一步修改、补充、完善。只有根据生产中的实际问题,进一步修改、完善软/硬件,以最大限度满足生产的需要,才能使系统更加趋于完美。

参考文献 《炼钢工艺学》

第四篇:连铸机机型[范文模版]

连铸(全部)考试题——想过的进

五种常见的连铸机

1.立式连铸机 2.立弯式连铸机 3.弧形连铸机 4.椭圆形脸主机 5.水平连铸机

立式连铸机 易生产小断面铸坯 布置方式:从中间包浇注刀切割设备都在同一直线上,整个设备都设在地上或地下。

特点:1占地少,设备紧凑,高温铸坯无弯曲变形

2钢水中的非金属夹杂,气泡等易上浮,钢水比较干净,留在坯中的夹杂物分布均匀

3高温铸坯无弯曲变形,铸坯表面或内部裂纹少 4适合生产优质钢,合金钢,对裂纹面干的钢种 5二冷区的设备及夹辊等装置结构简单维护方便 6设备高投资大,设备的维护和铸坯运输困难

弧形连铸机 应用广 布置方式:采用某一曲率半径的弧形结晶器,其二冷区及拉矫装置在该把安静的1/4圆弧上,铸坯在结晶器内凝固时就开始弯曲,带液芯的铸坯在1/4圆弧上运行并接近1/4圆弧处,拉矫机之前完全凝固。

特点:1铸机高度明显下降,为立式的1/3,投资减少 2铸坯的静压力小,鼓肚变形小,铸坯质量好 3铸坯经弯曲矫直易产生裂纹

4铸坯内夹杂物分布不均,集中在内弧侧 5加长机身容易,可高速浇铸,生产率高 6设备复杂,维修困难

7加大圆弧半径或多点矫直以减少铸坯的变形应力 8采用直结晶器(为改善铸坯质量)

原因:铸坯出结晶器有2-3M的直线段,多点弯曲或逐渐弯曲多点矫直直线段能促使夹杂物上浮,降低了夹杂物的不均分布,使铸坯质量上升

关于连铸机的概念 台数:凡是共用一个盛钢罐浇铸一流或多流铸坯的连续铸钢设备成为一台连铸机 机数:凡是有独立的传动和工作系统,当他机出现故障时,本机组能正常工作,这样的一组连铸设备成为一个机组

流数:一台连铸机能够同时浇铸铸坯的根数

液相深度:指从结晶器液面开始到铸坯液相凝固终了时的长度。

冶金长度:由最大拉速确定液相深度,从结晶器液面到第一对拉辊为止。铸机长度:从结晶器液面到最后一对拉矫辊长度。

盛钢桶:又称钢水包,钢包,大包。适用于盛接钢水并进行浇注的设备,也是进行炉外精炼的设备。

盛钢桶:又称钢水包,钢包,大包。适用于盛接钢水并进行浇注的设备,也是进行炉外精炼的设备。

中间包:位于盛钢桶和结晶器之间,用于钢水浇铸的设备。中间包作用:1减压稳流,减小钢水静压力,使注流稳定 2去渣,利于夹杂物上浮,净化钢液 3分流,把钢水分配给每个结晶器

4储钢,储存一定量钢水,换钢桶时不会停流

5进行中间包冶金,把部分炉外精炼手段拿到中间包来完成

A冶金净化,防止二次氧化,保温,使夹杂上浮B精炼功能,成分微调

中间包内衬

1具有耐侵蚀冲刷能力

绝热层:紧贴钢板采用石棉板砌,一般在10mm,或保温砖轻质浇注料 永久层:粘土砖,厚度30-40mm 工作层:冷包:用绝热板砌筑,内壁30mm厚,底厚40mm,在绝热板遇永久层间,先填充河沙,除水口外其他地方不用烘烤,多以这种中间包又叫冷包。填河沙的目的:耐火砖变膨胀时能得到缓冲,有隔热作用,并且中间包拆砌方便,对永久层没有伤害

2冷包优点:除水口外不用烘烤,节省了能耗,加快中间包周转,保温性能好,降低了出钢温度,清理砌筑方便,化简了操作

3工作层采用普通耐火砖砌筑,为减少侵蚀和冲刷涂一层耐火泥,一次一涂 耐火泥作用:增加中间包的使用寿命,更换迅速,便于情理,减少耐火砖的使用 为什么说结晶器是连铸机的心脏?

结晶器是一个水冷的钢锭模,钢水在结晶器中冷却,初步凝固成型,并且有一定的坯壳厚度,而这一过程是在坯壳与结晶器壁连续相对的运动下完成的,所以形象的成结晶器是连铸机的心脏 特点:1良好的导热性和刚性 2质量小,以减小振动式的惯性力

3结晶器内表面的耐磨性好,提高其使用寿命 4结构简单,便于制造,维护,更换

结晶器参数

1结晶器长度:取决于坯壳最小安全厚度,通常大断面>15mm,小断面>8-10mm,一般在700-900 但是坯壳厚度海域拉速和冷却强度有关,因此结晶器长度与此页有关 过长:无异于坯壳的增厚 过短:

倒锥度形成原因及定义和影响

1定义:结晶器内腔纵断面尺寸,做成上大下小,形成一个锥度成为倒锥度 2原因:钢水在结晶器中凝固成一定形状,厚度的坯壳,随着钢坯下移,温度不断下降,铸坯体积收缩,若没有倒锥度,铸坯与器壁间形成气隙降低了冷却效果,使坯壳增厚变慢,并在钢水静压力作用力下产生鼓肚变形裂纹甚至漏钢,所以结晶器内腔应做成倒锥度

3影响:过长:增加拉坯阻力,引起横裂,甚至拉断 过小:气隙产生,铸坯变形,纵裂,漏钢

结晶器震动目的和类型

1目的:防止凝固过程中与铜板粘结而发生粘挂导致拉裂或拉漏事故 2类型:a同步震动b负漏脱式振动c正弦振动d非正弦振动 3正弦振动特点:应用广

a铸坯与器壁始终处于相对运动状态见笑了粘钢的可能

b结晶器向下震动时有一小段负滑脱,起到了强制脱横,并使微裂纹焊合 c速度转变缓和,加速度小,冲击了小易实现高速震动 d结构简单,制造维护方便,铸坯质量好

结晶器震动的参数 1振幅:结晶器从最高点到最低点所移动的距离,振幅越小,越有利于液面稳定,浇铸越好控制 2负滑脱率:a=(Vmax-V粒)/V粒x100% 3周期:上下震动一次的时间

4频率:单位时间结晶器震动的次数

结晶器电磁搅拌,二冷区,凝固末端电磁搅拌的作用

1结晶器电磁搅拌的作用:A均匀钢水温度,减少钢水过热度 B清洗坯壳表面的气泡,夹杂等提高铸坯的质量 C有利于气泡,夹杂物的上浮,提高钢液的纯净度 D打碎树枝晶,增加等轴晶,提高铸坯内部质量

2二冷区电磁搅拌作用:扩大等轴晶带,细化晶粒,减少中心的疏松偏析,使夹杂横向均匀分布

3凝固末端的电磁搅拌作用:使富含溶质元素的糊状钢液分散在周围区域,降低偏析,疏松缩孔,获得宽大等轴晶带

钢结晶和凝固的区别

1结晶与凝固同时发生-由液态到固态,既有联系又有区别

2洁净室金属学角度出发,研究熔融金属中晶核的形成,长大,及由此产生的结晶组织

3凝固是从传热原理角度出发,研究铸坯不同部位的凝固过程,凝固速度及伴随发生的物化现象

选分结晶成分过冷

1选分结晶:合金元素在固相中的溶解度小雨在液相中的溶解度,因此凝固时固相中分配的浓度要小于液相,在结晶器前沿会有溶质大量析出并聚集,固相中的溶质浓度小于原始浓度,这种现象称为选分结晶又称选择结晶或液析 2成分过冷:凝固前沿,固液相相区,过冷度减小的现象

犹豫选分结晶,在凝固前沿,溶质成分聚集,使得溶质浓度增加,导致此处的过冷度降低,而远离此处的过冷度仍较高,当过冷度较小时,晶粒规则生长,表现为凝固前沿平滑的液相推进,当过了高度较大时,凝固前沿跳跃式向液相推进,形成树枝晶

宏观偏析定义 危害 控制措施

1定义:钢水凝固时,钢水的流动将凝固前沿,富含溶质元素的钢液带到末凝固区域,使未凝固的钢水的溶质浓度增加,导致铸坯横截面上最后凝固部分的溶质浓度远高于原始浓度,使铸坯内部溶质元素分布不均匀,称之为宏观偏析 2危害:使铸坯各部分的性能不均,降低了成材率,甚至钢材报废 3控制措施:A加快钢水凝固速度 B合适断面的铸坯 C控制钢水的流动 D电磁搅拌

E工艺参数控制 F控制S.P含量

凝固夹杂的形成过程控制方法

1形成过程:犹豫选分结晶溶质元素在凝固前沿聚集主要包括金属元素(Me)和非金属元素(X)当浓度高时会发生反应[Me]+[X]=[MeX],反应物增多,并聚集成为夹杂物,夹杂物部分上浮,未上浮部分在钢种成为凝固夹杂 2控制方法:A尽量使夹杂物上浮

B控制夹杂物形态,若以片状或网状存在,危害很大,若以颗粒都很小的球状且分布均匀则危害很小

气隙的形成原因及对铸坯的影响

1形成:新生的高温坯壳发生6-7的相变引起坯壳收缩,迫使坯壳离开器壁形成气隙,离开器壁的坯壳散热条件变差,开始回热升温,甚至凝固前沿部分熔融,使坯壳变薄强度下降,静水压力使其再次贴紧器壁,于是又产生收缩,迫使坯壳再次离开器壁,气隙再次形成,这样往复2-3次,坯壳达到一定厚度,并完全脱离器壁,形成稳定气隙 影响:表面产生裂纹或凹陷

小钢锭结构

在二冷区,由于冷却不均,是局部传热快的区域的柱状晶优先生长,当两边的柱状晶相连,或由于等轴晶下落被柱状晶捕获时,就会出现搭桥现象,桥下的钢水凝固收缩时得不到桥上钢水补充,形成了疏松和缩孔,并伴有严重的偏析,很像小钢锭的结构,这种美隔50-100mm就会出现一个凝固桥的铸坯结构成为小钢锭结构

凝固结构的控制

1等轴晶的特点:组织致密,强度,塑性,韧性都较高,加工性能高,成分结构均匀,无明显的各向异性2柱状晶的特点:A柱状晶主干较纯,枝间偏析严重 B在柱状晶交界处存在着沉积夹杂

C柱状晶生长迅速,易形成穿经结构,影响钢的致密性 因此尽量控制柱状晶带,发展等轴晶带

采用措施:A电磁搅拌:冲断枝晶,成为形核质点 B加速凝固工艺:降低热度,加速凝固,加带钢,碎钢 C加入形核剂:加入固体形核剂

满足:在刚睡中为固态,不能分解为元素,稳定的存在于凝固前沿,与钢水润湿

第五篇:连铸机用油推荐

连铸机用油推荐

炼钢厂连铸设备的功能主要是将钢水通过冷却形成固体的钢坯,其整个过程设备处于恶劣的环境中,其生产工况有高温、多尘、水淋、低速重载等特点。实践证明,只有高质量的润滑油、脂才能很好的满足这些润滑工况。如扇形段的轴承外部温度一般在180~260℃之间,要求润滑脂在高温下不结焦,不硬化,防止堵塞润滑脂输送管道和轴承卡死。异型坯连铸是在低速重载的条件下进行的,对润滑脂的极压性能有一定的要求。

炼钢厂连铸设备的功能主要是将钢水通过冷却形成固体的钢坯,其整个过程设备处于恶劣的环境中,其生产工况有高温、多尘、水淋、低速重载等特点。实践证明,只有高质量的润滑油、脂才能很好的满足这些润滑工况。

如扇形段的轴承外部温度一般在180~260℃之间,要求润滑脂在高温下不结焦,不硬化,防止堵塞润滑脂输送管道和轴承卡死。异型坯连铸是在低速重载的条件下进行的,对润滑脂的极压性能有一定的要求,但一般极压添加剂,在高温下分解成S、N、P等元素的气体,失去原有的极压性能,不但污染环境,而且造成设备腐蚀。无机物添加剂,如硼酸盐和轻钙等填料,虽然高温性能很好,但有其致命的缺点:灰分高,高温分解造成管线堵塞。

因此,在异型坯连铸机的二冷段及拉矫等部位,推荐使用长城牌FPNR润滑脂,该脂在邯钢、包钢、广钢、沙钢等单位有成功的应用实践。

长城牌主要连铸机用润滑脂有:

长城连铸机润滑脂:由复合锂皂稠化优质矿物油、添加极压抗磨、抗氧防锈等多种添加剂而制成。它具有较高的承载能力、优良的泵送性、特别适用于各种机械设备的集中供脂润滑系统。经评定分析与使用表明,可用于各种规格的连铸机摩擦部位的润滑。

长城聚脲型连铸机润滑脂:长城JZEP脲基润滑脂,适用于钢厂连铸设备的结晶器、弧形辊道、弯曲辊道轴承等的润滑。自202_年4月在珠钢CSP连铸机上机使用到现在,从未出现结碳、堵塞管路及乳化现象;且泵送性能良好,轴承拆检中供脂到位、脂量饱满;轴承等部位润滑状况良好。长城复合铝基高温连铸机润滑脂:由于采用精制原料和先进的工艺使产品高温性能有较大提高,滴点可达300℃以上。加入新型添加剂提高了高温抗氧性能,有效地防止润滑脂高温氧化和结焦,在宝钢连铸设备已经使用了9年,取得了良好的效果。

长城FPNR润滑脂,优良的高温性能,滴点可达250℃以上;优良的抗水性能,憎水性强,水基本上不能溶入脂中;油膜厚度大,油性好,能保证在摩擦副间形成良好的润滑膜;优良的机械安定性,在受到剪切后,脂的稠度不变化。推荐应用在板坯、异型坯、方坯连铸机的二冷段、拉矫及输送辊等部位。在邯钢、广钢、首钢、上钢三厂特钢厂使用性能良好。

其他炼钢用油: 液压系统中,普通液压系统:可选用长城卓力HM抗磨液压油,伺服系统:可选用长城高清净度液压油,拉矫机液压站:可选用长城抗燃液压油(水-乙二醇或合成酯),否则在泄漏时可能引起火灾,发生安全事故。结晶器:推荐选用长城结晶器油 天车齿轮:可选用长城得威CKD齿轮油;输送辊道减速机:可选用长城CKC齿轮油。油气润滑装置:长城油气润滑油。

连铸机操作规程(最终定稿)
TOP