现代连铸技术Word文件下载.docx
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高度进一步降低;
7)、水平:
设备布置在水平线上,高度很低,用的不多。
4、与模铸相比,连铸生产有哪些特点?
(1)简化了生产钢坯的工艺流程,节省了大量资源
(2)节省大量能源
(3)提高了金属收得率和成材率
(4)改善了劳动条件,提高了生产率30%
(5)提高了铸坯质量
5、连铸机主要设计参数有哪些?
弧形连铸机的主要参数:
铸坯断面;
拉坯速度;
曲率半径;
连铸机流数
6、影响拉坯速度的因素有哪些?
1)钢水温度↑→vc↓
2)钢的高温强度大→vc↑
3)断面形状尺寸(冷却面积不同→冷却速度不同)
4)连铸新工艺(如:
吹氩搅拌、伸入式水口、保护渣浇铸),铸机精度等
7、怎样计算结晶器内坯壳的厚度及坯壳增长速度?
厚度经验公式:
mm/min
钢水的凝固速度:
8、什么是冶金长度?
怎样计算冶金长度?
影响冶金长度的因素有哪些?
冶金长度:
指铸坯的液相芯长度,是从结晶器内钢水液面开始到铸坯完全凝固所走的路程
影响因素:
H↑→Le↑;
V↑→Le↑;
冷却强度↑→Le↓(但有限)
有些钢种(合金钢)冷却强度不能太大
9、什么是连铸机的基本圆弧半径?
推导单点固相矫直时铸机半径的计算公式。
弧形连铸机的半径指:
铸坯弯曲时的外弧半径,m
a)冷却长度大于或等于冶金长度
冷却区总长度LC(从液面到第一对拉矫辊间的弧线长度)(弧形铸机)
b)控制弧形铸坯矫直时所允许的表面延伸率
矫直时,内弧表面受拉,外弧表面受压,
(设中心线长度不变),内弧表面延伸率为:
c)按铸坯进入拉矫机的表面温度不低于800℃来确定
铸坯表面温度与凝固时间关系:
按以上几方面的计算结果,使铸机半径大于或等于其中的最大值。
另外:
可按铸坯厚度的若干倍来初步计算铸机半径:
10.推导液心多点矫直时矫直半径的计算公式
依据:
坯壳内表面的延伸率控制在允许的范围内,否则出现内裂。
坯壳内表面延伸率εn计算
现在很多人认为[ε]2=0.15—0.2%
直弧型铸机弯曲也应按上式计算。
11.解释连铸机的“台”,“机”,“流”的概念。
1一台连铸机:
凡共用一个盛钢桶且能同时浇铸一流或多流铸坯的一套连续铸钢设备,称为一台连铸机。
2机组:
一台连铸机中具有独立的传动系统和工作系统,且当其它机组出事故时仍可照常工作的一套连续铸钢设备,称为一个机组。
3流数:
对于每台连铸机,同时能够浇铸铸坯的根数,称为连铸机的流数。
如:
一机一流:
一台连铸机直有一个机组,只能浇铸一根铸坯。
多机多流:
一台连铸机具有多个机组,又分别浇铸多根铸坯。
12.说明盛钢桶回转台与浇铸车相比有哪些特点?
旋转台与浇铸车相比的优点:
1、盛钢桶更换迅速,便于多炉连浇。
2、结构紧凑,两台连铸机间跨距离小
3、基础单独,不会造成结晶器和二冷支导装置振动。
4、盛钢桶不跨越平台,安全
缺点:
1、塞棒操作的盛钢桶,塞棒随盛钢桶旋转,操作不便
2、只能为一台或两台铸机服务
3、检修可能会困难,因其在起重天车之外。
13.中间罐的作用
减压、稳流、除渣、储钢、分流
14.钢水在结晶器中的传热需要克服哪些热阻?
写出传热系数的计算公式,并说明公式中各符号的物理意义。
结晶器内的传热过程:
钢水→坯壳→坯壳与结晶器壁之间的薄层(润滑油或保护渣以及气隙)→结晶器内壁→冷却水
坯壳:
26%;
结晶器壁:
1%;
气隙:
71%;
结晶器壁与冷却水间:
2%
换热量计算公式:
Q=h(Ta-Tw)F
Ta----钢水温度;
Tw-----冷却水温度;
h-----总传热系数;
F-----面积。
α1----钢水与坯壳间对流换热系数;
δ---坯壳厚度;
λm---钢导热系数;
ecu---结晶器铜壁厚度;
λcu---铜导热系数;
α0---坯壳与结晶器壁间传热系数,气隙中α0=0.2W/(m2·
℃);
hw---水与铜壁间对流换热系数,当流速为6m/s时,hw=4W/(cm2·
℃)
15.画图说明结晶器中气隙形成的过程。
方坯板坯
16.简述结晶器振动的作用。
1、改善润滑,减小摩擦力,2、防止钢水与内壁粘结,3、改善铸坯的表面质量,4、产生粘结时,能强制脱模,消除粘结。
5、坯壳拉断时,可使其愈合。
17.画图说明结晶器振动规律的演变过程及各种振动规律的特点。
1)、同步振动规律(矩形波)(基于拉裂焊合理论)
特点:
下降时,vm=vc,上升时:
vm=3vc
①加速度大,冲击大,对设备及铸坯质量不利
②采用凸轮机构实现,振动速度与拉速严格连锁
2)、梯形波振动(基于负滑脱理论)
有负滑脱,强制脱模,有拉裂坯壳的压合作用
加速度仍然较大,并要采用凸轮机构实现
3)、正弦振动(基于负滑脱理论)
1速度规律为一余弦曲线,
2有负滑脱,拉裂坯壳压合
3加速度小,速度平稳,冲击小,可提高振动频率
4用偏心轮实现,结构简单。
4、非正弦振动(基于负滑脱理论)
1速度曲线为非正弦曲线
2负滑动时间短,有利于减轻铸坯表面振痕深度
3正滑动时间长,可增加保护渣耗量,有利于润滑
4向上运动速度小,与铸坯速度差小,减小了摩擦力,减小了坯壳中的拉应力,减小了拉裂
5有利于脱模,有利于提高拉速
18.推导结晶器正弦振动的负滑动时间
的计算公式。
负滑动概念:
当结晶器向下运动的速度大于时,结晶器里的坯壳受到压缩,这种情况成为负滑动(负滑脱)。
描述负滑动的参数较多,独立的只有两个:
负滑动率、负滑动时间。
19.什么是结晶器振动的同步模型?
写出两种同步控制模型,并分析各自的特点。
同步控制模型定义:
拉速同频率、振幅的对应关系称同步控制模型。
(1)
a为常数,见图中A线
此模型为过原点的一条直线。
NS为常数。
①f较低时(拉速低时)→tN增加,对铸坯表面质量不利。
②正滑动时间tp及tN随f↑都减小。
tp↓不利于保护渣耗量增加,不利于润滑。
(2)
①NS不为常数。
见图中B线。
优点:
f随vc变化平缓,vc下降时,tN增加不大。
(3)f=b模型
见图C线。
它为的特例(a=0),为水平线。
NS不为常数。
进一步减小了tN的变化
(4)
反向控制模型,见图D线。
①负斜率,斜率大小等于负滑动时间曲线向下倾斜的斜率。
②f随vc的增加而降低。
①tN近似为常数。
②tp随vc的增加而增加,再整个浇注过程中,获得良好、稳定铸坯便面质量,保持适宜的保护渣耗量,有良好的润滑。
20.画图说明高速浇铸时结晶器最佳振动模式。
21.画图说明结晶器非正弦振动的特点及优越性。
非正弦振动应具备的特点:
(1)在正滑动时间内,最大vm与vc之差减小,减小拉应力。
(2)在负滑动时间里,vm与vc之差较大,有利于脱模。
(3)负滑动时间较短,有利于提高铸坯表面质量。
(4)正滑动时间长,可增加保护渣耗量,有利于润滑
22.简述确定二冷支承段中辊径与辊距应考虑哪几方面的影响,写出计算坯壳鼓肚变形量的公式,并说明公式中各符号的意义。
23.二冷段各段冷却水量分配的原则是什么?
24.引锭链(杆)有几种形式?
各自的特点是什么?
分别适合哪种连铸机?
(未完待续。
。
)
25.拉矫机应满足的要求是什么?
1)、足够的拉坯力和矫直力
2)、良好的调整性能,能实现反转,拉速和结晶器振动速度连锁
3)、具有足够的强度和刚度,采用有效的冷却,防止变形
4)、适应铸坯断面变化,允许不能矫直的铸坯通过
5)、采用多辊拉矫机时,可为液芯拉矫和压缩浇铸工艺提供条件
26.写出几种拉矫机的型式,说明各自的特点及适合的连铸机。
1、凝固铸坯拉坯矫直机
(1)四辊拉矫机
三辊一点矫直
上矫直辊10不驱动,其余辊全部驱动
6、7辊布置在扇形区
结构简单,采用大节距引锭链,易于脱引锭
拉坯力有限,用于中小型铸机
(2)五辊拉矫机(广泛应用与小方坯)
•两组钳式机架、上装驱动辊、链条驱动
•气缸使横梁摆动
•第一对辊布置在切点上
•机架为箱式结构,通水冷却,辊内水冷。
2、液芯铸坯拉矫机(多辊拉矫机)
(1)小辊径(小径密排)
(2)实现液芯矫直
(3)单点或多点矫直
(4)直线段辊子有足够的逐次增加的行程,满足事故时铸坯通过。
(5)上辊单独压下或成组压下
(6)可依靠铸坯及钢水自重产生的压力实现拉坯
27.什么是液心矫直?
在连续铸钢过程中,铸坯芯部未完全凝固,仍存在液态钢水的情况下,对铸坯进行矫直的连铸|轧钢坯拉矫技术。
28.说明拉坯阻力由哪几部分组成,并对各阻力进行解释说明。
(1)结晶器内阻力F1(摩擦力,粘结力)
(2)顶弯铸坯时的阻力F2
(3)二冷支导装置中的阻力F3(包括:
轴承摩擦力;
辊或板与铸坯间的摩擦力;
鼓肚等的阻力。
(4)通过拉矫机的阻力F4
(5)其它阻力F6(包括:
切割力(与切割方式有关);
辊道阻力)
(6)引锭链或铸坯自重产生的下滑力F5(动力)
29.写出结晶器内拉坯阻力的计算公式,说明各符号的意义。
30.写出固相矫直时,矫直力矩的计算公式,说明各符号的物理意义。
假设
(1)矫直时,铸坯断面保持平面
(2)铸坯断面上,内力以中性层对称
矫直力矩为:
31.什么是压缩矫直?
说明压缩矫直的原理和意义。
32.写出压缩矫直时铸坯承受压缩力的计算公式,说明各符号的意义。
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