不锈钢连铸生产工艺与设备Word格式.docx
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经过精炼的温度、成分均已合格的不锈钢钢水送至钢水接受跨,280/80/20t起重机将盛满钢水的钢包放置到钢包回转台上,连接好钢包滑动水口液压缸和钢包下渣检测装置接线,测量钢水温度后,钢包加盖,钢包回转台旋转180°
,把钢包运送到处于浇注位置的中间包小车的上方。
钢包下降至浇注位置,并由长水口夹持装置接上保护套管。
浇注平台上有两辆中间包小车,每辆小车上有一只中间包以实现快速更换。
每辆小车都装有提升和称重装置,每辆小车都可以在浇注位和各自的停车位间往返移动。
每个中间包小车停车位都有一个中间包预热站和一个浸入式水口预热站。
从钢包到中间包的钢流由装在钢包底部的滑动水口控制,钢包底部装有下渣检测装置。
开启钢包滑动水口后,钢水经过钢包到中间包之间的保护套管流入中间包,待中间包内钢水液面上升至一定高度后,投入覆盖渣。
中间包钢流控制系统采用整体内装式浸入式水口和塞棒控制机构,并带有事故切断闸板。
当自动开浇系统启动后,中间包塞棒自动打开,钢水通过浸入式水口流入结晶器。
结晶器内的钢水上升到一定高度后,人工加入保护渣。
在自动开浇系统的作用下,结晶器振动装置和拉坯辊自动启动,在结晶器内已形成坯壳的铸坯在引锭杆的带动下缓缓拉出结晶器和足辊段,进入铸坯导向段。
结晶器液面自动控制装置不断调节中间包塞棒的开度,使结晶器内的钢液面保持稳定的高度。
结晶器内装有漏钢预报装置,一旦发生坯壳与结晶器铜板的粘连,该装置发出报警信号,人工判断后,手动或自动降低铸机拉速,防止拉漏。
铸坯二冷导向段由直线段、弯曲度、弧形段、矫直段以及水平段等不同的扇形段组成,铸坯在二冷导向段中经过气雾喷淋冷却,坯壳不断加厚直至全凝固。
为使铸坯得到合适的冷却,在扇形段辊子间装有气雾喷嘴,通过二冷动态控制模型的计算和设定,由仪表和阀门系统来控制喷淋冷却的强度,以适应不同钢种和不同拉坯速度的需要。
二冷室为隧道式,其中充满着的二冷水和热铸坯作用产生的大量蒸汽,通过排蒸风机和管道抽出。
所有扇形段辊子都采用分节辊形式,上下框架用四个液压缸连接在一起,必要时可遥控调节铸坯的厚度和锥度。
扇形段可以通过起重机从浇注平台上方吊出更换。
第3个扇形段即第1个弧形段装有铸流电磁搅拌装置(S-EMS),平时一直通水冷却,当浇铸铁素体不锈钢板坯时,为了消除粗大的柱状晶,增加等轴晶,S-EMS装置通电形成磁场,对板坯液相穴中的钢液进行搅拌。
直线段以下的弯曲段中装有一组小径辊,经过7个弯曲点,将板坯逐渐弯曲到铸机的基本半径。
其后是半径恒定的弧形段,然后铸坯进入半径逐渐增大的矫直段,以保证凝固中的铸坯矫直应力不超过极限值。
经过9个矫直点,铸坯进入到水平段。
在水平段部分应用动态轻压下技术,根据在线模型对铸坯的凝固末端施加一定的压下量,减小铸坯的中心偏析。
开浇前,浇铸平台上的引锭杆小车开到结晶器旁,将引锭杆从上部送入结晶器。
开浇后,引锭杆起牵引铸坯的作用,引锭头前部为爪式结构,可以方便而可靠地脱锭。
引锭杆尾部出了水平扇形段后,由卷扬机系统牵引提升,与拉坯速度同步。
引锭杆与铸坯脱离后被快速提升回到引锭杆小车上,在引锭杆通过浇铸平台的开口处装有保险装置,以确保引锭杆在提升过程中的安全。
铸坯出了最后一个扇形段后,从切前辊道进入装有火焰切割机的切割辊道。
带有铁粉火焰切割机将铸坯切割成预定的长度,铸坯长度由火焰切割机上的长度测量装置测出。
除了正常定尺切割外,火焰切割机还要对铸坯的头部、尾部以及试样进行切割,切割长度优化模型还会对最后一段铸坯进行优化计算,使丢弃的切尾最少。
切成定尺的铸坯经过出坯辊道在去毛刺辊道上由去毛刺机去除两端的毛刺,再由喷号机在铸坯的前端喷上板坯编号。
经过铸坯质量判定模型判定和人工目视检查认定为无缺陷的铸坯通过横移小车、输送辊道和辊道称量直接送到热轧的板坯库。
铸坯质量判定模型判定有缺陷或人工目视检查认定有缺陷需要修磨的铸坯用出坯跨30t板坯夹钳起重机吊运下线到铸坯冷却区堆垛冷却或放入保温坑内缓冷。
冷却到一定温度的铸坯由板坯夹钳起重机送到修磨区进行检查、翻坯,需要修磨的铸坯再吊到修磨机上进行完全修磨或局部修磨。
较小规模的修磨还可用手持式砂轮机人工修磨。
修磨完毕后经检查已无缺陷的铸坯再用板坯夹钳起重机吊运到输送辊道上经称量送往热轧板坯库。
5.3连铸机主要技术参数
表5-8板坯连铸机主要技术参数
序号
项目
单位
技术参数
1
连铸机机型
直弧型
2
基本半径
mm
8636
3
弯曲点数
7
4
矫直点数
9
5
结晶器长度
900
6
直线段长度
2571
机身长度(冶金长度)
24501
8
台数×
流数
台/流
1×
板坯厚度
180、200
板坯宽度
750~1600
定尺长度
m
8~13.6
10
连铸机速度范围
m/min
0.25~2.5
11
连铸机工作拉速
Max.1.6
12
钢包支承方式
钢包回转台
13
中间包钢流控制
塞棒
14
结晶器调宽
在线热调宽
15
结晶器振动装置
共振式板弹簧导向液压振动
16
切割装置
氧气+天然气+铁粉切割
17
引锭杆装入方式
上装(顶入)引锭杆
18
出坯辊道辊面标高
+800
19
浇注平台标高
+12130
5.4连铸机主要设备及特点
连铸机的主要设备组成如下所述,其中电磁搅拌装置、火焰切割机加铁粉装置等属不锈钢连铸机的专用设备。
1)钢包回转台为蝶形、整体回转、两承载臂可单独升降,两个承载臂上配有压力传感器。
回转台上设有钢包加盖装置。
2)钢包下渣检测装置电磁式,安装在钢包滑动水口周围的耐火材料内。
3)中间包为直槽型,内有挡渣墙和堰。
4)中间包钢流控制装置
不锈钢钢流控制装置采用塞棒和事故快速切断闸阀系统。
浸入式水口为内装整体式。
结晶器液面检测装置为涡流感应式,结晶器液面控制精度±
3mm。
5)中间包车为半龙门自走式,具有走行、升降、横向微调对中以及称量等功能,在中间包车上还设有中间包连续测温装置。
中间包车行走由电动(VVVF)驱动,升降和横向微调由液压驱动。
6)每台连铸机各有两个中间包和浸入式水口预热站,每个预热站各设两支主烧嘴,燃料为天然气。
7)钢包长水口夹持装置的夹持动力为液压,安装在靠近回转台一侧的浇注平台上。
8)直结晶器可在线自动热调宽,长度900mm,宽面1对足辊,窄面2对足辊。
9)结晶器液压板弹簧振动装置的驱动液压缸为比例阀闭环系统控制,可实现结晶器的正弦曲线与非正弦曲线运动,并且可灵活地选择振幅及振频。
10)结晶器漏钢预报装置热电偶式,预计检出率90%,预计成功率98%。
11)铸坯导向系统采用小辊径、分节密排辊、液压夹紧扇形段,由直线段、弯曲度、弧形段、矫直段和水平段组成。
为了快速更换扇形段,设有扇形段更换导轨,除了直线段和弯曲度外,其余扇形段可用起重机通过吊具沿轨道从浇注平台开孔吊出或吊进。
12)辊缝测量仪可以测量内外弧辊缝、外弧辊面弧度、辊子转动情况、喷嘴堵塞情况等。
13)不锈钢连铸机的铸坯导向段设置铸流电磁搅拌装置(S-EMS),直接安装在不锈钢连铸机铸坯导向段第3段内弧上部框架上。
14)引锭杆从结晶器上口插入,引锭杆车走行速度0.6~30m/min,引锭杆车轨距3m。
15)火焰切割机切割气源为天然气和氧气,不锈钢板坯切割还需加铁粉助熔。
16)不锈钢去毛刺机为BWG振动摆动型,去毛刺时间90sec,去毛刺温度900º
C。
17)选用涂料喷号机,喷号位置为板坯的前端面。
18)出坯辊道包括切前辊道、切割机下辊道出坯辊道等组成,辊面速度0~30m/min。
19)不锈钢连铸机设一台横移小车,将不锈钢板坯从连铸线横移到输送辊道上。
20)在横移小车后面,每台连铸机均设有一台铸坯称重台,布置在输送辊道的下方,称量精度±
0.2满量程。
21)横移小车后面的输送辊道与热轧厂的热装辊道或下线辊道相连接,不锈钢连铸机辊道中心线上的横移小车后面还有一段不锈钢卸坯辊道。
22)不锈钢铸坯冷却修磨区包括翻转检查台架、铸坯缓冷坑、板坯过跨车、板坯离线称量装置、修磨机及修磨机除尘设备。
23)中间包维修设备主要包括:
中间包冷却台、中间包倾翻台、废渣运输车、中间包工作层喷涂机、中间包修砌拆装台、中间包干燥站、滑动水口维修装置、搅拌机、中间包内胎模、振动器等,另外在中间包维修区还设有耐火材料存放区、耐火材料干燥房及中间包滑动水口及塞棒维修区。
5.5先进技术的采用
为了提高连铸机的产量,改善铸坯的表面质量和内部质量,生产无缺陷铸坯,在不锈钢板坯连铸机上采用了一些适用的工艺技术和装备,详见表5-7。
表5-7连铸机采用的主要工艺技术和装备
序号
连铸工艺设备
减少
夹杂物
提高表面质量
提高内部质量
提高
生产率
备注
钢包下渣检测
全程无氧化浇注
增大中间包容量
优化中间包设计
中间包连续测温
优化浸入式水口的几何形状
中间包水口事故闸板
低过热度浇铸
直结晶器
结晶器状态检测
结晶器在线热调宽
结晶器漏钢预报
自动开浇
结晶器液面自动控制
优化结晶器及铜板设计
共振式结晶器液压振动
二冷控制
多点弯曲多点矫直
小辊径、密排分节辊布置
20
多支点支撑辊设计
21
辊缝测量
22
动态轻压下
23
铸流电磁搅拌
用于铁素体不锈钢
24
上装引锭杆
25
在线远程快速调节扇形段辊缝
26
板坯质量判别系统
27
最佳切割长度优化
28
快速硫印和低倍检验
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