13 连铸.docx
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13连铸
13连续铸钢
13.1概述
钢的生产过程主要分为炼钢和铸钢两大环节。
炼钢的任务是将有关原料通过炼钢炉炼成质量合格的钢液,铸钢的任务是将成分合格的钢铸成适合于轧钢和锻压加工所需要的一定形状的固体(连铸坯或钢锭)。
铸钢作业是衔接炼钢和轧钢之间的一项特殊作业,其特殊性表现为它是把钢液转变为固体的凝固过程。
当钢液一旦凝固成固体后,在以后的轧钢过程中就不能对质量有本质上的改进了。
因此,铸钢作业对产品质量和成本有重大影响,必须予以特别重视。
连铸所用的钢水通常需要经过二次精炼。
连铸的主要设备由钢包、中间包、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却和铸坯导向装置、拉坯矫直装置、切割装置、出坯装置等部分组成,如图13-1所示。
13.1.1连铸技术的发展概况
1950年容汉斯和曼内斯曼(Mannesmann)公司合作,建成世界上第一台能浇注5t钢水的连铸机。
从20世纪50年代起,连铸开始用于钢铁工业生产。
到20世纪50年代末,世界各地建成的连铸机不到30台,连铸比约为0.34%。
20世纪60年代,连铸进入了稳步发展时期。
至20世纪60年代末,全世界连铸机已达200余台,连铸比达5.6%。
20世纪70年代,连铸进入了迅猛发展时期。
至20世纪70年代末,连铸坯产量已逾2亿吨,连铸比上升为25.8%。
20世纪80年代,连铸进入完全成熟的全盛时期。
世界连铸比由1981年的33.8%上升到1990年的64.1%。
连铸技术的进步主要表现在对铸坯质量设计和质量控制方面达到了一个新水平。
20世纪80年代末,近终形连铸的出现并投入生产。
如德国西马克的CSP和德马克的ISP,奥钢联的CONROLL、意大利达涅利的FTSRQ技术、美国蒂平斯和韩国三星的TSP等。
近年来,传统连铸的高效化生产(高拉速、高作业率、高质量)在各工业发达国家取得了长足的进步,特别是高拉速技术已引起人们的高度重视。
通过采用新型结晶器及新的结晶器冷却方式、新型保护渣、结晶器非正弦振动、结晶器内电磁制动及液面高精度检测和控制等一系列技术措施,目前常规大板坯的拉速已由0.8~1.5m/min提高到2.0~2.5m/min,最高可达3m/min;小方坯最高拉速可达5.0m/min,使连铸机的生产能力大幅度提高,生产成本降低,给企业带来了极大的经济效益。
高速连铸技术在今后仍会继续发展。
我国是研究和应用连铸技术较早的国家之一,早在20世纪50年代就已开始探索性的工作。
改革开放以来,为了学习国外先进的技术和经验,加速我国连铸技术的发展,从上世纪70年代末一些企业引进了一批连铸技术和设备。
例如1978年和1979年武钢二炼钢从前联邦德国引进单流板坯弧形连铸机3台,在消化国外技术的基础上,围绕设备、操作、品种开发、管理等方面进行了大量的开发与完善工作,于1985年实现了全连铸生产,产量突破了设计能力。
首钢在1987年和1988年相继从瑞士康卡斯特公司引进投产了两台八流小方坯连铸机,宝钢、武钢、太钢和鞍钢等大型钢铁公司也从国外引进了先进的板坯连铸机,这些连铸技术设备的引进都促进了我国连铸技术的发展。
最近几年,也是我国连铸技术快速发展的时期。
利用以高质量铸坯为基础、高拉速为核心、实现高连浇率、高作业率的高效连铸技术对现有连铸机的技术改造取得了很大进展,采用国产技术的第一台高效板坯连铸机已在攀钢投产。
据统计,到2007年初,我国在生产的连铸机连铸比达97%,已基本实现了全连铸。
13.1.2连铸机的机型与分类
连铸机可以按多种方法来分类:
(1)按结晶器的运动方式,连铸机可分为固定式(即振动式)和移动式两类。
前者是现在生产上常用的以水冷、底部敞口的铜质结晶器为特征的“常规”连铸机,可分为立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机(包括直结晶器多点弯曲型、直结晶器弧型、弧型、多半径弧型等)、水平连铸机等,图13-2所示;另一类是同步运动式结晶器的各种连铸机,如图13-3所示。
这类机型的结晶器与铸坯同步移动,铸坯与结晶器壁间无相对运动,因而也没有相对摩擦,能够达到较高的浇铸速度,适合于生产接近成品钢材尺寸的小断面或薄断面的铸坯,即近终形连铸。
如双辊式连铸机、双带式连铸机、单辊式连铸机、单带式连铸机,轮带式连铸机等。
这些也是正在开发中的连铸机机型。
(3)按铸坯断面的形状和大小可分为。
方坯连铸机(断面不大于150mm×l50mm的叫小方坯;大于150mm×l50mm的叫大方坯;矩形断面的长边与宽边之比小于3的也称为方坯连铸机);板坯连铸机(铸坯断面为长方形,其宽厚比一般在3以上);圆坯连铸机(铸坯断面为圆形,直径Φ60~Φ400mm);异形坯连铸机(浇注异形断面,如H型、空心管等);方、板坯兼用连铸机(在一台铸机上,既能浇板坯、也能浇方坯),薄板坯连铸机(铸坯厚度为40~80mm的薄板坯料)等。
(4)按铸坯所承受的钢液静压头,即铸机垂直高度(H)与铸坯厚度(D)比值的大小,可将连铸机分为高头型(H/D>50,铸机机型为立式或立弯式)、标准头型(H/D为40~50,铸机机型为带直线段的弧型或弧型)、低头型(H/D为20~40,铸机机型为弧型或椭圆型)、超低头型(H/D<20,铸机机型为椭圆型4种。
随着炼钢和炉外精炼技术的提高,浇注前及浇注过程中对钢液纯净度的有效控制,低头和超低头连铸机的采用逐渐增多。
13.1.3连铸机的基本参数
13.1.3.1弧形连铸机规格表示方法
弧形连铸机规格表示方法为:
aRb-C
式中a——组成1台连铸机的机数;
R——机型为弧形或圆形连铸机;
b——连铸机的圆弧半径,m,若椭圆形铸机为多个半径之乘积,也表示可浇铸坯的最大厚度:
坯厚=b/(30~36)mm
C——铸机拉坯辊辊身长度,mm,还表示可容纳铸坯的最大宽度:
坯宽=C-(150~200)mm。
在连铸生产中,凡是共用一个钢包同时浇注一流或多流铸坯的一套连铸设备,称为一台连铸机。
一台连铸机可以是多机组,也可以是单机组。
所谓机组,就是在一台连铸机中具有独立的传动系统和工作系统,当它机出事故时仍可照常工作的一套连铸设备称为一个机组。
对于每台连铸机来说,同时能浇注铸坯的总根数叫连铸机流数。
凡一台连铸机只有一个机组,又只能浇注一根铸坯叫一机一流。
如能同时浇注两根以上的铸坯叫一机多流。
凡一台铸机具有多个机组又可分别浇注多根铸坯的,称为
多机多流。
13.1.3.2连铸机的弧形半径
铸机的圆弧半径R是指铸坯外弧曲率半径,单位
为m。
它是确定连铸机总高度的重要参数,也标志所能浇铸铸坯厚度范围的参数。
根据经验公式确定基本圆弧半径,也是连铸机最小圆弧半径:
R≥cD(13-1)
式中R—连铸机圆弧半径;
D—铸坯厚度;
c—系数。
13.1.3.3拉坯速度
拉坯速度vc是指每min拉出铸坯的长度,单位是m/min,简称拉速。
拉坯速度可用经验公式来确定:
(1)用铸坯断面确定拉速
vC=ξ·l/A(13-2)
式中l——铸坯断面周长,mm;
A——铸坯断面面积,mm2;
ξ——断面形状速度系数,m•mm/min。
(2)用铸坯的宽厚比确定拉速。
铸坯厚度对拉坯速度影响最大,由于板坯的宽厚比较大,所以可采用以下的经验公式确定拉速:
vC=f/D(13-3)
式中D——铸坯厚度,mm;
f——系数,m·mm/min。
(3)最大拉坯速度。
限制拉坯速度的因素主要是铸坯出结晶器下口坯壳的安全厚度。
对于小断面铸坯坯壳安全厚度为8~10mm;大断面板坯坯壳厚度应≥15mm。
最大拉坯速度:
(13-4)
(13-5)
式中vmax——最大拉坯速度,m/min;
Lm——结晶器有效长度(结晶器长度-100mm),mm;
Km——结晶器内钢液凝固系数,mm/min1/2;
δ——坯壳厚度,mm。
13.1.3.4液相穴深度和冶金长度
液相穴深度L液是指从结晶器液面开始到铸坯中心液相凝固终了的长度,也称为液心长度。
液相穴深度是确定连铸机二冷区长度的重要参数,对于弧形铸机来说,液相穴深度也是确定圆弧半径的主要参数。
它直接影响铸机的总长度和总高度。
液相穴深度与拉速的关系式:
(13-6)
液相穴深度与铸坯厚度、拉坯速度和冷却强度有关。
铸坯越厚,拉速越快,液相穴深度就越长,连铸机也越长。
在一定程度内,增加冷却强度,有助于缩短液相穴深度。
但对一些钢种来说,冷却强度需要特别控制。
根据最大拉速确定的液相穴深度为冶金长度L冶。
冶金长度是连铸机的重要结构参数,决定着连铸机的生产能力,也决定了铸机半径或高度,对二次冷却区和矫直区结构以及铸坯的质量都会产生重要影响。
(13-7)
铸机长度L机是从结晶器液面到最后一对拉矫辊之间的实际长度。
这个长度应该是冶金长度的1.1~1.2倍。
L机=(1.1-1.2)L冶(13-8)
13.1.3.5连铸机流数
一台连铸机能够同时浇铸铸坯的个数称之为连铸机的流数。
在生产中,有1机1流、1机多流和多机多流3种形式的连铸机。
方坯铸机最多可浇铸4~8流,大型板坯采用1~2流。
连铸机的流数可按下式确定:
n=W/Avρt(13-9)
式中n——1台连铸机浇注的流数;
W——钢包容量,t;
V——平均拉坯速度,m/min;
ρ——连铸坯密度,t/m3;
t——钢包浇铸时间,min。
13.1.4连续铸钢的优越性
与传统模铸工艺相比,连续铸钢工艺具有如下优点:
(1)简化了工序,缩短了流程。
如图13-4,连铸省去了脱模、整模、钢锭均热、初轧开坯等工序。
由此可节省基建投资费用约40%,减少占地面积约30%,劳动力节省约70%。
(2)提高了金属收得率。
采用模铸工艺,从钢水到钢坯,金属收得率为84%~88%,而连铸工艺则为95%~96%,金属收得率提高10%~14%。
(3)降低了能源消耗。
采用连铸工艺比传统工艺可节能1/4~1/2。
(4)生产过程机械化、自动化程度高。
设备和操作水平的提高,采用全过程的计算机管理,不仅从根本上改善了劳动环境,还大大提高了劳动生产率。
(5)提高质量,扩大品种。
几乎所有的钢种均可以采用连铸工艺生产,如超纯净度钢、硅钢、合金钢、工具钢等约500多个钢种都可以用连铸工艺生产,而且质量很好。
13.2连铸机的主要设备
13.2.1钢包
钢包又称钢水包、大包等,钢包是盛装和运载钢水的浇注设备。
随着冶金技术的进步,钢包的结构和功能已经发生了很大的变化,除作为盛装钢水容器外,还具备对钢水进行调温、精炼处理等功能。
13.2.1.1钢包的作用及功能
钢包主要用于盛装和运载钢水及部分熔渣,在浇注过程中可通过开启水口大小来控制钢流。
钢包还可作为精炼炉的重要组成部分,即在钢包中配置电极加热、合金加料、吹氩搅拌、喂丝合金化、真空脱气等各种精炼设备,通过钢包精炼处理可使钢水的温度调整精度、成分控制命中率及钢水纯净度进一步提高,以满足浇注生产对钢水供应质量的需要。
钢包除具有盛装、运载、精炼、浇注钢水等功能外,还具有倾翻、倒渣和落地放置的功能。
13.2.1.2钢包容量的确定
钢包的容量应与炼钢炉的最大出钢量相匹配;考虑到出钢量的波动,留有10%的余量和一定的炉渣量;大型钢包的炉渣量应是金属量的3%~5%,小型钢包的渣量为5%~10%;除此之外,钢包上口还应留有200mm以上的净空;作为精炼容器时要留出更大的净空。
13.2.1.4钢包的结构
钢包主要由钢包本体(外壳、加强箍、耳轴、溢渣口、注钢口、透气口、倾翻装置部件组成)、耐火衬和水口启闭控制机构等装置组成,如图13-5。
13.2.1.7钢包滑动水口
滑动水口通常由座砖、上水口砖、上滑板砖、下滑板砖和下水口砖组成,见图13-6。
对于3层式滑动水口,在上、下滑板之间还有一块中间滑板。
滑板砖是滑动水口系统的关键组成部分。
滑动水口安装在钢包或中间包底部,借助机械装置,采用液压或电动使滑板作往复直线或旋转运动。
根据上、下滑板孔的相对位置,调节浇注钢水流量,滑动水口工作原理见图13-6。
13.2.1.8钢包长水口
(1)长水口的作用。
长水口用于钢包与中间包之间,保护钢流不受二次氧化,防止钢流飞溅以及敞开浇注的卷渣问题,对提高钢质量有明显效果。
使用长水口还可以减少中间包钢水温降,对合理控制钢水过热度,改善铸坯低倍组织和操作条件都有利。
(2)长水口的种类。
长水口主要包括两类,图13-7为具有吹氩环的长水口和具有透气材料的长水口。
具有吹氩环的长水口是氩气通过吹氩环吹向钢包滑动水口下水口与长水口连接处,起密封作用。
具有透气材料的长水口的上端部镶有多孔透气材料,一般为弥散型透气材料,氩气通过弥散型透气材料向内吹,起密封保护作用。
13.2.1.9钢包回转台
钢包回转台是现代连铸中应用最普遍的运载和承托钢包进行浇注的设备,通常设置于钢水接收跨与浇注跨柱列之间。
钢包回转台按转臂旋转方式不同,可以分为两大类:
一类是两个转臂可各自作单独旋转;另一类是两臂不能单独旋转。
按臂的结构形式可分为直臂式和双臂式两种。
因此,钢包回转台有:
直臂整体旋转整体升降式(如图13-8a);直臂整体旋转单独升降式;双臂整体旋转单独升降式(如图13-8b)和双臂单独旋转单独升降式(如图13-8c)等型式;还有一种可承放多个钢包的支撑架,也称为钢包移动车。
蝶型钢包回转台是属于双臂整体旋转单独升降式,它是目前回转台最为先进的一种形式。
13.2.2中间包
中间包是连铸工艺流程中,位于钢包与结晶器之间的过渡容器,即钢包中的钢水先注入中间包再通过其水口装置注入结晶器。
中间包车是中间包的支承、运载工具,它设置在连铸浇注平台上,一般每台连铸机配备两台中间包车,互为备用,当一台浇注时,另一台处于加热烘烤位置。
这样能提高连铸机的作业率,为快速更换中间包、连浇创造条件。
13.2.2.1中间包的作用
中间包的作用是稳定钢流,减少钢流对结晶器中初生坯壳的冲刷;能储存钢水,并保证钢水温度均匀;使非金属夹杂物和钢液分离、上浮;在多流连铸机上,中间包把钢水分配给各支结晶器,起到分流的作用;在多炉连浇过程中,中间包内储存的钢水在更换钢包时能起衔接作用,从而保证了多炉连浇的正常进行。
随着对铸坯质量要求的进一步提高,中间包也可作为一个连续的冶金反应容器。
可见,中间包有减压、稳流、去渣、贮钢、分流和中间包冶金等重要作用。
13.2.2.2中间包的类型
中间包的形状应具有最小的散热面积,良好的保温性能。
一般常用的类型按其形状可分断面形状为圆形、椭圆形、三角形、矩形和“T”字形等,如图13-9所示。
中间包的形状力求简单、以便于吊装、存放、砌筑、清理等操作。
按其水口流数可分单流、多流等,中间包的水口流数一般为1~4流。
13.2.2.3中间包水口
水口直径应根据连铸机在最大拉速时所需的钢水流量来确定。
水口直径可由下式计算确定:
d=375(
)(13-10)
式中Q——一个水口全开时的钢液流量,t/h;
H——中间包的钢液深度,mm;
d——水口直径,mm。
若采用塞棒控制注流时,其水口流量应稍大于计算值。
水口间距即为结晶器间的中心距,为便于操作,水口间距至少应为600~800mm。
13.2.2.4中间包塞棒
塞棒的类型有:
(1)袖砖型。
多节袖砖和塞头组成,见图13-10a,只起关、开作用,现已淘汰。
(2)普通型。
普通型整体塞棒,不具有吹气结构,见图13-10b,与原袖砖、塞头型塞棒一样,只起关、开作用。
(3)复合型。
复合型整体塞棒在整体塞棒头部复合一层耐高温耐侵蚀的材料,如锆碳层,以提高其使用寿命,这种塞棒见图13-10c。
(4)单孔型。
在浇注添加含钛或铝的钢时,在塞棒与水口连接处,或在水口壁上容易沉积夹杂物,使水口堵塞。
如果使氩气通过中孔吹向钢水口,可防止水口堵塞,单孔型塞棒见图13-11d。
(5)多孔型。
多孔型整体塞棒见图13-10e,能更有效地防止水口堵塞。
13.2.2.5中间包滑动水口
中间包滑动水口控制机构通常做成3层滑板(图13-11)。
上下滑板固定不动,中间用一块活动滑板控制注流。
目的是在采用浸入式水口浇注时,由于下水口太长,不便于移动,也存在难于对中问题,故中间包的滑动水口装置采用3层滑板结构。
其运动方式与钢包滑动水口相似。
13.2.2.6浸入式水口
浸入式水口就是把中间包水口加长,插入到结晶器钢液面以下一定的深度,把浇注流密封起来。
浸入式水口的形状和尺寸直接影响结晶器内钢液流动的状况,因而也直接关系到铸坯的表面和内部质量。
按浸入式水口与中间包的连接形式可分为以下几种型式,如图13-12所示。
(1)外装型浸入式水口。
安装方式为由中间包底向上套装至中间包水口。
(2)内装型浸入式水口。
安装方式为由中间包内向包底方向装入座砖内。
(3)组合型浸入式水口。
用杠杆或液压压紧装置将浸入式水口固定在中间包水口下端,这类浸入式水口长度较短。
(4)滑动水口型浸入式水口。
这类浸入式水口相当于滑动水口的下水口。
(5)CPS工艺的浸入式水口。
由于结晶器的形状不同,各种类型工艺所采用的浸入式水口也不同。
如图13-13为CSP工艺漏斗形结晶器使用的浸入式水口形状及其在结晶器内的位置。
按浸入式水口内钢水流出的方向可分为如图13-14所示几种型式。
目前,使用最多的浸入式水口有单孔直筒形和双侧孔式两种。
双侧孔浸入式水口,其侧孔有向上倾斜、向下倾斜和水平状3类,浇注大型板坯时可采用箱式浸入式水口,如图13-15所示。
单孔直筒式浸入式水口相当于加长的普通水口,一般仅用于小方坯、矩形坯或小板坯的浇注。
双侧孔浸入式水口,其向上、下倾斜与水平方向的夹角分别为10°~15°、15°~35°。
浇注大方坯和板坯均采用向下倾角的双侧孔浸入式水口;若浇注不锈钢应选用侧孔向上倾角的浸入式水口为宜。
箱形水口的注流冲击深度最小,当拉速达到一定值后,再提高拉速,冲击深度也不加大,所以浇注大板坯时,使用最佳。
13.2.3中间包车
13.2.3.1中间包车的作用
(1)中间包车是支承、运载、更换中间包的设备;
(2)中间包车的结构要有利于浇注、捞渣和烧氧等操作;
(3)它设置在连铸浇注平台上,可沿中间包的烘烤位和浇注位之间的轨道运行;
(4)开浇前,将中间包放置在中间包车上,进行烘烤;
(5)准备开浇时,中间包车将已烘烤的中间包运至结晶器上方,并使其水口与结晶器对中;
(6)浇注完毕或遇故障停浇时,它会载着中间包迅速离开浇注位置。
13.2.3.2中间包车的功能
(1)运行功能。
包括快、慢速自动转换功能;自动定位功能及安全联锁功能等。
以适应中间包车的启动过程和到达终点过程对速度的控制;当中间包车由浇注位到烘烤位,准备放渣时,会自动停车;中间包车只能在升降平台处于高位时才允许运行等。
(2)升降功能。
中间包车的升降行程为300~750mm,以适应中间包的烘烤、水口装置伸入结晶器浇注等需要。
(3)横移对中功能。
中间包车的横移对中行程为(土30~±80)mm,以适应结晶器开口度改变引起水口位置的调整要求。
(4)称量功能。
中间包车还设有电子称量系统和保护渣自动下料装置。
采用定径水口的中间包车还设有摆动槽,如图13-16所示。
13.2.3.3中间包车的类型
中间包车按中间包水口在中间包车的主梁、轨道的位置,可分为门式和悬吊式两种类型。
(1)门式(门型、半门型)中间包车。
门型中间包车的轨道布置在结晶器的两侧,重心处于车框中,安全可靠(图13-17)。
半门型中间包车如图13-18所示。
它与门型中间包车的最大区别是布置在靠近结晶器内弧侧,浇注平台上方的钢结构轨道上。
(2)悬吊式(悬臂型、悬挂型)中间包车。
悬臂型中间包车,中间包水口伸出车体之外,浇注时车位于结晶器的外弧侧;其结构是一根轨道在高架梁上,另一根轨道在地面上(图13-19)。
悬挂型中间包车的特点是两根轨道都在高架梁上(图13-20),对浇注平台的影响最小,操作方便。
13.2.4结晶器
13.2.4.1结晶器的作用
结晶器是连铸机非常重要的部件,是一个强制水冷的无底钢锭模。
称之为连铸设备的“心脏”。
它的作用为:
(1)使钢液逐渐凝固成所需规格、形状的坯壳;
(2)通过结晶器的振动,使坯壳脱离结晶器壁而不被拉断和漏钢;
(3)通过调整结晶器的参数,使铸坯不产生脱方、鼓度和裂纹等缺陷;
(4)保证坯壳均匀稳定的生长。
13.2.4.2结晶器的性能
中间包内钢水连续注入结晶器的过程中,结晶器受到钢水静压力、摩擦力、钢水的热量等因素影响,工作条件较差,为了保证坯壳质量、连铸生产顺利进行,结晶器应具备的性能:
(1)为使钢水迅速凝固,结晶器壁应有良好的导热性和水冷条件;
(2)为使凝固的初生坯壳与结晶器内壁不粘结,摩擦力小,在浇注过程中结晶器应作上下往复运动并加润滑剂;
(3)为使铸坯形状准确,避免因结晶器变形而影响拉坯,结晶器应有足够的刚性及较高的再结晶温度;
(4)结晶器的结构要简单,易于制造、装拆和调试,重量要轻,以减少振动时产生的惯性力,振动平稳可靠,寿命要足够长。
13.2.4.3结晶器的类型
(1)按其内壁形状,可分直形及弧形等;
(2)按铸坯规格和形状,可分圆坯、矩形坯、方坯、板坯及异型坯等;
(3)按其结构形式,可分整体式、套管式、组合式及水平式等。
13.2.4.4整体式结晶器结构组成
结晶器的结构主要由内壁、外壳、冷却水装置及支承框架等零部件组成。
整体式结晶器的结构如图13-21所示。
结晶器内壁和外壳部分都采用同一材料,即用整块紫铜或铸造黄铜,然后经机械加工而成,并在其内壁周围钻削许多小孔,用以通水冷却钢水和坯壳。
结晶器内壁的形状和大小,取决于铸坯断面的形状和尺寸。
整体式结晶器具有刚性好、强度高、寿命较长、导热性较好等优点,但耗铜量很多、制造成本较高,维修困难。
13.2.4.5套管式结晶器结构组成
套筒式结晶器的结构如图13-22所示。
结晶器的外壳是圆筒形,用钢材经机加工而成,结晶器的内壁是用冷拔无缝铜管制成。
如管式结晶器和喷淋式管式结晶器都属于套筒式结晶器。
(1)管式结晶器。
管式结晶器的结构如图13-23所示。
其内管为冷拔异形无缝铜管,外面套有钢质外壳,铜管与钢套之间留有缝隙通以冷却水,即冷却水缝。
(2)喷淋式管式结晶器。
如将管式结晶器取消水缝,直接用冷却水喷淋冷却,则为喷淋式管式结晶器,如图13-24所示。
13.2.4.6组合式结晶器
组合式结晶器是由4块复合壁板组合而成。
每块复合壁板都是由铜质内壁和钢质外壳组成。
在与钢壳接触的铜板面上铣出许多沟槽形成中间水缝。
复合壁板用双螺栓连接固定,见图13-25。
13.2.4.7多级结晶器
随着连铸机拉坯速度的提高,出结晶器下口的铸坯坯壳厚度越来越薄;为了防止铸坯变形或出现漏钢事故,采用多级结晶器技术。
它还可以减少小方坯的角部裂纹和菱形变形。
多级结晶器即在结晶器下口安装足辊,如图l3-26a;铜板,如图13-26b;冷却格栅,如图13-26c所示。
13.2.4.8结晶器倒锥度
钢液在结晶器内冷却凝固生成坯壳,进而收缩脱离结晶器壁,产生气隙。
因而导热性能大大降低,由此造成铸坯的冷却不均匀;为了减小气隙,加速坯壳生长,结晶器的下口要比上口断面略小,称结晶器倒锥度。
常见有两种表示方法:
ε1=
×100%(13-11)
式中ε1——结晶器每米长度的倒锥度,/%•m-1;
S下——结晶器下口断面积,mm2;
S上——结晶器上
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- 13 连铸