【正文】 ———— 理論最大拉速，； 連鑄機(jī)弧形半徑的計(jì)算連鑄機(jī)的曲率半徑主要是指鑄坯彎曲時(shí)的外弧半徑，其計(jì)算主要綜合考慮下面各項(xiàng)要求。一般以一流配一機(jī)的多機(jī)多流連鑄生產(chǎn)方式較好，也可以板坯以2流，方坯以2~4流為一個(gè)機(jī)組。作業(yè)率安下式計(jì)算：式中： ———— 連鑄機(jī)年作業(yè)率，%； ———— 年日歷時(shí)間，8760h； ———— 連鑄機(jī)年準(zhǔn)備工作時(shí)間，h； ———— 連鑄機(jī)年澆注時(shí)間，h； ———— 連鑄機(jī)年非作業(yè)時(shí)間，包括年度大、中、小修，定期更換結(jié)晶器，等待，內(nèi)外部故障，等等，本設(shè)計(jì)取1350h； （3）連鑄坯收得率在連鑄生產(chǎn)過程中，從鋼水到合格鑄坯有各種金屬損失，包括鋼包和中間包的殘鋼、鑄坯的切頭切尾、氧化鐵皮、短尺和缺陷鑄坯的報(bào)廢等。 t對(duì)板坯連鑄中間包可澆注液面為 400mm，終了鋼液深度為600mm，則標(biāo)準(zhǔn)頁(yè)面深度為=400+600=1000mm，所以中間包鋼水深度為1m。（6） 中間包內(nèi)襯：中間包內(nèi)襯是由保溫層、永久層、工作層組成的，他們的厚度如下表表31 中間包內(nèi)襯厚度名稱中間包壁厚 mm中間包底厚 mm保溫層1530永久層3060工作層230370鋼板2540 中間包水口的計(jì)算 ①水口流出鋼流量的控制方式有塞棒式、滑動(dòng)水口式、定徑水口式。中間包每流水口流出鋼流量=2每個(gè)浸入式水口側(cè)孔流量所以 mm式中 = 1+++ = mm 結(jié)晶器的主要設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)晶器的材質(zhì)要求有導(dǎo)熱系數(shù)高、高溫強(qiáng)度好、耐磨性好、導(dǎo)磁性好等特點(diǎn)。(1)結(jié)晶器的斷面尺寸結(jié)晶器的斷而尺寸應(yīng)根據(jù)冷連鑄坯的公稱斷面尺寸確定。%~% /m，而對(duì)窄面倒錐度為0~% /m。梯形振動(dòng)的特點(diǎn)：沖擊力大，負(fù)滑脫時(shí)間過長(zhǎng)占振動(dòng)周期的60%，結(jié)晶器內(nèi)保護(hù)渣耗量減少不利于熱量的傳導(dǎo)。(3)結(jié)晶器的振動(dòng)參數(shù)：振幅:，結(jié)晶器的振幅一般3mm~8mm。二次水量分配方法；沿鑄機(jī)拉速方向的冷卻水量逐漸減少；控制鑄坯內(nèi)弧和外弧不同的噴水量；不同的鑄坯斷面要控制不同的二冷水量。每段采用不同的輥徑和輥距。改變鑄坯厚度時(shí)，可借油缸或絲杠來(lái)快速操作，輔以墊塊達(dá)到改變厚度的目的。對(duì)拉坯矯直裝置的要求有：(1)應(yīng)具有足夠的拉坯力，以在澆注過程個(gè)能夠克服結(jié)晶器、二次冷卻區(qū)、矯直輥、切割小車等一系列阻力，將鑄坯順利拉出。本設(shè)計(jì)采用連續(xù)矯直。目前絕大多數(shù)連鑄機(jī)采用撓性引錠桿，撓性引錠桿一般制成鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。引錠桿繼續(xù)上移，到達(dá)出坯輥上方存放位置。引錠桿車布置在。③存放在輥道的側(cè)面或末端。因此切割裝置必須與鑄坯同步運(yùn)動(dòng)。 夾鉗式同步機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，應(yīng)用最多。一般當(dāng)鑄坯寬度小于600mm時(shí)，用單槍切割；寬度大于600mm的鑄坯，用雙槍切割。切割機(jī)的返回速度為3m/min。 車間的工藝布置 目前新建轉(zhuǎn)爐車間都把加料跨和澆注跨分別布置在轉(zhuǎn)爐跨兩側(cè)，稱其為標(biāo)準(zhǔn)型布置。鐵水帶來(lái)的高爐渣中二氧化硅含量較高，若隨鐵水進(jìn)入轉(zhuǎn)爐會(huì)導(dǎo)致石灰石消耗熱量增多，渣量增大，噴濺加劇，損壞爐襯，降低金屬收得率，損失熱量等。鐵水在運(yùn)輸過程中的熱損失少，并能較好地適應(yīng)大容量轉(zhuǎn)爐的要求，還有利于進(jìn)行鐵水預(yù)處理(預(yù)脫磷、硫和硅)。鐵水預(yù)處理間(脫硫或同時(shí)脫硫脫磷)和倒渣站大多位于煉鐵車間與鐵水倒罐站之間，且彼此平行布置。通常罐體中部較長(zhǎng)一段是圓筒形，兩端為截圓錐形，以便從直徑較大的中間部位向兩端耳軸過渡?；扈F車的容量根據(jù)轉(zhuǎn)爐的噸位確定，一般為轉(zhuǎn)爐噸位的整數(shù)倍，并與高爐出鐵量相適應(yīng)，我國(guó)使用的混鐵車最大公稱噸位為260 t和300t，國(guó)外最大公稱噸位為600t。 澆注跨的標(biāo)高、跨度（1） 澆注跨吊車軌面標(biāo)高連鑄車間澆注跨吊車軌面標(biāo)高為連鑄機(jī)總高H加上=36m（2） 澆注跨的寬度連鑄跨的寬度要考慮好各個(gè)平臺(tái)元件的尺寸，綜合考慮操作環(huán)境以及今后改進(jìn)等因素后，本設(shè)計(jì)選取28m。連鑄機(jī)的布置類型基本上可分為橫向布置和縱向布置兩類，前者是指連鑄機(jī)中心線與廠房縱向柱列線相垂直的布置，其特點(diǎn)是鋼包運(yùn)輸距離短，物料流程合理，不同的作業(yè)分散在多各跨間內(nèi)，各項(xiàng)操作互不干擾，因此，鋼鐵廠多采用橫向設(shè)計(jì)。小于325 t的混鐵車，罐體通過耳軸借助普通滑動(dòng)軸承支承在兩端的臺(tái)車上；325 t以上的混鐵車，其罐體是通過支承滾圈借助支承輥支承在兩端的臺(tái)車上。鐵水倒罐站內(nèi)一般設(shè)有兩條運(yùn)輸線和與其垂直布置的受鐵坑(又叫鐵水坑)。對(duì)于容量不小于100 t的轉(zhuǎn)爐應(yīng)優(yōu)先采用混鐵車(又稱魚雷式鐵水車)。采用混鐵車供應(yīng)鐵水時(shí)，高爐鐵水出到混鐵車內(nèi)，由鐵路將混鐵車運(yùn)到轉(zhuǎn)爐車間倒罐站旁。 加料跨供應(yīng)系統(tǒng)的選擇 轉(zhuǎn)爐用鐵水的供應(yīng)鐵水是轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的主要原料。澆鑄出坯能力往往是車間生產(chǎn)能力提高的限制性環(huán)節(jié)?；鹧媲懈钛b罩的優(yōu)點(diǎn)是:設(shè)各輕，加工制造容易切縫質(zhì)量好，且不受鑄坯溫度和斷面大小的限制；設(shè)備的外形尺寸較小，對(duì)多流連鑄機(jī)尤為適合。②割炬割炬又稱為切割槍，是火焰切割的重要部件。火焰切割裝置包括有切割小車、切割定尺裝置、切縫清理裝置和切割專用輥道等。很多連鑄機(jī)在拉矯機(jī)上矯直輥前面，鑄坯的下方安裝一根液壓驅(qū)動(dòng)的頂桿，幫助鑄坯與引錠頭脫開。另一種是從結(jié)品器下口裝入引錠桿，通過拉坯輥反向運(yùn)轉(zhuǎn)輸送引錠桿；設(shè)備簡(jiǎn)單，但澆鋼前的準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)。上裝引錠桿是引錠桿從結(jié)晶器上門裝入:引錠裝置包括引錠桿、引錠桿車、引錠桿提升和卷?yè)P(yáng)、引錠桿防落裝置、就可以從結(jié)晶器上口送入引錠桿。引錠頭做成鉤狀形，在4輥或5輥拉矯機(jī)上能自動(dòng)脫鉤。引錠桿的長(zhǎng)度按其頭部進(jìn)入結(jié)晶器下口150~200mm，尚留在拉輥外300~500mm來(lái)考慮。小方坯和小矩形坯的鑄坯厚度較薄，凝固較快。拉坯機(jī)實(shí)際上具有驅(qū)動(dòng)力的輥?zhàn)?，也叫拉坯輥。末段夾輥主要承受鑄坯的質(zhì)量，鑄坯的徑向收縮力以及部分拉坯力。氣水噴嘴的優(yōu)點(diǎn)是:鑄坯冷卻均勻，節(jié)約用水約50%，減少噴嘴用量。②在二次冷卻區(qū)鑄坯要有足夠的冷卻強(qiáng)度和均勻冷卻，合理分布各段冷卻水量使鑄坯表面溫度分布均勻，且能靈活調(diào)節(jié)以適應(yīng)變更澆鑄斷面、鋼種，不同澆鑄溫度和拉坯速度的工藝要求。另外，由于結(jié)晶器的運(yùn)動(dòng)速度是按正弦規(guī)律變化的，加速度則必然按余弦規(guī)律變化，所以，過渡比較平穩(wěn)，沖擊力小。改善鑄坯的表面質(zhì)量?？紤]到鋼液面波動(dòng)劇烈，可取長(zhǎng)些。內(nèi)壁與外壁之間形成水縫，以便通水冷卻。中間包每流的水口鋼流量等于每流拉出的鑄坯重量即：所以= mm即中間包水口直徑為 mm。當(dāng)然，過寬會(huì)增加散熱，降低保溫性能，還會(huì)影響中間罐小車的軌距等。 連鑄機(jī)的主要設(shè)備設(shè)計(jì) 中間包的設(shè)計(jì)（1） 中間包的作用及對(duì)中間包的工藝要求中間包是鋼包與結(jié)晶器的一個(gè)中間容器，它主要起到下列作用：1　 穩(wěn)定鋼流，減少鋼流對(duì)結(jié)晶器的沖擊和攪拌，穩(wěn)定澆注操作；2　 均勻鋼液溫度和成分；3　 是脫氧生成物和非金屬夾雜物分離上??；4　 在多流連鑄機(jī)上起分配鋼液的作用；5　 在多爐連澆時(shí)，中間包能儲(chǔ)存一定量的鋼水，以保證在更換鋼包時(shí)不停澆，不斷流，仍能正常澆注。 連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的確定（1）連鑄澆注周期（）澆注周期（）是指每次的澆注時(shí)間（）與澆注的準(zhǔn)備時(shí)間（）之和。 min m式中：t ———— 鑄坯溫度達(dá)到900℃時(shí)所需的時(shí)間，min； D ———— 鑄坯厚度，m； ———— 拉坯的速度，；第三項(xiàng)：按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 m式中K為系數(shù)，一般取35~~40，大型板坯取40~45本設(shè)計(jì)取42。第一步：確定鑄坯完全凝固所需要的時(shí)間 因?yàn)殍T坯完全凝固時(shí)鑄坯的厚度為,其中D為板坯厚度。第二步：求出為了獲得這個(gè)坯殼厚度，鑄坯需在結(jié)晶器內(nèi)停留的時(shí)間。拉速越大，連鑄機(jī)的生產(chǎn)能力也就越大，但它有一定的限度，因?yàn)殇撍哪趟俣认拗屏髓T坯出結(jié)晶器時(shí)坯殼的厚度。本設(shè)計(jì)鋼包容量G為200 t。也無(wú)需鋼液面檢測(cè)和控制；③鑄坯在水平位置凝固成形，不受彎曲、矯直作用，有利于特殊鋼和高合金鋼的澆鑄；④設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單，處理事故方便。4)弧形連鑄機(jī)弧形連鑄機(jī)的結(jié)晶器是弧形的，二冷區(qū)夾輥安裝在四分之一圓弧內(nèi)，鑄坯在垂直中心線切點(diǎn)位置被矯直，然后切割成定尺，從水平方向出坯，因此，:①由于它布置在1/4圓弧范圍內(nèi)，因此，它的高度比立式、立彎式要低，這一特點(diǎn)使它的設(shè)備重量較輕，投資費(fèi)用較低，設(shè)備的安裝和維護(hù)方便，因而得到廣泛應(yīng)用。另外，頂彎設(shè)備也顯得很龐大。從工藝上來(lái)說，鑄坯因鋼水靜壓力大，鼓肚變形較為突出，這此縣寺式連鑄機(jī)的主要缺點(diǎn)。在一臺(tái)連鑄機(jī)上，根據(jù)生產(chǎn)要求，既可澆鑄板坯又能同時(shí)澆鑄幾流方坯的連鑄機(jī)叫做方、板坯復(fù)合連鑄機(jī)或簡(jiǎn)稱為復(fù)合式連鑄機(jī)。這就要求操作者和技術(shù)人員加強(qiáng)學(xué)習(xí)，更新知識(shí)，以適應(yīng)連鑄新技術(shù)的發(fā)展，做好技術(shù)培訓(xùn)工作。2)高金屬的收得率采用鋼錠模澆鑄從鋼水到成坯的收得率大約是84%88%，而連鑄約為95%~96%，因此采用連鑄工藝可節(jié)約金屬7%12%，%.對(duì)于成本昂貴的特殊鋼，不銹鋼，采用連鑄法進(jìn)行澆鑄，每噸鋼坯成本降低約170元，按年產(chǎn)量800萬(wàn)t計(jì)算，提高金屬收得率，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序?qū)?huì)獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益.3)節(jié)約能量消耗據(jù)有關(guān)資料介紹，生產(chǎn)1t連鑄坯比模鑄開坯省能627 KJ1046 KJ， kg標(biāo)準(zhǔn)煤，再加上提高成材率所節(jié)約的能耗大于100 ，每噸連鑄坯綜合節(jié)能約為130 kg標(biāo)準(zhǔn)煤。因此鋼包的總體積應(yīng)為()本設(shè)計(jì)采用，錐度為15%則鋼包下部?jī)?nèi)經(jīng)為（）鋼包的容積安圓錐臺(tái)計(jì)算：將和帶入上式得 又因?yàn)殇撘汉驮捏w積為 所以從而可得鋼包基本尺寸與容量的關(guān)系如下 上面三個(gè)關(guān)系式實(shí)在上下內(nèi)襯一樣的前提下退出的，從而得到各個(gè)部分參數(shù)如（）1) 外殼內(nèi)高 2) 外殼全高 3) 外殼上部?jī)?nèi)徑 4) 外殼上部外徑 5) 外殼下部?jī)?nèi)徑 6) 外殼下部外徑 說明： D ：鋼包上部?jī)?nèi)徑 mm ：鋼桶桶壁厚度 （包壁厚度上下一致） mm ：鋼包底襯厚度 = mm ：鋼包殼壁厚度 = mm ：鋼包殼底厚度 = mm由于磚襯部分的加厚使得容積減少了4~7%，所以需要加大修正。 鋼包容量與尺寸的確定鋼包是煉鋼生產(chǎn)的重要設(shè)備，它在轉(zhuǎn)爐和連鑄之間起到了連接作用，此外幾乎所有的路外精煉過程都需要在鋼包內(nèi)完成，鋼包工況的穩(wěn)定與好壞直接到鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)節(jié)奏。（3） 高層建筑用鋼板Q345GJc215鋼。高韌性：要求延伸率為15%～20%，室溫沖擊韌性大于600kJ/m～800kJ/m。作為一種高附加值鋼IF鋼已被廣泛地應(yīng)用于汽車、家電和日用品制造等行業(yè),并成為一個(gè)國(guó)家汽車用鋼板生產(chǎn)水平的標(biāo)志。市場(chǎng)需求量大，前景廣闊。(17)　在線自動(dòng)打號(hào)機(jī)在線自動(dòng)打號(hào)機(jī)用來(lái)在板坯上噴印標(biāo)識(shí)符號(hào)。檢查和報(bào)告實(shí)際生產(chǎn)條件和計(jì)劃生產(chǎn)操作的各個(gè)偏差。本連鑄機(jī)采用動(dòng)態(tài)輕壓下,即在生產(chǎn)過程中隨著澆注條件的變化而變化的壓下方式。二次冷卻不均勻,使柱狀晶生成不規(guī)則,產(chǎn)生“搭橋”而導(dǎo)致中心偏析與中心疏松。減小寬度時(shí)調(diào)節(jié)過程為用上部驅(qū)動(dòng)減小錐度、寬度和錐度連續(xù)調(diào)節(jié)、用下部驅(qū)動(dòng)調(diào)整錐度。液壓非正弦振動(dòng)可在線調(diào)節(jié)振動(dòng)參數(shù),如振動(dòng)頻率、振幅、偏斜率。采用自動(dòng)加渣裝置避免了人工加渣的不均勻性,改善了操作工的工作環(huán)境。鋼水在中間罐內(nèi)的停留時(shí)間大于10min,從而使鋼水的夾雜物能充分上浮。有害夾雜物形成的主要原因是非常小的夾雜物在紊流區(qū)凝結(jié),這表現(xiàn)為鋼水從大包到中間包、中間包再到結(jié)晶器傳輸過程中鋼水的二次氧化。 板坯連鑄機(jī)主要技術(shù)特點(diǎn)根據(jù)該連鑄機(jī)生產(chǎn)的主要鋼種、鑄坯規(guī)格和生產(chǎn)能力,為了提高連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量和表面質(zhì)量,提高連鑄機(jī)作業(yè)率,保證連鑄機(jī)可靠性生產(chǎn)和生產(chǎn)管理,提高設(shè)備使用壽命、減少設(shè)備維修和降低生產(chǎn)成本,提高金屬收得率,這臺(tái)連鑄機(jī)的設(shè)計(jì)采用了諸多關(guān)鍵技術(shù)。 (4)自動(dòng)化控制水平低。我國(guó)已建和在建13流生產(chǎn)線,年生產(chǎn)能力達(dá)到1400萬(wàn)t(見表2),占全球總產(chǎn)量的1/4。為了適應(yīng)市場(chǎng)的變化而形成了新世紀(jì)連鑄技術(shù)發(fā)展的最新方向，主要包括三個(gè)方面，即近終形澆鑄、高質(zhì)量鋼澆鑄和高效連鑄，三個(gè)課題之間相互關(guān)聯(lián)，在發(fā)展進(jìn)程中逐漸發(fā)展為優(yōu)質(zhì)、高效和經(jīng)濟(jì)三者兼顧的生產(chǎn)技術(shù)體系。(4)連鑄自動(dòng)化、智能化發(fā)展電子計(jì)算機(jī)的介入和各項(xiàng)檢測(cè)儀表功能的完備,使連鑄操作、控制、設(shè)備診斷、電氣故障查找都有新的變革。中間罐冶金受到高度重視并在內(nèi)容上有新發(fā)展,中間罐容量擴(kuò)大(鋼水在罐內(nèi)平均停留時(shí)間5一lomin)罐深(工作液面高度800~1200mm)設(shè)置擋渣墻,罐內(nèi)喂合金絲、易氧化元素絲(Al、Ti)等在一些工廠實(shí)施。(2)提高鑄機(jī)作用率鑄機(jī)作業(yè)率通常是80%、現(xiàn)在先進(jìn)的鑄機(jī)作業(yè)率已提高至90%。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),現(xiàn)有連鑄機(jī)的拉速遠(yuǎn)不能滿足,為此人們?cè)谂ふ姨岣呃俚耐緩?。板坯連鑄機(jī)的澆注速度一般為 ～8 m/min，薄板坯為 4～ m/min，120 mm120 mm 方坯為 3～ m/min，150 mm150 mm 方坯為2～3 m/min。1960 年又試驗(yàn)成功了弧型連鑄機(jī)，并于 1964 年正式建成投產(chǎn)了一臺(tái)板坯弧型連鑄機(jī)，澆鑄斷面為 110～180600～1500 mm，還配備了 1500 噸飛剪，是當(dāng)時(shí)世界上最早出現(xiàn)的四臺(tái)板坯弧型連鑄機(jī)之一。薄帶連鑄技術(shù)也受到廣泛重視，進(jìn)行了深入研究；高效連鑄技術(shù)隨之出現(xiàn)，并獲得了迅速發(fā)展。鋼的連鑄取得突破性進(jìn)展是由1945 年，容漢斯()及其合作者羅西()采用了振動(dòng)式結(jié)晶器代替以前的固定式結(jié)晶器，解決了固定式結(jié)晶器拉坯漏鋼的難題，鋼水的連鑄才首次獲得成功。貝塞麥(Herry Bessemer)于 1846年首先提出了連續(xù)澆注的概念并于 1857 年獲得專利權(quán)。連鑄技術(shù)在 20 世紀(jì) 50 年代初開始步入工業(yè)應(yīng)用階段，70 年代以后鋼的連鑄技術(shù)迅速發(fā)展，80 年代連鑄技術(shù)日臻完善，一個(gè)國(guó)家的連鑄技術(shù)水平的高低己成為衡量其鋼鐵工業(yè)現(xiàn)