【正文】 確定弧形半徑應(yīng)考慮以下四點(diǎn)：（1）邊面允許的變形量；（2）二次冷卻區(qū)應(yīng)有一定的長(zhǎng)度；（3）矯直前鑄坯表面溫度；（4）鋼水的靜壓力。B （）式中 B——寬厚比，B=1；D——坯厚，D=。這類曲線,由不同斜率的直線段拼接而成。(5)粘結(jié)漏鋼。冶金長(zhǎng)度：當(dāng) δ=H/2 時(shí),鑄坯全部凝固(H 為鑄坯厚度),此時(shí)之長(zhǎng)度用 Le 表示,稱冶金長(zhǎng)度或液心長(zhǎng)度。表 32 鑄坯斷面與軋機(jī)配合鑄坯斷面越大，對(duì)加雜物上浮越有利，同時(shí)鑄機(jī)生產(chǎn)能力越大，但鑄坯斷面尺寸超過(guò)最大壓縮比的要求時(shí)，就會(huì)相對(duì)得多消耗能量。缺點(diǎn)是因鑄坯要經(jīng)過(guò)一次彎曲一次矯直，容易產(chǎn)生內(nèi)部裂紋；基建費(fèi)用仍然較高。由于這種機(jī)型的設(shè)備高度不超出其圓弧半徑，因此極大地降低了連鑄機(jī)的設(shè)備總高度，這種機(jī)型的優(yōu)點(diǎn)是高度降低，缺點(diǎn)是內(nèi)弧側(cè)的坯殼影響夾雜物的上浮，在距鑄坯表面1/4 處出現(xiàn)夾雜富集帶，影響鑄坯質(zhì)量。 (5)凝固末端輕壓下，控制中心偏析、縮孔。連鑄機(jī)按外形分可分為立式、立彎式、弧形、橢圓形(超低頭)、水平、輪式連鑄機(jī)等。只有解決了硬件問題，再配上好的軟件，薄帶連鑄的產(chǎn)業(yè)化才會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。碴點(diǎn)的產(chǎn)生是純凈不夠的鋼水以及在澆鑄過(guò)程中鋼水產(chǎn)生二次氧化。我國(guó)作為鋼鐵生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，薄帶連鑄這個(gè)世界公認(rèn)的冶金前沿技術(shù)的開發(fā)成功，對(duì)于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)業(yè)，對(duì)于確立我國(guó)在該領(lǐng)域的地位具有廣泛的社會(huì)效益和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。鋼包溫降問題、側(cè)封板和水口及中間包在線加熱問題得到解決，液壓側(cè)封頂緊與移動(dòng)裝置能將鋼水嚴(yán)密封住，鑄帶邊緣光滑，鑄帶邊部質(zhì)量有明顯提高，側(cè)封的使用壽命也成倍延長(zhǎng)。上海鋼鐵研究所從 1984 年開始研制第一臺(tái)雙輥薄帶連鑄機(jī)。而中國(guó)還處于起步階段。這些技術(shù)基本上都是源于傳統(tǒng)連鑄技術(shù)，從整個(gè)近終形連鑄技術(shù)來(lái)說(shuō)它們只是在當(dāng)前技術(shù)基礎(chǔ)上的中間過(guò)渡技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，發(fā)展了一批具有現(xiàn)代化水平的方坯和板坯連鑄機(jī)，使中國(guó)的連鑄在 80 年代得到了很大的發(fā)展。經(jīng)過(guò)近 30 年的努力，連續(xù)鑄鋼已取代鋼錠模鑄。此外，轉(zhuǎn)爐復(fù)吹技術(shù)、超高功率電弧爐和各種爐外精煉技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，以及鋼鐵工業(yè)朝著大型化、高速化、連續(xù)化方向發(fā)展，都為連鑄的發(fā)展創(chuàng)造了條件。這樣，從 30 年代開始，連鑄工藝便進(jìn)入有色金屬的工業(yè)化階段。本設(shè)計(jì)主要是從提高連鑄機(jī)拉速和提高連鑄機(jī)作業(yè)率兩方面著手。從統(tǒng)計(jì)數(shù)字可以看出中國(guó)的連鑄技術(shù)在近 10 年內(nèi)得到了迅速發(fā)展。60 年代連鑄技術(shù)進(jìn)入工業(yè)性推廣階段，1963～1964 年曼內(nèi)斯曼公司相繼建成了方坯和板坯弧形連鑄機(jī)，這種機(jī)型較之立式連鑄機(jī)高度低、操作方便，并能為工業(yè)上急需的熱軋、冷軋帶鋼和厚板生產(chǎn)提供鋼坯，很快就成為發(fā)展連鑄的主要機(jī)型，對(duì)連鑄的推廣應(yīng)用起了很大的作用。前蘇聯(lián)是研究連鑄較早的國(guó)家之一，60 年代其連鑄技術(shù)還處于世界領(lǐng)先地位，但它的煉鋼設(shè)備以平爐為主，不適應(yīng)連鑄生產(chǎn)的特點(diǎn)，其連鑄機(jī)又多為立式，生產(chǎn)能力較低，影響了連鑄的發(fā)展，因此 1985 年以前連鑄一直停滯不前，連鑄比在 10％左右，1997 年屬于前蘇聯(lián)的一些國(guó)家的連鑄比也只有 33．9％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平。1958 年底，一臺(tái)由北京鋼鐵學(xué)院徐寶升教授主持設(shè)計(jì)的生產(chǎn)性立式連鑄機(jī)在重慶第三煉鋼廠投產(chǎn)。90 年代中后期，中國(guó)高效連鑄技術(shù)在方坯連鑄領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，廣州鋼鐵公司 150mm150mm3 流鑄機(jī)拉速達(dá) 3．0m／min；首都鋼鐵公司120mm120mm8 流鑄機(jī)工作拉速為 3．0～3．5m／min；濟(jì)南鋼鐵公司120mm120mm4 流鑄機(jī)工作拉速為 3．8～4．2m／mim，單流年產(chǎn)量達(dá) 15 萬(wàn) t。 (3)降低了生產(chǎn)過(guò)程能耗，采用連鑄工藝，可省去鋼錠開坯均熱爐的燃動(dòng)力消耗。主體設(shè)備主要包括：(1)澆鑄設(shè)備一鋼包運(yùn)輸設(shè)備、中間包及中間包小車或旋轉(zhuǎn)臺(tái)；(2)結(jié)晶器及其振動(dòng)裝置；(3)二次冷卻裝置(小方坯連鑄機(jī)、大方坯連鑄機(jī)和板坯連鑄機(jī)有很大差別)；(4)拉坯矯直機(jī)設(shè)備一拉坯機(jī)、矯直機(jī)、引錠鏈、脫錠與引錠子鏈存放裝置；(5)切割設(shè)備一火焰切割機(jī)與機(jī)械剪切機(jī)等。 經(jīng)過(guò)在該機(jī)組上幾十爐次的試驗(yàn)，基本上掌握了以 188 不銹鋼為主的部分鋼種的開澆溫度、布流方式、水口形狀、連鑄速度、液位高度、側(cè)封技術(shù)、軋制力、鑄帶厚度、輥面涂層、二次冷卻方式等參數(shù)和技術(shù)關(guān)鍵，連鑄出的帶坯表面光潔，經(jīng)酸洗、拋光、冷軋、熱處理等工序成品達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水平，部分產(chǎn)品已提供給用戶使用。由國(guó)家計(jì)委、冶金部下達(dá)的“雙輥薄帶連鑄產(chǎn)業(yè)化” “九五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目也正在展開工作。水冷輥的銅質(zhì)輥套在國(guó)內(nèi)要馬上解決輥面鍍 Ni 的問題有困難，靠薄帶連鑄課題組去研究這個(gè)問題是得不償失的，而國(guó)外成熟的薄帶連鑄銅質(zhì)輥套已經(jīng)商品化。為了得到質(zhì)量好的薄帶，要利用爐外精煉的鋼水。這一些都超出了人們的預(yù)料。對(duì)設(shè)備的要求主要有：　 (1)保護(hù)澆鑄，防止鋼水與空氣接觸產(chǎn)生二次氧化及吸氮。（2）立彎式板坯連鑄機(jī)60 年代初出現(xiàn)了立彎式板坯連鑄機(jī)，這種連鑄機(jī)以結(jié)晶器開始凝固到完全凝固后進(jìn)入彎曲段，然后由水平方向出坯，鑄坯的運(yùn)動(dòng)軌跡成直彎形。高效連鑄機(jī)為了適應(yīng)高效連鑄的要求，具有如下結(jié)構(gòu)特征：(1)高效連鑄首先要有適合生產(chǎn)連鑄坯鋼種的最佳機(jī)型，即冶煉設(shè)備和鑄機(jī)的裝備水平要與實(shí)現(xiàn)高效連鑄的鋼種相匹配。這些參數(shù)是確定鑄即性能和規(guī)格的 基本要素，也是設(shè)備選型和設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。冷卻系數(shù)可由以下兩種方法確定。開澆后拉坯起步時(shí)由于引錠桿頭部密封不良所致。拉—?！?。結(jié)晶器出口處坯殼厚度 δ：δ=k (mm) ()0?式中 ——鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)所經(jīng)歷的時(shí)間（min）0?若結(jié)晶器有效長(zhǎng)度為 ，拉坯速度為 ν，則mL= /ν0?mL式中 ——結(jié)晶器有效長(zhǎng)度， =（m）l 為結(jié)晶器長(zhǎng)度。Q=n故 。 故 =Lg60 12= (min)（2）連續(xù)鑄鋼機(jī)的生產(chǎn)能力連鑄機(jī)的生產(chǎn)能力有兩種表示方法:一是連鑄機(jī)的澆鑄能力，二是連鑄機(jī)的年產(chǎn)量。在計(jì)算機(jī)顯示屏上用光筆隨操作者之意臨場(chǎng)繪制,輸入內(nèi)存便可付之拉坯。常用的組合方式有:拉—停。拉漏，指在連續(xù)鑄鋼過(guò)程中,凝固坯殼出結(jié)晶器后,抵抗不住鋼水靜壓力的作用,致使鋼水從坯殼薄弱處流出造成的事故。 ） －（）則冷凝皮可厚度 δ 為：δ=K （mm） （）?式（）稱冷凝公式。本設(shè)計(jì)的主要工序流程是：鋼水從鋼水包中流出，先注入中間包，然后進(jìn)入弧形結(jié)晶器，在結(jié)晶器中形成弧形鑄坯沿著弧形輥道向下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中受噴水冷卻，直至完成或部分凝固，然后鑄坯到水平切點(diǎn)處進(jìn)入拉矯機(jī)，然后用火焰切割車把鑄坯切割成定尺，從水平方向出坯。而目前國(guó)內(nèi)各鋼廠新上馬的板坯連鑄機(jī)以直弧型和全弧型板坯連鑄機(jī)居多。由于液心高度不同，鑄坯內(nèi)的鋼水靜壓力也就不同，根據(jù)鋼水靜壓力大小，可把連鑄機(jī)分為高頭型、標(biāo)準(zhǔn)型、連鑄機(jī)拉速的提升和作業(yè)率的提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文16低頭型和超低頭型連鑄機(jī)，它們用連鑄機(jī)的基本弧半徑 R 和鑄坯厚度 D 的比值大小表示：R/D=50 的叫高頭型連鑄機(jī)R/D=4050 的叫標(biāo)準(zhǔn)型連鑄機(jī)R/D=2539 的叫低頭型連鑄機(jī)R/D=25 的叫超低頭型連鑄機(jī)（1）立式板坯連鑄機(jī)50 年代建的板坯連鑄機(jī)都是立式連鑄機(jī)。表6—1給出國(guó)外幾家特殊鋼廠的連鑄機(jī)機(jī)型(1996年)。薄板坯連鑄連軋技術(shù)由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)工藝緊湊、投資省、建設(shè)周連鑄機(jī)拉速的提升和作業(yè)率的提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文13期短，而適應(yīng)了結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要。影響我國(guó)薄帶連鑄一次鑄鋼量的因素較多，主要有連鑄線連鑄機(jī)拉速的提升和作業(yè)率的提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文12速度、鋼水保溫時(shí)間、側(cè)封壽命、水口壽命，而連鑄線速度跟自動(dòng)化技術(shù)、配套輔機(jī)、結(jié)晶輥材質(zhì)等有關(guān)。我們可以把這引起技術(shù)分為三類，一類是國(guó)際、國(guó)內(nèi)都沒有解決的難題或是雖有連鑄機(jī)拉速的提升和作業(yè)率的提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文11國(guó)外報(bào)道但無(wú)法得以的這些技術(shù)；第二類是國(guó)內(nèi)其它領(lǐng)域或項(xiàng)目已經(jīng)解決或是可以移值的技術(shù)，第三類是國(guó)外已研制成功且有引進(jìn)可能的技術(shù)，對(duì)于第二、三類技術(shù)我們只需引進(jìn)、移值，不必從頭開始研制，否則我們將浪費(fèi)有限的時(shí)間，永遠(yuǎn)跟在別人后面。市場(chǎng)需要薄帶連鑄，薄帶連鑄也需要市場(chǎng)。對(duì)預(yù)緊力、軋制力、輥縫、水壓、水溫、水流量，轉(zhuǎn)速等參數(shù)能集中采集、處理和顯示。據(jù)悉，日本 NKK 已將所有板坯連鑄機(jī)改為直弧型。 (2)提高了金屬收得率，集中表現(xiàn)在兩方面一是大幅度減少了鋼坯的切頭切尾損失；二是可生產(chǎn)出的鑄坯最接近最終產(chǎn)品形狀，省去了模鑄工藝的加熱開坯工序，減少金屬損失。1996 年 5 月，珠江鋼廠、邯鄲鋼鐵總廠、包頭鋼鐵公司三家企業(yè)引進(jìn)德國(guó)西馬克公司(SMS)CSF薄板坯連鑄連軋工藝協(xié)議簽訂，為中國(guó)的薄板坯連鑄建設(shè)拉開了序幕。中國(guó)連鑄技術(shù)的發(fā)展 中國(guó)是世界上研究和應(yīng)用連鑄技術(shù)較早的國(guó)家之一，自 50 年代中期就開始進(jìn)行連鑄技術(shù)的研究。法國(guó)的連鑄在 80 年代以后也在迅猛發(fā)展，1987 年連鑄比即達(dá) 93．1％，僅次于日本。50 年代投產(chǎn)的連鑄機(jī)多為立式、單流，建筑高度大，投資多，連鑄速度難于提高，鑄坯斷面小而且主要為方坯，生產(chǎn)規(guī)模較小?！　?9701980 年，世界連鑄比從 4．4％發(fā)展到 28．4％，中國(guó)的連鑄比從2．1％發(fā)展到　6．2％；至 1990 年，世界和中國(guó)的連鑄比分別發(fā)展到 62．8％和 22．4％；到 1999 年，又分別發(fā)展到 84．4％和 77．4％。連鑄工序采用多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，使得單線布置緊湊，使產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率得到了優(yōu)化。1943 年容漢斯在德國(guó)建成第一臺(tái)澆鑄鋼水的試驗(yàn)性連鑄機(jī)，提出了振動(dòng)的水冷結(jié)晶器、浸入式水口和結(jié)晶器鋼水面加保護(hù)劑等技術(shù)，為現(xiàn)代連續(xù)鑄鋼奠定了基礎(chǔ)。連鑄機(jī)設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制和鑄坯質(zhì)量都達(dá)到一個(gè)新的水平，從鋼水的純凈連鑄機(jī)拉速的提升和作業(yè)率的提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文3化、溫度控制、保護(hù)澆注、初期凝固現(xiàn)象對(duì)表面質(zhì)量的影響，保護(hù)渣在高拉速下的行為和作用，結(jié)晶器綜合診斷技術(shù)，冷卻制度的最佳化，鑄坯在凝固過(guò)程的力學(xué)問題，消除和減輕變形應(yīng)力的措施以及控制鑄坯凝固組織的手段等一系列冶金現(xiàn)象的研究；直到生產(chǎn)工藝、操作水平和裝備水平的不斷提高和完善，總結(jié)出完整的對(duì)鑄坯質(zhì)量控制和管理的技術(shù)。因此開發(fā)澆鑄更薄(50～70mm)的板坯、更高的澆注速度(5～6m／mim)，使生產(chǎn)能力更具經(jīng)濟(jì)規(guī)模(80～150 萬(wàn) t／a)的連鑄技術(shù)，甚至開發(fā)從鋼水直接澆成薄帶的連鑄技術(shù)，已成為世界鋼鐵界研究的熱點(diǎn)。連鑄新技術(shù)不斷推廣應(yīng)用，科研成果不斷涌現(xiàn)，薄板坯和薄帶坯連鑄技術(shù)在此期間也取得重大階段性成果。近終形異型坯連鑄和薄帶連鑄技術(shù)也將進(jìn)一步發(fā)展并進(jìn)而完善。國(guó)外低碳板坯速普遍大于 2m/min，最高可達(dá) ；130mm130mm 和 150mm150mm 低碳方坯最大 2 連鑄生產(chǎn)設(shè)備 連鑄機(jī)的發(fā)展大致經(jīng)歷了立式→立彎式→弧形→超低頭形→水平等幾個(gè)階段。但是由于在過(guò)去的研究過(guò)程中投入資金及場(chǎng)地等條件的限制，某些單項(xiàng)技術(shù)的研究還有待于進(jìn)一步深入，所以在產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程中以及向企業(yè)推廣過(guò)程中要進(jìn)一步完善和提高這項(xiàng)技術(shù)。預(yù)計(jì)我國(guó)雙輥薄帶連鑄技術(shù)將在本世紀(jì)未下世紀(jì)初實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。 （2）為了提高薄帶連鑄機(jī)的連鑄經(jīng)濟(jì)效益必須提高連鑄坯的表面質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量，增加澆鑄的鋼水量。鑄帶楔型的產(chǎn)生主要是由于結(jié)晶輥工作面的變形引起的。世界第一條薄板坯連鑄連軋 CSP 生產(chǎn)線 1989 年在美國(guó) Nucor 的 Crawfondsville 廠投產(chǎn)。特殊鋼連鑄機(jī)機(jī)型有立式、立彎式、全弧形、水同等形式?！?(6)自動(dòng)化技術(shù)，配備鋼包下渣檢測(cè)、結(jié)晶器液面自動(dòng)控制、自動(dòng)開澆、二冷動(dòng)態(tài)配水和鑄坯缺陷自動(dòng)檢測(cè)等先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)。為此，把圓弧部分的曲率半么依次分段改變，把傳統(tǒng)采用 24 對(duì)大直徑輥的傳統(tǒng)單點(diǎn)矯直改為多對(duì)小直徑輥的多點(diǎn)矯直，使未凝固的鑄坯延伸到水平段凝固。鑄坯在被矯直前沒有附加的彎曲變形，坯殼承受鋼水靜壓力小，不易產(chǎn)生鼓肚和內(nèi)裂，但鋼水中非金屬夾雜物的上浮條件不好，有向內(nèi)弧側(cè)聚集的傾向。 冶金長(zhǎng)度（液心長(zhǎng)度）從結(jié)晶器液面到鑄坯全部凝固為止，鑄坯中線距離稱為液心長(zhǎng)度或稱冶金長(zhǎng)度，因此液心長(zhǎng)度與鑄坯冷凝有關(guān)。拉坯速度與冶金長(zhǎng)度成線性關(guān)系變化,即隨著拉坯速度的提高,冶金長(zhǎng)度 加長(zhǎng),由此在連鑄工藝上、鑄機(jī)結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)一系列問題,這些問題的解決,成為近代 高拉速連鑄機(jī)的重要特征。(6)切割漏鋼。拉坯曲線由一條正弦曲線的正半周和另一條參變量不同的正弦曲線的負(fù)半周組成。拉坯速度有不同的經(jīng)驗(yàn)公式，鋼水溫度增加，拉速降低。故 R≥120/=（m）為使鑄機(jī)適應(yīng)性強(qiáng)，R 取 6m。連鑄機(jī)拉速的提升和作業(yè)率的提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文28故 W =6024365= 萬(wàn)噸/年流 連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算連鑄機(jī)的弧形半徑是指鑄機(jī)的外弧半徑。故 V=800（21/12）=。因此需要有符合工藝要求并為拉坯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)的拉坯曲線。(4)夾渣漏鋼。② 熱流密度求 K 每平方米結(jié)晶器面上流出的熱量稱為熱流密度，用 表BH示，單位為 KJ/ ， 與 有如下關(guān)系：2mBH0= (KJ/ )0ml?B2連鑄機(jī)拉速的提升和作業(yè)率的提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文23式中 —拉坯速度(m/min)。軋制的壓縮比可取 6～10。水平連鑄機(jī)設(shè)備高度低，基建費(fèi)用大大降低，設(shè)備簡(jiǎn)單，重量輕，維修方便；中間