【文章內(nèi)容簡介】
套,薄帶連鑄已建多臺工業(yè)試驗(yàn)機(jī)組,預(yù)計(jì)不久將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。而中國還處于起步階段。(3)國外高效連鑄技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。國外低碳板坯速普遍大于2m/min,;130mm130mm和150mm150mm低碳方坯最大拉速分別超過4m/,連鑄機(jī)生產(chǎn)效率大大提高。而中國還存在較大差距。(4)國外的連鑄生產(chǎn)自動控制水平迅速提高。國外連鑄機(jī)中已普遍采用結(jié)晶器液面檢測與控制技術(shù),主計(jì)算機(jī)鑄坯質(zhì)量跟蹤和判定技術(shù)、漏鋼預(yù)報警與控制技術(shù)在大型板坯連鑄機(jī)中得到使用,智能化技術(shù)也有了很大發(fā)展(如智能化二冷段)。而中國自行設(shè)計(jì)的連鑄機(jī)總體控制水平還較低。(5)國外精煉比迅速提高,相關(guān)配套技術(shù)同步發(fā)展。目前,國外精煉比已超過70%,中間包耐材壽命一般可達(dá)30h/包,最高約100h/包。而中國精煉比僅為20%,中間包最高壽命30h/包。(6)合金鋼連鑄比國外較高。目前國外合金鋼連鑄比一般已達(dá)到80%以上,最高可達(dá)92%。而中國低于這個水平。3. 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→水平等幾個階段。每次新機(jī)型的出現(xiàn),說明了技術(shù)的進(jìn)步。但每種機(jī)型都各有其特點(diǎn),有它的最適應(yīng)的范圍,還沒有一種機(jī)型完全取代其它機(jī)型的趨勢。目前,連鑄機(jī)除滿足產(chǎn)量要求外,從生產(chǎn)率、鑄坯品種質(zhì)量、鑄坯斷面、降低連鑄機(jī)高度、節(jié)省基建和設(shè)備投資等方面綜合分析,以弧形連鑄機(jī)較為優(yōu)越,它是應(yīng)用的主要機(jī)型。但板坯連鑄機(jī)的總趨向是用直弧型替代弧型,以消除可減輕鑄坯內(nèi)弧側(cè)夾雜物積聚問題。據(jù)悉,日本NKK已將所有板坯連鑄機(jī)改為直弧型。連鑄生產(chǎn)所用設(shè)備通??煞譃橹黧w設(shè)備和輔助設(shè)備兩大部分。主體設(shè)備主要包括:(1)澆鑄設(shè)備—鋼包運(yùn)輸設(shè)備、中間包及中間包小車或旋轉(zhuǎn)臺;(2)結(jié)晶器及其振動裝置;(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—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—火焰切割機(jī)與機(jī)械剪切機(jī)等。輔助設(shè)備主要包括:(1)出坯及精整設(shè)備—輥道、推(拉)鋼機(jī)、翻鋼機(jī)、火焰清理機(jī)等;(2)工藝設(shè)備—中間包烘烤裝置、吹氬裝置、脫氣裝置、保護(hù)渣供給與結(jié)晶器潤滑裝置等;(3)自動控制與測量儀表—結(jié)晶器液面測量與顯示系統(tǒng)、過程控制計(jì)算機(jī)、測溫、測重、測長、測速、測壓等儀表系統(tǒng)。4. 連鑄設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)鋼包回轉(zhuǎn)臺的關(guān)鍵技術(shù)有:(1)鋼包加蓋;(2)單包升降系統(tǒng),鋼包稱量系統(tǒng);(3)防氧化保護(hù)澆注系統(tǒng);(4)鋼包下渣檢測系統(tǒng);(5)鋼包傾斜機(jī)構(gòu);(6)長水口自動安裝系統(tǒng);(7)鋼水質(zhì)量控制系統(tǒng);(8)鋼水溫度控制檢測系統(tǒng);(9)鋼包吹氬攪拌;(10)回轉(zhuǎn)驅(qū)動采用液壓馬達(dá)的新型驅(qū)動系統(tǒng)。中間包及其烘烤裝置的關(guān)鍵技術(shù)有:(1)中間包大型化(已達(dá)40~80 t);(2)中間包結(jié)構(gòu)形狀的優(yōu)化,擋渣墻的設(shè)置和新型耐火材料的利用;(3)鋼水自動稱量反饋系統(tǒng);(4)中間包冶金技術(shù);(5)采用陶瓷泡沫過濾器過濾各類夾雜物;(6)熱中間包循環(huán)使用工藝和設(shè)備;(7)浸入式水口快速更換裝置,滑動水口、浸入式水口組合使用及氬氣密封;(8)自動開澆工藝與系統(tǒng);(9)烘烤裝置自動點(diǎn)火器;(10)浸入式水口內(nèi)部烘烤技術(shù)。中間包車關(guān)鍵技術(shù)有:(1)結(jié)晶器液面檢測安裝機(jī)構(gòu);(2)復(fù)雜緊湊的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電纜及管線走向設(shè)計(jì);(3)長水口自動安裝機(jī)械手(當(dāng)被設(shè)計(jì)在中間包車上時);(4)中間包傾斜澆注技術(shù)(提高金屬收得率)。結(jié)晶器關(guān)鍵技術(shù)有:(1)結(jié)晶器倒錐度;(2)在線熱狀態(tài)調(diào)寬調(diào)錐度系統(tǒng);(3)結(jié)晶器在線停機(jī)調(diào)厚;(4)高速澆鑄時銅板冷卻水高流速均勻傳熱冷卻結(jié)構(gòu);(5)渦流式、電磁式、同位素式、浮子式、激光式、超聲波式等各種有效的液面檢近期系統(tǒng);(6)漏鋼預(yù)報及熱成像系統(tǒng);(7)結(jié)晶器銅板熱面溫度控制系統(tǒng)及最低進(jìn)水溫度控制;(8)結(jié)晶器電磁攪拌和電磁制動;(9)一個結(jié)晶器澆多流鑄坯的插裝式結(jié)構(gòu);(10)結(jié)晶器銅板母材采用合金銅并鍍鎳鉻、鎳鐵合金或鎳鈷合金(提高其高溫抗變形的能力和耐磨性能);(11)澆鑄寬板坯有采用分段式結(jié)晶器足輥或高拉速時采用格柵支承結(jié)構(gòu);(12)浸入式水口隨板坯寬度和拉速變化而變化的最佳工藝特性;(13)保護(hù)渣自動供給裝置;(14)保護(hù)渣的理化性能檢測設(shè)施。結(jié)晶器振動裝置關(guān)鍵技術(shù)有:(1)液壓伺服振動機(jī)構(gòu)(能在澆鑄過程中改變振幅、頻率和波形偏斜率);(2)緩沖力的優(yōu)化;(3)高頻率小振幅工藝的優(yōu)化;(4)振動體質(zhì)量的最小化及板簧導(dǎo)向系統(tǒng);(5)外裝式結(jié)晶器電磁鋼流控制裝置的支撐與運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu);(6)內(nèi)裝式結(jié)晶器電磁鋼流控制裝置的支撐機(jī)構(gòu);(7)結(jié)晶器運(yùn)動狀況動態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)(主要監(jiān)視摩擦力的變化);(8)結(jié)晶器振動反向控制模型(拉速提高頻率降低,振幅提高)。零號扇形段的關(guān)鍵技術(shù)有:(1)調(diào)寬調(diào)厚裝置及工藝設(shè)備參數(shù);(2)設(shè)備冷卻、有效潤滑及防漏鋼設(shè)施;(3)牢靠的定位與對弧調(diào)整功能。二冷扇形段區(qū)域的關(guān)鍵技術(shù)有:(1)多點(diǎn)彎矯或連續(xù)彎矯;(2)細(xì)輥密布、分段輥;(3)大剛性扇形段及其剛性的連續(xù)一致性;(4)扇形段的夾緊方式,輕壓下的動、靜態(tài)及操作技術(shù);(5)夾緊和壓下液壓缸專用閥組;(6)壓下液壓缸壓力分組控制;(7)剖分軸承,能夠吸引輥?zhàn)邮軣崤蛎浟康妮S向移動型的CARBTM(瑞典SKF公司)、RUB(日本NSK公司)、SC(日本Koyo公司)軸承的合理采用;(8)新型耐高溫、抗腐蝕、耐磨損、抗疲勞龜裂的輥?zhàn)硬牧线x用,輥?zhàn)佣押概c噴射技術(shù)的采用;(9)二冷區(qū)電磁攪拌裝置(主要用于不銹鋼、硅鋼等特鋼);(10)二冷段整體吊裝更換方式;(11)多功能輥縫儀;(12)大流量范圍(1∶20~30)的氣水霧化噴嘴;(13)二冷區(qū)氣水霧化冷卻計(jì)算機(jī)、儀表自動控制系統(tǒng);(14)壓縮空氣的壓力控制技術(shù);(15)鑄坯表面溫度檢測系統(tǒng);(16)二冷區(qū)噴淋寬度無級切換系統(tǒng)或儀表有級切換系統(tǒng);(17)板坯凝固末端靜態(tài)或動態(tài)輕壓下技術(shù);(18)全交流矢量變頻調(diào)速系統(tǒng);(19)各種冷卻水、氣自動接通結(jié)構(gòu);(20)計(jì)算機(jī)生產(chǎn)管理;(21)連鑄車間質(zhì)量保證體系的設(shè)立和有效運(yùn)轉(zhuǎn);(22)計(jì)算機(jī)輥列設(shè)計(jì)及設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(使設(shè)計(jì)質(zhì)量和可靠性不斷提高,設(shè)計(jì)進(jìn)程加快)。上述技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,使得當(dāng)今連鑄技術(shù)趨于完善化。同時也構(gòu)成了當(dāng)今連鑄技術(shù)的基礎(chǔ),使連鑄機(jī)生產(chǎn)過程趨于穩(wěn)定,產(chǎn)品質(zhì)量等到了改善。5. 中國連鑄技術(shù)發(fā)展的思考近10多年來,經(jīng)過廣大工程技術(shù)人員和冶金人的不懈努力,中國的連鑄技術(shù)發(fā)展取得了令世人矚目的成績。但要想整體趕上或達(dá)到西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家連鑄水平,仍然有許多工作要做。 進(jìn)一步發(fā)展高效連鑄技術(shù)(傳統(tǒng)連鑄技術(shù)的發(fā)展方向)指連鑄機(jī)實(shí)現(xiàn)高拉速、高作業(yè)率、高連澆爐數(shù)及低拉漏率生產(chǎn)高溫?zé)o表面缺陷連鑄坯的技術(shù)。實(shí)現(xiàn)連鑄高效化的前提是:及時為連鑄機(jī)供應(yīng)溫度和成分均合格的鋼水;完善自動檢測的手段和電子計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)控制;具有高質(zhì)量的連鑄用保護(hù)渣和耐火材料;操作人員具有熟練的操作技術(shù)等。實(shí)現(xiàn)連鑄高效化,其核心是提高連鑄機(jī)的拉速。提高連鑄機(jī)拉速,需要解決結(jié)晶器和二冷段的冷卻效果、結(jié)晶器的液面控制及相關(guān)技術(shù)問題。 推廣近終形連鑄技術(shù)近終形連鑄技術(shù)是指澆鑄接近最終產(chǎn)品(板坯或者帶坯)形狀的連鑄技術(shù)。主要包括薄板坯連鑄技術(shù),薄帶連鑄技術(shù)和異型坯連鑄技術(shù)和噴霧成形等。同傳統(tǒng)工藝相比,它主要具有工藝簡單、生產(chǎn)周期短、低能量消耗、生產(chǎn)成本低、質(zhì)量較高等優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)恰好彌補(bǔ)了傳統(tǒng)工藝加工量較大、工序復(fù)雜、能耗大、生產(chǎn)周期長、成本較高、勞動強(qiáng)度大等不足。此外,利用薄帶連鑄技術(shù)的快速凝固效應(yīng)可以獲得一些難以生產(chǎn)的材料和新功能材料。近終形連鑄技術(shù)的應(yīng)用前景是光明的。 增加連鑄鋼種,提高鑄坯質(zhì)量隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展,過去一些只能用模鑄生產(chǎn)的鋼種已實(shí)現(xiàn)連鑄生產(chǎn)。擺在我們面前的任務(wù)是擴(kuò)大連鑄鋼種范圍和比例,完善高碳鋼、合金鋼連鑄的技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)連鑄以生產(chǎn)普碳低合金鋼為主向擴(kuò)大生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)碳素鋼、高碳鋼、高強(qiáng)度合金鋼的轉(zhuǎn)變。同時,要從煉鋼到連鑄整個過程加快新技術(shù)及裝備的應(yīng)用與改造,提高鋼的純凈度,改善鑄坯內(nèi)部結(jié)構(gòu),生產(chǎn)無缺陷鑄坯。 提高自動化控制水平自動化控制作為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)在連鑄生產(chǎn)過程中起著重要的作用。只有高水平的自動控制,才能保證連鑄的高水平。單憑經(jīng)驗(yàn)和手控方式很難保證連鑄生產(chǎn)的順利進(jìn)行和生產(chǎn)高質(zhì)量的鑄坯。當(dāng)然,高水平的自動控制與研究和先進(jìn)檢測設(shè)備的應(yīng)用是分不開的。 建立與選取高精度的連鑄過程數(shù)學(xué)模型連鑄過程是包含流動、傳質(zhì)、傳熱等復(fù)雜現(xiàn)象的液態(tài)金屬凝固成形過程,流動、傳質(zhì)、傳熱過程交互作用、相互影響,采用實(shí)物研究非常困難,幾乎是不可能的。數(shù)學(xué)模擬是指用數(shù)學(xué)模型來使現(xiàn)象或過程再現(xiàn),它的一系列優(yōu)點(diǎn)決定了其在鋼鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛。建立與選取能真實(shí)反映連鑄過程且具有足夠計(jì)算精度的數(shù)學(xué)模型,是連鑄過程數(shù)學(xué)模擬的關(guān)鍵,對連鑄技術(shù)的發(fā)展將起到重要的推動作用。 提高連鑄綜合管理水平目前國內(nèi)不少企業(yè)的生產(chǎn)管理模式時常使工序與工序之間產(chǎn)生脫節(jié),不能最大限度地發(fā)揮已有的生產(chǎn)潛能,對生產(chǎn)高效化產(chǎn)生了嚴(yán)重的制約。因此,提高生產(chǎn)組織管理水平,是連鑄生產(chǎn)環(huán)節(jié)中必須考慮的一個重要問題。 積極采用連鑄新工藝、新成果,追趕世界先進(jìn)水平目前發(fā)展起來的薄板坯連鑄技術(shù)、單晶連鑄技術(shù)、連鑄坯高溫?zé)崴蜔嵫b及直接軋制、水平連鑄技術(shù)、鑄坯的輕壓下技術(shù)以及中間包冶金等技術(shù)均有良好的發(fā)展前景。引進(jìn)這些新工藝將對中國連鑄甚至整個鋼鐵工業(yè)的發(fā)展起到重要的促進(jìn)作用。當(dāng)前,大力發(fā)展連鑄技術(shù)已經(jīng)成為我國鋼鐵工業(yè)的一項(xiàng)重要技術(shù)政策,它是節(jié)約能源、提高成材率、增加經(jīng)濟(jì)效益、實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)現(xiàn)代化的重大戰(zhàn)略措施?!耙赃B鑄為中心,煉鋼為基礎(chǔ),設(shè)備為保證”的生產(chǎn)技術(shù)方針,把連鑄技術(shù)的發(fā)展推向一個新的階段。1)rotational flow guide device旋流導(dǎo)向裝置 study of water model research of SEN with rotational flow guide device。帶旋流導(dǎo)向裝置浸入式水口的水模型研究2)rotational flow旋流 and application of new type of rotational flow and burble flocculator。新型旋流擾流絮凝反應(yīng)器的生產(chǎn)應(yīng)用 of atomizing characteristics of the twophase rotational flow water mist nozzles。兩相流旋流型細(xì)水霧噴嘴的霧化特性研究 eddy flow around waterspout of a tub and the cyclone in the bottom of a typhoon are convergent flowin rotational flow.水槽排水孔形成的旋渦和臺風(fēng)底層的氣旋都是Coriolis力作用下的輻合流入層旋流,臺風(fēng)頂部是輻散流出層氣旋。3)swirling flow旋流 gaswater separation and liquid drainage technology by swirling flow in gas wellbore。氣井井筒跨音速氣水分離與旋流排液技術(shù) new nonlinear algebraic stress model for modeling swirling flow。一種可應(yīng)用于旋流計(jì)算的非線性代數(shù)應(yīng)力模型 mode analysis for the sound propagation in a lined annular duct with mean swirling flow。包含平均旋流的圓環(huán)管道聲傳播的模態(tài)分析4)cyclone旋流 practical application of cyclone rehandling technology i