【正文】 目前已很少采用。這種連鑄機(jī)的主要特點(diǎn)是：它的上半部和立式相同，所不同的是在鑄坯完全凝固后，把鑄坯頂彎90176。，使鑄坯在水平方向出坯，這樣可縮小鑄機(jī)的高度，鑄坯的定尺也不受限制。由于在水平方向出坯，鑄坯的運(yùn)送不成問題。立彎式連鑄機(jī)不適用于澆鑄斷面太厚的鑄坯，鑄坯太厚待鑄坯完全凝固后再頂彎，冶金長(zhǎng)度已很長(zhǎng)了，這和立式連鑄機(jī)的高度差不多，其優(yōu)點(diǎn)已不明顯。另外，頂彎設(shè)備也顯得很龐大。而且，鑄坯要經(jīng)受頂彎和矯直兩次變形，更易產(chǎn)生裂紋。③帶直線段的弧形連鑄機(jī)。帶直線段的弧形連鑄機(jī)是由奧地利聯(lián)合鋼鐵公司，美國(guó)鋼鐵公司推薦的一種機(jī)型，它主要用于澆鑄板坯。這種鑄機(jī)采用直結(jié)晶器，在結(jié)晶器下方有2～5m直線段夾棍。帶有液芯的鑄坯經(jīng)過直線段后被連續(xù)彎曲成弧形，然后又把已凝固或帶有液芯的弧形鑄坯矯直，再切割成定尺。這中連鑄機(jī)的特點(diǎn)如下：，鋼水在垂直結(jié)晶器和二冷的直線段凝固，非金屬夾雜物有充分時(shí)間上浮，有利于特殊鋼的澆鑄。，使這種鑄機(jī)又具有弧形連鑄機(jī)設(shè)備高度低，建設(shè)費(fèi)用較低的特點(diǎn)。，可保證鑄坯在兩相區(qū)不產(chǎn)生裂紋，這是這種機(jī)型的技術(shù)關(guān)鍵。，設(shè)備總質(zhì)量要大，設(shè)備的安裝，調(diào)整難度較大是這種連鑄機(jī)的缺點(diǎn)。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)夾棍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，鑄機(jī)的高度基本上等于圓弧的半徑。這種鑄機(jī)的主要特點(diǎn)如下：，因此，它的高度比立式、立彎式要低，這一特點(diǎn)使它的設(shè)備質(zhì)量較輕，投資費(fèi)用較低，設(shè)備被的安裝和維護(hù)方便，因而得到廣泛應(yīng)用。，鑄坯在凝固過程中承受的鋼水靜壓力相對(duì)較小，可減少坯殼因鼓肚變形而產(chǎn)生的內(nèi)裂和偏析，有利于改善鑄坯質(zhì)量和提高拉速。，易造成鑄坯內(nèi)部夾雜物分布不均勻，另外，由于內(nèi)、外弧的冷卻不均勻，容易造成鑄坯中心偏析而降低鑄坯質(zhì)量。⑤橢圓形連鑄機(jī)。為了進(jìn)一步減低高度，發(fā)展了橢圓形連鑄機(jī)。國(guó)外把這種機(jī)型叫做帶有多點(diǎn)矯直的弧形連鑄，也叫做超低頭連鑄機(jī)。它分段，依次改變圓弧部分的曲率半徑，使結(jié)晶器和二冷段夾棍布置在四分之一橢圓形圓弧上。這種結(jié)構(gòu)的機(jī)型除了弧形區(qū)采用多半經(jīng)，其基本特點(diǎn)和弧形連鑄機(jī)相同。然而，由于它是多半經(jīng)的，鑄機(jī)安裝調(diào)整較復(fù)雜，維護(hù)也較困難一些。⑥水平連鑄機(jī)。水平連鑄機(jī)的主要設(shè)備，如結(jié)晶器、二冷段，拉坯機(jī)和切割設(shè)備均布置在水平位置上。水平連鑄機(jī)與立式和弧形連鑄機(jī)不同的是它的結(jié)晶器和中間包是緊密相接的，在水口和結(jié)晶器連接處安裝有分離換。另外，拉坯時(shí)不是結(jié)晶器振動(dòng)，而是拉坯機(jī)帶著鑄坯做“拉→反推→?！辈煌M合的周期運(yùn)動(dòng)。水平連鑄機(jī)的特點(diǎn)如下：a．設(shè)備高度低，投資省、建設(shè)速度快，適合中、小企業(yè)技術(shù)改造。b．鋼水無二次氧化，鑄坯質(zhì)量得到改善。也無需鋼液面檢測(cè)和控制。c．鑄坯在水平位置凝固成型，不受彎曲、矯直作用，有利于特殊鋼和高合金鋼的澆鑄。d．設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單，處理事故方便。水平連鑄機(jī)目前存在的主要問題是受拉坯時(shí)的慣性力限制，更適合澆鑄200mm以下中小斷面方坯、圓鑄坯，鑄坯定尺也受限制。另外結(jié)晶器的石墨板和分離環(huán)價(jià)格高，增加了鑄坯的成本。表3—5 各種機(jī)型對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響鑄坯缺陷連鑄機(jī)機(jī)型立式立彎式直弧形弧形內(nèi)部裂紋較重較重輕最輕中心偏析較重較重較輕較輕表面裂紋輕較重較輕較輕夾雜（皮下3～5mm）較多較多較少較少夾雜（皮下30～40mm）最少較少較少最多（三）連鑄機(jī)型的選擇為保證獲得高質(zhì)量的鑄坯，設(shè)計(jì)選用弧型連鑄機(jī)。其理由為：①弧型連鑄機(jī)工作穩(wěn)定可靠，可減少鑄坯中夾雜物含量并改善其分布，高鑄坯質(zhì)量，更適宜于生產(chǎn)高質(zhì)量鋼種，并且增加產(chǎn)品對(duì)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。②全弧型連鑄機(jī)采用多點(diǎn)彎曲多點(diǎn)嬌直(或連續(xù)彎曲連續(xù)矯直)及密排分節(jié)輥技術(shù)，能確保高溫鑄坯在彎曲變形時(shí)不產(chǎn)生缺陷，并且由于具有一定長(zhǎng)度的垂直段，減輕夾雜物在鑄坯內(nèi)弧側(cè)的富集，從而有利于提高鑄坯質(zhì)量。同時(shí)以減小鑄機(jī)弧型段的基本半徑來降低鑄機(jī)高度。綜上所述，連鑄機(jī)選用弧型連鑄機(jī)。（四）結(jié)晶器的選擇連鑄機(jī)的結(jié)晶器是連鑄設(shè)備中一個(gè)非常重要的部件，鋼水流入結(jié)晶器后與結(jié)晶器水冷內(nèi)壁接觸，將熱量傳至結(jié)晶器再通過結(jié)晶器內(nèi)的冷卻水帶走，使鋼水初步凝結(jié)成形，結(jié)成一定厚度的坯殼。連鑄鋼水在結(jié)晶器中的凝結(jié)過程，是在鑄坯與結(jié)晶器之間，同時(shí)夾著熔融狀態(tài)的保護(hù)渣，因而情況比較復(fù)雜，在形成一定厚度的坯殼拉出結(jié)晶器下口時(shí)，既不會(huì)被拉斷，也不會(huì)產(chǎn)生歪曲變形和裂紋等缺陷，一個(gè)比較理想的結(jié)晶器必須要符合下面幾個(gè)條件：① 結(jié)晶器內(nèi)壁要求有非常好的導(dǎo)熱功能。它由鋼和銅的合金作內(nèi)襯，外面套有夾套通軟水冷卻。② 結(jié)晶器應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛性。結(jié)晶器內(nèi)壁和高溫鋼水接觸，外壁通冷卻軟水，因此它的厚度方向溫度梯度極大，為了保證結(jié)晶器不致出現(xiàn)較大變形，從而保證鑄坯有一個(gè)比較精確的斷面形狀，并避免由于結(jié)晶器變形而增加拉坯阻力，據(jù)估計(jì)70%的結(jié)晶器是由CuAg和CuCr合金制造。③ 結(jié)晶器的內(nèi)表面應(yīng)具有較高的耐磨性，以保證結(jié)晶器有較好的尺寸精度，并保證鑄坯有較好的表面質(zhì)量，同時(shí)可以提高結(jié)晶器的使用壽命。在澆注過程中，為了使鑄坯和結(jié)晶器內(nèi)表面不粘結(jié)，結(jié)晶器是做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)并在中間有熔融的保護(hù)渣作潤(rùn)滑劑，在這種情況下，結(jié)晶器內(nèi)表面一般通過電鍍的方法鍍以鎳或鉻，并加以高精度拋光以起到耐磨的作用。④ 結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)應(yīng)該精良簡(jiǎn)單，易于制造、維修、安裝和調(diào)整。⑤ 在保證結(jié)晶器剛度和強(qiáng)度的前提條件下，振動(dòng)部分的結(jié)晶器重量要輕，以便在振動(dòng)時(shí)具有較小的慣性，使結(jié)晶器的運(yùn)動(dòng)盡可能平衡。結(jié)晶器按其結(jié)構(gòu)來分有套管式結(jié)晶器、整體式結(jié)晶器和組合式結(jié)晶器。套管式結(jié)晶器它的內(nèi)壁為一整體的無縫銅管（壁厚612mm）做成所要求的斷面，外壁裝有外套管（鋼板或者鑄鋼件）以形成一個(gè)狹小的冷卻水通道。高速冷卻水在其內(nèi)循環(huán)流過。內(nèi)壁與外壁的連接，可通過銅管上部焊一銅制法蘭，用螺釘固定在鋼質(zhì)的外殼上，也可卡在外殼的凹槽內(nèi)，下口為自由端。這種結(jié)晶器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造和維修方便廣泛用于澆注中小斷面的方坯和矩形坯。組合式結(jié)晶器是由四塊開有冷卻水槽的銅板作內(nèi)壁和四塊鋼質(zhì)外殼組裝而成。內(nèi)壁銅板通過許多小螺釘與鋼質(zhì)外殼連接上，以防止內(nèi)壁的變形。為了防止銅板與鋼殼之間漏水，在這二者之間襯有涂鉛油的石棉橡皮或其他襯墊材料。四塊鋼質(zhì)外殼靠大螺釘連接，組成一個(gè)剛性整體，冷卻水在槽中通過，大方坯和板坯連鑄機(jī)都采用這種形式的結(jié)晶器。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)為矩形坯，所以本設(shè)計(jì)采用套管式結(jié)晶器。4 電爐煉鋼車間年生產(chǎn)能力是衡量電爐煉鋼廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)狀況的一個(gè)重要指標(biāo)。隨著我國(guó)電爐煉鋼的迅速發(fā)展, 不論是新鋼廠設(shè)計(jì)或老企業(yè)改造, 還是現(xiàn)有車間的生產(chǎn)組織，年生產(chǎn)能力越來越為工程設(shè)計(jì)人員和企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者所重視。式中 A 車間年產(chǎn)合格連鑄坯量 t/a n—全年工作天數(shù) 本設(shè)計(jì)305天 a—金屬料收得率,爐料收得率 95～96%，鋼液收得率95～96%， G—車間爐子總?cè)萘?G=gN=130=130 g — 一座爐子的容量 t，本設(shè)計(jì)平均出鋼量為130t。 N—車間內(nèi)爐子座數(shù)，本設(shè)計(jì)為1座。 η—鋼錠收得率，連鑄為96%～98% 本設(shè)計(jì)取 τ—冶煉周期，60～70min 本設(shè)計(jì)取65minA=主要原材料消耗如下：①金屬料 1000kg/t②石灰 kg/t③電極 ④爐襯耐火材料 ⑤氧氣 ⑥冶煉電耗 476kwh/t在作車間設(shè)計(jì)之前，應(yīng)首先明確車間建設(shè)中的若干基本條件。(1)建廠條件、亦即煉鋼車間設(shè)計(jì)者所應(yīng)掌握的本車間的建設(shè)基本條件，1)煉鋼所需用的各種原材料的供應(yīng)條件，其中鋼鐵科來源為最重要，2)產(chǎn)品銷售對(duì)象及其對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求，3)水電資源情況，所在地區(qū)的產(chǎn)品加工，配件制作的協(xié)作條件；4)交通運(yùn)輸條件，水陸運(yùn)輸及地區(qū)公鐵路的現(xiàn)狀與發(fā)展計(jì)劃；5)當(dāng)?shù)貧庀蟆⒌刭|(zhì)條件；6)環(huán)境保護(hù)的要求，(2)電爐車間的工藝布置必須滿足：工藝流程合理，各種工序的操作順利，特別是電爐操作要方便；廠房電源等費(fèi)用投資要低；并預(yù)留發(fā)展的余地。一個(gè)電爐煉鋼車間要具備如下功能：原料的存儲(chǔ)及爐前的準(zhǔn)備，冶煉，澆鑄，鋼錠（坯）的冷卻和處理，耐火材料的存儲(chǔ)和準(zhǔn)備，爐襯和爐蓋的修砌以及其他輔助生產(chǎn)準(zhǔn)備。所以一個(gè)電爐煉鋼車間一般設(shè)有原料跨、爐子跨、澆鑄跨、出坯精整跨。耐火材料間、爐襯修砌間，鋼渣處理間以及其他輔助設(shè)施。 上述各間并不一定必須獨(dú)立設(shè)立，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)電爐的布置和澆鑄方式的不同，幾個(gè)工序合并在一個(gè)跨間內(nèi)進(jìn)行，考慮原則應(yīng)是工藝流程合理，原料和成品運(yùn)輸暢通，運(yùn)輸線路短，布置緊湊，生產(chǎn)方便。一般設(shè)原料跨、爐子跨、澆鑄跨、出坯精整跨。（1）原料跨布置煉鋼用的各種原料：廢鋼塊、鐵合金、各種造渣材料、石灰、螢石等。通常單獨(dú)布置在一個(gè)跨間內(nèi)，與爐子跨毗連，平行布置或垂直布置。其大小應(yīng)能保證儲(chǔ)存冶煉所需的各種原料以及流出運(yùn)輸所需的空間。各種原料應(yīng)分類放置。（2）爐子跨 安裝電爐設(shè)備和冶煉操作。 ①電爐在車間的平面布置如下：a. 電爐縱向布置：電爐的出鋼方向與車間柱子縱向行列線平行。這種布置一般是把冶煉和澆鑄布置在同一個(gè)跨間。b. 電爐橫向布置：電爐的出鋼方向與車間柱子縱向行列線相垂直。當(dāng)冶煉和澆鑄分別在兩個(gè)跨間進(jìn)行時(shí)，宜采用橫向布置。 本設(shè)計(jì)中電爐采用橫向布置。 ②立面布置如下。a. 低架式布置：電爐布置在地平面，出鋼在出鋼坑內(nèi)進(jìn)行；操作在地平面上進(jìn)行。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，廠房標(biāo)高低。但出鋼條件差。這種布置是較早的小型電爐的布置形式，新建鋼廠極少采用。b. 高架式布置：電爐布置在高架操作平臺(tái)上，冶煉操作也在平臺(tái)上進(jìn)行。優(yōu)點(diǎn)是爐前勞動(dòng)條件好，可采用爐下渣車出渣，改善除渣條件，爐下檢修設(shè)備也比較方便，不必做防水坑工程，電氣室可分為二層布置。但是，一次投資費(fèi)用高，地面向平臺(tái)搬運(yùn)物品占用吊車時(shí)間多。大型電爐和新建電爐采用較多。本設(shè)計(jì)中電爐采用高架式布置。（3）澆鑄跨現(xiàn)代電爐車間一般都采用連鑄，所以這里只討論連鑄在跨間的布置。連鑄機(jī)在電爐車間的布置一般有3種形式。①縱向布置：連鑄機(jī)布置在電爐車間內(nèi)的澆鑄跨內(nèi)，出坯方向與車間平行。這種布置跨間少，鋼水運(yùn)輸距離短，周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)少。適用于連鑄機(jī)較少的車間。②橫向布置：連鑄機(jī)與電爐布置在多跨的廠房?jī)?nèi)，連鑄部分通常由鋼水接受跨，澆鑄跨，出坯跨，精整跨組成，出坯方向與跨間垂直。這種布置方式可容納多臺(tái)電爐和連鑄機(jī)，車間生產(chǎn)能力大。③連鑄機(jī)廠房獨(dú)立設(shè)置：這種布置多為老廠改造，煉鋼部分已建成，新增連鑄機(jī)可采用這種布置。 本設(shè)計(jì)中連鑄機(jī)采用橫向布置。3）緊湊式布置電爐車間 超高功率電弧爐煉鋼技術(shù)迅速發(fā)展和爐外精煉技術(shù)的開發(fā)成功，使得電爐的還原精煉移到爐外進(jìn)行，充分發(fā)揮了超高功率電弧爐的快速熔化作用，縮短了冶煉時(shí)間，這種快節(jié)奏的電弧爐煉鋼促使電爐配連鑄，出現(xiàn)了一種緊湊式電弧爐煉鋼廠，這種緊湊式布置可避免多跨式布置的缺點(diǎn)。 其布置原則是最緊湊的將煉鋼生產(chǎn)的各種工藝設(shè)備布置在最少跨間內(nèi)，盡量壓縮個(gè)跨間的距離，最大限度的削減運(yùn)輸環(huán)節(jié)，只使用少量的提升和運(yùn)輸設(shè)備達(dá)到占地面積小，節(jié)省投資，降低經(jīng)營(yíng)費(fèi)用，獲得更高的勞動(dòng)生產(chǎn)率的目的。這種電爐車間布置綜合了許多現(xiàn)代化的技術(shù)和裝備，其平面布置包括：廢鋼和配料區(qū)，廢鋼預(yù)熱裝置，超高功率電弧爐，合金化系統(tǒng)，爐外精煉設(shè)備，連鑄機(jī)等生產(chǎn)工序和設(shè)備。這些先進(jìn)設(shè)備連成一排，前后有序，不強(qiáng)求傳統(tǒng)式排列，只要求最佳的物料流程。從原料開始到澆鑄成坯，沒有任何中間干擾，車間運(yùn)輸距離壓縮到最短，而且考慮必要的提升和運(yùn)輸設(shè)備，電爐通過偏心爐底無渣出鋼，運(yùn)至精煉爐處理，隨后吊至連鑄機(jī)澆鑄。這種緊湊式布置所需空間只是一般電爐車間的25%，廠房大大簡(jiǎn)化，基建費(fèi)用大幅度減少。 1）物料平衡計(jì)算（1）原始數(shù)據(jù)①原材料成分表4—1 冶煉鋼中及其成分鋼種成分（%）CSiMnPSCrNiFe00Cr18Ni10≤ ≤ ≤ ≤≤1810余量出鋼成分及溫度控制要求根據(jù)碳鉻競(jìng)爭(zhēng)性氧化及進(jìn)入AOD爐要求，確定出鋼成分C≈%，Si≤%，T=1600②其他數(shù)據(jù)表4—2原材料成分（%）名稱CSiMnPSCrNiFe廢碳素鋼余量不銹鋼廢鋼189余量鉻鐵余量鎳鐵55余量電極99鐵水余量名稱CaOSiO2MgOAl2O3P2O5SFe2O3CO2H2OCaF2石灰89螢石1．588高鋁磚0．13火磚塊電極灰分0．1表4—3 爐料配入量名稱用量配料成分（%）CSiMnPSCrNiFe廢碳素鋼不銹鋼廢鋼鉻鐵鎳鐵鐵水17合計(jì)100表4—4 其他數(shù)據(jù)名稱參數(shù)配碳量%熔化期脫碳量40%，40%=電極消耗（金屬料），熔化期占60%，氧化期占20%，還原期占20%爐頂高鋁磚消耗量(金屬料)，熔化期占60%，氧化期占20%，還原期占20%爐襯鎂磚消耗5Kg/t（金屬