【導(dǎo)讀】器的工作原理及其振動技術(shù)做了詳細的介紹。為了保證澆鑄過程中鑄坯不與結(jié)晶。在實際中一套良好的振動裝置應(yīng)具有避免使鑄坯承受水平力和彎。矩，而只產(chǎn)生軸向的拉力或壓力的能力。本設(shè)計主要是針對結(jié)晶器振動裝置中偏。在線振動狀況的檢測方法及板簧的設(shè)計以及進行了分析。

　　

【正文】 坯高，在結(jié)晶器彎月面區(qū)鋼水流動強度則大 3～ 4倍，極易造成凝固坯殼卷渣。結(jié)晶器使用 EMBR 效果：板坯表面縱裂減少；彎月面平穩(wěn)，波動小，熱軋板卷卷渣缺陷減少了 90%，冷軋板表面缺陷減少；造成的廢品損失由 /t 減少到 /t；結(jié)晶器銅板使用壽命率提高了 1倍。 (12) 液芯軟壓下（ LCR）和動態(tài)軟壓下（ DSR）技術(shù)應(yīng)用 結(jié)晶器帶液芯軟壓下是在鑄機上部還是 延伸到整個液芯長度上，根據(jù)冶金質(zhì)量和鋼種而定。有的廠不采用 LCR 技術(shù)。采用 LCR 可減輕中心疏松和中心偏析，有利于細化枝晶，可適當增加坯厚，有利于改善鑄坯表面質(zhì)量，還可供給較薄板坯，軋制薄規(guī)格產(chǎn)品，節(jié)省后續(xù)軋制，增加生產(chǎn)靈活性。 (13) 生產(chǎn)鋼種不斷擴大 生產(chǎn)鋼種包括：低中高碳鋼（ C≤%, Mn＜ %。 C＞ %, Mn＜ %；內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 18 C＞ %, Mn＞ %）、包晶鋼、不銹鋼（ C＜ %， Cr＞ 13%； Cr＞ 17%,Ni＞ 8%）、硅鋼 (C＜ % Si＞ %)、管線鋼 (HSLAC≤% Mn＜ % Nb/V/Ti)、合金結(jié)構(gòu)鋼、微合金鋼。 (14) 生產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)格不斷擴大 從薄板坯連鑄 /連軋問世以來，熱軋板坯產(chǎn)品的開發(fā)緊跟市場需求。產(chǎn)品開發(fā)主要分為三類：（ 1）對表面質(zhì)量要求不高的 B 級產(chǎn)品。如焊管、建筑用材等。這類產(chǎn)品生產(chǎn)成本較低，原材料要求不嚴，需求量大，利潤可觀。（ 2）對表面質(zhì)量要求較高的 A 級中檔產(chǎn)品。這類產(chǎn)品主要為經(jīng)酸洗交貨的熱軋卷，深加工用料或供冷軋用料。（ 3）對于表面質(zhì)量要求很高的 AA 級高檔冷軋薄板（ ～），主要為 DQ 級別，用于家電、 儀表、汽車內(nèi)板等，但生產(chǎn) DDQ、 EDDQ級別冷軋深沖板（如汽車外面板），其難度是：電爐流程鋼中 [Cu]高、 [N]高；無真空處理設(shè)備，不能生產(chǎn)超低碳鋼；拉速快，結(jié)晶器鋼水攪動大，易產(chǎn)生卷渣，影響冷軋板表面質(zhì)量。 薄板坯連鑄 /連軋為生產(chǎn)板材小于 產(chǎn)品提供了潛力。如：墨西哥的希爾薩廠已生產(chǎn) 超薄材，漣鋼 CSP 專門生產(chǎn) 。 (15) 成材率 成材率是反映企業(yè)技術(shù)與管理水平的綜合指標，主要有：平均鋼水成材率（鋼水 → 連鑄坯） %；平均鑄 坯成材率（鑄坯 → 熱軋卷） %；綜合鋼水成材率（鋼水 → 熱軋卷） %。 中等厚度板坯連鑄技術(shù)發(fā)展 與厚板坯比較，中等厚度板坯足夠 “薄 ”，可省去粗軋機，與薄板坯比較也足夠 “厚 ”，有利于改善產(chǎn)品表面質(zhì)量。中厚板坯連鑄保持了傳統(tǒng)厚板坯（ 200～250mm）與薄板坯（ 50～ 70mm）連鑄的優(yōu)點，又克服了薄板坯表面質(zhì)量不良的缺點。中厚板連鑄連軋既可生產(chǎn)熱軋板卷，也可生產(chǎn)中厚板材。中等厚度連鑄機生產(chǎn)線統(tǒng)計見表 14。 表 14 中等厚度板坯生產(chǎn)線統(tǒng)計 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 19 供應(yīng)商 /連鑄機 /軋機 公司 /工廠 投產(chǎn) 時間 鑄 坯規(guī)格（ mm） 生產(chǎn)線 設(shè)計年能力 /萬 t 套 連鑄 機 爐卷軋機 SMS /Tippins 英鋼聯(lián) /塔斯克魯薩 130（ 1220－ 2590） 卷：（ 5－ 25）（ 914－ 2591） 板：（ 5－ 64）（ 1219－ 2590） 1 1 1 90 DEMAG/DEMAG IPSCO /Montpelier （ 127－ 152）（ 1270－3050） 卷：（ － 19）（ 1220－2348） 板：（ － ）（ 1220－ 3048） 1 1 1 125 VAI /Danieli IPSCO/Mobil 2021末 152（ 1524－ 3125） 卷：（ － 19）（ 1524－2525） 板：（ － ）（ 1524－ 3124） 1 1 1 125 Danieli /Danieli NUCOR /Hertford 2021末 100、 12 150（ 1800－3200） 板：（ － ） 1829－ 3124） 卷：預(yù)留 1 1 1 100 ASP /conroll 中國鞍鋼 135（ 100— 150） 900~1620 1 1 100 Danieli 韶鋼 150 1650~3250 ~20 1500~2500 1 1 1 107 SMS 中國安 鋼 150 1600~3250 ~50 1600~3250 1 1 1 110 (1) 特寬中厚板坯連鑄機 Nucor steel 的 Hert ford 鋼廠生產(chǎn)流程： Consteel 電爐 →LF→ 超寬中厚板坯連鑄機（ 127～ 150mm1778～ 3124mm） → 加熱爐 → 四輥可逆式軋機 → 中厚板（ ～ 50mm1830～ 3125mm，長 ～ ）。 該流程特點：特寬中厚板坯（最大板坯寬度近 ）；在線可調(diào)的液壓振動；漏斗狀結(jié)晶器；扇行段多節(jié)輥；漏鋼預(yù)報系統(tǒng)；自動加保護渣；二冷動態(tài)控制（氣水冷卻）；動態(tài)軟壓下（ Soft Reduction）和液芯控制系統(tǒng)（ Liquid Pool Control System）；在線裝備電解低倍檢驗機（ Electrolytic Macroetch Machine），評價薄坯內(nèi)部質(zhì)量；連鑄連軋生產(chǎn)厚板， 150mm 厚板坯軋成 50mm 厚板材，壓縮比為 3，內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 20 鋼板性能合格；生產(chǎn)線上有水淬箱防止鑄坯裂紋。 (2) 生產(chǎn)熱軋板卷中厚板坯連鑄機。 BHP 公司的 North Star 廠生產(chǎn)流程： AC 電爐 →LF→ 連鑄機（ 90mm914～1524mm） → 切割 → 除鱗 → 加熱爐 → 除鱗 →2 粗軋機（ 90mm→30mm ） → 隧道窯→ 除鱗 →6 機架精軋機（ ～ 914～ 1524mm） → 層流冷卻 → 卷取 該生產(chǎn)線的熱軋板表面質(zhì)量改進措施：結(jié)晶器厚度增大到 90mm，卷渣減輕；結(jié)晶器采用 EMBR；三次去鱗。已生產(chǎn)汽車內(nèi)板、家電、儀器面板、汽 車部件等。但目前尚不能生產(chǎn)汽車外面板。 薄帶連鑄技術(shù)發(fā)展 (1) 薄帶連鑄技術(shù)開發(fā) 把鋼水直接鑄成帶坯（＜ 10mm），不經(jīng)熱軋或稍經(jīng)熱軋作為成品或作為冷軋坯料生產(chǎn)薄帶產(chǎn)品，這是連鑄技術(shù)上的又一次革新。其優(yōu)點是：簡化工序；減少投資；節(jié)約能源；成品質(zhì)量好；環(huán)保好。 20世紀 70年代開始，世界各國冶金工作者致力于研究薄帶連鑄技術(shù)，機型趨于多樣化。但目前還是以雙輥法為主要機型。 (2) 薄帶連鑄技術(shù)工藝特點 雙輥法就是把鋼水直接澆鑄到由兩個密封水冷旋轉(zhuǎn)輥輪所圍成的空間內(nèi)，冷卻輥帶走鋼水熱量，隨著輥子旋轉(zhuǎn)而拉 出凝固的薄帶。其工藝特點：輥輪（結(jié)晶器）與凝固鋼帶之間無相對運動，無摩擦力；冷卻速度快（ 102℃ /s），凝固時間短（ ）；拉速快， 30～ 90m/min；冶金長度短， ；不需保護渣；可生產(chǎn) 2～5mm薄帶。解決的技術(shù)關(guān)鍵：鋼水液面穩(wěn)定性；鋼水保護澆注；輥輪縫隙的自動控制；溶池側(cè)封技術(shù)（側(cè)封密封性，材質(zhì)）；帶鋼厚度的均勻性；帶鋼表面質(zhì)量（毛刺、夾渣）。 (3) 薄帶連鑄技術(shù)進展 薄帶連鑄技術(shù)已由中間試驗進入工業(yè)性階段。目前進行工業(yè)性應(yīng)用試驗有三家：歐洲帶鋼工程（ Eurostrip）；日本新日鐵薄帶 連鑄機；美國紐柯薄帶連鑄機。 設(shè)在克虜伯、蒂森不銹鋼公司克雷弗爾德廠的歐洲第一套工業(yè)生產(chǎn)性薄帶坯連鑄生產(chǎn)線（ Eurostrip）是由德國蒂森公司、法國尤齊諾鋼鐵公司、意大利特而尼特鋼廠和奧鋼聯(lián)設(shè)備制造公司聯(lián)合建立的，它是在過去 Terni 廠和 Isbergues 廠內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 21 中間試驗所取得經(jīng)驗和知識的基礎(chǔ)上建立的，于 1999年 2月 25日奠基并于 1999年12月 10日進行第一爐熱試。此薄帶生產(chǎn)線主要是為了生產(chǎn)奧氏體不銹鋼。表 15列出了 Eurostrip 克雷弗爾德廠薄帶坯連鑄設(shè)備。 Eurostrip 生產(chǎn)線自 1999年 12月10日進行第一次熱試后，每月澆注 7～ 8爐，工藝流程是：雙輥拉出來的 3mm厚的連鑄帶鋼，緊接著進行 20%～ 30%熱軋，然后冷卻卷成帶卷。整個流程長約 70m。設(shè)計拉速為 150m/min，也可根據(jù)帶鋼厚度而改變拉速。計劃年產(chǎn)帶鋼 40萬 t，產(chǎn)品規(guī)格為 ～ 厚、 800～ 1450mm 寬。據(jù)稱，薄 帶坯表面質(zhì)量良好，連鑄過程運行順利。存在問題：表面質(zhì)量比常規(guī)熱軋加冷軋工藝生產(chǎn)的板材略差，成品冷軋板表面質(zhì)量為一般水平；連鑄薄帶坯中存在顯微疏松，經(jīng)冷軋不能焊合；用連鑄薄帶坯經(jīng)冷軋生產(chǎn)的板材，其延伸率偏低，為常規(guī)工藝生產(chǎn)板材波動范圍的下限。據(jù)報導(dǎo)，帶鋼表面質(zhì)量問題有望很快解決， Krefeld 廠的不銹鋼帶鋼連鑄將在 2021年末全面實行商業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品為奧氏體不銹鋼。 表 15 薄帶坯連鑄設(shè)備參數(shù) 項 目 參 數(shù) 鑄輥直徑 /mm 1500 鑄速 / 30～ 100最高 150 鑄帶厚度 /mm ～ 在線變形量 /% 10～ 30 帶寬 /mm 1100～ 1450 卷重 /t 30 鋼水重 /t 90 中間包鋼水重 /t 18 額定年產(chǎn)量 /萬 t 40 澳大利亞 BHP 和日本的 IHI 在澳大利亞的 Wollongong 進行了實驗室和中間工廠雙輥薄帶試驗。 2021年 Nucor 和 BHP、 IHI 組成了 CastripLLC 公司（ Castrip Limited Liability Company） ,決定在 Crawfordsville 建立世界上第一個雙輥薄帶連鑄機。 2021年 2月開始建立雙輥薄帶連 鑄機，鋼水來自電爐車間并配有 LF。該工藝流程中，鋼水供應(yīng)鋼包、中間包和熱軋部分與傳統(tǒng)流程相同，中間包和雙輥溶內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 22 池之間附加帶水口過渡容器，薄帶從雙輥出口到 pinch rolls（夾持輥）之間為氣氛可控制室以防止薄帶氧化。 Castrip 裝置性能見表 16。 表 16 Crawfordsville Castrip 裝置性能 項 目 參 數(shù) 廠房尺寸 155m135m 鋼包容量 /t 110 鑄機 雙輥直徑 500mm 鑄速 / 80，最大 150 薄帶尺寸 /mm ~1340~2021 卷重 /t 25 在線軋機 單機架 4輥帶 AGC 工作輥 /mm 4752050 Backup 輥 /mm 15502050 軋制力 / MN 30 (最大 ) 功率 /kW 3500 年產(chǎn)量 /萬 t 約 50 2021年 5月熱試，生產(chǎn)第一個熱帶卷（ 20t）。 2021年 7月，第一個商業(yè)帶卷供給用戶，進行酸洗、冷軋和鍍鋅，到 2021年 11月，總計生產(chǎn)帶卷 12021t。生產(chǎn)鋼種有低碳鋼、 409不銹鋼和無取向硅鋼。在前期生產(chǎn)中，主要是集中解決設(shè)備、機電、檢測、計算機調(diào)試和操作人員的 培訓(xùn)。下一階段要集中解決產(chǎn)品質(zhì)量、收得率、生產(chǎn)成本等問題，工廠要滿足負荷生產(chǎn)。 商業(yè)規(guī)模用雙輥法生產(chǎn)薄帶產(chǎn)品已在 Nucor Castrip 裝置開始了?？赏a(chǎn)較?。ㄐ∮?）良好表面質(zhì)量的 Castrip 產(chǎn)品以代替冷軋板，將開辟一個新的產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，具有極強的競爭力。 與國外的差距和比較 (1) 我國連鑄比已超過世界平均水平，接近工業(yè)發(fā)達國家水平，連鑄比可以說接近飽和狀態(tài)。 (2) 我國小方坯連鑄機高效化改造取得很大成績。小方坯連鑄機單流產(chǎn)量已達到國際先進水平。但我國連鑄機平均作業(yè)率與世界連鑄機平均 水平還存在較大內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 23 差距。提高連鑄機作業(yè)率以增加連鑄機產(chǎn)量還有較大發(fā)展?jié)摿Α? (3) 經(jīng)過近 10多年來的努力，我國連鑄在高效化改造、新技術(shù)的應(yīng)用等方面取得了很大成就，就大中型企業(yè)連鑄機裝備水平來看已與國外鋼廠水平相當。要重視工藝軟件技術(shù)開發(fā)與創(chuàng)新，新技術(shù)要用出實效來。要依靠傳統(tǒng)的板坯和大方坯連鑄機來生產(chǎn)和解決高品質(zhì)、高附加值的連鑄坯質(zhì)量問題。 (4) 薄板坯連鑄連軋技術(shù)已引入大中型企業(yè)，我國薄板坯連鑄 /連軋生產(chǎn)已跨入世界先進行列，它對改變我國鋼材產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高板帶比，改變熱軋帶卷的市場競爭力起重大的變革作用。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 24 第二章 結(jié) 晶器的概述及基本參數(shù) 結(jié)晶器是連鑄機非常重要的部件，是一個強制水冷的無底鋼錠模。稱之為連鑄設(shè)備的 “心臟 ”。結(jié)晶器的定義：一種槽形容器，器壁設(shè)有夾套或器內(nèi)裝有蛇管，用以加熱或冷卻槽內(nèi)溶液。結(jié)晶槽可用作蒸發(fā)結(jié)晶器或冷卻結(jié)晶器。為提高晶體生產(chǎn)強度，可在槽內(nèi)增設(shè)攪拌器。結(jié)晶槽可用于連續(xù)操作或間歇操作。間歇操作得到的晶體較大，但晶體易連成晶簇，夾帶母液，影響產(chǎn)品純度。這種結(jié)晶器結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)強度較低，適用于小批量產(chǎn)品（如化學(xué)試劑和生化試劑等）的生產(chǎn)。 結(jié)晶器的作用： a) 使鋼液逐漸凝固成所需要規(guī)格、形狀的坯殼； b) 通過結(jié)晶器的振動，使坯殼脫離結(jié)晶器壁而不被拉斷和漏鋼；