【正文】 再次感謝 唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)及老師的大力支持和幫助，祝你們工作順利 。 在此，我特別感謝所有曾經(jīng)幫助過(guò)我、為我的學(xué)習(xí)提出建議和指導(dǎo)的人們。 具有生產(chǎn)能力強(qiáng)、鑄坯質(zhì)量好， 檢修維護(hù)方便，車間布置合理， 技術(shù)先進(jìn)并為今后新技術(shù)的應(yīng)用保留有改造余地。設(shè)計(jì)中選用弧形結(jié)晶器弧形連鑄機(jī)、鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)、大容量和深熔池的中間包，以及結(jié)晶器四連桿式振動(dòng)、水噴嘴冷卻、五輥拉矯裝置等先進(jìn)技術(shù)。本 設(shè)計(jì)的產(chǎn)能是年產(chǎn)合格熱裝熱送 連鑄 方坯 300 萬(wàn)噸。 唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院（成）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 27 頁(yè) 共 29 頁(yè) 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)根據(jù)目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)方坯連鑄的現(xiàn)狀和發(fā)展方向而設(shè)計(jì)的 年產(chǎn) 300 萬(wàn)噸 連鑄車間 。小方坯多采用機(jī)械切割，板坯、大方坯等采用火焰切割。分為火焰切割和機(jī)械切割。引錠桿 作用：開澆前，堵住 唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院（成）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 26 頁(yè) 共 29 頁(yè) 結(jié)晶器的下口，使鋼水在引錠桿的頭部凝固，拉出引錠桿及鑄坯，到拉矯機(jī)后，鑄坯被矯直，脫開引錠頭，引錠桿進(jìn)入存放位 置。 (3) 拉矯機(jī)的選取 現(xiàn)代化連鑄機(jī)采用 五 輥拉矯機(jī) 如圖 5－ 6所示 ，這種拉矯機(jī)的特點(diǎn)是：拉矯機(jī)布置在水平段上，第一對(duì)拉矯輥的下輥表面與連鑄機(jī)的弧形段相切；通過(guò)上輥來(lái)調(diào)節(jié)上下輥之間的距離，以適應(yīng)澆注不同斷面的要求。 3) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)和安裝，足夠的強(qiáng)度和剛度。 (2) 要求： 1) 足夠的拉坯和矯直能力。 二冷段冷卻區(qū)的劃分 根據(jù)上述要求，設(shè)計(jì)了二冷水噴嘴冷卻控制模型。 v v? ? ? ? = 21. 75 4. 50 2. 8 1. 25 2. 8? ? ? ? ?=(2) 總水量 二次冷卻去的壓力一般在 ～ 。 圖 5－ 5 方坯連鑄機(jī)的鑄坯導(dǎo)向及冷卻裝置 1－ Ia 段； 2－供水管； 3－側(cè)導(dǎo)輥； 4－吊掛； 5－ I 段； 6－夾輥； 7－噴水環(huán)管； 8－導(dǎo)板； 9－Ⅱ段； 10－總管支架； 11－總管； 12－導(dǎo)向支架； 13－環(huán)管； 14－噴嘴 (1) 比水量 W(l/kg):每單位質(zhì)量的鑄坯所消耗的二次冷卻水量。 二冷區(qū)的設(shè)計(jì) 二冷區(qū)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足產(chǎn)品質(zhì)量、品種的要求，避免鑄坯表面和內(nèi)部產(chǎn)生缺陷，應(yīng)有高的傳熱效率，以保證最大的生產(chǎn)率；二冷設(shè)備易于操作控制和維護(hù)。向鑄坯表面噴射霧化水滴，鑄坯表面溫度突然降低，鑄坯表面和中心之間形成了較大的溫度梯度，這是鑄坯向外傳熱的動(dòng)力。 二次冷卻系統(tǒng) 鑄坯帶著液芯進(jìn)入二冷區(qū)接受噴水冷卻，目的是使鑄坯達(dá)到 完全 唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院（成）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁(yè) 共 29 頁(yè) 凝固，表面溫度分布均勻，然后進(jìn)入拉矯機(jī)。單爐澆注時(shí)弧形結(jié)晶器的使用壽命為 200～ 300 爐，多爐連澆時(shí)為 500 爐。 為了監(jiān)控結(jié)晶器內(nèi)鋼液面高度，在結(jié)晶器內(nèi)弧側(cè)的水套上部裝有鈷60 放射源，在結(jié)晶器的另一側(cè)裝有信號(hào)接收裝置組成自動(dòng)指示和控制液面高度的液位指示器。為了安全和提高到熱效率，在水縫上部留有因過(guò)熱而產(chǎn)生少量蒸汽的排氣管。在上法蘭與外水套的聯(lián)接螺栓上裝有碟形彈簧，以使銅管在熱膨脹時(shí)不至于產(chǎn)生太大的壓 力，在冷卻時(shí)，銅 唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院（成）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁(yè) 共 29 頁(yè) 管上下兩端又不會(huì)漏水。 圖 5－ 3 四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu) 1 － 振 動(dòng)臺(tái) ； 2 －振 動(dòng) 臂； 3 － 無(wú)級(jí) 變 速器 ； 4－安全連軸器； 5－交流電動(dòng)機(jī)； 6－箱架 結(jié)晶器的類型 采用套管式結(jié)晶器，它主要由無(wú)縫弧形銅管，鋼制外套和足輥等組成。 其特點(diǎn)是全部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和振動(dòng)機(jī)構(gòu)布置在 內(nèi) 弧側(cè)。廣泛應(yīng)用于大型板坯連鑄和小方坯連鑄機(jī)上。本設(shè)計(jì)振動(dòng)方式采用正弦振動(dòng)，210000 3 2 0 8 . 3 336 LQF m mV??? ? ?121 100%sss? ??? 唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院（成）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 22 頁(yè) 共 29 頁(yè) 這是目前廣泛采用的一種振動(dòng)方式。 取值為 8 結(jié)晶器的振動(dòng)機(jī)構(gòu) 結(jié)晶器振動(dòng)的目的是防止初生坯殼與結(jié)晶器之間粘結(jié)而被拉裂。本設(shè)計(jì)取 140。本設(shè)計(jì)結(jié)晶器倒錐度取值 ％ 結(jié)晶器水縫面積：鋼水在結(jié)晶器內(nèi)形成坯殼時(shí)所放出的熱量主要由冷卻水帶走的，因此，在設(shè)計(jì)結(jié)晶器時(shí)，合理的確定結(jié)晶器的水縫面積是非常重要的。倒錐度過(guò)大，會(huì)使鑄坯與結(jié)晶器的摩擦阻力增加，加速結(jié)晶器內(nèi)壁，特別是下口的磨損。因此，在結(jié)晶器設(shè)計(jì)時(shí)，將結(jié)晶器制成下口斷面比上口斷面略小，形成倒錐度。 50 90 0L L mm? ? ? 結(jié)晶器的錐度： 鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)襯的凝固過(guò)程的收縮，是鑄坯脫離結(jié)晶器239。考慮到鑄坯在凝固過(guò)程重的收縮和矯直時(shí)變形的因素，結(jié)晶器的斷 面應(yīng)比鑄坯的公稱斷面大，一般約大 1～ 3％左右。有的達(dá)到 1200mm。結(jié)晶器長(zhǎng)度：保證出結(jié)晶器坯殼厚度和減少拉坯阻力的情況下，盡可能選用短結(jié)晶器。本設(shè)計(jì)采用銅合金材質(zhì)，鍍鎳。 2) 銅板鍍層： CuNi 親和力好、不脫落。 結(jié)晶器的材質(zhì)一般有以下幾種： 1)銅合金： Cr、 Ag、 Sn、 Si、 Mn、Al、 Zr 等。在保證結(jié)晶器剛度的前提下，質(zhì)量要小以便減小振動(dòng)時(shí)的慣性力，使結(jié)晶器的振動(dòng)平穩(wěn)可靠。結(jié)構(gòu)剛性好，簡(jiǎn)單、易于制造、拆裝、調(diào)整和維修方便。 結(jié)晶器及振動(dòng)裝置 結(jié)晶器被稱為連鑄機(jī)的心臟，鋼液在結(jié)晶器內(nèi)強(qiáng)制冷卻初步成形，并形成一定厚度的坯殼，當(dāng)鑄坯拉出結(jié)晶器時(shí)在機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力的綜 合作用下，保證坯殼不拉漏以及不產(chǎn)生變形和裂紋等缺陷。 2)角度確定 角度確定原則，一般是根據(jù)下列條件而定： A：包內(nèi)耐材的穩(wěn)定性； B：剩余殘鋼脫除所需的斜度； C：操作人員觀察結(jié)晶器液面的視線。 2l 水口間的距離，即連鑄機(jī)的流間距， 900mm。 5h 鋼包距包口的距離，取 200mm。 對(duì)方坯連鑄中間包可澆液面為 3h ≥ 200mm,為保證 澆鋼液面深度2h ≥ 500mm,則標(biāo)準(zhǔn)液面深為： p 2 3H h h??≥ 500+200=700mm 在設(shè)計(jì)中，將標(biāo)準(zhǔn)液面再加深 4h ≥ 100mm，為最大液面深，即： max p 4H H h??≥ 700+100=800mm 本次設(shè)計(jì)取： maxH =800mm。為便于修砌、清理、觀察及加覆蓋劑包壁有 1020%的倒錐角。長(zhǎng)度要考慮鑄機(jī)流數(shù)、流間距及水口中心離包壁約 200mm。包底為防止變形采用厚鋼板，中間包分為包體、包蓋、塞棒和水口。 唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院（成）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁(yè) 共 29 頁(yè) 中間包的類型構(gòu)造及其主要尺寸 (1) 中間包的類型及構(gòu)造 本 設(shè)計(jì)采用 兩個(gè) 梯 型中間包 的設(shè)計(jì) ，在鋼包注流沖擊點(diǎn)與中間包體設(shè)擋墻，以免水口周圍出現(xiàn)渦流可防止夾雜物，渣或耐火材料進(jìn)入結(jié)晶器 。本設(shè)計(jì)取： G中 =50t。 中間包容量： ?中 = 4= 目前中間包向大容量深熔池方向發(fā)展。多爐連澆中間包要保證更換鋼包時(shí)，連鑄機(jī)所需要的澆鑄鋼水量，同時(shí)應(yīng)考慮中間包允許的最低液面高度≮ 250mm，以免液面上的浮渣進(jìn)入到結(jié)晶器中。 中間包容量的確定 中間包容量根據(jù)鋼包容量、鑄坯斷面大小和鑄坯流數(shù)來(lái)確定。 4) 分流以實(shí)現(xiàn)多流澆鑄。 2) 減少鋼流沖擊而產(chǎn)生的飛濺、鋼水液面波動(dòng)。則裝滿鋼水與熔渣后的最大質(zhì)量為： 3W =++== 3）鋼包重心的計(jì)算 唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院（成）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁(yè) 共 29 頁(yè) 計(jì)算鋼包的重心是為了確定鋼包耳軸的最低位置，使裝滿鋼水與渣液的鋼包吊運(yùn)與澆鑄時(shí)穩(wěn)定，無(wú)傾翻的危險(xiǎn)。則鋼包下部?jī)?nèi)徑： HD == 根據(jù)原始數(shù)據(jù) 3V= 可求出 D,由于部分磚襯的加厚，要增加 D值，方能保證實(shí)際容積為 。鋼液比容取 ；熔渣比取 。 ○ 1 鋼包容納的鋼水量，一般考慮有 10%的過(guò)裝余量，則鋼包的實(shí)際容積為： P+== 140=154t