精炼和连铸复习资料

连铸机机型立式连铸机立弯式连铸机弧形连铸机椭圆形连铸机水平连铸机
连铸三大件长水口整体塞棒侵入式水口铸机长度L=(1.1~1.2)冶金长度
水平连铸三大技术难关结晶器分离环拉坯方式
连铸机主体设备钢包回转台中间包结晶器二冷装置方波信号发生器矫直装置切割装置
铸坯发展趋势近终形连铸高效连铸浇注温度中间包钢水温度
拉坯速度每流每分钟拉出铸坯的长度,单位m/min,简称拉速。Vc=q/ρB(宽)D(厚)
液相深度L是指铸坯从结晶器液面到铸坯中心液相凝固终了处的长度,L=Vc·t。
中间包的作用减压稳流去渣贮钢分流中间包冶金等。
结晶器作用钢液在结晶器内冷却初步凝固成型,且均匀形成具有一定厚度的坯壳,结晶器采用冷却水冷却,称一次冷却
结晶器是一个水冷钢锭模,是连铸机的核心部件,称之为连铸机的心脏
结晶器的分类,按结构分:管式结晶器组合式结晶器多级结晶器。按外型:弧形
为减小气隙,改善传热,加速坯壳生长,结晶器下口断面要比上口略小,即结晶器有倒锥度
高频率、小振幅:正弦振动;高速连铸:非正弦震动,多点连续矫直小方坯一点矫直
结晶器内最大热阻:铜壁与坯壳之间的气隙。
结晶器的传热因素:(1)中心液体的传热;(2)坯壳内的导热;(3)已凝固坯壳与铜壁的传热;(4)铜壁内的导热;(5)铜壁与冷却水的传热。
影响二冷区传热的因素喷嘴结构及其布置铸坯表面温度水流密度水滴速度水滴直径喷嘴使用状态时效处理设备铸坯表面状态
扩大等轴晶区的措施:(1)电磁搅拌技术;(2)控制二冷区冷却水量;(3)低温浇注技术;(4)加入形核剂;(5)结晶器加入微型冷却剂。
连铸机的工艺特点决定了它对钢水质量温度成分脱氧强度洁净度有严格的要求。
二次冷却主要内容冷却方式的选择冷却强度的确定用水量分配二冷控制方法
冷却方式水雾化冷却喷雾冷却干式冷却整个二冷区喷水量从上至下是递减的
二冷水分配方案等表面温度变负荷给水分阶段按比例递减给水等负荷给水
保护渣类型发热型保护渣绝热型保护渣保护渣的成分CaO-SiO2-Al2O3
保护渣结构原渣层烧结层半熔融层液渣层
保护渣的功能:(1)绝热保温;(2)隔绝空气;(3)吸收非金属夹杂物,净化钢液;(4)在铸坯凝固坯壳与结晶器内壁之间形成润滑渣膜;(5)改善了结晶器与铸坯之间的传热。
及时挑出渣圈,保持渣流入通道畅通,确保铸坯的正常润滑和传热。
保护渣熔化温度1300时一般都小于1Pa·S,黏度大多在0.1~0.5Pa·S范围内。
高速连铸熔化温度要在1300左右,黏度在0.1~0.15Pa·S之间。
高速连铸保护渣低黏度低软化和熔融温度合适的碱度较快的熔化速度
钢水覆盖剂功能保温防止二次氧化吸收钢水中上浮的夹杂物
连铸坯质量标志表面质量内部质量洁净度断面形状
表面质量:由结晶器内钢水凝固过程控制;内部质量:由二冷区液相穴的凝固过程控制;洁净度:由结晶器以上的液态钢决定;断面形状:铸坯冷却和设备状态有关。
铸坯中的夹杂物类型Al2O3单体SiO2为主的硅酸盐Al2O3为主的铝酸盐硫化物
表面缺陷表面裂纹深振痕表面夹渣以及皮下夹渣皮下气泡与气孔表面凹坑和重皮
提高表面质量的措施:(1)结晶器液面的稳定性;(2)结晶器振动;(3)初生坯壳的均匀性;(4)结晶器钢液的流动;(5)保护渣的性能。
内部缺陷内部裂纹中心偏析中心疏松
提高内部质量的措施(1)控制铸坯结构;(2)采用合理的二次冷却制度;(3)控制二次冷却区铸坯的受力与变形;(4)控制液相穴内钢水的流动,以促进夹杂物上浮和改善其分布。
合金钢合金元素含量较高钢的导热性差线收缩量增大偏心井口,措施:采用较低的浇注速度较弱的二冷强度
高温铸坯生产技术1)高温出坯技术2)铸坯保温技术3)铸坯边部温度补偿技术
结晶器液面高度检测方法1放射性同位素法2红外线辐射法3热电偶法4激光法
1.电磁搅拌作用及分类.
作用:1)打碎树枝晶,促进等轴晶生长;2)加速凝固传热和过热度消除;3)提高连铸坯洁净度;4)改善铸坯固—液界面溶质再分配,减轻中心偏析;5)改善铸坯表面质量。
分类:1结晶器电磁搅拌;2二冷区电磁搅拌;3凝固末端电磁搅拌。
2.结晶器冶金技术的功能.
1)促进夹杂物上浮与排除;2)保证凝固坯壳均匀生长;3)控制凝固组织;4)结晶器微合金化。
3.中间包冶金技术.
1)中间包过滤技术;2)中间包流动特征控制;3)中间包内吹惰性气体;4)中间包加热技术;5)中间包加钢水覆盖剂。
4.什么是黏结漏钢,防止的措施.
凝固坯壳与结晶器铜板黏结,拉坯摩擦阻力增大,黏结处被拉裂造成的漏钢称为黏结漏钢。
措施:(1)保证润滑,选用性能良好的保护渣,并保持足够的液渣层厚度;(2)定期检测振动参数,确保合适的负滑脱率;(3)保持结晶器液面平稳,安装液面自动控制装置;(4)安装漏钢监测预报设施,及时预报。
5.弧形连铸机的特点.
1)基建投资费用少,安装及维护方便;2)有利于提高铸坯质量;3)铸坯要经过弯曲矫直,易产生裂纹;4)铸坯内弧侧存在杂物聚集、分布不均匀的现象,影响了铸坯质量。
6.影响结晶器传热的因素.
1)浇注速度;2)结晶器冷却强度;3)结晶器设计参数;4)结晶器材质;5)热顶结晶器;6)结晶器的形状和类型;7)结晶器润滑;8)钢水过热度。
7.包晶钢的凝固特点,为何它是最难连铸的钢种.
特点:凝固过程中发生了包晶转变。
原因:γ奥氏体的密度大于δ铁素体;凝固过程中坯壳发生约0.38%的收缩,坯壳体积收缩大,产生较大的体积应力;若结晶器冷却不均匀,就会发生同一高度初生坯壳进入包晶转变的时间不一致的情况,最终造成初生坯壳生长速度的不均匀而容易产生表面裂纹。
8.全程无氧化保护浇注有哪几个方面,保护渣的功能.
1)钢包到中间包的注流保护和中间包到结晶器的注流保护;
2)功能:1)绝热保温;2)隔绝空气,防止钢液的二次氧化;3)吸收非金属夹杂物,净化钢液;4)在铸坯的凝固坯壳与结晶器内壁之间形成润滑渣膜;5)改善了结晶器与坯壳之间的传热。
计算题:已知铸坯断面为150mm×150mm,结晶器内钢液凝固系数Km=20mm/min1/2,铸坯出结晶器下口坯壳的安全厚度δmin=12mm,结晶器有效长度Lm70mm,求连铸机拉速。(实际为理论的90%~95%,即:
解:      已知        Lm=0.7m      根据
          可知       
所谓炉外精炼,是把常规炼钢炉初炼的钢液倒入钢包或专用容器内,进行脱氧、脱硫、脱碳、去气、去除非金属夹杂物并调整钢液的成分及温度,以达到进一步冶炼目的的炼钢工艺。
炉外精炼的主要任务1)降低钢中OSHN和非金属夹杂物含量,改变夹杂物形态,以提高钢的纯净度,改善钢的力学性能;(2)深脱碳,满足低碳或超低碳钢的要求;(3)控制和微调合金成分,使其均匀分布,尽量降低合金的消耗,以提高合金收得率;(4)调整钢液温度到浇注所要求的温度范围内,最大限度地减小包内钢液的温度梯度;(5)作为炼钢和连铸间的缓冲,提高炼钢车间整体效率。常用合成渣系主要是CaO-Al2O3碱性渣系。
炉外精炼设备的功能熔池搅拌功能钢水升温和控温功能精炼功能合金化功能生产调节功能
精炼手段的种类:(1)渣洗;(2)真空;(3)搅拌;(4)加热;(5)喷吹。
顶渣改质的目的:①适当提高覆盖渣碱度;②降低覆盖渣氧化性;③改善覆盖渣的流动性;④适当提高夹杂物去除率。当ω(CaO)/ω(Al2O3)=1.0~1.5时,渣的精炼能力最好。
渣洗所用的熔渣都是高碱度(R2)、低ω(FeO),一般ω(FeO)0.3%~0.8%
渣洗过程,脱硫反应式[S]+(CaO)=(CaS)+[O],硫的分配系数Ls=ω(S)/ω[S]
rat组合
搅拌的种类气体(Ar)搅拌电磁搅拌机械搅拌重力引起的搅拌等。
钢包吹氩的主要作用:(1)调温;(2)混匀;(3)净化。
气泡泵起现象,是指用喷吹气体所产生的气泡来提升钢液的现象。
电磁搅拌,指利用电磁感应的原理使钢液产生运动。
炉外精炼的加热方式:电弧加热、化学加热。
炉外精炼所应用的真空只对脱气、碳脱氧、脱碳等反应产生较为明显的影响,提高去除夹杂物的效果。          电伴热管缆RH真空吹氧技术RH-KTBRH-MFB
钢液脱氮实际效果差的原因:①氮的扩散系数低,脱氮速度缓慢;②氮的原子半径较大,同时气钢表面大部分被活性元素SO吸附,氮的扩散速率小,在钢中的溶解度高;③大气中氮的含量占78%,而钢液易吸收氮,钢中的氮与合金元素生成氮化物处于溶解状态。
稀土在钢中的作用主要为净化变质合金化三大作用。
对大部分钢种使用钙处理能提高性能,但对轴承钢不宜使用钙处理及其他喷粉处理手段。
RH的主要工艺参数处理容量脱气时间循环流量循环系数真空度等。
LF法因设备简单,投资费用低,操作灵活和精炼效果好,在炉外精炼中已占据主导地位。
LF的主要设备有:①钢包;②电弧加热系统;③底吹氩系统;④测温取样系统;⑤控制系统;⑥合金和渣料添加装置;⑦适应一些初炼炉需要的扒渣工位;⑧适应一些低硫及超低硫钢种需要的喷粉或喂线工位;⑨LFV为适应脱气钢种需要的真空工位;⑩炉盖及冷却水系统。
LF的精炼功能:(1)埋弧加热功能;(2)惰性气体保护功能;(3)惰性气体搅拌功能;(4)碱性白渣下精炼。
LF一般工艺流程为:初炼炉挡渣出钢→同时预吹氩、加脱氧剂、增碳剂、造渣材料、合金料→钢包进准备位→测温→进加热位→测温、定氧、取样→加热、造渣→加合金调成分→取样、测温、定氧→进等待位→喂线、软吹氩→加保温剂→连铸。
LF精炼过程的主要操作有全程吹氩操作改锥头造渣操作供电加热操作脱氧及成分调整(合金化)操作等。

本文发布于:2024-09-21 21:53:53,感谢您对本站的认可!

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标签:结晶器   铸坯   凝固
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