第44卷 第8期 2009年8月
钢铁
Iron and Steel
Vo l.44,N o.8Aug ust 2009
板坯连铸结晶器内水口结瘤对钢液流动行为的影响
吴浩方1, 陈志平1, 文光华2, 徐海伦2
(1.上海梅山钢铁股份有限公司技术中心,江苏南京210039; 2.重庆大学材料科学与工程学院,重庆400044)摘 要:根据现场调研结果,采用物理模拟和数学模拟相结合的方法,系统地研究了浸入式水口单侧结瘤对结晶器内流场、液渣层以及气泡的影响,同时,还考察了不同体积的结瘤物脱落进入结晶器后的运动轨迹。研究结果表明,水口单孔结瘤将导致结晶器两侧流场不对称。相比较于结瘤侧,未结瘤侧流量增加,流股冲击增强,保护渣卷入钢液的几率增大,同时,未结瘤侧的气泡数量增多,气泡穿透深度增大。此外发现,不同体积结瘤物脱落进入结晶器后,粒径较大者更容易上浮至结晶器液面。
关键词:板坯结晶器;浸入式水口;结瘤;物理模拟;数值模拟
中图分类号:T F 777 文献标识码:A 文章编号:0449-749X(2009)08-0042-06
Influence of Nozzle Clogging on the Behavior of
Molten Steel in Slab Mold
WU H ao -fang 1, CH EN Zh-i ping 1, WEN Guang -hua 2, XU H a-i lun 2
(1.T echnique Center o f Shang hai M eishan Ir on &Steel Co.,Ltd.,N anjing 210039,Jiang su,China;2.Colleg e of M ater ials Science and Eng ineering of Cho ng qing U niver sity,Cho ng qing 400044,China)Abstract:A cco rding to the results o f o n -sit e survey ,effect of SEN w ith sing le po rt clo gg ing on f low field,liquid slag and bubbles in mold w as st udied sy stematically by combining phy sical simulat ion and numer ical simulatio n.M eanw hile,the trajecto ry o f clog s w ith different volume in mold w as inv est igated.T he results sho w that nozzle wit h sing le po rt clo gg ing w ould lead to asy mmetric flow filed in both sides of https://www.doczj.com/doc/683994066.html,par ing with the side of por t clog ging ,the flow rate fro m the other side enhanced,w hich wo uld reinfor ce the impact and enlar ge the pro bability of slag entrapment.T he amo unt of bubbles in the non -clo gg ing side incr eased and the penetrat ion of bubbles in -cr eased.In addit ion,aft er the clog s w ith differ ent v olume enter ing into the mold,the one w ith lar ger v olume w ould easily float up to the fr ee surface.
Key words:slab mo ld;SEN ;clogg ing ;physical simulation;numerical simulation
作者简介:吴浩方(1955-),男,硕士,高级工程师; E -mail :w uhaofang1@https://www.doczj.com/doc/683994066.html,; 修订日期:2008-11-03
浸入式水口结瘤堵塞是高效连铸面临的一大难题,水口结瘤不仅会恶化铸坯质量,而且会减少连浇炉数,降低设备利用率和生产效率,增加生产成本。浇注过程中,水口堵塞将直接影响到连铸结晶器内钢液的流动形式,增加钢液不对称流动的趋势,造成流股分配不均,液面波动加剧[1]
。若水口堵塞物在浇注过程中脱落进入结晶器被凝固坯壳捕获,将会
增加铸坯内的大型夹杂物,严重时甚至造成漏钢事故。近年来,围绕水口结瘤堵塞方面,国内外学者从流场的角度开展了大量的模拟研究工作[2~7],但大部分都侧重于研究浸入式水口上部结瘤对结晶器内流场的影响,很少考虑到水口侧孔结瘤及差异性对结晶器内流场不对称性的影响。为此,本文结合梅钢2号高效板坯连铸机生产实际,采用水力学实验和数值模拟相结合的方法,系统地分析了连铸过程中浸入式水口侧孔结瘤差异对结晶器内钢液、液渣
以及气泡的影响,同时还研究了结瘤物脱落后在结晶器内的运动轨迹。
1 现场调研
现场调研发现,梅钢浇注过程中浸入式水口存在较严重的结瘤堵塞问题。根据钢水条件和现场操作,通常在连浇4~5炉后就要对水口进行更换。观
察换下的水口发现,水口入口处很少出现结瘤物,如图1(a)所示,水口结瘤的主要部位是水口侧孔,如图1(b)和(c)。测量水口侧孔的结瘤物面积发现,水口侧孔的结瘤面积占整个水口出口面积的1/3~2/3,并且,水口两边侧孔的结瘤呈现出不对称性,在实际浇注过程中,水口两侧孔结瘤的差异性不等。图1(b)和图1(c)是同一个水口的两侧,根据测量发现,图1(b)中侧孔结瘤面积约占侧孔面积的1/3,而图1(c)中侧孔结瘤面积约占侧孔面积的2/3,水口
第8期吴浩方等:板坯连铸结晶器内水口结瘤对钢液流动行为的影响
两侧结瘤面积偏差达到侧孔面积的1/3。同时,由于水口两侧孔结瘤面积存在差异,因此水口两侧结瘤物受钢水的冲刷力度不同,一旦水口一侧的结瘤被冲掉,
则水口两侧的结瘤面积差异就会进一步增大。
图1 结瘤水口Fig.1 The clogging nozzle
2 研究方法
2.1 水力学模拟
实验模型以梅钢2号铸机结晶器为原型,保证了模型和原型的Fr 数及W b 数相等,并由此计算出模型与原型的相似比为0.6 1。模型材质选用有机玻璃,以水为介质模拟钢液,用氮气罐吹氮模拟实际吹氩过程,实验装置如图2所示。实验中采用混合油来模拟实际中的液渣层,观测了液渣分布及翻卷情况[8]
,利用高清晰度的数码相机拍摄了结晶器内气泡分布。根据相似比例,对实际结晶器与模型之间的参数进行换算,见表1
。
图2 实验装置示意图
Fig.2 Schematic of experimental setup
根据现场情况,选择水口侧孔结瘤时结晶器内
的流动形式作为研究对象。为了研究方便,定义结瘤率J 为结瘤面积占整个侧孔出口面积的百分比,并假定水口只有单侧孔结瘤,模拟了结瘤率为0、20%和40%3种条件下结晶器内钢液、液渣以及气泡行为的变化,水口结瘤模型如图3所示。
表1 原型与模型参数
Table 1 Parameters of the prototype and model
参数原型模型结晶器断面/m m 1300 210
780 126结晶器长度/m m 900540水口插入深度/mm 170102水口开孔角度/( )-15-15拉速/(m min -1) 1.808.23总吹气量/(L m in -1)
8.00
3.
86
(a)结瘤率0; (b )结瘤率20%; (c)结瘤率40%
图3 水口侧孔单侧结瘤Fig.3 Clogging on single nozzle port
2.2 数值计算
假设流体为不可压缩粘性流体,忽略结晶器钢水液面波动,结晶器钢水流动为稳态。由于钢液在结晶器内的流动是一个复杂的湍流流动过程,故采用k - 双方程模型来确定N-S 方程中的湍流粘度
[9]
。流场计算采用Fluent 商业软件进行计算,计
算过程中采用SIMPLE 算法对控制方程中的各项进行离散化处理,残差值设置为10-5,共迭代1500多次,获得收敛解。
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钢 铁第44卷
采用水力学实验对数学模型进行了验证,使用摄影仪,摄下加入示踪剂后,示踪剂在结晶器内的运动过程,与数学模拟的相同时刻的结果进行比较,如图4所示,由图可知,
数模与水模结果吻合。
(a)t =0 4s ; (b)t =0 8s; (c)t =1 2s; (d)t =1 6s
图4 数学模型的验证
Fig.4 Verif ication of numerical model
3 实验结果与分析
3.1 侧孔结瘤对钢液流动模式的影响
水口左侧结瘤时,结瘤侧的钢液流量较少,上回
流区较小,流股主要从未结瘤侧流出。未结瘤侧上回流区域较大,流股较强,且流股流出角度要低于结
瘤侧。由于结晶器两侧流股流量发生变化,结晶器内整个流场呈现出不对称性,如图5
所示。
(a)水力学模拟; (b)数值计算
图5 结瘤率为40%时水口附近流场分布Fig.5 Flow field near SEN while clogging rate is 40%
从结晶器流场整体分布来看,水口未发生结瘤的理想状态下,结晶器浸入式水口两侧的流场是对称的,见图6(a)。当水口侧孔结瘤时,结晶器内的流场将呈现出不对称性,见图6(b),水口结瘤侧流股减少,下回流中心上移,未结瘤侧流股增强,流股冲击点下降,下回流中心也随之下移。有研究表
明[10],结晶器内的不对称流动行为是导致板坯内部缺陷的主要原因之一。
3.2 侧孔结瘤对卷渣的影响
随着水口一侧结瘤率增加,结晶器内两侧液面波动和液渣分布的差异性增大,并且伴随有卷渣现象发生。由于卷渣是呈间断性和周期性的,因此,可
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第8期吴浩方等:
板坯连铸结晶器内水口结瘤对钢液流动行为的影响
(a)结瘤率0; (b)结瘤率40%
图6 不同结瘤率条件下结晶器内流场比较
Fig.6 C omparison of velocity in mold at different clogging rate
以通过统计卷渣发生频率来考察卷渣的严重程度,实验中统计了5min 内发生卷渣的次数,重复3次实验,实验结果如图7
所示。
图7 不同结瘤率条件下卷渣次数统计Fig.7 Times of entrapm ent at different clogging rate
由图7可知,随着水口结瘤程度的增加,结瘤侧的卷渣频率变化缓慢,未结瘤侧的卷渣频率呈明显增加趋势。这是因为水口结瘤后,结瘤侧出孔面积减少,流股冲击速度加快,但是流股的流量减小,最终使得流股对液渣层的剪切强度变化不大,所以液面卷渣频率变化不明显;而未结瘤侧不仅流速加快,而且流量也逐渐增加,因此流股对液面的剪切强度增大,液面卷渣频率增加显著。
进一步增大水口侧孔结瘤率,发现当水口单孔结瘤率达到40%时,水口未结瘤侧出现严重钢渣混
卷现象,卷渣连续不断发生,且该侧窄边附近液面存在大面积的裸露。
3.3 侧孔结瘤对液面流速的影响
由于结晶器内液渣运动行为与钢液上回流和液面流速密切相关,因此采用数值计算,得出了结晶器液面速度场,模拟了结瘤率为20%和40%两种情况。图8给出了液面中心线上速度随宽度的变化,由图可知,当结瘤率增加时,结瘤侧出口流股的流量减小,因此液面中心线流速减小;与此同时,未结瘤侧流股流量增大,
使得液面中心线流速增大。
图8 液面中心线速度值
Fig.8 Velocity of center line on the liquid surf ace
观察液面的速度场发现,由于水口两侧流股分配不均,流股形成上回流的表面流速也存在差异,当水口两侧流速不同的流体在水口附近相互作用时,就会形成旋转流体,并导致液面涡流的产生,见图9。这种表面涡流可能导致漩涡卷渣,造成铸坯质量
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缺陷
[11]
。
图9 液面涡流的数值计算(结瘤率20%)Fig.9 Num erical simulation of v ortices on the liquid
surface(clogging rate=20%)
3.4 侧孔结瘤对气泡分布的影响
水口左侧孔结瘤时气泡的分布如图10所示,图中显示,水口左侧结瘤时,结晶器左侧的气泡数量明显少于右侧,并且,由于右侧流量增加,流股冲击力增强,气泡的冲击深度较深,有部分进入结晶器底部,这部分气泡很容易被下部低温区的凝固坯壳捕
获而形成铸坯气泡缺陷。
图10 结晶器内气泡分布(结瘤率20%)Fig.10 Distribution of bubbles in m old
(clogging rate=20%)
3.5 结瘤物脱落的运动轨迹
在浇注过程中,水口结瘤物不断受出口流股的
冲刷,当流股冲击力变化较大时,水口结瘤物很容易脱落而进入结晶器。在此,采用数学建模的方法,对不同粒径的结瘤物脱落后进入结晶器中的运动轨迹进行了模拟,见图11。从图可知,粒径较小的脱落物更容易随钢液流股进入结晶器底部,而粒径较大的脱落物容易上浮。这是由于体积较大者所受的浮力更大,因此上浮容易。另外,水力学模拟实验也很好地证明了这一现象,向浸入式水口中加入不同体积的粒子,通过多次实验观察粒子上浮情况,发现粒子体积增加2倍后,上浮几率就增大1倍。由于水口结瘤会使得结晶器内流场不均匀、卷渣频率增加、结晶器表面产生涡流,同时,还会导致
结晶器内气泡分布不均匀以及结瘤物脱落等问题,
(a)粒径50 m; (b)粒径300 m
图11 结瘤物脱落后在结晶器内的运动轨迹
Fig.11 Trajectory of clogs in mold
因此,实际生产中,应该尽量控制钢水洁净度,改善水口材质,减少水口结瘤,同时,要严格禁止冲棒,防止水口结瘤物脱落。此外,还应实时监控水口结瘤的情况,及时更换结瘤严重的水口,避免引发工艺顺行和铸坯质量问题。
4 结论
(1)现场调研发现,梅钢2号板坯连铸机现用水口连浇炉数为4~5炉,水口结瘤较严重,结瘤物
主要分布在水口侧孔处,结瘤面积占水口侧孔总面积的1/3~2/3,并且,水口两侧孔结瘤面积存在明显差异。
(2)水口单孔结瘤后,结瘤侧流股流量减少,下回流中心上移,气泡冲击深度较浅;未结瘤侧流股流量增加,冲击强度增大,下回流中心下降,气泡冲击深度较大,结晶器整体流场呈现明显不对称。(3)水口侧孔结瘤率增大后,结瘤侧液面中心线流速减小,液面卷渣发生频率变化不大;未结瘤侧液面中心线流速增加,卷渣发生频率呈明显增加趋势。同时,由于水口两侧液面流速存在差异,水口附近有漩涡产生。
(4)水口结瘤物受钢液冲刷进入结晶器后,体积较大者容易上浮至结晶器液面,体积较小的容易被钢液冲击到结晶器底部,最后滞留于凝固坯壳前沿而引起铸坯质量缺陷。
参考文献:
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(上接第33页)
(2)通过正交实验得出,热力学影响因素中压力对高氮钢氮含量的影响最大,合金次之,其中合金Cr的影响大于合金M n的影响,温度的影响最小。
(3)实验结果表明,在0.5M Pa 参考文献: [1] U卡曼奇曼德里,R贝德威.高氮钢和不锈钢[M].北京:化 学工业出版社,2006. [2] Baldev J,Kachami M.His torical Evolution of H NS Alloys [A].H igh Nitrogen S teels and Stainles s Steels-M anufactur- ing,Properties and Applications[C].Alpha Pangbourn e U K:Science International Ltd.,2004. [3] 李京社,王忠诚,马绍弥.含氮不锈钢冶炼工艺研究[J].冶金 研究,2005,(3):14. [4] 郑少华,姜奉华.实验设计与数据处理[M].北京:中国建材 工业出版社,2004. [5] Andre Paulo Tschiptschin.高氮钢和不锈钢[M].李 晶,黄 运华,译.北京:化学工业出版社,2006. [6] Anne S atir-Uocorz,H einrich K,Feichtinger H K.高压下氮 在铸钢和铁基合金中的溶解特性[A].高氮钢译文集[C].上 海:上海钢铁研究所,1990. [7] Simm on s J W.Over view:H igh-Nitr ogen Alloying of Stain- les s Steels[J].M aster Sci En g A,1996,7:159. [8] 周建男.钢铁生产工艺装备新技术[M].北京:冶金工业出版 社,2004. [9] Anson D R,Pom fret R J,Hendry A.Prediction of the Solu- bility of Nitogen in M olten Duplex Stainless S teel[J].ISIJ In- ternation al,1996,36(7):756. 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1）保护渣性能不好。保护渣在结晶器铜板与凝固坯壳之间起润滑的效果。保护渣的性能好坏直接影响凝固坯壳的质量，保护渣的粘度是一个重要指标，它决定渣膜的薄厚，保护渣粘度高，不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜，使得钢水和结晶器铜板之间易发生粘结。2）钢水纯净度低。钢水中[O]含量高，使得钢水中A12O3含量升高，进而结晶器保护渣中A12O3含量高，保护渣性能发生变化，渣粘度增大、不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜，使得钢水和结晶器铜板之间易发生粘结。3）结晶器振动参数不合适。合适的振动形式和振动参数可以降低结晶器铜板与凝固坯壳之间的摩擦力和减小振痕深度，改善铸坯表面的质量。若结晶器振动参数不合适，负滑脱时间过长造成凝固坯壳上的振痕过深，使坯壳容易在应力的作用下断裂产生粘结。4）浸入式水口烘烤不符合标准。如果浸入式水口烘烤温度不够，连铸开浇时水口与结晶器内外弧间的保护渣产生搭桥现象，保护渣不易熔化，进而流入到坯壳和结晶器之间的保护渣减少，渣膜变薄，润滑效果变差，容易粘结漏钢。5）钢水温度过低。钢水温度过低，保护渣粘度大，润滑效果不好，易粘结漏钢。 3.2 卷渣漏钢 定義：由于结晶器液面波动会将渣卷入初生坯壳，这些渣子附着在坯壳表面，由于其导热性差，卷渣处的坯壳较薄，铸坯出结晶器后，渣子在钢水静压力作用下脱落产生漏钢。 在结晶器内的固态或半熔融的夹渣物随着浇注钢流的运动，被推向结晶器壁；或在更换中间包长水口时，中间包内钢液面下降后，中间包内钢渣易随钢流进入结晶器，最后被初生坯壳捕捉； （1）卷渣漏钢后特征。卷渣漏钢主要特征表现为：漏钢部位有“孔洞或结渣”，漏钢部位一般发生在结晶器出口位置。 （2）卷渣漏钢原因： 1）残留在钢中的大型夹杂物较多造成卷渣现象；2）较大的结晶器液面波动造成卷渣现象；3）捞渣不及时或捞不净造成的卷渣现象。 3.3开浇漏钢 开浇漏钢是指铸机开浇或者换中间包时，由于连接不好而造成的漏钢。 （1）开浇漏钢后铸坯特征。开浇漏钢铸坯特征为：漏钢一般发生在开浇起步期间，引锭头刚拉出结晶器就发生漏钢。（2）开浇漏钢原因：引锭头未扎好，包括石棉绳没扎紧；开浇起步过快，凝固时间不够开拉，坯头强度不够，将引锭头处拉裂漏钢。 4 薄板坯漏钢的预防措施 4.1 优化结晶器保护渣性能 通过优化保护渣碱度、熔点、熔速、粘度等指标，有效地减少了粘结、卷渣、裂纹漏钢等生产事故。 4.2 恒温恒拉速浇注 恒温恒拉速浇注是降低薄板坯漏钢率的主要因素。 4.3 优化连铸工艺参数 对不同钢种、不同断面的连铸相关参数（结晶器水流量、结晶器初始锥度、二冷水各段分配比例及比水量、扇形段压下终点位置等）进行优化调整，并固化使用。 4.4 连铸耐材优化与管理 （1）加强水口的烘烤操作。（2）优化中间包结构。中间包控流装置由“单挡渣坝”式改为“一挡墙+两挡坝”组合结构，将钢包下渣完全挡在冲击区内，产生的流场有利于钢液中夹杂物的充分上浮，有利于钢液成分、温度的均匀，提高了钢水质量，降低了漏钢事故。（3）加 漏钢 连铸中遇到的主要操作故障之一是“漏钢”。当铸流坯壳破裂时，坯壳内静止的熔融钢水溢出，堵塞机器，需要付出昂贵的停机代价。为拉出漏钢坯壳，就要再延长漏钢引起的停机时间，因为它可能会堵塞导辊或足辊，需要用气割清理堵塞，拉出坯壳。当漏钢坯壳温度降低时，需要把它切成小块，用矫直机从机器中取出，而矫直机设计成能在稳定阶段逐步地矫直曲冷坯壳，上轧辊可提供足够的提升重力，弄出不太长的弯曲铸流。因此，漏钢对铸机的有效性有重大影响——影响生产率和生产成本。 漏钢的影响因素影响漏钢发生的因素有： 温度和拉速不一致——钢水过热度越高，坯壳厚度越薄。由于结晶器中钢水施加的静压力，导致坯壳发生膨胀。当坯壳强度不够时，容易发生漏钢。不一致和不均匀的温度对漏钢的产生有很大影响。当拉速增大时，较易发生漏钢，因为结晶器不够润滑，从弯月面到坯壳 /结晶器壁面，结晶器保护渣流动性较差，而且增大拉速会导致总放热量减少。漏钢常常是由于拉速太高造成的，当坯壳没有足够时间凝固到需要厚度时，或者金属太热，这意味着最终凝固正好发生在矫直辊下方，因矫直时施加应力，坯壳撕裂。对于钢中碳含量一定时，温度高且拉速快容易发生漏钢。在振动设置上所作的任何改变都会促使漏钢发生，因为通过提高振动频率来减少振痕的做法会增加结晶器速率，从而增加交界面处的摩擦力。 结晶器和坯壳之间润滑不良——如果使用质量较差的保护渣，弯月面下方的钢水容易夹渣，导致结晶器和坯壳粘结，拉坯中断，造成悬挂漏钢。 方坯连铸时，因润滑不良或不均，坯壳粘结到结晶器上，影响传热，造成粘结漏钢。 保护渣加入方式不正确——由于现场工人操作习惯，一次性加入过多，且主要集中在内弧，呈斜坡状，会造成液渣不均匀填充，影响结晶器与坯壳间的润滑与均匀传热。在正常浇注情况下，小渣条没必要捞出，且应禁止用捞渣棒试探结晶器内是否形成渣条，会破坏弯月面初始坯壳的均匀形成。 结晶器中无效水流——减少进入结晶器的水流会导致传热降低，致使形成薄坯壳，最终导致漏钢。进出口的水温、压力和流速的不同直接影响结晶器的冷却。结晶器冷却系统堵塞导致压力增加，流速减小，影响传热，易发生漏钢。因而进出口水温（高温）的巨大差异导致结晶器与坯壳粘结，容易发生拉断漏钢。 结晶器几何形状不当——为增加钢水一结晶器接触面，调节结晶器锥度，以适应钢的凝固收缩，从而增加结晶器的传热，增加坯壳厚度。对于高速方坯连铸机上带线性锥度的传统结晶器而言，弯月面处的热传递迅速使铸流凝固成一固体外壳，随着外壳的收缩，角部脱离结晶器，停止热传递。因此，在结晶器底部，除了角部有再熔化之外，坯壳继续生长。当坯壳离开结晶器时，坯壳温度变化较大，此时增加拉速可能导致漏钢。如果调节的锥度不合要求，结晶器和坯壳之间就会产生气隙，当空气对结晶器中热量传递的阻力达到最大时，它将严重妨碍所需厚度的坯壳形成，最终导致漏钢。磨损和变形造成的结晶器锥度损耗会导致角部纵裂显著增加，这是由于角部再加热的结果。就结晶器变形而言，产生原因是结晶器铜板 定径水口的具体分类 定径水口主要用于连铸中间包小方坯，大方坯，矩形坯，小板坯浇钢使用。具有耐火度高，热震性能好，抗侵蚀、耐冲刷，扩径变化小、使用寿命长等特点。那么，定径水口主要有哪些分类呢？ 宜兴市瑞博耐火材料科技有限公司是一家专业研发、生产和销售氧化锆制品的公司，其生产的氧化锆产品完全达到国际使用标准。公司拥有先进的生产设备和完善的分析检测手段，定径水口的寿命可达15-24小时。对于定径水口的分类，宜兴市瑞博给出如下解答：目前在国内，定径水口有以下几种： 1、化学成分上分类： 1)ZrO2含量为60％。 2)ZrO2含量为65％。 3)ZrO2含量为75％。 4)ZrO2含量为85％。 5)ZrO2含量为95％。 2、定径水口形式上分类： 1)全均质定径水口 该水口任何一个部位的化学成分均匀一致。这种水口的强度大。整体性好，使用安全可靠，但价格昂贵，目前国内很少见到。 2)直接复合式定径水口 这种水口的本体为锆英石质，中孔复合部为含ZrO2成分较高的材质组成，通过一次成型、一次烧成制得，水口整体性好，强度大，使用安全可靠，价格较低。 3)镶嵌式定径水口 这种水口的本体为高铝质，内芯为锆质，用耐火泥粘合成为一个整体。它的使用安全程度取决于粘结泥料的耐火性能和粘结工艺。这种水口价格较低。 4)振动成型复合定径水口 这种水口的本体为高铝质浇注料，与锆质内芯一次振动成型在一起，没有粘结缝，整体性好。在水口外面还有用一个整体冲压的外套包住，使水口外形规整，便于运输、使用安全可靠。 5)烧成复合定径水口 这种水口的本体为高铝质，在成型时压入锆质内芯，再一起烧成。 对定径水口材质的要求是： 1、对钢水和熔渣的耐侵蚀性好 一般采用纯度较高的锆英石、CaO稳定的ZrO2和工业氧化锆制作水口。 2、抗热震性要好 锆英石在高温下要分解，ZrO2的热膨胀系数又很高，因此，要求制成的制品必须克服上述缺点，使其具有一定的抗热震性，在使用中不炸裂。 板坯连铸机结晶器振动液压装置的设计及计算 文章介绍了某型不锈钢板坯连铸机组结晶器振动液压装置的设计计算过程。计算系统所需流量，配置核心液压元件型号规格，对循环冷却系统进行了精确计算。 标签：连铸结晶器；振动；液压 引言 结晶器是板坯连铸机组的核心设备，而结晶器振动装置又是结晶器设备重要装置之一。当结晶器上下振动时，钢水液面与结晶器壁面相对位置也随之改变。其目的在于防止坯材在凝固过程中与结晶器铜壁发生粘连而出现拉漏、拉裂事故，同时有利于脱坯，改善坯壳与结晶器壁的润滑性等[1]。结晶器液压振动因其能在线调整振动参数，近期有广泛的发展和推广。文章即围绕国内某型板坯连铸机组的结晶器液压振动装置，对其进行分析计算和设计。 1 系统原理 连铸机的结晶器液壓振动装置由两个液压缸推动整个机架做垂直方向上的非正弦曲线。 非正弦曲线运动的周期、振幅与正弦曲线其实是一致的，只是在半周期内由两条周期不同的正弦曲线（全周期为T，上升段周期为T+，下降为T-）拼接而成。定义非对称系数C=T+/T，当C=0.5，曲线即为对称的正弦曲线；当0.5≤C≤1，比如C=0.6，则T+=0.6T，T-=0.4T，使得结晶器上振时间长，而下振时间短。实际生产中C值大于0.5，一般在0.5～0.6。 振动装置由两部分组成：液压站和振动执行器。液压站向振动执行器提供油。振动执行器包括缸旁伺服阀和振动液压缸。 2 工作泵流量计算及选择 工作泵的选择取决于液压缸运动所需的流量，因此先计算各个工况下所需流量。 （1）对称正弦运动（C=0.5）时，振动所需的平均供油流量 振动液压缸参数为Φ125/Φ90。单个液压缸的最大振幅Am为6.5mm，最大频率160次/min，在1/4个周期内，其平均速度Vp=Am/（T/4）=69（mm/s）。此速度下单缸塞腔供油平均流量为51L/min。两个液压缸同时工作则需要102L/min，取效率系数0.8，得127 L/min。 连铸生产漏钢事故分析 摘要：通过对连铸漏钢时结晶器内坯壳的剖析和工艺分析，查明漏钢的分类、原因和解决办法和如何避免事故的发生，如何提前预报漏钢。 关键词：连铸漏钢保护渣预报漏钢 一、漏钢的危害 漏钢—影响铸机有效性 连铸中遇到的主要操作故障之一是“漏钢”。当铸流坯壳破裂时，坯壳内静止的熔融钢水溢出，堵塞机器，需要付出昂贵的停机代价。为拉出漏钢坯壳，就要再延长漏钢引起的停机时间。因为它可能会堵塞导辊或足辊，需要用气割清理堵塞，拉出坯壳。当漏钢坯壳温度降低时，需要把它切成小块，用矫直机从机器中取出，而矫直机设计成能在稳定阶段逐步地矫直曲冷坯壳，上轧辊可提供足够的提升重力，弄出不太长的弯曲铸流。因此，漏钢对铸机的有效性有重大影响——影响生产率和生产成本。 二、漏钢的分类 根据漏钢坯壳的外观，大致把漏钢分成以下几类： 悬挂或粘结引起漏钢－－钢水粘结到结晶器上，因而称为粘结或悬挂。这可能是由结晶器和坯壳之间润滑不适或者结晶器调节不当引起的，而润滑不适可能是由质量较差的保护渣、结晶器中坯壳夹渣、结晶器钢水溢流、结晶器角缝、方坯连铸机润滑不良、不均等原因造成的。 1、裂纹引起漏钢－－坯壳角部纵裂和宽面纵向裂纹都会造成漏钢发生。如果纵向裂纹引起漏钢，则保护渣流动不均，结晶器传热不均导致坯壳厚度不均，保护渣选择不当和结晶器冷却不均造成冷却时坯壳破裂。对角部纵裂引起漏钢来说，沿结晶器窄面凝固厚度不够的坯壳因收缩时受到拉伸应力而破裂，拉伸应力是由结晶器窄面锥度减小和窄面传热不均造成的。 2、夹渣漏钢－－坯壳夹带保护渣或大粒夹杂物导致传热减少，形成薄坯壳而漏钢。方坯连铸时，二次氧化产物、低碳钢冶炼时高粘性渣中不当的脱氧产物， 1 结晶器(mould) 承接从中间罐注入的钢水并使之按规定断面形状凝固成坚固坯壳的连续铸钢设备。它是连铸机最关键的部件，其结构、材质和性能参数对铸坯质量和铸机生产能力起着决定性作用。开浇时引锭杆头部即是结晶器的活动内底，钢水注入结晶器逐渐冷凝成一定厚度坯壳并被连续拉出，此时，结晶器内壁承受着高温钢水的静压力及与坯壳相对运动的摩擦力等产生的机械应力和热应力的综合作用，其工作条件极为恶劣。为了能获得合格的铸坯，结晶器应满足的基本条件有：(1)具有良好的导热性，以使钢水快速冷凝成形。(2)有良好的耐磨性，以延长结晶器的寿命，减少维修工作量和更换结晶器的时间，提高连铸机的作业率。(3)有足够的刚度，特别在激冷激热、温度梯度大的情况下需有小的变形。(4)结构简单、紧凑，易于制造，拆装方便、调整容易，冷却水路能自行接通、以便于快速更换；自重小，以减小结晶器振动时的惯性力和减少振动装臵的驱动功率，并使结晶器振动平稳。 Can take from the middle of the molten steel into the required section and shape into a solid billet solidification of continuous casting equipment shells. Continuous casting machine which is the most critical components, its structure, texture and performance parameters on the quality and slab caster plays a decisive role in production capacity. When open pouring dummy bar head mold that is at the end of the activities, of molten steel into the mold gradually condensed into a certain thickness and continuous billet shell out, at this time, mold wall temperature under the static pressure of molten steel and billet shell, such as the relative movement of the friction generated by mechanical stress and thermal stress of the combined effects, the extremely bad working conditions. In order to obtain qualified casting, mold should be to meet the basic conditions are: (1) has a good thermal conductivity to enable rapid condensation forming molten steel. (2) good wear resistance to extend the life of mold to reduce the workload of maintenance and replacement of the time mold and improve the operating rate of continuous casting machine. (3) have sufficient rigidity, especially in the cold shock-induced heat, large temperature gradient would be required under a small deformation. (4) structure is simple, compact, easy to manufacture, easy disassembly, easy adjustment, cooling water can be connected to in order to facilitate the rapid replacement; self-small, to reduce vibration at the time of mold and reduce the vibration of the inertial force of the drive power devices and a smooth mold vibration. 板坯连铸机漏钢事故的原因分析及防止 摘要：本文分析了某某钢二炼钢厂板坯连铸机漏钢事故产生产的原因及防止板坯连铸机漏钢的措施。采取 相应控制措施之后，目前某某钢二炼钢厂常规板坯连铸机频繁漏钢的势头得到了明显的控制。 关键词：板坯粘结漏钢保护渣水口浸入深度 1 前言 某某钢第二炼钢厂常规板坯连铸机自2005年4月18日投产以来，铸机漏钢问题始终困绕着二炼钢厂的正常生产，对二炼钢厂的正常生产造成了重大的冲击，连铸机的漏钢问题成为制约二炼钢厂生产的瓶颈环节。频繁的漏钢事故使连铸机设备的劣化趋势明显加剧，铸机检修质量无法保证。为降低连铸机漏钢事故，二炼钢厂成立了攻关组，经过对漏钢事故的原因进行分析，采取了相应的措施，板坯连铸机结晶器漏钢事故得到了明显的控制。 2 某某钢第二炼钢厂常规板坯连铸机参数及漏钢相关情况简介 2.1某某钢第二炼钢厂常规板坯连铸机的主要工艺参数 表1 主要工艺参数 铸机产量万吨／年 2 生产钢种四大类二十多个品种 3 连铸坯厚度mm 160，220 4 连铸坯宽度mm 850～1600 5 铸机半径m 9.5 6 连铸机型式立弯式(连续弯曲,连续矫直) 7 连铸机冶金长度m 31.9 8 铸机正常拉速m/min 1.0~1.4 9 结晶器长度mm 950 10 振动方式液压(正弦,非正弦) 11 二冷方式气水冷却(十四个控制回路) 2.2漏钢统计情况 从某某钢二炼钢厂常规板坯连铸机从2004年4月18日正式投产以来，共发生各种漏钢事故17次。其中粘结漏钢14次，占到所有漏钢的82％。其它三次漏钢为卷渣漏钢，裂纹漏钢，尾坯漏钢。板坯连铸机漏钢事故成为制约全厂正常生产的瓶颈环节。 3 某某钢二炼钢厂常规板坯连铸机漏钢原因分析 3.1粘结漏钢 结晶器粘结漏钢形成的过程如图1所示。 连铸结晶器振动参数取值限度问题 1 前言 随着连铸技术的发展,结晶器振动技术亦不断发展,主要表现在振动参数的选择更加灵 活,振动的工艺效果更好,尤其是振动参数更适合连铸高拉速的工艺要求。结晶器振动的每一次完善都是突破原有振动参数的取值限度,以适应连铸更高的工艺要求。随着结晶器非正弦振动形式的开发,本文讨论振动参数的取值限度问题。 2 结晶器振动参数的影响 拉速Vc是连铸工艺控制的一个最关键的参数,因此结晶器振动参数的选择亦必须适合 拉速的要求。结晶器振动工艺参数对其工艺效果的影响如下: 1)结晶器振动的负滑脱时TN控制铸坯表面的振痕深度,即两者呈增函数关系。TN越 长,振痕越深。 2)保护渣的消耗量与结晶器振动的正滑脱时间呈增函数关系,正滑脱时间越长,保护 渣消耗量越大。 3)结晶器振动的负滑脱时间率、负滑动量、结晶器上振的最大速度都反映结晶器振动 的工艺效果,但它们不是独立的参数,而且随着结晶器振动形式的确定,一般以其正、负滑脱时间来判定结晶器振动的工艺效果。 基于上述几点,为控制铸坯的振痕深度,希望TN短;而为保证结晶器的润滑效果,增 加保护渣的消耗量,希望正滑脱时间长,为此目的开发了结晶器的非正弦振动形式,从而突破了结晶器正弦振动参数的取值限度。 3 问题的提出 在结晶器非正弦振动中引入波形偏斜率α这一基本参数,增加了振动的独立参数,使振 动参数的选择更灵活,更适合高速连铸的工艺要求。即在一定的VC条件下,采用非正弦振 动可以明显地降低振动频率f ,即可以保持f 不变,通过调整α来适合Vc的要求。此外, 非正弦振动可以分别构造结晶器的上振和下振速度曲线。由此提出:在一定的Vc下,可否 通过不断地增加α而无限地降低f 。 图1示出在一定VC和振幅S时,不同α所对应的tN–f 曲线。可见α增加,tN–f 曲线 1.1 概述 中间包是连铸成套设备中用到的一个耐火材料容器，首先接受从钢包注入的钢水，然后再由中间包水口分配到一个或多个结晶器中。中间包作为连续铸钢的重要设备，是提高钢产量和质量的重要一环。无论是对于连铸操作的顺利进行，还是对于钢液品质的影响，中间包的作用都是不可忽视的。由于生产操作要求，中间包必须具有升降功能，所以中间包坐落在中间包车上，靠安装在中间包车上的四个液压缸升降。当然中间包的升降还有电机控制方式，因其结构复杂、难维修，现在已被逐步淘汰。由于液压控制方便,结构简单紧凑，所以现在大部分中间包升降都采用液压控制。然而中间包的负载不均衡性、液压元件使用寿命及泄漏等题，中间包升降控制同步精度往往不能满足生产要求，这对浇钢过程中浸入式水口的对中极为不利，严重时还可能产生漏钢。因此进行新的同步控制系统的研究已经非常必要。 国内许多钢厂采用的液压技术同步的方法主要分为同步马达和节流同步两种，但这两种开环同步控制不能消除由于干扰和元件精度等造成的同步误差，甚至还存在误差累积的问题，且同步问题解决的并不理想。伺服阀应用在这一领域中有很大的缺陷，电液伺服阀结构复杂，造价高且抗污染能力差，不适宜于在环境恶劣的连铸生产中。既考虑同步的因素，又考虑实际情况的影响，在这样的条件下用电液比例阀就可以得到比较满意的结果。 关于多缸同步电液比例伺服控制，1994年HOGAN等通过非对称负载多缸同步控制问题的研究认为，若想获得满意的同步控制效果，一阀控制一缸的控制模式是必要的，但他们并未给出较好的同步控制策略。 本论文参考了国内外的大量研究文献资料，结合现场实际情况拟定了带补油装置的开环电液比例同步控制方案，采用四个比例方向阀控制四个液压缸的同步升降，本文对传统的连铸中包液压提升系统中出现的问题给出了很好的解决策略，特别是以下三个方面：○1如何能单独控制油缸保证四个油缸同步；○2油缸产生不同步后如何能单独调整该油缸；○3现有油缸产生泄漏后是否能当前位置保持。本文应用了压差补偿式比例方向阀，能够对流量实现比较精确的控制，保证了同步精度，当液压缸运动到底部时，通过位置传感器控制，是没回到底部的液压缸放油回到底部，消除了累积误差，保证液压缸不会长时间运行后发生倾斜。这种控制虽相比于电液比例闭环控制响应速度较慢，但也能取得较高的同步控制精度，同时成本有大幅度下降，维护起来更方便经济，十分适合现阶段连铸生产，因此有较高的研究意义和实际应用价值。 1.2同步控制回路 同步控制回路是实现多个执行元件以相同的位移或相等的速度运动的液压 回路。随着液压技术在工程领域中应用日益扩大，大型设备负载能力增加或因布局的关系，需要多个执行元件同时驱动一个工作部件，同步运动就显得更为突出。衡量同步运动的优劣的指标是同步精度，其位移的绝对误差Δ或相对误差δ来表 连铸漏钢事故分为哪几类？其产生的主要原因有哪些？ 所谓漏钢是指连铸初期或浇注过程中，铸坯坯壳凝固情况不好或因其他外力作用引起坯壳断裂或破漏使内部钢水流出的现象。漏钢是连铸生产中恶性事故之一，严重的漏钢事故不仅影响连铸机的正常生产，降低作业率，而且还会破坏铸机设备，造成设备损坏。漏钢事故因发生的时间不同及发生在铸机上的位置不同分为多种形式，其产生的原因也各不相同，主要分为以下几点： ⑴开浇漏钢：开浇起步不好而造成漏钢。 ⑵悬挂漏钢：结晶器角缝大，角垫板凹陷或铜板划伤，致使在结晶器中拉坯阻力增大，极易发生起步悬挂漏钢。 ⑶裂纹漏钢：在结晶器坯壳产生严重纵裂、角裂或脱方，出结晶器后造成漏钢。 ⑷夹渣漏钢：由于结晶器渣块或异物裹入凝固壳局部区域，使坯壳厚度太薄而造成漏钢。 ⑸切断漏钢：当拉速过快，二次冷却水太弱，使液相穴过长，铸坯切割后，中心液体流出。 ⑹粘结漏钢：铸坯粘结在结晶器壁而拉断造成的漏钢。 某厂生产500万吨板坯的统计表明，各类漏钢所占比例：开浇9.1%，夹渣2.3%，粘结54.5%，裂纹22.7%，鼓肚4.6%，水口凝钢2.3%，其他4.5%。 开浇时发生漏钢的原因有哪些？如何防止？ 开浇时发生漏钢的原因主要有以下几点： ⑴结晶器内冷料放的不好，引锭头没有塞实。 ⑵起步早，起步拉速快，或拉速增长太快。 为防止开浇漏钢，开浇前应做好充分的准备和检查，重点应注意以下几点： ⑴检查引锭头密实和冷料堆放情况； ⑵检查水口与结晶器对中情况； ⑶检查结晶器铜板有无冷钢，锥度是否合适； ⑷检查二冷喷嘴是否畅通完好； ⑸了解钢水的流动性、钢水温度状态，中间包和水口是烘烤状态，保护渣的质量。 ⑹要根据铸坯断面决定注流大小和钢水在结晶器停留时间。 ⑺起步拉速一般保持为0.5m/min，增速要慢（0.15 m/min），防止结晶器液面波动过大。 浇注过程中发生漏钢的原因有哪些？如何防止？ 浇注过程中发生漏钢的根本原因在于铸坯出结晶器后局部凝固壳过薄，承受不住钢水静压力而破裂导致漏钢。因而，为防止浇注过程中的漏钢事故发生，需找出凝固壳局部过薄的影响因素，其主要有以下几方面： ⑴设备因素：结晶器严重破损而失去锥度，铸坯脱方严重；结晶器与二次冷却段对弧不准；铸流与结晶器不对中等。此外，结晶器铜管变形、内壁划伤严重，液膜润滑中断等，也会造成坯壳悬挂而撕裂。 ⑵工艺操作因素：如拉速过快，注温过高，水口不对中、注流偏斜，结晶器液面波动太大，注流下渣，出结晶器冷却强度不足等。 ⑶异物或冷钢咬入凝固壳：如液面波动太大时，结晶器中未熔渣块卷入凝固壳，中间包水口内堵塞物随钢流落到结晶器液相穴，被凝固前沿捕捉而导致漏钢。 综上所述，为防止浇注过程中漏钢，在设备维护方面，应定期检查结晶器的使用情况，保证结晶器的倒锥度，结晶器应与二冷导向段保持对中，避免铸坯在拉钢过程中受到机械力的作用而发生坯壳变形破裂等引起拉漏。 在结晶器润滑方面，应保证结晶器润滑均匀，避免因润滑不好造成结晶器与坯壳的粘附漏钢和悬挂拉漏。 在工艺操作方面，应注意操作稳定，减少拉速的变动次数和变动量，保持结晶器内液面稳定，避免出现过大或过频繁的波动。同时应控制中间包内液面不能太低，避免大量的非金属夹杂物或钢渣卷入结 小方坯连铸漏钢原因分析及预防措施 发表日期：2007年10月31日【编辑录入：meimei】 摘要：从钢种、结晶器状况、过热度、拉速、振动、保护渣性能、工艺操作等方面分析了安钢二炼钢2号方坯连铸机产生漏钢的原因，并采取相应措施，取得了较好的效果。 关键词：小方坯；漏钢分析；改进措施 安阳钢铁股份有限公司第二炼钢厂(以下简称安钢二炼钢)2号方坯连铸机采用浸入式水口加保护渣保护浇注工艺。2004年铸机平均溢漏钢率为0．68％，上半年平均为0．9％，最高月份为1．2％，溢漏事故多，已严重影响了连铸生产。为促进连铸生产顺行，同时也为铸机高效化生产打下基础，于2005年元月开始对2号方坯连铸机溢漏钢进行攻关，并取得了显著效果。 1工艺现状 安钢二炼钢2号连铸机始建于1989年，铸机类型为国产SFR-6型四机四流小方坯连铸机，铸坯断面为120 mm×120mm，采用定径水口、浸人式水口、保护渣和事故摆槽等浇注方式。目前，主要浇注钢种为Q235B、HRB335、HRB400、Q345B等钢种，连铸机主要技术参数为： 流间距1 100 mm；正常拉速2．8～3．5 m／min；铜管长度850 mm；铜管壁厚12．5 mm；铜管材质为脱氧磷铜；水缝宽度3．5 mm；结晶器倒锥度(0．56％～0．76％)／m；结晶器水量95～100m3／h；结晶器水压0．6～0．7 MPa；振动结构形式为半板簧振动。 2漏钢事故概况 2004年2号机溢漏钢569次，统计结果见图1，角裂漏钢占69％，为主要漏钢类型，下渣漏钢和拉断漏钢分别占14．9％和6．7％。因此，控制角裂漏钢可以大幅度降低溢漏钢率。角裂漏钢铸坯的形貌如图2所示，角裂漏钢主要发生在出结晶器坯壳距角部10～25 mm处，漏钢长度100～200 mm，沿漏钢部位的上下有纵裂缺陷。 浅析漏钢的类型及预防 连铸二车间技术组-郭幼永 一、前言：板坯漏钢的形式多种多样但重点主要集中在粘结漏钢和开浇起步后的漏钢。本文简要介绍常见漏钢的类型、漏钢的起因及相应的预防措施。为各班组在实际浇钢过程中提供参考便于降低漏钢事故的发生。 二、漏钢的类型 1、粘结漏钢 粘结漏钢是连铸生产过程中的主要漏钢形式，据统计诸多漏钢中粘结漏钢占50%以上。所谓粘结的引起是由于结晶器液位波动，弯月面的凝固壳与铜板之间没有液渣，严重时发生粘结。当拉坯时磨擦阻力增大，粘结处被拉断，并向下和两边扩大，形成V型破裂线，到达出结晶器口就发生漏钢。 粘结漏钢的发生有以下情况：内弧宽面漏钢发生率比外弧宽面高（大约3：1）；宽面中部附近（约在水口左右300mm）更易发生粘结漏钢；大断面板坯容易发生宽面中部漏钢；而小断面则发生在靠近窄面的区域；铝镇静钢比铝硅镇静钢发生漏钢几率高；保护渣耗量在0.25kg/t钢以下，漏钢几率增加。 2、发生粘结漏钢的原因： 1）、形成的渣圈堵塞了液渣进入铜管内壁与坯壳间的通道； 2）、结晶器保护渣Al2O3含量高、粘度大、液面结壳等，使渣子流动性差，不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜。 3）、异常情况下的高拉速。如液面波动时的高拉速，钢水温度较低时的高拉速。4）、结晶器液面波动过大，如浸入式水口堵塞，水口偏流严重，更换钢包时水口凝结等会引起液面波动。 3、防止粘结性漏钢预防措施 在浇注过程中防止粘结漏钢的对策有： （1）监视保护渣的使用状况，确保保护渣有良好性能。如测量结晶器液渣层厚度经常保持在8～15mm，保护渣消耗量不小于0.4kg/t钢，及时捞出渣中的结块等。 板坯粘结漏钢原因与预防措施 Doi :10.3969/j .issn .l 006-110X .2018.z l .005 板坯粘结漏钢原因与预防措施 孟阳 (天津钢铁集团有限公司炼钢厂，天津300301) [摘要]天津钢铁集团有限公司3号板坯连铸机短时间内多次发生的漏钢事故，作者通过排除法分析出漏钢 事故类型为粘结性漏钢。重点分析了发生粘结漏钢的原因，并对其他类型的漏钢机理进行简要介绍。针对3号板坯连 铸机的工艺操作和设备精度调整等方面制定了详细的改进措施，实施后，天钢3号板坯连铸机发生漏钢的几率大大降 低，降低了其对生产顺行的影响。 [关键词]漏钢；粘结；工艺；改进;板坯；连铸 Causes and Preventive Measures of Steel B1eed-out by Slab Bonding MENG Yang (Steel-making Plant , Tianjin Iron and Steel Group Co ., Ltd . Tianjin 300301, Ch 74$比"8+ In Tianjin Iron and Steel Group Co . Ltd . the bleed-out accident occurred many times in a short period of t ime on the No .3 slab continuous caster , and the author analyzed that the type of bleed-out accident by the method of exclusion was adhesive bleed -out . The cau were analyzed , and the mechanism of other types of bleed-out was brie process operation of No . 3 slab continuous casting machine and the adjustment of equ the detailed improvement measures were made . After the implementation , the probability of steel bleed-out in the No . 3 slab caster was greatly reduced , and the influence on production was reduced .Ke5 bleed -out , bonding , technology , improvement , slab , continuous casting o 引言 随着天钢板坯的连铸技术操作水平逐年提高， 漏钢率已经控制的很低。但是在2015年7月底至8 月初的5天时间内，天钢3#板坯连铸机出现两次漏 钢，经过仔细分析和逐一排除法，分析出这两次漏 钢均属于粘结漏钢。漏钢发生于板坯连铸生产环 节，造成设备损坏、产量降低、生产不稳定等严重后 果。本文分析了漏钢的原因，并提出解决漏钢问题 的方法，以预防漏钢事故的发生。 1连铸机基本情况 1.1 天钢炼钢厂3(板坯连铸机主要技术参数 (1) 机型:一机一流直结晶器弧形板坯连铸机， R =8.4m ; (2) 铸坯断面尺寸：180/200/250mm x 1050" 收稿日期：2018-06-02 作者简介:孟阳（1991一）男，天津人，主要从事板坯连铸工艺技 1600mm ; (3) 铸坯定尺：一切 6~9.9m ，二切 2"3.3m ;(4) 拉速范围:0.4~1.6m/min ;(5) 引锭杆插入方式:下装式；(6) 结晶器铜板长度:900mm ; (7) 振动装置:四偏心高频率小振幅振动系统；(8) 中间包容量:35~38t 。2 漏钢种类及原因 漏钢的种类大致可分为3种，开浇漏钢、尾坯 封顶漏钢和浇铸过程中漏钢。 2.1 开F 漏钢 指开浇过程中，不当的操作致使引锭头刚被拉 出结晶器，随机出现漏钢事故。2.2封顶漏钢 当浇注结束时，对尾坯进行尾坯封顶操作，封 顶前熔化的保护渣未捞干净，如二冷强度过大，出 结晶器的板坯收缩过大，使板坯鼓肚且又受到支撑 术管理工作。 tmmsmmmmm 你〈钢铁冶炼〉你 -15 - 内蒙古科技大学 实习论文 题目：结晶器振动技术姓名 学号： 班级 日期： 目录 内蒙古科技大学煤炭学院 (1) 目录 (2) 一、摘要 (3) 二、前言 (3) 三、结晶器振动技术 (5) 3.1正弦振动 (5) 3.2非正弦振动 (6) 3.4结晶器振动参数设置 (9) 3.5振动伺服阀 (10) 3.6结论 (10) 一、摘要 连铸连轧结晶器振动技术的发展历史和现状，简单分析了结晶器正弦振动和非正弦振动形式，并讨论了结晶器振动和润滑的关系。 关键词：结晶器；振动；润滑；振动参数；振动伺服阀； 二、前言 结晶器振动是连铸技术的一个基本特征。连铸过程中，结晶器和坯壳间的相互作用影响着坯壳的生长和脱膜，其控制因素是结晶器的振动和润滑。连铸在采用固定结晶器浇注时，连铸直接从结晶器向下拉出，由于缺乏润滑，易与结晶器发生粘结，从而导致出现拉不动或者拉漏事故，很难进行浇注。结晶器振动对于改善铸坯和结晶器界面间的润滑是非常有效的，振动结晶器的发明引进，工业上大规模应用连铸技术才得以实现。可以说，结晶器振动是浇注成功的先决条件，十年来发展的重要里程碑。近年来，冶金工业的迅速发展，要求连铸提高拉速和增加连铸机的生产能力，人们对结晶器振动的认识也在不断深入和发展。 连铸机结晶器振动的目的是防止拉坯时坯壳与结晶器黏结,同时获得良好的铸坯表面。结晶器向上运动时,减少新生坯壳与铜壁产生黏着,以防止坯壳受到较大的应力,使铸坯表面出现裂纹;而当结晶器向下运动时,借助摩擦,在坯壳上施加一定的压力,愈合结晶器上升时拉出的裂痕,要求向下运动的速度大于拉坯速度,形成负滑脱。结晶器壁与运动坯壳之间存在摩擦力,此摩擦力被认为是撕裂坯壳进而限制浇注速度的基本因素。在初生坯壳与结晶器壁之间存在液体渣膜,此处的摩擦为黏滞摩擦,即摩擦力大小正比于相对运动速度,渣膜黏度,反比于渣膜厚度。在结晶器振动正滑脱期间摩擦力及其引起的对坯壳的拉应力就较大,可能将初生坯壳拉裂,为此开发了采用负滑脱的非正弦振动技术来减小这一摩擦力。理论研究及模拟实验表明,适当选择非正弦振动参数(偏斜率)可减小摩擦力50% ~60%。在结晶器液压伺服非正弦振动出现之前都是采用机械式振动装置的,机械 摘要 结晶器是连铸机的心脏部件。它的主要作用就是对结晶器中的钢水提供快速而且均匀的冷却环境，促使坯壳的快速均匀生长，以形成质量良好的坯壳，保证连铸过程正常而稳定的进行。在浇注钢水时，若结晶器静止不动，坯壳容易与结晶器内壁产生粘结，这就增大了拉坯时的阻力，导致出现坯壳“拉不动”或者钢水被拉漏事故发生，很难进行浇注。而当结晶器以一定的规律振动时，这就能使其内壁获得比较良好的润滑条件，从而减少了摩擦阻力又能防止钢水和结晶器内壁的粘结，同时还可以改善铸坯的表面质量，因此结晶器振动装置具有重要的作用。 本文通过对连铸发展历史，以及结晶器振动技术的发展和结晶器振动方式的改进进行了阐述，提出了电液伺服装置驱动，并对其振动规律及工作原理做出了分析。然后绘制了机械简图，并对其工艺参数和运动参数进行了分析计算，最终完成了本次设计。 本文主要的设计内容包括： 1.结晶器振动正弦参数的确定 通过负滑脱量、频率和周期、结晶器运动的速度和加速度以及负滑脱时间的计算，来确定铸坯的工艺参数。 2.结晶器振动装置机械计算 设计校核了双摇杆机构的主要部分，并根据经验推出机架结构。 3.结晶器振动装置伺服系统的设计计算 由系统所需动力选择恰当的液压缸及液压泵。并对系统的辅助原件进行了计算和选择，同时提出了同步回路电液伺服系统。 4.结晶器振动装置的三维设计 关键词：连铸；结晶器；振动装置；振动规律；电液伺服装置 Abstract The mould is the heart part of continuous casting machine. Its main role is to mould the steel in providing rapid and uniform cooling environment, promote the rapid and uniform shell growth, to form a good quality of billet shell, guarantee the normal and stable for continuous casting process. In pouring molten steel in crystallizer, motionless, shell and the mold wall to produce a cohesive, which increases the casting the resistance, led to the emergence of billet shell" sticks" or molten steel is breakout occurs, it is difficult to cast. When the mould in regular vibration, which can make the inner wall is obtained in comparison with good lubrication condition, thereby reducing the friction resistance and can prevent the molten steel and the inner wall of the crystallizer is bonded, but also can improve the surface quality of billet crystallizer vibration device, therefore has an important role. Based on the history and development of continuous casting crystallizer vibration technique, development and improvement of crystallizer vibration mode undertook elaborating, put forward to the electro-hydraulic servo device driver, and the vibration regularity and working principle are analyzed. Then draw the mechanical model, and the process parameters and motion parameters are analyzed and calculated, the final completion of the design. The main design content includes: 1.crystallizer vibration sinusoidal parameters Through the negative slip quantity, frequency and cycle, mold movement velocity and acceleration and negative strip time calculation, to determine the process parameters of casting billet. 2.The device of vibration of crystallizer mechanical calculation Design of the double rocker mechanism the main part, and according to the experience introduction of frame structure. 3.The device of vibration of crystallizer of servo system design By the system the power required by the proper selection of hydraulic cylinder and hydraulic pump. And the system of auxiliary components were calculated and selected, simultaneously proposed synchronous electro-hydraulic servo system. 4.dimensional design of crystallizer vibration device板坯连铸机粘结漏钢的原因分析及预防 刘雷锋
连铸机漏钢的原因及防范措施
定径水口的具体分类
板坯连铸机结晶器振动液压装置的设计及计算
连铸生产漏钢事故的分析
连铸结晶器总成(英)
板坯连铸机漏钢事故的原因分析及防止 精品
连铸结晶器振动参数取值限度问题
连铸中间包同步控制方案
连铸漏钢事故分为哪几类
小方坯连铸漏钢原因分析及预防措施
浅析漏钢的原因及预防
板坯粘结漏钢原因与预防措施
结晶器振动技术
连铸机结晶器振动装置设计
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