畢業(yè)設(shè)計(jì)--- 年產(chǎn)200萬(wàn)噸小方坯煉鋼-連鑄系統(tǒng)設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p>  本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書</p><p><b>  題 目:</b></p><p><b>  學(xué)生姓名:</b></p><p><b>  學(xué) 號(hào):</b></p><p><b>  專 業(yè):</b></

2、p><p><b>  班 級(jí):</b></p><p><b>  指導(dǎo)教師:</b></p><p><b>  目錄</b></p><p><b>  摘要</b></p><p><b>  ABSTRACT&

3、lt;/b></p><p><b>  文獻(xiàn)綜述</b></p><p>  國(guó)內(nèi)外煉鋼及連鑄的發(fā)展概況</p><p>  1.1中國(guó)煉鋼及連鑄技術(shù)的發(fā)展</p><p>  1.2外國(guó)煉鋼及連鑄技術(shù)的發(fā)展</p><p>  煉鋼廠生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案確定</p><

4、p><b>  2.1生產(chǎn)規(guī)模</b></p><p><b>  2.2產(chǎn)品方案</b></p><p><b>  煉鋼車間設(shè)計(jì)方案</b></p><p>  3.1煉鋼車間工藝布置</p><p>  3.2煉鋼的主要流程</p><p>

5、  3.3煉鋼工藝技術(shù)特點(diǎn)</p><p><b>  金屬平衡計(jì)算</b></p><p>  煉鋼廠的物料平衡計(jì)算</p><p>  煉鋼設(shè)備選型及技術(shù)性能</p><p><b>  5.1設(shè)備選型</b></p><p><b>  5.2技術(shù)性能<

6、/b></p><p>  連鑄機(jī)主要設(shè)計(jì)決定、特點(diǎn)和規(guī)劃</p><p>  6.1連鑄機(jī)機(jī)型的選擇及特點(diǎn)</p><p>  6.1.1連鑄機(jī)基本工藝流程</p><p>  6.1.2連鑄機(jī)設(shè)計(jì)原則</p><p>  6.1.3連鑄機(jī)主要技術(shù)特點(diǎn)</p><p>  6.1.4連鑄

7、機(jī)機(jī)型的確定</p><p>  6.2連鑄車間生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案</p><p>  6.2.1鋼水供應(yīng)條件</p><p><b>  6.2.2生產(chǎn)規(guī)模</b></p><p><b>  6.2.3產(chǎn)品方案</b></p><p>  6.3連鑄車間原料供應(yīng)</

8、p><p><b>  6.3.1鋼水供應(yīng)</b></p><p>  6.3.2耐火材料供應(yīng)</p><p><b>  連鑄機(jī)主要工藝參數(shù)</b></p><p>  7.1連鑄機(jī)主要工藝參數(shù)計(jì)算</p><p>  7.1.1鋼包允許的最大澆注時(shí)間</p>&

9、lt;p><b>  7.1.2鑄坯斷面</b></p><p><b>  7.1.3拉坯速度</b></p><p>  7.1.4連鑄機(jī)的流數(shù)</p><p>  7.1.5鑄坯的液相深度</p><p>  7.1.6連鑄機(jī)的冶金長(zhǎng)度</p><p>  7.1

10、.7連鑄機(jī)的弧形半徑</p><p>  7.2 連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的確定</p><p>  7.2.1連鑄澆注周期計(jì)算</p><p>  7.2.2連鑄機(jī)與轉(zhuǎn)爐的匹配計(jì)算</p><p>  7.2.3連鑄機(jī)作業(yè)率</p><p>  7.2.4連鑄坯收得率</p><p>  7.2.5連鑄

11、機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算</p><p>  連鑄機(jī)主要設(shè)備的選擇</p><p>  8.1 鋼包及鋼包載運(yùn)設(shè)備</p><p>  8.1.1鋼包容積和直徑計(jì)算</p><p>  8.1.2鋼包磚襯和外殼厚度計(jì)算</p><p>  8.1.3鋼包的總體尺寸</p><p>  8.1.4鋼包質(zhì)量

12、計(jì)算</p><p>  8.1.5鋼包重心計(jì)算</p><p>  8.1.6鋼包載運(yùn)設(shè)備選擇</p><p>  8.2 中間包及其載運(yùn)設(shè)備</p><p>  8.2.1中間包的作用</p><p>  8.2.2中間包容量的確定</p><p>  8.2.3中間包類型及其主要工藝參數(shù)&

13、lt;/p><p>  8.2.4中間包載運(yùn)設(shè)備</p><p>  8.3結(jié)晶器及振動(dòng)裝置</p><p>  8.3.1結(jié)晶器類型的選擇</p><p>  8.3.2結(jié)晶器主要參數(shù)計(jì)算</p><p>  8.3.3結(jié)晶器振動(dòng)裝置</p><p>  8.3.4結(jié)晶器液面自動(dòng)控制</p&

14、gt;<p>  8.3.5結(jié)晶器電磁攪拌</p><p><b>  8.4 二冷區(qū)設(shè)計(jì)</b></p><p>  8.4.1二冷作用及裝置類型</p><p>  8.4.2二冷區(qū)水量計(jì)算</p><p>  8.4.3二冷區(qū)長(zhǎng)度計(jì)算</p><p>  8.5 拉矯和引錠裝置

15、</p><p>  8.5.1拉坯矯直裝置</p><p><b>  8.5.2引錠裝置</b></p><p>  8.6 鑄坯切割裝置</p><p><b>  8.6.1切割小車</b></p><p>  8.6.2切割機(jī)的主要參數(shù)</p><

16、;p>  8.7 輥列設(shè)計(jì)及后步工序其它設(shè)備</p><p>  8.7.1輥列基本參數(shù)的確定</p><p>  8.7.2后步工序其它設(shè)備</p><p>  連鑄系統(tǒng)工藝布置及主要流程</p><p><b>  9.1 主要流程</b></p><p>  9.1.1車間生產(chǎn)工藝流程

17、</p><p><b>  9.1.2金屬平衡</b></p><p>  9.2 連鑄系統(tǒng)工藝布置</p><p>  9.2.1連鑄車間組成</p><p>  9.2.2車間工藝布置</p><p>  9.2.3連鑄機(jī)主要尺寸</p><p>  9.2.4連鑄車

18、間內(nèi)環(huán)境保護(hù)</p><p>  環(huán)境保護(hù)與安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)</p><p><b>  10.1環(huán)境保護(hù)</b></p><p>  10.1.1環(huán)保設(shè)計(jì)主要依據(jù)</p><p>  10.1.2主要污染物及其控制</p><p>  10.2勞動(dòng)安全及衛(wèi)生</p><p>

19、  10.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)及遵循的標(biāo)準(zhǔn)</p><p>  10.2.2勞動(dòng)安全技術(shù)</p><p>  10.2.3勞動(dòng)衛(wèi)生措施</p><p>  投資估算及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析概述</p><p>  11.1投資估算及依據(jù)</p><p>  11.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析概述</p><p>  年產(chǎn)20

20、0萬(wàn)噸小方坯煉鋼-連鑄系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>  摘 要</b></p><p>  連鑄技術(shù)比傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)有著很高的優(yōu)越性,使得其在現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)中占據(jù)著不可替代的位置。本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)200萬(wàn)噸小方坯煉鋼-連鑄系統(tǒng),主要內(nèi)容包括生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案確定、煉鋼車間工藝布置、主要流程及工藝技術(shù)特點(diǎn)、金屬平衡計(jì)算、主要設(shè)備選型及技術(shù)性能、環(huán)境保護(hù)與安全衛(wèi)生、投資估

21、計(jì)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析概述。設(shè)計(jì)過(guò)程中本著投資省、經(jīng)濟(jì)效益佳、多品種、高質(zhì)量、生產(chǎn)安全、操作順利、維修方便和符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的原則,對(duì)連鑄機(jī)工藝參數(shù)、設(shè)備參數(shù)以及設(shè)備的選擇進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和說(shuō)明。</p><p>  設(shè)計(jì)中充分借鑒了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),并參閱了相關(guān)文獻(xiàn)資料,采用了一些先進(jìn)、可靠、適用、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備,而且明確闡述了所選用生產(chǎn)設(shè)備的原則、優(yōu)點(diǎn)和相應(yīng)技術(shù)特點(diǎn)。</p><p&

22、gt;  為順應(yīng)國(guó)家提出的節(jié)能減排、環(huán)保及勞動(dòng)安全方面的要求,設(shè)計(jì)中對(duì)連鑄車間的環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)安全采取了有利措施,同時(shí)對(duì)該連鑄系統(tǒng)投資和技術(shù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行了分析。本連鑄機(jī)是具有高拉速、高生產(chǎn)率及生產(chǎn)高質(zhì)量鑄坯的高效連鑄機(jī),因此該連鑄機(jī)適合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的需要。</p><p>  關(guān)鍵詞:連鑄機(jī);高效;先進(jìn)設(shè)備;工藝技術(shù);環(huán)保。</p><p>  With an annual output of

23、 two million tons of billets in steelmaking and continuous casting system design</p><p><b>  Abstract</b></p><p>  Continuous casting technology has great advantage than the conventi

24、onal casting technique, which occupies an irreplaceable position in modern iron and steel industry. The design for the annual production capacity of two million tons of billets in steelmaking and continuous casting syste

25、m, the main contents include the scale of production and product scheme, steelmaking workshop layout, the main process and technical characteristics, metal balance calculation, main equipment selection and technic</p&

26、gt;<p>  Design of fully using the production experience of advanced enterprises at home and abroad, and refer to the relevant literature, use some advanced, applicable, reliable, economical technology and advance

27、d equipment, but also clearly describes the production equipment selection principle, advantages and technical features.</p><p>  In order to put the national energy-saving emission reduction, environmental

28、protection and labor safety requirements, take positive measures to labor safety and environmental protection, on the casting workshop design, at the same time, investment and technology economy the continuous casting sy

29、stems are analyzed. The continuous casting machine is a high speed, high productivity and high quality production of high-efficiency continuous casting billet continuous casting machine of the machine, s</p><p

30、>  Keywords: continuous casting machine; efficiency; equipment; technology; environmental protection.</p><p><b>  第一章 文獻(xiàn)綜述</b></p><p>  1.我國(guó)連鑄生產(chǎn)技術(shù)的基本現(xiàn)狀</p><p>  我國(guó)應(yīng)用

31、連鑄技術(shù)起始于50年代末,30多年來(lái),連鑄發(fā)展幾經(jīng)周折,至今已為人們確認(rèn)。歷年來(lái),連鑄發(fā)展?fàn)顩r大體上是60~70年代發(fā)展連鑄有熱情,但缺少組織,科學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差。人們對(duì)發(fā)展連鑄有爭(zhēng)議,建設(shè)多,鞏固差,生產(chǎn)波動(dòng),效果欠佳。進(jìn)人80年代,連鑄發(fā)展有了根本性的變化,連鑄生產(chǎn)較穩(wěn)定,效果明顯,鑄機(jī)建設(shè),鑄坯產(chǎn)量的上升,連鑄比的提高,都呈迅速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。1979年,我國(guó)僅有22臺(tái)鑄機(jī)能用于正常生產(chǎn),還有近10臺(tái)鑄機(jī)不能用于生產(chǎn),其年產(chǎn)量為147.8

32、萬(wàn)噸,連鑄比僅4.3%,1986年已擁有生產(chǎn)鑄機(jī)60臺(tái),生產(chǎn)鑄坯622萬(wàn)噸,連鑄比11.9%,鑄機(jī)的設(shè)計(jì)能力832萬(wàn)噸。</p><p>  回顧我國(guó)連鑄技術(shù)發(fā)展的歷史,我們不免要有這樣一種感受:我國(guó)連鑄技術(shù)起步很早,但進(jìn)展十分緩慢。早在五十年代后期的1958年,我國(guó)就開(kāi)始研制連鑄機(jī),并先后在唐山鋼廠、重慶三鋼和上海幾家鋼廠投產(chǎn)試用成功了小方坯連鑄機(jī),但由于基礎(chǔ)技術(shù)工作跟不上,工藝研究不深,再加上上馬倉(cāng)促,設(shè)備簡(jiǎn)

33、陋等原因,致使這些連鑄機(jī)投產(chǎn)后不能正常持續(xù)生產(chǎn)。隨后,又由于三年自然災(zāi)害和十年文化革命,造成了我國(guó)鋼鐵工業(yè)停滯、徘徊不前和進(jìn)展十分緩慢。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)從1958年到1980年的22年間,我國(guó)共建各種類型的小型連鑄機(jī)24臺(tái),總設(shè)計(jì)能力只有385萬(wàn)t/a,到1980年實(shí)際年產(chǎn)連鑄坯也只有229.7萬(wàn)t/a,連鑄鋼比僅有6.17%。</p><p>  1980年以后,也就是改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)連鑄生產(chǎn)技術(shù)才伴隨著我國(guó)

34、鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展而得到迅速地進(jìn)展。截止到1995年底,我國(guó)已有連鑄機(jī)247臺(tái),總設(shè)計(jì)能力為5294萬(wàn)t/a,1995年實(shí)際產(chǎn)坯已達(dá)4398萬(wàn)t/a,連鑄鋼比已達(dá)46.79%。其中,小方坯連鑄機(jī)約占連鑄機(jī)總數(shù)的80%,現(xiàn)有小方坯連鑄機(jī)約200臺(tái),1995年實(shí)產(chǎn)小方坯約2500萬(wàn)t/a以上。我國(guó)現(xiàn)有的小方坯連鑄機(jī)種類很多,大致可分為由德國(guó)引進(jìn)的德馬克機(jī)型,由意大利引進(jìn)的達(dá)涅利機(jī)型和由美國(guó)引進(jìn)的康卡斯特、羅可普、斯泰爾特克機(jī)型,以及由此而經(jīng)

35、過(guò)消化吸收、移植、派生仿造出來(lái)的國(guó)產(chǎn)機(jī)型等石完全引進(jìn)國(guó)外成套設(shè)備或主要部件的小方坯連鑄機(jī)約占我國(guó)鑄機(jī)總臺(tái)數(shù)的21.5%。以上幾種機(jī)型,都還存在著這樣或那樣的不足,都還有待于取長(zhǎng)補(bǔ)短力求完善和改造提足高。</p><p>  我國(guó)連鑄技術(shù)的發(fā)展和所取得的主要成績(jī)五”是我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)取得重大成果的十年,尤以“八五”成績(jī)更加顯著。早在“八五”初期,冶金部黨組就明確提出“以連鑄為中心,以煉鋼為基礎(chǔ),以設(shè)備為保證”的連鑄生產(chǎn)

36、技術(shù)方針,從總體上抓投資導(dǎo)向,抓鑄機(jī)配套完善,提高煉鋼水平和鑄機(jī)備品備件的國(guó)產(chǎn)化供應(yīng)等關(guān)鍵。因此,到1992年,從總體上已經(jīng)解決了連鑄機(jī)達(dá)產(chǎn)問(wèn)題。從而增強(qiáng)了發(fā)展連鑄,搞好連鑄的信心。在此基礎(chǔ)上,又把連鑄生產(chǎn)技術(shù)方針擴(kuò)展為“以連鑄為中心,以煉鋼為基礎(chǔ),以設(shè)備為保證,以全連鑄為方向,實(shí)現(xiàn)煉</p><p>  鋼、爐外處理、連鑄組合優(yōu)化”。到“八五”末期,又明確了連鑄生產(chǎn)完善的重點(diǎn)是全連鑄、高效連鑄、連鑄坯熱送熱裝;

37、計(jì)算機(jī)控制和近終形連鑄,引導(dǎo)連鑄水平逐步提高。概括起來(lái),“八五”期間我國(guó)連鑄生產(chǎn)技術(shù)已取得了以下幾方面的成績(jī)和進(jìn)展。(1)“八五”期間,我國(guó)共建成投產(chǎn)連鑄機(jī)130多臺(tái)(其中小方坯連鑄機(jī)約100多臺(tái))。鑄機(jī)能力由2495萬(wàn)t/a,增加到5294萬(wàn)t/a,到199吞年底全國(guó)已有各類連鑄機(jī)247臺(tái)。(2)連鑄坯年均增長(zhǎng)580萬(wàn)t/a,超過(guò)了鋼產(chǎn)量年均增長(zhǎng)540萬(wàn)t/a的水平,成為我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)增長(zhǎng)的重要支柱因素之一。1992</p>

38、<p>  年、1994年、1995年我國(guó)連鑄坯產(chǎn)量分別以2442萬(wàn)噸、3655萬(wàn)噸和4395萬(wàn)噸,連鑄超過(guò)了意大利、韓國(guó)和德國(guó),到1995年已經(jīng)成為世界第三位連鑄坯生產(chǎn)大國(guó)。(3)連鑄比逐年增長(zhǎng)。連鑄鋼比已由1990年的22.3;石,增加到2995年的46.79%,年均增長(zhǎng)4.90個(gè)百分點(diǎn)。根據(jù)近幾年的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,連鑄坯與傳統(tǒng)的模特一一初軋開(kāi)坯相比,一般成材率可提高6一10%,高的可達(dá)14%。全國(guó)鋼鐵企業(yè)綜合成材率已由

39、1990年的80.6。%提高到1995年的86.03%,可節(jié)約能耗13okg標(biāo)煤/t鋼。連鑄比模工藝可降低成本160元/t以上。僅以1995年比1994年增產(chǎn)連鑄坯690萬(wàn)t計(jì)算,相應(yīng)增加效益約13億元人民幣。擁有連鑄和全連鑄的企業(yè)在逐年增加。1990年以前,我國(guó)共有52個(gè)企業(yè)擁有各。</p><p>  80年代連鑄發(fā)展的幾大進(jìn)程。</p><p><b>  1.連鑄機(jī)建設(shè)&

40、lt;/b></p><p>  80年代前,連鑄機(jī)除武鋼3臺(tái)是從國(guó)外引進(jìn)的外,其余全部由自己設(shè)計(jì)、制造。其中有2臺(tái)是立式鑄機(jī),其余為弧形鑄機(jī)。80年代新建連鑄機(jī)38臺(tái),幾乎全是方坯鑄機(jī),有l(wèi)/2的鑄機(jī)是按照聯(lián)邦德國(guó)Demag提供圖紙并經(jīng)消化移植的。這批新建鑄機(jī)具有較先進(jìn)水平和實(shí)用性。近幾年建設(shè)的鑄機(jī)數(shù)量超過(guò)以往20多年中建設(shè)的總數(shù)。鑄機(jī)工作狀況一也較好,鑄機(jī)達(dá)產(chǎn)率平均為87%。有一些工廠的連鑄產(chǎn)量超過(guò)設(shè)計(jì)

41、能力。也有少數(shù)廠生產(chǎn)情況欠佳。</p><p>  2全連鑄煉鋼廠的出現(xiàn)</p><p>  1985年,武鋼第二煉鋼廠實(shí)現(xiàn)了全連鑄,這標(biāo)志著連鑄技術(shù)已發(fā)展到一個(gè)新的高度,全連鑄表示連鑄生產(chǎn)很穩(wěn)定,鑄坯質(zhì)量好,煉鋼與連鑄生產(chǎn)配合協(xié)調(diào);更重要的是連鑄機(jī)能澆鑄年產(chǎn)150萬(wàn)噸鋼以上的大型煉鋼廠的所有鋼種,包括碳素鋼、高牌號(hào)硅鋼,以及引進(jìn)的日本HIB硅鋼。1984年以來(lái),該廠采用一系列新技術(shù),如中

42、間包用整體塞棒,鋼包用“501”滑板系統(tǒng),快速更換中間包和異鋼種連澆技術(shù),擴(kuò)大中間包容量和加擋渣墻等技術(shù)。此外,研究成功了高牌號(hào)硅鋼的一整套連鑄工藝,使武鋼全連鑄有了技術(shù)保證。</p><p><b>  3連爐澆注的發(fā)展</b></p><p>  連澆技術(shù)是提高連鑄生產(chǎn)率,提高鑄機(jī)作業(yè)率和提高金屬收得率的一項(xiàng)重要措施。在60年代,國(guó)內(nèi)就已普遍采用連澆,近幾年來(lái)又有

43、新的發(fā)展,如快速更換中間包連澆,更換中間包停澆時(shí)間可控制在2min以內(nèi)。異鋼種連澆,目前,國(guó)內(nèi)所有連鑄機(jī)都已組織連澆。武鋼在1985年n月創(chuàng)造了一次連澆117爐的紀(jì)錄,連澆技術(shù)的發(fā)展使經(jīng)濟(jì)效益明顯提高,金屬收得率提高,僅快速更換中間包一項(xiàng)技術(shù)措施,年收益即可增加187萬(wàn)元。</p><p><b>  4合金連鑄的出現(xiàn)</b></p><p>  1985年,太鋼三煉

44、鋼投產(chǎn)了一臺(tái)澆鑄合金鋼的鑄機(jī),主要澆不銹鋼板坯,生產(chǎn)流程為:電爐一AOD一連鑄一精整一軋鋼。重鋼三廠和江西鋼廠連鑄試澆了不銹鋼及其他合金鋼。一種耐高溫氯離子腐蝕用高鋁含量EZ鋼,已在重鋼三廠立式鑄機(jī)上試澆成功并已投產(chǎn)。此外,連續(xù)澆鑄合金鋼、不銹鋼的相關(guān)技術(shù),如保護(hù)澆注技術(shù)、特殊保溫劑、專用保護(hù)渣、冷卻工藝、不銹鋼鑄坯的火焰切割技術(shù)等,都為合金鋼連鑄提供了條件。近期將有一批合金鋼連鑄機(jī)建成投產(chǎn)。</p><p> 

45、 5水平連鑄工業(yè)試驗(yàn)取得成功</p><p>  80年代,水平連鑄有所突破,馬鋼、首鋼、上海鋼鐵工藝研究所及鋼研總院與成都無(wú)縫鋼管廠合作的水平連鑄,都取得了工業(yè)性試驗(yàn)的成功。馬鋼鋼研所1984年從聯(lián)邦德國(guó)T.G公司引進(jìn)部分關(guān)鍵部件后,經(jīng)過(guò)攻關(guān)人員努力,創(chuàng)造了用計(jì)算閉環(huán)控制液壓脈動(dòng)拉坯;此外,在拉坯制度,冷卻制度和自動(dòng)控制上都有其獨(dú)創(chuàng)性。國(guó)內(nèi)研制的分離環(huán)使用效果好,性能穩(wěn)定,技術(shù)性能達(dá)到OBN型的指標(biāo)。鑄機(jī)拉成率

46、為90%以上,功80mm圓坯的拉速超過(guò)2.0m/min。鑄坯軋制無(wú)縫管的綜合成材率平均為”%。水平連鑄已成功地進(jìn)行了中型斷面坯(功80~150mm)的工業(yè)性試驗(yàn)但進(jìn)一步提高和推廣工作還是很艱巨的。</p><p><b>  6鑄坯熱送軋制</b></p><p>  熱送或直接軋制在日本國(guó)已被競(jìng)相采用,其節(jié)能效益顯著。武鋼二煉鋼在1985年5月實(shí)現(xiàn)了全部鑄坯熱送熱裝

47、。其效益是多方面的,包括節(jié)能,提高生產(chǎn)率,節(jié)省勞動(dòng)定員,減低生產(chǎn)成本,縮短生產(chǎn)周期等。實(shí)現(xiàn)熱送,煉鋼應(yīng)提供合格的鋼水,計(jì)劃鋼種煉成率高;連鑄系統(tǒng)生產(chǎn)穩(wěn)定,鑄坯質(zhì)量好,配之以相應(yīng)的技術(shù)措施,如鋼液凈化、溫度管理、冷卻制度、鑄機(jī)的維護(hù)與調(diào)整;此外,熱坯裝爐管理方面,為使生產(chǎn)協(xié)調(diào),各車間之間的信息及時(shí)而準(zhǔn)確傳遞是根當(dāng)重要的。</p><p>  連鑄技術(shù)進(jìn)步—新技術(shù)斷工藝的采用</p><p>

48、<b>  l澆注工藝</b></p><p>  連鑄工藝有溫度制度、澆注制度、冷卻制度三大制度。為控制和貫徹好這三大制度采取了許多技術(shù)措施。</p><p><b>  2溫度制度</b></p><p>  正確控制鋼液溫度并保持過(guò)程溫度穩(wěn)定是澆注順利和獲得良好鑄坯質(zhì)量的關(guān)鍵。為此,許多工廠采用如下措施。1)過(guò)程溫度

49、控制,根據(jù)鋼種制訂各階段溫度范圍。表l為某鋼廠連鑄鋼的過(guò)程溫度控制值。2)保溫劑,在鋼包及中間包內(nèi)添加保溫劑,對(duì)減少鋼掖散熱,穩(wěn)定澆注溫度是很有效的。目前使用的保溫劑都不是發(fā)熱型。鞍鋼推出的炭化稻殼作保溫劑效果顯著,鞍鋼二煉鋼在鋼包和中間包內(nèi)各加50kg,在澆注100mi。時(shí),鋼液少降溫24“C左右,澆完時(shí)包內(nèi)殘鍋僅剩100~200kg(6流中間包)。此外,還有用人工配制的各種保溫劑,如邯鋼以煙道灰為主料配制,還有為某些鋼種配制的無(wú)碳或

50、低碳保溫劑,以防鋼液增碳。</p><p><b>  3澆注制度</b></p><p>  新型滑動(dòng)水口 武鋼、上鋼五廠分別消化了國(guó)外引進(jìn)的滑動(dòng)水口,取得效益為:每年杜絕回爐事故120爐;節(jié)約耐火材料38.4萬(wàn)元,鋼棒芯套16.3萬(wàn)元,該水口特點(diǎn)為:滑板安在金屬框架內(nèi);上下滑板用數(shù)對(duì)彈簧壓緊,使滑板接觸面受力均勻;金屬框架滑動(dòng)面有經(jīng)熱處理且表面鍍鉻的襯板,摩

51、擦力小。 </p><p>  2)中間包用定徑水口 R5.25小方坯連鑄機(jī)采用定徑水口,取消了塞棒,對(duì)于澆普碳鋼小斷面鑄坯是有益的。</p><p>  3)整體塞棒 整體鋁碳塞棒耐侵蝕,不易損壞,可防止因塞棒損壞引起的澆注事故,同時(shí)可以通過(guò)塞棒向結(jié)晶器內(nèi)吹氫,使水口堵塞事故減少。</p><p>  4)冷卻制度 鑄機(jī)普遍安裝了冷卻水流址

52、計(jì)。一些工廠采用比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)二冷水進(jìn)行比例控制,雖然尚不完善,但比人工調(diào)節(jié)及時(shí),冷卻強(qiáng)度較均勻。目前,用計(jì)算機(jī)控制二冷的只有少數(shù)幾家。邯鋼、濟(jì)鋼的板坯鑄機(jī),首鋼、漣鋼的方坯鑄機(jī)都試驗(yàn)和使用氣一水噴嘴代替原來(lái)水噴嘴。氣一水噴嘴有冷卻均勻,噴嘴不易堵塞,節(jié)省水消耗等優(yōu)點(diǎn)。但增加壓縮空氣耗量和管路較復(fù)雜,所以不一定都用氣一水噴嘴代替水噴嘴。要根據(jù)需要來(lái)定今后的發(fā)展,連鑄機(jī)的達(dá)產(chǎn)問(wèn)題“六五”期間建設(shè)了大量連鑄機(jī),“七五”期間鑄機(jī)的建設(shè)任務(wù)仍然

53、很大。要發(fā)揮連鑄的效益,必須要連鑄達(dá)產(chǎn)。目前,連鑄達(dá)產(chǎn)率平均只有87%,其中有6個(gè)廠已超過(guò)設(shè)計(jì)年產(chǎn)量,其余20多家尚未達(dá)產(chǎn)。這對(duì)于發(fā)展連鑄產(chǎn)生了不利影響。達(dá)產(chǎn)的關(guān)鍵主要在技術(shù)管理。要科學(xué)管理,嚴(yán)格各項(xiàng)規(guī)程制度。合金連鑄的投產(chǎn)與消化引進(jìn)技術(shù)“七五”期間將有一批澆鑄合金鋼的連鑄機(jī)建成投產(chǎn),如:上鋼三廠、五廠、重特、太鋼二煉鋼、大冶等,還有合金鋼水平連鑄的投產(chǎn)。合金鋼鑄坯的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高,工藝操作也復(fù)雜,雖然從國(guó)外引進(jìn)了相應(yīng)的軟件,但是要使鑄機(jī)生

54、產(chǎn)出高質(zhì)量合金鋼和充分發(fā)揮鑄機(jī)效率仍然有很大的難度。所以要做好消化移植工作</p><p>  2.國(guó)外連鑄技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>  主要產(chǎn)鋼國(guó)家的連鑄技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r各國(guó)連鑄技術(shù)發(fā)展及目前達(dá)到的水平是不相同的。日本發(fā)展最快,1987年連鑄比達(dá)93.9%,并且在設(shè)備技術(shù)、生產(chǎn)率及節(jié)能等方面達(dá)到世界最先進(jìn)的水平;,西德發(fā)展也較快,到1987年連鑄比為87.9%,技術(shù)水平也比較高,

55、尤其是設(shè)備設(shè)計(jì)及制造技術(shù)居世界領(lǐng)先地位。法國(guó)的連鑄在80年代以后突飛猛進(jìn),1987年連鑄比達(dá)93.1%,僅次于日本。美國(guó)和蘇聯(lián)發(fā)展較慢,但美國(guó)到1987年連鑄比達(dá)58.8%。蘇聯(lián)到1987年連鑄比僅為14.1%。</p><p><b>  1.日本</b></p><p>  1955年日本住友金屬工業(yè)公司大阪制造廠投產(chǎn)了一臺(tái)工業(yè)規(guī)模的試驗(yàn)鑄機(jī)。隨后,新日鐵在八蟠廠

56、建設(shè)了生產(chǎn)鑄機(jī)。但在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中正式采用連鑄技術(shù)是在60年代中期開(kāi)始的,而且在70年代以前,鑄機(jī)主要設(shè)置在電爐鋼廠,以生產(chǎn)小方坯為主。197。年連鑄比僅為5.6%,但在70年代以后,連鑄得到迅速發(fā)展。1980年連鑄比達(dá)到59.5%,平均每年以5.4%的速度遞增。80年代平均遞增速度仍保持在5%。1987年連鑄比達(dá)93.9%,居世界之首。80年代新包容量60一50津蜂熱雛盧烈歸納為,中間噸,’…結(jié)晶器長(zhǎng)度虧時(shí)mm;冶金長(zhǎng)度為36一38m

57、,多點(diǎn)彎曲矯直,小輥徑(最大350m)、小輥距(30mm);結(jié)晶器振動(dòng)高頻率(150~220次/min)、小振幅(士一3min);氣水冷卻;壓縮澆鑄;鑄機(jī)和輥道全部絕熱。</p><p><b>  2.西德</b></p><p>  西德是研究、試驗(yàn)、制造和應(yīng)用連鑄技術(shù)最早的國(guó)家。早在40年代末就在克漢斯堡公司投產(chǎn)了第一臺(tái)立式連鑄機(jī)。其連鑄比在1980年以前一直保

58、持世界最先進(jìn)水平。此后,仍保持較快的發(fā)展速度。1970一1980年間,連鑄比平均每年增長(zhǎng)3.8%。1987年為8.3%,1980為46%。50年代發(fā)展更快,平均每年以6%的速度遞增。超過(guò)日本同期的發(fā)展速度。1987年連鑄比為87.9%,略低于日本和法國(guó)。西德是世界連鑄技術(shù)發(fā)展的重要基地。許多先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)都是在這里研究成功向世界各地推廣的。如超低頭連鑄機(jī)及用傳統(tǒng)結(jié)晶器澆注薄板坯的技術(shù)等。西德先后共有5000多項(xiàng)有關(guān)連鑄技術(shù)的專利。西德的

59、連鑄設(shè)備制造技術(shù)水平很高,擁有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)和制造力量。為世界提供50%以上第一流連鑄設(shè)備的兩個(gè)最大集團(tuán)—康卡斯特和曼內(nèi)斯曼一德馬克,其主要設(shè)計(jì)和制造力量都在西德。鑄機(jī)操作水平也很高,指標(biāo)很先進(jìn),但其平均經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)技術(shù)水平尚不如日本。西德發(fā)展連鑄技術(shù)的一個(gè)特點(diǎn)是,在增設(shè)新鑄機(jī)的同時(shí),不斷改造和更新舊設(shè)備,因此始終保持著先進(jìn)的技術(shù)裝備水平。另外,西德的連鑄設(shè)備制造廠家,均有自己的試驗(yàn)廠,或與煉鋼廠密切合作進(jìn)行試制研究。任何一項(xiàng)</p

60、><p><b>  3.法國(guó)</b></p><p>  法國(guó)也是開(kāi)發(fā)研究連鑄技術(shù)較早的國(guó)家。但在70年代以前發(fā)展非常緩慢。1970年連鑄比僅為0.80%。70年代以后發(fā)展加速,尤其是80年代以來(lái),更是突飛猛進(jìn)。連鑄比的平均增長(zhǎng)率:1970一1975年(12.5%)為2.4%;1975一2980年(80.6%)為5,7%;1950~1957年為7.4%,1957年連鑄比

61、達(dá)93.1%,與日本并架齊驅(qū)。80年代以來(lái),連鑄比迅速提高的一個(gè)重要原因是連續(xù)投產(chǎn)了幾臺(tái)大型板坯連鑄機(jī)和大方坯連鑄機(jī)。其板坯寬度均在22O0mm以上,方坯斷面為360一46Omm,年產(chǎn)量多在100萬(wàn)噸以上。.目前8臺(tái)100萬(wàn)噸以上的鑄機(jī)產(chǎn)量占總產(chǎn)量的35%以上,故而迅速地提高了連鑄比。第二個(gè)原因是全連鑄車間和工廠增多。自70年代初敦刻爾克一煉例實(shí)現(xiàn)全連鑄以來(lái),隨著對(duì)老廠的技術(shù)改造,幾家主要的鋼鐵公司,如敦刻爾克二煉鋼、于齊諾爾、索拉克、

62、于里梅塔爾、索里梅等廠均實(shí)現(xiàn)了全連鑄。法國(guó)連鑄技術(shù)具有其特色。DMS公司的旋轉(zhuǎn)連鑄專利,已有多臺(tái)設(shè)備在國(guó)外投入工業(yè)應(yīng)用,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)管坯。此外,‘還擁有電磁攪拌專利和國(guó)際專利權(quán)。近來(lái)又開(kāi)發(fā)了在二冷段使用電磁攪拌輥技術(shù)(用于敦刻爾克大板坯連鑄機(jī)),既解</p><p><b>  4.美國(guó)</b></p><p>  美國(guó)的連鑄技術(shù)是與瑞士康卡斯特公司和日本設(shè)備制造廠家合作

63、發(fā)展起來(lái)的。在80年代以前發(fā)展速度一直比較緩慢。198。年連鑄比只有20.3%,幾乎落后于所有主要產(chǎn)鋼國(guó)家(略高于蘇聯(lián)的10.7%)。而且占全國(guó)鋼產(chǎn)量85%以上的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的連鑄比只有10%幾。比先進(jìn)國(guó)家落后10年左右。80年代以后,加速了連鑄發(fā)展速度,每年平均以5.5%的速度遞增。1987年連鑄比提高到58.8旦石。80年代以前美國(guó)連鑄技術(shù)發(fā)展緩慢的原因有以下幾點(diǎn):</p><p><b>  1)

64、資金嚴(yán)重不足</b></p><p>  當(dāng)今世界不少鋼鐵廠為其政府所有或受政府的大力支持。而美國(guó)的鋼鐵工業(yè)仍為私人所有。改造和擴(kuò)建需要的資金只能從其利潤(rùn)中提取。但因美國(guó)鋼鐵工業(yè)的設(shè)備陳舊,生產(chǎn)效率低,故而利潤(rùn)率也很低。因此很難形成改造和更新設(shè)備及采用新技術(shù)所需要的巨額資金。另外在60年代把大量的資金花在初軋機(jī)的建設(shè)上。因此,要拿出大量的資金來(lái)取代正在運(yùn)轉(zhuǎn)的、沒(méi)有到折舊期的初軋?jiān)O(shè)備,建立連鑄機(jī)及相關(guān)設(shè)

65、備,非常困難。</p><p><b>  2)政策不力</b></p><p>  聯(lián)邦政府沒(méi)有制定出鼓勵(lì)鋼鐵工業(yè)采用新技術(shù)的政策,不給予稅金信貸和信貸保證。設(shè)備折舊期長(zhǎng),勞動(dòng)和環(huán)保費(fèi)用高。另外,缺乏一個(gè)統(tǒng)一的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)來(lái)協(xié)調(diào)執(zhí)行政策。結(jié)果導(dǎo)致各項(xiàng)政策效力的相互抵消。例如,鼓勵(lì)節(jié)約能源,采用連鑄技術(shù)本應(yīng)得到鼓勵(lì),但因其它政策的規(guī)定,又不允許在采用連鑄技術(shù)時(shí)得到能源投資

66、稅信貸。</p><p><b>  3)其它不利因素</b></p><p>  不平等的進(jìn)口貿(mào)易的威脅,進(jìn)口鋼材數(shù)量不穩(wěn)定,研究開(kāi)發(fā)不足,以及對(duì)于有些鋼種和小批量生產(chǎn)還存在一些技術(shù)間題等都是造成連鑄發(fā)展緩慢的原因?!绹?guó)鋼鐵協(xié)會(huì)、美國(guó)技術(shù)評(píng)價(jià)局以及鋼鐵界的有識(shí)之士紛紛向美國(guó)政府和國(guó)會(huì)提出挽救和振興美國(guó)鋼鐵工業(yè)的對(duì)策,大力發(fā)展連鑄技術(shù)就是其中最重要的一項(xiàng)建議。聯(lián)邦政

67、府采納了這一建議,決定在80年代大力采用連鑄新技術(shù),改造鋼鐵工業(yè)的落后面貌。從而,連鑄得到迅速的發(fā)展。隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展,鋼鐵工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力明顯提高。噸鋼能耗比70年代初降低25%以上。噸鋼成本1987年降低到477.7美元,比1984年降低了82.6美元,而且低于日本(581.2美元)、西德(541.4美元)和法國(guó)(523.2美元)。勞動(dòng)生產(chǎn)率逐年提高,噸鋼工時(shí)1972年為11.2,1984年降低到5.16,2957年進(jìn)

68、一步降低到6.74,低于日本(7.6)、西德(7.8)、英國(guó)(7.3)及法國(guó)(7.5)。80年代美國(guó)連鑄得到迅速發(fā)展的原因:(1)增加連鑄投資。自1981~1984年間,每年在連鑄上的投資達(dá)15億美元,占同期鋼鐵工業(yè)投資總額的34~64%。高子其它國(guó)家的連鑄投資。(2)80</p><p>  (3)美國(guó)的科學(xué)技術(shù)水平很高,有大批訓(xùn)練有素的技術(shù)人員和工人。因此能較快的掌握連鑄及相關(guān)技術(shù)。</p>&

69、lt;p><b>  5.蘇聯(lián)</b></p><p>  蘇聯(lián)是連鑄技術(shù)開(kāi)發(fā)較早的國(guó)家。50年代初就開(kāi)始在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用連鑄技術(shù)。60年代初,其連鑄比居世界領(lǐng)先地位。有關(guān)連鑄的專利發(fā)明也比較多,曾買給20多個(gè)國(guó)家。日本神戶鋼鐵公司的連鑄技術(shù)就是從蘇聯(lián)引進(jìn)的。但在60年代以后連鑄發(fā)展緩慢。197。年連鑄比為4.3%,到1,75年連鑄·比增加到6.9%,不僅低于主要產(chǎn)鋼國(guó),而且

70、落后于世界平均水平。1975一19名5年世界連鑄比平均年增長(zhǎng)率為3.6%,而同期蘇聯(lián)僅為0.6%。1987年連鑄比只有14.1%,大大落后于主要產(chǎn)鋼國(guó)家?!磕芴K聯(lián)共有連鑄機(jī)110多臺(tái),310多流。蘇聯(lián)連鑄技術(shù)發(fā)展緩慢的原因有以下幾點(diǎn):</p><p>  (1)平爐鋼比例大。1987年蘇聯(lián)的平爐鋼產(chǎn)量仍占總鋼產(chǎn)量的52.9%。由于平爐與連鑄的配合,從技術(shù)上和管理調(diào)度上都比較復(fù)雜。因此,至今雖已對(duì)平爐配連鑄進(jìn)行了

71、研究,但還沒(méi)在工業(yè)中正式應(yīng)用。目前,連鑄機(jī)主要設(shè)置在電爐鋼廠和少數(shù)的氧氣轉(zhuǎn)爐鋼廠。</p><p>  (2)設(shè)備及相關(guān)技術(shù)比較落后。1975年以前,蘇聯(lián)設(shè)計(jì)制造的連鑄機(jī)基本上都是立式的。近年來(lái),雖建設(shè)了現(xiàn)代化的弧型板坯連鑄機(jī)(30。萬(wàn)噸/年)、大方坯連鑄機(jī)(100萬(wàn)噸/年)及小方坯連鑄機(jī)(30萬(wàn)噸/年),但數(shù)量不多。不少設(shè)備已相當(dāng)陳舊,仍為早期的立式固定結(jié)構(gòu)。加之相關(guān)技術(shù)落后,特別是耐火材料質(zhì)量很差,至今尚無(wú)連

72、鑄專用耐火材料生產(chǎn)廠。另外,對(duì)應(yīng)用技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)很不夠,如保護(hù)渣、二冷技術(shù)、結(jié)晶器結(jié)構(gòu)及徐層等。連鑄事故較多,鑄機(jī)生產(chǎn)率低,鑄坯質(zhì)量得不到保證,經(jīng)濟(jì)效益不明顯,故對(duì)企業(yè)的吸引力不大??蒲泻驮O(shè)計(jì)部門研究成功的新技術(shù)和新工藝,企業(yè)拒絕接受。</p><p>  (3)目前,鋼鐵工業(yè)決策部門已認(rèn)識(shí)到發(fā)展連鑄對(duì)提高鋼鐵工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要性。黑色冶金工業(yè)部技術(shù)委員會(huì)一再?gòu)?qiáng)調(diào),要把發(fā)展連鑄作為鋼鐵企業(yè)現(xiàn)代化改造的重要手段和衡

73、量企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志。但沒(méi)有保證發(fā)展連鑄的具體政策。在經(jīng)濟(jì)(投資)、技術(shù)和組織上也沒(méi)有采取相應(yīng)的措施。</p><p>  (4)近來(lái),幾個(gè)大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)在現(xiàn)代化的改造中,都遇到了資金不足的問(wèn)題。另外,缺乏對(duì)新技術(shù)的敏感性。氧氣轉(zhuǎn)爐在全世界范圍內(nèi)得到發(fā)展時(shí),仍抱著平爐不放,連鑄技術(shù)遲遲得不到發(fā)展,也有同樣的影響。</p><p><b>  今后的發(fā)展趨勢(shì)</b>

74、;</p><p>  1.連鑄比將繼續(xù)提高</p><p>  除少數(shù)國(guó)家(地區(qū))連鑄設(shè)備能力達(dá)到飽和外,還有1/3國(guó)家(地區(qū))的連鑄比不到50%,甚至不到20%。因此,連鑄還有很大的發(fā)展余地,連鑄比勢(shì)必會(huì)繼續(xù)提高。今、后發(fā)展的重點(diǎn)將是提高滾珠鋼、高合金鋼等-的連鑄比。</p><p>  2.提高傳統(tǒng)鑄機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益</p><p>  本

75、世紀(jì)內(nèi)傳統(tǒng)連鑄機(jī)仍將古統(tǒng)治地位,通過(guò)對(duì)現(xiàn)有鑄機(jī)的現(xiàn)代化改造和更新,進(jìn)一步提高鑄機(jī)的生產(chǎn)率,改進(jìn)鑄坯質(zhì)量,降低操作費(fèi)用,節(jié)能等提高傳統(tǒng)鑄機(jī)的效益。</p><p>  3.擴(kuò)大水平連鑄的工業(yè)應(yīng)用</p><p>  70年代末只有幾臺(tái)試驗(yàn)鑄機(jī),自1981年日本鋼管公司的水平鑄機(jī)投入工業(yè)生產(chǎn)以來(lái),發(fā)展很快?,F(xiàn)已增加到40多臺(tái)60多流,能力約占鑄機(jī)總能力的4環(huán)。可生產(chǎn)3~12mm線材、25~50

76、mm棒材、55~330mm圓坯及55一250mm方坯。澆注鋼種有碳鋼、不銹鋼及高、低合金鋼、鉆基及鎳基高溫合金_等。近年有向大型化、高生產(chǎn)率發(fā)展的趨勢(shì)。如美國(guó)阿姆科公司的水平鑄機(jī)用的鋼包為50噸,卡帕瑞公司的2流水平鑄機(jī)(1987年4月投產(chǎn))與15。噸鋼包(等離子加熱)酉己合。另外,在電爐鋼廠的現(xiàn)代化改造和多品種小批量的特殊鋼廠中,已開(kāi)始采用水平連鑄機(jī)。因此,可預(yù)料水平鑄機(jī)的工業(yè)應(yīng)用定.會(huì)擴(kuò)大。</p><p>

77、  4.進(jìn)一步發(fā)展連鑄坯直接軋制</p><p>  連鑄坯直接軋制比冷卻后再加熱軋制可節(jié)能5一15%,提高金屬收得率0.5~1.0%,產(chǎn)量、質(zhì)量高而且穩(wěn)定,是當(dāng)前連鑄發(fā)展的一項(xiàng)重大技術(shù)。一日本已有7家現(xiàn)代化鋼鐵廠應(yīng)用了這一技術(shù)。新日鐵的直接軋制率達(dá)80%。川崎鋼鐵公司水島廠在完成鑄機(jī)改造后將100%進(jìn)行直接軋制。加拿大多發(fā)斯科公司準(zhǔn)備在完成鑄機(jī)改造后把直接軋制率提高到80%。為適應(yīng)直接軋制技術(shù)的發(fā)展,國(guó)外有人主

78、張把鑄機(jī)設(shè)置在軋鋼車間。因?yàn)椋撍\(yùn)輸比熱連鑄坯運(yùn)輸簡(jiǎn)單得多,:特別是對(duì)于大爐子和板坯連鑄機(jī)。</p><p>  5.發(fā)展簡(jiǎn)單、靈活、低高度的連鑄機(jī)今后連鑄機(jī)向著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈活、低度的方向發(fā)展,以達(dá)封降低設(shè)備投資和操費(fèi)用的目的。超低頭連鑄機(jī)就是一例。</p><p>  6.開(kāi)發(fā)下一代新型連鑄機(jī)下一代新型連鑄機(jī)將是在保證產(chǎn)品質(zhì)和設(shè)備生產(chǎn)率的前提下,澆注斷面接近最產(chǎn)品尺寸的鑄坯。薄板坯及帶

79、鋼連鑄機(jī)是代表。近年,西德施羅曼一西馬克(SMS)、德馬克及意大利丹尼開(kāi)發(fā)成功的薄板坯連機(jī),采用了與以往完全不同的新的設(shè)計(jì)想。它利用了普通板坯鑄機(jī)的固定式振動(dòng)晶器和其它成熟的設(shè)備、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。此,容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn),很有發(fā)展前途。國(guó)紐柯公司已從西德引進(jìn)了SMS式薄板坯鑄機(jī),預(yù)計(jì)1989年上半年投產(chǎn)。</p><p>  3.我國(guó)煉鋼-連鑄發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>  2000年以來(lái),國(guó)內(nèi)煉鋼

80、-連鑄技術(shù)取得明顯的進(jìn)步,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面</p><p>  鋼產(chǎn)量高速增長(zhǎng),粗鋼產(chǎn)量從2000年1.285億t增長(zhǎng)到2007年4.892億t,平均年增長(zhǎng)率為18.2%。轉(zhuǎn)爐是目前中國(guó)最主要的煉鋼方法,轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量從2000年的1.058 4億t增長(zhǎng)到2007年的4.4億t,年平均增長(zhǎng)率為19.5%,高于國(guó)內(nèi)粗鋼產(chǎn)量的增長(zhǎng)速度。轉(zhuǎn)爐鋼比例相應(yīng)從2000年的82.4%增長(zhǎng)到90%左右。電爐也是目前國(guó)內(nèi)主要的煉

81、鋼方法,隨著中國(guó)鋼產(chǎn)量迅速增長(zhǎng),電爐鋼的生產(chǎn)比例在2003年以前緩慢增長(zhǎng),最高達(dá)17.6%;2004年以后,由于轉(zhuǎn)爐鋼的快速增長(zhǎng),電爐鋼比例逐年降低。但電爐鋼的產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng),與2000年相比電爐鋼產(chǎn)  電爐生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生重大變化:采用大型高功率和超高功率電爐淘汰大批30t以下小型電爐;建設(shè)電爐-精煉-連鑄-連軋現(xiàn)代化短流程生產(chǎn)線,采用優(yōu)化配料與供電制度,強(qiáng)化供氧提高化學(xué)能輸入量和部分電爐采用熱裝鐵水等新工藝技術(shù),達(dá)到降低冶煉電耗,縮短冶煉

82、周期,實(shí)現(xiàn)多爐連澆。在此量翻了一番。在國(guó)內(nèi)鋼產(chǎn)量迅速發(fā)展的同時(shí),連鑄比也不斷增長(zhǎng)。如圖2所示,2000年全國(guó)連鑄坯產(chǎn)量為1.096億t,連鑄比85.3%;2007年全國(guó)連鑄坯產(chǎn)量為4.74億t,連鑄比96.95%。</p><p>  技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷優(yōu)化國(guó)內(nèi)煉鋼-連鑄生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步主要體現(xiàn)在各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷優(yōu)化。表1給出2003年至2007年國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)爐、電爐和連鑄的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變化情況。國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)爐煉鋼的技術(shù)

83、進(jìn)步主要體現(xiàn)在:完善濺渣護(hù)爐工藝,提高轉(zhuǎn)爐爐齡;推廣強(qiáng)化供氧技術(shù),提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率;推廣長(zhǎng)壽復(fù)吹工藝,進(jìn)一步降低鋼鐵料消耗并提高以終點(diǎn)控制為核心的轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化控制水平?;A(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了電爐生產(chǎn)多元化,形成電爐-普鋼長(zhǎng)材、電爐-特殊鋼長(zhǎng)材、電爐-無(wú)縫鋼管、電爐-中厚板和電爐-薄板坯連鑄連軋等多種生產(chǎn)線,完善了電爐鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu),擴(kuò)大了生產(chǎn)品種。連鑄繼續(xù)快速發(fā)展,自主開(kāi)發(fā)的能力進(jìn)一步提高。至2007年已建成板坯連鑄機(jī)(寬度700mm以上)175臺(tái),23

84、7流;薄(中)板坯連鑄機(jī)17臺(tái),18流;方坯和矩形坯連鑄機(jī)(150mm×150mm以上)437臺(tái),1 323流;小方坯連鑄機(jī)305臺(tái),1 027流;圓坯連鑄機(jī)48臺(tái),173流。全國(guó)總計(jì)連鑄機(jī)996臺(tái),2806流,年生產(chǎn)能力達(dá)到4.743億t。隨著國(guó)內(nèi)煉鋼-連鑄技術(shù)的進(jìn)步和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的優(yōu)化,獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)2007年國(guó)內(nèi)93家大中型企業(yè)的統(tǒng)計(jì),年利潤(rùn)達(dá)1 479.82億</p><p>  4.

85、我國(guó)小方坯連鑄技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>  改革開(kāi)放政策的深入發(fā)展為我國(guó)鋼鐵工業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。伴隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,我國(guó)小方坯連鑄生產(chǎn)技術(shù)得到了迅速地發(fā)展。我國(guó)鋼產(chǎn)量已由1979年的3448萬(wàn)t/a,增加到1995年的9350萬(wàn)t/a;連鑄機(jī)總臺(tái)數(shù)已由1979年的24臺(tái)增加到1995年的247臺(tái);鑄機(jī)的設(shè)計(jì)能力由385萬(wàn)t/a,增加到5294萬(wàn)t/a;實(shí)際年產(chǎn)連鑄坯已由150萬(wàn)t/a,增產(chǎn)到4398萬(wàn)t

86、/a;連鑄比由”79年的3.55%,增加到1995年的46.79%。其中,截止到1995年底,我國(guó)已經(jīng)建成投產(chǎn)小方坯連鑄機(jī)近200臺(tái),能力約3000萬(wàn)t/a,1995年實(shí)際產(chǎn)小方坯達(dá)2500萬(wàn)t/a以上。</p><p>  現(xiàn)代化轉(zhuǎn)爐(電爐)一一爐外處理一一連鑄三位一體技術(shù)的發(fā)展為我國(guó)鋼鐵企業(yè)帶來(lái)了第二次技術(shù)革命,從而推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)迅速、穩(wěn)定的增長(zhǎng)。對(duì)鋼鐵工業(yè)的節(jié)能降耗、提高成材率做出不可磨滅的貢獻(xiàn)。盡管如此,

87、但對(duì)全國(guó)重點(diǎn)企業(yè)包鋼而言,連鑄生產(chǎn)技術(shù)至今還是一片空白,連鑄比還是零。原計(jì)劃于1995年底建成投產(chǎn)的兩臺(tái)由國(guó)外引進(jìn)的大方坯和大圓坯連鑄機(jī),也因?yàn)橘Y金緊缺而推遲。即使到1996年底以上兩臺(tái)鑄機(jī)建成投產(chǎn),并預(yù)期達(dá)到設(shè)計(jì)能力120萬(wàn)t/a,也僅占包鋼現(xiàn)在年產(chǎn)鋼400萬(wàn)t/a的30%,距離冶金部黨組提出到1996年全國(guó)連鑄比要達(dá)到50%,到2000年要達(dá)到70~80%的目標(biāo)還相差甚遠(yuǎn)。同時(shí),為了適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要,包鋼于1995年又新增建投產(chǎn)了

88、一條年產(chǎn)50萬(wàn)t/a的高速線材軋鋼作業(yè)生產(chǎn)線,加上包鋼原有的普通線材、棒材、小型車L鋼廠也都急需小方坯作原料,以滿足小型材的需求。因此,公司決定成立小方坯連鑄生產(chǎn)技術(shù)調(diào)研專題組,目的在于摸清我國(guó)小方坯連鑄生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展情況,為包鋼新上小方坯連鑄提供領(lǐng)導(dǎo)決策參考。</p><p>  煉鋼生產(chǎn)規(guī)模及車間設(shè)計(jì)方案</p><p>  根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求及各種設(shè)計(jì)條件提出初步設(shè)計(jì)思路,這

89、是對(duì)設(shè)計(jì)工作一個(gè)框架式的設(shè)定。方案的確定要求設(shè)計(jì)合理,能順利生產(chǎn)。</p><p>  1.1主要鋼種及產(chǎn)品方案</p><p>  本設(shè)計(jì)主要生產(chǎn)普碳鋼、低合金鋼,優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,彈簧鋼,也可根據(jù)市場(chǎng)的要求進(jìn)行靈活調(diào)整。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書中年產(chǎn)200萬(wàn)噸鑄坯的要求,確定其產(chǎn)品大綱。見(jiàn)表1-1。</p><p><b>  表1-1 產(chǎn)品大綱</b&

90、gt;</p><p><b>  1.2工藝流程</b></p><p>  根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求以及現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展趨勢(shì),確定本設(shè)計(jì)方案其基本的工藝流程(圖1-1)。</p><p>  圖1-1煉鋼車間工藝流程</p><p>  1.3 轉(zhuǎn)爐車間組成及生產(chǎn)能力的確定</p><p>&l

91、t;b>  1.3.1車間組成</b></p><p>  現(xiàn)代氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間由以下各部分組成:鐵水預(yù)處理站及鐵水倒罐站;廢鋼堆場(chǎng)與配料間;主廠房(包括爐子跨、原料跨、爐外精煉及鋼包裝運(yùn)跨、澆注系統(tǒng)各跨間);鐵合金倉(cāng)庫(kù)及散狀原料儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施;渣場(chǎng);耐火材料倉(cāng)庫(kù);煙氣凈化設(shè)施及煤氣回收設(shè)施;水處理設(shè)施;分析、檢測(cè)及計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)施;備品備件庫(kù)、機(jī)修間、生產(chǎn)必需的生活福利設(shè)施;水、電、氣(氧、氬、氮、壓

92、縮空氣)等的供應(yīng)設(shè)施。</p><p>  1.3.2轉(zhuǎn)爐車間生產(chǎn)能力的確定</p><p> ?。?)轉(zhuǎn)爐容量及座數(shù)。</p><p>  根據(jù)年產(chǎn)200萬(wàn)噸生產(chǎn)能力的要求,冶煉周期取35min,供氧時(shí)間為15min。采用2吹2制度,故轉(zhuǎn)爐公稱容量G=2000000/[365×(1440/35)×2]=67t,因此采取2座100t 轉(zhuǎn)爐。<

93、;/p><p>  表1-2 平均每爐鋼冶煉時(shí)間推薦值</p><p> ?。?)計(jì)算年出鋼爐數(shù)。每一轉(zhuǎn)爐的年出鋼爐數(shù)N為:</p><p><b>  N= </b></p><p><b>  =12765爐/年</b></p><p>  式中:T1——每爐鋼的平均冶煉時(shí)間

94、,35min/爐;</p><p>  1440——一天的時(shí)間,min/d;</p><p>  365——一年的日歷天數(shù),d/a;</p><p>  η——轉(zhuǎn)爐作業(yè)率,取85%。</p><p>  車間年產(chǎn)鋼水量=nNq=2×12765×100=2553000(t)</p><p>  爐外精

95、煉收得率取:99% 連鑄收得率:98%</p><p>  所以年產(chǎn)鑄坯量=2553000×99%×98%=2476920t>2000000t,則該車間年產(chǎn)合格鋼坯量可以滿足設(shè)計(jì)需求。</p><p>  1.4 主廠房工藝布置</p><p>  氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的主體部分是主廠房,包括原料跨、爐子跨和澆注跨三大跨間。為了使各種物流運(yùn)

96、行順向,將原料跨和澆注跨布置在爐子跨的兩側(cè)。</p><p>  1.4.1原料跨間布置</p><p>  原料跨內(nèi)主要完成兌鐵水、加廢鋼和轉(zhuǎn)爐爐前的工藝操作。其兩端分別布置鐵水和廢鋼工段,采用混鐵車運(yùn)輸鐵水。</p><p>  其中布置鐵水預(yù)處理站、鐵水倒罐站。鐵水預(yù)處理采取三站工作制,脫硫預(yù)處理站→脫硅預(yù)處理站→脫磷預(yù)處理站。由于脫硫的條件和脫硅脫磷不一樣,

97、考慮到工藝的順暢,故將脫硫處理布置在鐵水預(yù)處理第一站,由于脫磷要求硅含量低于0.15%,因此將脫硅預(yù)處理置于脫磷之前。鐵水預(yù)處理站內(nèi)設(shè)置兩條運(yùn)輸線和與其垂直的受鐵坑(鐵水坑位于鐵水線下面),一個(gè)受鐵坑有兩個(gè)鐵水轉(zhuǎn)注位置。</p><p>  鐵水預(yù)處理采用噴粉處理工藝,噴吹石灰粉配加石灰石粉及石灰系脫磷劑,預(yù)處理后采用機(jī)械扒渣。在原料跨的一端設(shè)廢鋼工段供應(yīng)廢鋼,用電磁吊車裝入廢鋼料斗,稱量后待用。</p&g

98、t;<p>  1.4.2爐子跨的布置</p><p>  爐子跨是車間中廠房最高,建筑結(jié)構(gòu)最復(fù)雜和單位投資最多的跨間。很多重要的生產(chǎn)設(shè)備與輔助設(shè)備都布置在這里,其中包括轉(zhuǎn)爐,轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)系統(tǒng),散裝料供應(yīng)系統(tǒng)和加料、供氧系統(tǒng),底吹氣系統(tǒng),煙氣凈化系統(tǒng),出渣、出鋼設(shè)施,拆修爐設(shè)備。</p><p>  爐子跨采用橫向布置。煙道和煙罩皆沿跨間朝爐后彎曲,一是便于氧槍和副槍穿過(guò)煙罩插入

99、轉(zhuǎn)爐內(nèi),二是有一個(gè)連續(xù)的更換氧槍的通道,換槍方便。</p><p>  散裝料的各個(gè)高位料倉(cāng)沿爐子跨縱向布置,在其頂部有分配皮帶機(jī)通過(guò),高位料倉(cāng)布置在緊靠煙道的后面,這樣煙道傾角較大,不易積灰。</p><p>  轉(zhuǎn)爐煙氣凈化采用濕法文氏管洗滌器,布置在爐子跨內(nèi)。</p><p>  轉(zhuǎn)爐修爐方法采用上修法,煙罩下部可側(cè)向移動(dòng)。</p><p&

100、gt;  1.4.3精煉跨的布置</p><p>  由于產(chǎn)品大綱要求,本設(shè)計(jì)的精煉工藝流程為:轉(zhuǎn)爐—LF爐。LF主要起脫氧、脫硫及調(diào)溫調(diào)整成份作用,提高連鑄率和鋼水收得率。</p><p>  1.4.4澆注跨的布置</p><p>  本設(shè)計(jì)采取全連鑄工藝,在連鑄跨內(nèi)安放中間包、結(jié)晶器、二冷段、拉矯機(jī)。在出坯跨中設(shè)置毛刺噴印設(shè)備、在線監(jiān)控和檢測(cè)設(shè)備、廢坯清除、精

101、整設(shè)備和鑄坯熱運(yùn)輸設(shè)備。這種布置簡(jiǎn)化了工藝流程和運(yùn)輸組織,占地少,機(jī)械化和自動(dòng)化程度高,有利于實(shí)現(xiàn)鑄坯直接熱送、熱裝及連鑄連軋。連鑄設(shè)備采用橫向布置,鋼水運(yùn)送距離短、物料流程合理,便于增加和擴(kuò)大連鑄機(jī)的生產(chǎn)能力,把不同的作業(yè)分開(kāi),各項(xiàng)操作互不干擾,適于全連鑄車間。</p><p>  連鑄車間工藝布置的原則是:鋼水供應(yīng)方便,重視中間包拆卸、修砌和烘烤,以及對(duì)結(jié)晶器和二冷扇形段的更換、對(duì)弧等設(shè)備設(shè)置專門工作區(qū),留有

102、適當(dāng)?shù)蔫T坯精整區(qū)域,采用計(jì)算機(jī)技術(shù)等。</p><p>  1.5 原材料方案設(shè)計(jì)

103、

104、 </p><p><b>  1.5.1金屬料</b></p><p><b> ?。?)鐵水</b></p><p>

105、  鐵水是轉(zhuǎn)爐的主要金屬原料,占金屬料裝入量的70%~100%,為了保證冶煉過(guò)程順利,鐵水必須滿足要求。轉(zhuǎn)爐通常要求鐵水溫度必須大于1350℃,硅是鐵水中主要發(fā)熱元素之一,生成的SiO2是渣中的酸性成分。轉(zhuǎn)爐鐵水含硅量以在0.3%~0.8%為宜,前后波動(dòng)應(yīng)為0.15%。錳是鋼中有益元素,錳可加速石灰熔化,提高終點(diǎn)鋼水殘錳量和提高脫硫效果,通常含量在0.5% 左右。磷是高爐中不能去除的元素,各種堿性煉鋼法都能脫磷,但轉(zhuǎn)爐的冶煉要求盡量有穩(wěn)

106、定的含磷量,以穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐的吹煉制度。硫在大多數(shù)鋼種是有害元素,在氧化性氣氛下,采用雙渣、換渣或大渣量,可以脫除較多的硫,硫含量通常小于0.5%。</p><p><b> ?。?)廢鋼</b></p><p>  氧氣轉(zhuǎn)爐用鐵水煉鋼因熱量富余故可加入10%~30%的廢鋼,作為調(diào)正吹煉溫度的冷卻劑,采用廢鋼冷卻可降低轉(zhuǎn)爐的鋼鐵料、造渣料和氧氣的消耗。對(duì)外形尺寸和單重過(guò)大的

107、廢鋼,應(yīng)預(yù)先進(jìn)行解體和切割、不裝傷爐襯和加速熔化。對(duì)輕薄料應(yīng)打包或壓塊,以縮短裝料時(shí)間,塊度最長(zhǎng)≤0.5m,最大重量≤100kg,最大面積≤0.15m2。</p><p><b>  (3)鐵合金</b></p><p>  煉鋼生產(chǎn)中廣泛使用各種脫氧合金化元素與鐵的合金,鐵合金必須加工成一定塊度使用,并要數(shù)量準(zhǔn),成分明,干燥純凈,不混料,在保證鋼質(zhì)量的前提下,選用適

108、當(dāng)牌號(hào)鐵合金,對(duì)熔點(diǎn)較低和易氧化的合金,可在低溫(200℃)下烘烤。熔點(diǎn)高和不易氧化的合金應(yīng)在高溫(>800℃)下烘烤并要保證足夠的時(shí)間。</p><p><b>  1.5.2散狀材料</b></p><p><b> ?。?)石灰</b></p><p>  石灰是堿性煉鋼法的基本造渣材料,對(duì)石灰化學(xué)成分的要求是CaO

109、含量應(yīng)高而SiO2和S的含量應(yīng)盡可能低,把灼減控制在4%~70%,塊度一般以5~40mm為宜石灰質(zhì)量要求:CaO≥90%,SiO2≤3%,S≤0.1%,過(guò)燒率≤14%。</p><p><b>  (2)螢石</b></p><p>  螢石能使CaO和阻礙石灰熔解的2CaO·SiO2外殼的熔點(diǎn)顯著降低,加速石灰熔解,迅速改善爐渣流動(dòng)性。對(duì)螢石的成分要求Ca

110、F2高,硫成分和水分要低。其塊度一般為5~40mm。</p><p><b> ?。?)生白云石</b></p><p>  其主要成分是CaCO3·MgCO3,用白云石造渣可使渣中保持一定量的MgO以減少爐渣對(duì)爐襯的傾蝕,對(duì)白云石的要求,一般為MgO>20%,塊度為5~40mm</p><p><b>  (4)其他<

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