連鑄結晶器

結晶器的作用: 結晶器的類型 6.7.2異形坯結晶器

結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。稱之為連鑄設備的“心臟”。
結晶器的定義:一種槽形容器,器壁設有夾套或器內裝有蛇管,用以加熱或冷卻槽內溶液。結晶槽可用作蒸髮結晶器或冷卻結晶器。為提高晶體生產強度,可在槽內增設攪拌器。結晶槽可用於連續操作或間歇操作。間歇操作得到的晶體較大,但晶體易連成晶簇,夾帶母液,影響產品純度。這種結晶器結構簡單,生產強度較低,適用於小批量產品(如化學試劑和生化試劑等)的生產。
結晶器的作用:
(1)使鋼液逐漸凝固成所需要規格、形狀的坯殼;
(2)通過結晶器的振動,使坯殼脫離結晶器壁而不被拉斷和漏鋼;
(3)通過調整結晶器的參數,使鑄坯不產生脫方、鼓肚和裂紋等缺陷;
(4)保證坯殼均勻穩定的生成。
結晶器的類型
(1)結晶器的類型按其內壁形狀,可分為直形及弧形等
1)直型結晶器。直形結晶器的內壁沿坯殼移動方向呈垂直形,因此導熱性能良好,坯殼冷卻均勻。
該類型結晶器還有利於提高坯殼的質量和拉坯速度、結構較簡單、易於製造、安裝和調試方便;夾
雜物分布均勻;但鑄坯易產生彎曲裂紋,連鑄機的高度和投資增加。直形結晶器用於立式和立彎式
及直弧連鑄機。
2)弧形結晶器。弧形結晶器的內壁沿坯殼移動方向呈圓弧形,因此鑄坯不易產生彎曲裂紋;但導熱性比直形結晶器差;夾雜物分布不均,偏向坯殼內弧側。弧形結晶器用在全弧形和橢圓形連鑄機上。
(2)按溶液獲得過飽和狀態的方法可分蒸髮結晶器和冷卻結晶器;按流動方式可分母液循環結晶器和晶漿(即母液和晶體的混合物)循環結晶器;按操作方式可分連續結晶器和間歇結晶器。
通俗的講連鑄結晶器:
就是一個鋼水製冷成型設備。基本由框架,水箱和銅板(背板與銅板),調整系統(調整裝置,減速機等);潤滑系統(油管油路),冷卻系統和噴淋等設備組成。
連鑄結晶器需要和連鑄結晶器保護材料(渣)一同使用。
保護材料用途:
1.確保連鑄工藝順行;
2.改善鑄坯表面質量

連鑄結晶器鋼水流動控制技術

1、連鑄板坯的表面和內部缺陷與結晶器內鋼液的流動狀態密切相關。伴隨著連鑄機拉速的提高,結晶器內液面波動加劇,容易產生卷渣,造成鑄坯質量惡化。採用結晶器鋼水流動控制技術可以改善結晶器內流場形態,抑制出料速度以平穩液面,促進夾雜物上浮。用於板坯結晶器的電磁製動(EMBr)、電磁流動控制(FC結晶器)和多模式電磁攪拌(M-MEMS)是結晶器鋼水流動控制技術的典型代表。
2、電磁製動器通過對結晶器施加一個與鑄流方向垂直的靜態磁場而對流動的鋼液進行制動。鋼流由於電磁感應而產生感應電壓,因此在鋼液中產生感應電流,這些電流由於受到靜態磁場的作用而產生一個與鋼水運動方向相反的制動力。鋼液的流速越快,制動力也越大。電磁製動器具有一個單一的、覆蓋整個板坯寬度的靜態磁場。電磁製動技術可抑制水口射流速度,減緩沿凝固殼向下流動,促進夾雜物和氣泡上浮。
3 、FC結晶器含有兩個方向相反的制動磁場,第一個位於彎月面區域,另一個位於結晶器的下部,每一個磁場都覆蓋了板坯的整個寬度。FC結晶器的磁場的上電磁場減少了結晶器彎月面紊流,可防止保護渣捲入凝固殼和角部橫裂;下電磁場可減少鋼液向下流速,有利於夾雜物和氣泡上浮。
4、利用M-MEMS多模式電磁攪拌器可根據需要以不同的方式攪動結晶器內的鋼水,顯著減少板坯鑄造缺陷。該技術採用4個線性電磁攪拌器,位於結晶器高度方向的中部、浸入式水口兩側,每側2個線圈並排設定,可用於使浸入式水口流出的鋼水制動(EMIS)或加速(EMLA)。第三種工作模式則用於使位於彎月面的鋼水轉動(EMRS),此項技術可有效控制熱傳導梯度和坯殼凝固前沿的均勻性,消除某些鋼種存在的氣孔、針孔和表面夾渣等鑄造缺陷。

圖書

基本信息
出版社: 冶金工業出版社; 第1版 (2008年10月1日)
叢書名: 連續鑄鋼技術叢書
平裝: 445頁
正文語種: 簡體中文
開本: 16
ISBN: 9787502446352
條形碼: 9787502446352
產品尺寸及重量: 25.8 x 18 x 2.2 cm ; 680 g
ASIN: B001LNOXJ4
內容簡介
《連鑄結晶器》在闡明連鑄結晶器內鋼水流動、傳熱、凝固行為、坯殼生長、產生應力等熱狀態的基礎上,詳細介紹了影響這一過程的結晶器的設計、製造與套用、操作及相關工藝技術,還介紹了鑄坯質量保障措施和結晶器專家系統等。
《連鑄結晶器》可供從事連鑄設計、製造、生產、科研、管理和教學的人員閱讀參考。
目錄 1 連鑄結晶器鋼水凝固與熱量傳輸
1.1 結晶器熱量傳輸過程
1.1.1 鋼水凝固熱量釋放
1.1.2 結晶器鋼水熱量傳遞
1.1.3 熱量傳遞機構
1.1.4 影響結晶器傳熱的因素
1.2 結晶器彎月面區鋼水凝固行為
1.2.1 結晶器鋼液彎月面形成
1.2.2 結晶器彎月面渣子行為
1.2.3 結晶器彎月面初生坯殼凝固鉤形成
1.2.4 結晶器彎月面區凝固坯殼振痕形成
1.2.5 包晶相變對凝固坯殼收縮的影響
1.3 結晶器凝固坯殼生長
1.3.1 結晶器初生坯殼的凝固結構
1.3.2 結晶器初生凝固坯殼均勻性
1.3.3 結晶器凝固坯殼生長
1.4 結晶器鋼水凝固傳熱數學模型
1.4.1 結晶器凝固傳熱數學模擬概述
1.4.2 結晶器鑄坯溫度場數學模擬中幾個問題處理
1.4.3 結晶器鋼水凝固傳熱數學模型
1.4.4 數學模型套用
1.5 結晶器銅板溫度場數學模型
1.5.1 解析結晶器銅板溫度場的意義
1.5.2 板坯結晶器的銅板導熱數學模型
1.5.3 結晶器銅板溫度場數學模型套用
參考文獻
2 連鑄板坯結晶器設計
2.1 板坯結晶器的形式
2.2 板坯結晶器的結構
2.2.1 用於電動機械式振動的結晶器
2.2.2 用於液壓振動的結晶器
2.3 板坯結晶器的設計參數
2.3.1 結晶器的長度
2.3.2 結晶器的斷面尺寸和倒錐度
2.3.3 結晶器銅板的材質
2.3.4 結晶器銅板的鍍層
2.3.5 結晶器銅板的厚度
2.3.6 結晶器銅板冷卻水量和流速
2.3.7 結晶器銅板水槽的分布
2.3.8 結晶器調寬力的計算
2.3.9 結晶器單邊調寬行程
2.4 板坯結晶器的裝配、調整和運轉
2.4.1 結晶器使用前的檢查
2.4.2 結晶器的調整和對中
2.4.3 結晶器的準備
2.4.4 開澆前的前提條件
2.4.5 結晶器的故障
參考文獻
3 連鑄方坯、圓坯、異形坯結晶器設計
3.1 連鑄方坯(小方坯、大方坯)結晶器的設計
3.1.1 方坯結晶器的形式及技術要求
3.1.2 方坯結晶器斷面選取原則
3.1.3 方坯結晶器的主要設計參數
3.1.4 方坯結晶器結構特點
3.1.5 方坯結晶器技術的發展
3.2 連鑄圓坯結晶器的設計
3.2.1 圓坯結晶器的形式及技術要求
3.2.2 圓坯結晶器的內腔斷面選取原則
3.2.3 圓坯結晶器的主要參數
3.2.4 圓坯結晶器的結構特點
3.3 連鑄異形坯結晶器的設計
3.3.1 異形坯結晶器的形式及技術要求
3.3.2 異形坯結晶器的內腔斷面選取原則
3.3.3 異形坯結晶器的主要參數
3.3.4 異形坯結晶器的結構特點
參考文獻
4 薄板坯連鑄結晶器設計
4.1 薄板坯連鑄結晶器的類型
4.2 漏斗形薄板坯連鑄結晶器的內腔形狀設計原理
4.2.1 結晶器寬面設計
4.2.2 結晶器窄面設計
4.3 薄板坯連鑄結晶器內腔工藝尺寸和結構設計
4.3.1 結晶器內腔工藝尺寸
4.3.2 背腔冷卻水通道形狀設計
4.3.3 銅板材質的選擇
4.3.4 表面鍍層
4.3.5 結晶器結構
4.4 結晶器的維修
參考文獻
5 板坯連鑄結晶器製造與套用
5.1 幾種典型結晶器結構簡介
5.1.1 西馬克一德馬格機型
5.1.2 奧鋼在線上型
5.1.3 達涅利戴維機型
5.1.4 SPCO機型
5.2 結晶器材料的選擇與套用
5.2.1 結晶器焊接件的材料選擇_
5.2.2 銅板母材材料的選擇與套用
5.2.3 結晶器銅板表面處理的材料選擇與套用
5.3 結晶器製造
5.3.1 結晶器焊接件製造方法
5.3.2 結晶器支撐框架製造
5.3.3 板坯連鑄結晶器水箱製造
5.3.4 結晶器銅板製造
5.3.5 結晶器調寬裝置製造
5.3.6 結晶器足輥製造
5.3.7 結晶器安裝
5.3.8 薄板坯結晶器製造
5.3.9 薄帶結晶器製造
5.3.1 0結晶器銅板表面處理
5.4 結晶器的套用與維護
5.4.1 結晶器對中
5.4.2 結晶器線上檢查
5.4.3 結晶器銅板失效分析
5.4.4 夾緊裝置失效分析
5.4.5 調寬裝置失效分析
5.4.6銅板修復
5.4.7水箱修復
5.4.8結晶器足輥修復
參考文獻
6 方坯、圓坯和異形坯結晶器製造與套用
6.1概述
6.2結晶器製造標準和材質的選擇
6.2.1結晶器製造標準
6.2.2管式結晶器的材料和理化性能
6.3方坯和矩形坯結晶器的製造
6.3.1結晶器銅管結構形式和尺寸公差
6.3.2銅管參數和材質的選擇
6.3.3毛坯銅管的製造
6.3.4成形銅管的製造
6.3.5導流水套、外水套和足輥
6.3.6方坯和矩形坯結晶器的總成
6.4方坯結晶器的使用和維護
6.4.1連鑄方坯的質量與結晶器的使用
6.4.2影響方坯結晶器銅管過鋼量的因素
6.4.3提高銅管過鋼量的措施
6.4.4銅管的修復
6.5矩形坯組合式結晶器的改造
6.5.1管式結晶器和組合式結晶器
6.5.2大斷面矩形坯結晶器的銅管
6.5.3大斷面矩形坯結晶器總成及套用
6.6圓坯結晶器的製造與套用
6.6.1圓坯結晶器銅管
6.6.2導流水套的製造與工藝
6.6.3圓坯結晶器總成
6.7異形坯結晶器的製造與套用
6.7.1國內的異形坯連鑄機
6.7.2異形坯結晶器
6.7.3異形坯結晶器的銅管
6.7.4異形坯管式結晶器的總成
6.8成品銅管的貯運和保管
6.8.1質量證明書
6.8.2銅管的包裝
6.8.3銅管的運輸
6.8.4 銅管的儲存
參考文獻
7 結晶器操作
7.1 開澆操作
7.1.1 開澆前的準備工作
7.1.2 結晶器、引錠頭的密封操作
7.1.3 手動開澆操作
7.1.4 自動開澆操作
7.1.5 開澆升速操作
7.2 正常澆鑄操作
7.2.1 保護渣操作
7.2.2 快換水口操作
7.2.3 快換中間包操作
7.2.4 異鋼種連澆操作
7.2.5 線上調寬操作
7.3 澆鑄結束操作
7.4 操作異常及對策
7.4.1 開澆自動流鋼
7.4.2 中間包開澆後控制失靈
7.4.3 澆鑄過程中控流失靈
7.4.4 浸入式水口和座磚間隙漏鋼
7.4.5 中間包滑板漏鋼
7.4.6 浸入式水口穿、裂
7.4.7 水口逐漸堵塞
7.4.8 水口突然堵塞
7.4.9 結晶器漏鋼
7.4.1 0掛鋼、粘連和結冷鋼
7.4.1 l坯尾漏鋼
7.4.1 2結晶器下渣
7.4.1 3結晶器斷水
7.4.1 4結晶器振動故障
8 結晶器振動
8.1 概述
8.1.1 振動的結晶器使連鑄生產實現工業化
8.1.2 結晶器振動方式的發展
8.1.3 結晶器潤滑
8.1.4 鑄坯表面振痕
……
9 結晶器鋼水流量控制及控流裝置的設計
10 連鑄結晶器內流動控制
11 連鑄保護渣
12 連鑄用結晶器電磁攪拌技術
13 結晶器專家系統
參考文獻

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