钢铁冶金-连铸机主要参数的确定.ppt

连铸机主要参数确定 江西理工大学 8 4弧形铸机主要参数的计算与确定 一 连铸机的生产能力 影响连铸机产量的主要因素有 浇注速度 连浇炉数 流数 断面尺寸 作业率等 设备和铸坯断面一定时 连铸机产量主要决定于作业率和拉速 一包钢水允许的最长浇注时间可用经验公式计算 其中 G 钢包容量 t f 铸坯质量系数 其值为10 15 1 连铸机的生产能力 浇铸能力Q 指每分钟注入结晶器内的钢水重量 式中 n 铸机流数F 铸坯断面积 m2vg 拉坯速度 m min 铸坯比重 普碳钢7 8t m3 2 连铸机的作业率 为提高作业率 必须采用多炉连浇 按年浇注时间计算作业率 式中 A0 年浇注时间 hA1 年日历时间 8760h 3 连铸机的年产量Ya 式中 G 一包钢水的重量 tN 平均连浇炉数 一个浇注周期的炉数 Fv 铸坯收得率 可取95 96 连铸机作业率 可取70 80 T1 浇铸周期的时间 2 连浇炉数 一般设计采用连浇炉数为3 4炉 3 浇注时间 式中 G 平均每炉产钢量 tB D 铸坯宽度 厚度 铸坯密度 v 拉坯速度 m minN 流数 4 连铸机流数n 为了把一包钢水在规定时间内浇完 有时需同时浇几根钢坯 钢坯的根数即铸机的流数 式中 G 钢包容量 tT 钢包允许的浇注时间 minS 铸坯断面积 m2v 拉坯速度 m min 铸坯比重 t m3 二 弧形铸机参数计算 1 铸坯断面 主要设计参数有 铸坯断面 冶金长度 拉坯速度 铸机弧形半径 连铸机流数等 是铸机机械设备设计的主要依据 是决定设备性能和尺寸的基本因素 铸坯断面尺寸规格是确定连铸机机型和功能的设计依据 铸坯断面尺寸受冶炼设备的容量 轧机组成 轧材产品规格和产品质量等因素的制约 铸机已生产的铸坯形状和尺寸范围 小方坯 70 70 160 160 大方坯 200 200 450 450 矩形坯 100 150 400 560 板坯 150 600 300 2640 圆坯 80 450 2 冶金长度 冶金长度 从结晶器液面到铸坯全部凝固为止 铸坯中线距离称为冶金长度 1 冷凝公式 坯壳厚度与冷却强度和冷凝时间有关 由实验可得 式中 坯壳厚度 mmk 冷凝系数 mm min0 5t 冷凝时间 min 2 冶金长度 当时 铸坯全部凝固 H为铸坯厚度 若 拉坯速度为v 全部凝固所经历的时间为 则有 影响冶金长度的因素有 铸坯厚度 拉坯速度 冷凝强度 3 拉坯速度 拉坯速度 连铸机每分钟拉出铸坯的长度 m min 结晶器出口处坯壳厚度为 mm 若结晶器的有效长度为 拉速为 则 式中 为结晶器有效长度 将带入有 若取 则最大拉坯速度为 为安全坯壳厚度 安全坯壳厚度通常为 方坯 板坯 扁坯 4 连铸机弧形半径 连铸机弧形半径指铸机的外弧半径 当铸机弧形半径大时 铸机高度增加 重量增加 当铸机弧形半径小时 铸机尺寸 重量变小 但过小的弧形半径在矫直时由于延伸率过大而产生裂纹 因此 铸机弧形半径大小应针对不同的铸坯断面 浇铸的钢种等因素 选择最佳半径 其值大小可根据理论计算来确定 1 固相矫直时连铸机弧形半径计算 固相矫直 在矫直区铸坯必须全部凝固 在此条件下矫直称固相矫直 在确定铸机弧形半径时 必须满足条件 1 铸坯由矫直而产生的应变不应超过许用值 2 在矫直区必须全部凝固 1 由应变确定铸机半径 则有 m 式中 固相矫直许用应变 主要取决于浇铸钢种 铸坯温度及对铸坯表面质量多要求等 普通碳钢 低碳钢 将此值代入 则有 2 校核铸坯是否完全凝固 铸坯中线距离Lc有 结晶器有效长度 为使铸坯进入矫直区时全部凝固 必须有 即 2 液心矫直弧形半径的计算 1 因固相矫直不可能实现高拉速 为提高铸机生产能力 提出带液矫直方法 2 随着拉速的提高 连铸坯带液心通过矫直点 而两相区界面坯壳的强度和允许应变极低 如果采用单点矫直 势必产生内裂 因此 开发了多点矫直技术 将总的应变分散到每一矫直点的应变分量中去 3 每矫直一次 铸机弧形半径大一次 直到矫直为止 因而在矫直过程中采用多个半径 4 矫直次数的确定 由R0矫直到R 总的应变 为 矫直次数n为 一般取3 5次 液心一点矫直 理想弯曲变形 内弧坯壳伸长外弧坯壳缩短中性轴线与几何中心重合 长度不变矫直变形时内弧坯壳两相区为易裂区 矫直应变计算 经过验证带液心一点矫直可能出现裂纹 出现很大的弧形半径 液心多点矫直 模型 取任意两个矫直段分析 基本公式讨论 铸坯厚度H的影响 HRk 1 即每次矫直 半径变化小 矫直次数增加坯壳厚度的影响 进入矫直区坯壳厚度与拉坯速度有关 v即每次矫直 半径变化小 矫直次数增加 多点顶弯与矫直计算原理相同 谢谢