第一篇:方坯连铸车间工艺设计要点分析论文
1我国合金钢连铸技术的发展过程
从我国目前的现状来看,特殊钢生产还处于一个比较初级的发展阶段,合金钢连铸技术应用并不全面,实际生产的范围也比较小,主要集中在一些小型电炉厂的电炉制作,而且所采用到的生产制作工艺也非常单一[1]。我国的合金钢连铸技术的发展以及应用比较晚,近三十年才开始发展,因此不论是从资源利用、生产规模,还是技术水平、专业人员来看,都与国际上的合金钢连铸技术的水平之间存在着很大差异。
2合金钢方坯连铸的技术特点
2.1机型选择
一般情况下,利用合金钢方坯连铸技术所生产的器件,都用于机械生产的重要部位,从这一角度来看,合金钢种的加工工艺普遍比较复杂,不论是对其表面质量,还是内部质量,都有着比较高的要求。而且,还有很重要的一点需要注意,合金钢的组成成分有很多种类,而其中不同成分本身所具备的特性又千差万别,不尽相同,在进行生产制造的过程中,很容易出现问题,与此同时,还存在导热差等问题,这些特性都是决定合金钢连铸工艺使用和生产的基础,从而导致在进行实际生产的过程中,对相应的机器设备也有了更高的要求。从目前所使用到的机型来看,主要采用立式、弯式或者大半径弧形连铸机,而在进行较大断面的大方坯的时候,一般采用立式或者是立弯式的连铸机,而这种连铸机的成本比较高,在实际的应用中,比较少见。在大部分情况下,基本上都是采用弧形连铸机来进行相应的生产工作。
2.2主要设计要点
(1)钢水供应要求:在进行实际的生产过程中,一定要注意做好钢水供应的相关措施,以防止在进行生产制造的过程中,出现一些不必要的问题,接下来,我们就来对其进行一定的分析:①要对钢水的成分进行严格控制。在进行钢水的使用过程中,一定要采用较为洁净的钢水,其中一定要做好对杂质含量的控制,从而避免出现一些质量性的问题,例如:轴承钢水,就对钢水的纯净度要求非常高,如果钢水的纯净度不达标,很容易造成一些质量性的问题;②要采用温度适宜的钢水。在进行生产制造的过程中,采用低过热度的钢水,可以防止出现中心疏松等类似的质量性的缺陷;③要注意浇铸前后的温度差。在进行实际教主的过程中,一定要做好相应的隔热等保护措施,以防止在浇铸前后因温差过大而造成一些质量性的问题[2]。(2)防止钢水二次污染:在进行浇铸的过程中,一定要保证钢水使用的质量,另外还要注意一点,要防止钢水二次污染[2]。这也是非常重要的一个部分,因此一定要做好相应的保护措施:①在进行浇铸的过程中,要做到全程保护的工作,以防止钢水出现氧化的现象。一般在这种情况下,可以采用钢包钢流保护套管及氖气相结合的一种密封装置,来进行相应的保护工作,在进行浇铸的过程中,要采用浸入式水口以保护浇铸的质量;②要采用大容量深中间罐。一般在这种情况下,一定要保证罐内的钢水温度呈一个均匀的状态进行分布,并增加钢水的停留时间;③要做好中间罐内材料的选择。一般在进行工作的过程中,会长期处于一个高温的状态下,这个时候,就对中间罐内所使用的材料有着非常高的要求;④要采用适合的装置,来进行中间罐的升降操作。
3方坯连铸车间工艺设计要点
3.1铸坯的冷却
目前部分特殊钢连铸不能取代模铸的主要原因是铸坯的中心存在偏析,为了不产生成分偏析,可以有两种可能:一是在结晶过程时间较长时,需要慢慢冷却,使得钢中的元素有充分的时间进行扩散,这样才能达到平衡;二是极端冷却,在抑制析发生的条件下进行完全结晶。所以,特钢连铸的冷却制度通常有两种方式:
3.1.1强冷方式
结晶器的冷却水压可以达到1.0MPa,水缝流速达16m/s;采用高压的方式对二次冷却水进行喷淋冷却,供水压力可以达到1.2MPa以上,主要的原理是迅速冷却铸坯,不能及时扩散固、液相凝固前沿的元素,从而,能够获得无成分偏析、成分均匀的凝固组织。该结晶组织主要成分为内部发达的柱状晶和铸坯表层致密的等轴晶,由于枝晶的结晶速度快,导致枝晶间的钢水没有很长的时间补缩与流动,因此,铸坯的中心疏松比较均匀,不会有大的中心缩孔。
3.1.2弱冷方式
结晶器的进出水温差较大,冷却时需要采用常规形式;二次冷却水采用气水雾化的方式进行冷却,这种方式的凝固热应力低,凝固前沿温度梯度小,铸坯表面温度高,拉坯速度较低,比水量较小,裂纹缺陷不易出现。固、液相凝固前沿钢水温度保持基本恒定,抑制了柱状晶的生长,使得钢中的元素能够充分扩散,达到凝固平衡状态。
3.2连铸质量设计要点
为了能够进一步保证连铸生产的质量,除了要注意以上两个方面的问题之外,还需要做好相应的保证措施,接下来,我们就来对其进行一定的分析:①为了能够使铸坯的表面和内部的质量都能够得到有效保证,一定要采用适合的搅拌装置来进行相应的操作;②要将现在的科学技术进行一个充分结合,从而在一定程度上,实现自动化操作,简化操作的过程;③要根据实际条件来采用合理的冷却设计方案,以保证铸坯在冷却的过程中,也能够保持一个比较良好的状态;④要采用适宜的调节技术以及相应的振动技术,在进行相应的调节;⑤为了能够避免在生产的过程中,出现裂纹的现象,需要采用相关的技术在进行适时的矫正工作,例如:大弧形半径和连续矫直技术。在进行整体的设计过程中,其同样需要对其质量进行综合性的检测。最终让连铸质量得到整体性的保证。
4结语
方坯连铸车间工艺设计要点分析十分重要,其能够让连铸的效率得到整体的提升。在进行设计的过程中,其首先需要连铸车间的技术进行整体的分析。然后,结合其技术的特点进行机型的选择及设计体系结构的优化。最后,对整体的设计要点进行科学合理的分析。从而让工艺设计质量得到良好的提高。
第二篇:合金钢连铸工艺的特点分析
合金钢连铸工艺与碳钢相比有以下特点:
(1)根据所浇钢种的需要,对钢液的纯净度、成分和浇注温度,尤其是微量元素含量的控制,都要求达到规定值。为此特殊钢连铸必须配备炉外精炼设备。
(2)结晶器应采用高频率、小振幅的振动。
(3)选用性能良好的保护渣和全过程的保护浇注,保证铸坯质量。
(4)最好使用大容量、深熔池,并砌有挡墙、坝的中间罐,充分发挥中间罐的冶金功能。
(5)应选用合适的耐火材料,以减少消耗和提高钢的纯净度。
(6)采用结晶器液面自动控制,减少液面波动。
凝固沟在结晶器内钢液液面起伏的情况下才会出现。液面上升时,不但振痕间距增加,振痕深度增加,而且还产生弯月面的溢流,形成凝固沟。冷轧薄板表面的主要缺陷是裂缝。裂缝来源于结晶器保护渣、夹杂物和氩气气泡被裹在凝固沟的下方。为了减少裂缝,不但要减少振痕深度,还要清除凝固沟。消除凝固沟的主要措施是控制钢液液面起伏。除此之外的影响因素有:
(1)负滑脱时间:负滑脱时间长,凝固沟深度增加。或者说,结晶器超前量越大,容易形成凝固沟。
(2)非正弦振动:采用非正弦振动振痕深度减少,凝固沟减少。
(3)结晶器电磁制动:结晶器电磁制动可以将结晶器液面起伏控制在很小的范围内。红外摄像机对准结晶器内钢水液面及铜管内壁,得到钢水液面的热信号。二次仪表根据热信号的强度判断出钢水液面的高度。系统由红外镜头、工控机组成。红外镜头安装于中包平台上,不受溢钢、漏钢事故的影响,安装方便,无需停止浇铸操作;实际显示结晶器内的钢水影像,图像直观,可在操作室或厂长办公室监视现场作业。抗干扰能力强,不受烟雾、水气、电磁辐射等干扰,适用于不加保护渣的任何类型的铸机。
第三篇:炼钢连铸坯火焰清理浊环水系统设计浅议
炼钢连铸坯火焰清理浊环水系统设计浅议
【摘 要】 随着用户对钢铁产品表面品质要求的提高,大型钢铁企业新上火焰清理机项目是不可避免的趋势。火焰清理机浊环水系统水质的好坏是火焰清理机处理钢铁产品表面效果优劣的重要影响因素之一。作者针对自己在设计火焰清理机浊环水系统中存在的问题进行了分析和探讨,希望对读者在以后的工作中能有所帮助。
【关键词】 火焰清理机 浊环水系统 水质概述
近三十年来,用户对钢铁产品的表面质量提出了更高的要求。为此钢铁企业均求助于火焰清理机以清除钢坯含有缺陷的表面层,提高产品质量。火焰清理机通过利用氧气-燃气进行热化学的氧化反应所产生的热量对材料的表面进行处理的方法,可以同时对板坯的四面或两面进行清理。
某钢铁厂引进L-TEC钢铁产品公司生产的CM-90-8-1型火焰清理机,可对室温到1092℃的连铸板坯的四个表面同时进行清理的设备,以配套满足2,150mm宽板坯2机×2流连铸机生产的需要。可清理的板坯规格,厚度:230mm,250mm、宽度:900mm~ 2150mm、长度:9000mm~11000mm。
本火焰清理项目配套的浊环水水处理工艺分为:火焰清理机浊环水水处理系统、电除尘浊环水系统。工艺条件
2.1 供水要求
2.1.1 火焰清理机浊环水系统
火焰清理机浊环水水处理系统分为高压浊环水系统和低压浊环水系统。高压浊环水供火焰清理粒化使用,水量:1380m3/h,水压:1.76-2.00MPa、低压浊环水供火焰清理本体和烟罩冷却使用,要求水量162m3/h,水压0.28-0.88MPa。
2.1.2 电除尘浊环水系统
水量为100m3/h,水压为0.5-0.6MPa。
2.2 排水水质
2.2.1 火焰清理机浊环水系统(如表3)
2.2.2 电除尘浊环水系统
从电除尘系统排出的水质:悬浮物浓度为5000mg/L。设计方案
3.1 火焰清理机浊环水系统
经过反复的讨论和实地勘察,最终决定的水处理方案是:
(1)在炼钢厂房内新建一处理能力为Q=2000m3/h的旋流井。污水经过旋流井处理后通过水泵送到稀土磁盘。旋流井内设三台自控自吸泵,型号:300WFB-AD1,参数:N=220kW、Q=750-900m3/h、H=45-50m、n=2960r/min,两用一备。
(2)在炼钢、轧钢综合泵站西侧新设一台SMDD-1500的稀土磁盘,处理能力Q=1500m3/h。并把原连铸系统的稀土磁盘的两台热水泵更换成大流量的水泵。污水经过新建的稀土磁盘处理后与原连铸浊环水系统的稀土磁盘的吸水井连通,水通过水泵送到连铸系统的过滤间。
更换后的水泵型号:BOS600-710C,参数:N=800kW、Q=3394-5630m3/h、H=53-40m、n=980r/min,一用一备。在新建稀土磁盘系统内设加药设备,型号:HN-2000-A微磁聚凝剂加药设备。
(3)在过滤间外侧预留位置上新设四台处理能力为Q=500-600m3/h的多介质过滤器。型号:GSL-5。水经过过滤器后通过余压送到冷却塔。
(4)因为冷却塔的剩余的处理能力能够满足火清机水的处理量,所以不用新建冷却塔。水经过冷却塔冷却后送到综合泵站连铸浊环水系统的吸水井内。
(5)在综合泵站连铸浊环水系统预留的位置上新设两台双吸加压泵,将水送到炼钢厂房内。水泵型号:KQSN350-M4,参数:N=1250kW、Q=765-1660m3/h、H=220-192m、n=1480r/min,一用一备。在综合泵站外水泵的出水管上设一台处理能力为Q=1500-1600m3/h自清洗过滤器。型号:CTF-A150-L18-200-2.5。
(6)在炼钢厂房内设减压阀组将162m3/h的高压水减压为0.50MPa的低压水供火焰清理本体和烟罩冷却使用,剩余的高压水供火焰清理粒化使用。
3.2 电除尘浊环水系统
(1)在电除尘机下面设一面积为6×8×6m的浊环污水池,并在污水池内设两台泥浆泵。电除尘机排出的污水经过污水池沉淀后通过泥浆泵送到过滤间。泥浆泵型号:150QW200-30-37,参数:N=37kW、Q=200m3/h、H=30m、n=980r/min,一用一备。
(2)在电除尘机附近设过滤设备间。过滤设备间由过滤器、过滤间下方清水池、晾泥池和吸水井组成。清水池上设八台处理能力为23m3/h的卧式重石过滤器和两台自控自吸泵。水经过过滤器过滤后送到清水池,再通过水泵加压后送电除尘机使用。卧式过滤器型号:KEPD-16.5×4。自控自吸泵型号:100WFB-C2,参数:P=90kW、Q=100m3/h、H=70m、n=2900r/min一用一备。结语
本设计方案是设备厂家和设计人员通过多次的采样和试验得出的最终水处理方法,仅适用于本钢铁企业,并且此方案正在实施过程中。此方案没有在其他的钢铁厂应用过,作者希望它能够为读者在以后的设计过程中提供更加广阔的思路。
参考文献:
[1]王芴曹,曹胜利.钢铁工业给水排水设计手册.冶金工业出版社,2002年1月第一版.第481页.
第四篇:设计年产300万吨合格铸坯的转炉炼钢车间指导书
毕业设计指导书
指导教师 孔 辉 学生姓名 ## 班 级 冶081
一、设计(论文)的题目:
设计一个年产300万吨合格铸坯的转炉炼钢车间
二、设计(论文)的目的:
进行钢铁厂设计需要花费大量精力和时间,且独立性强,因此对提高学生的综合能力(查阅文献能力、独立设计选型与计算能力、Autocad制图能力等)很有帮助。通过教师制定每一阶段的明确目标,在督促学生完成任务的同时,与学生共同商讨,共同学习有教学相长的作用。
三、设计(论文)的内容及要求:
1、文献调研及生产现场考察。
要求查阅近年相关文献20篇以上,其中外文资料不少于3篇,一篇外文译成中文。
2、设计说明书内容:
(1)设计原则和依据(2)产品大纲的制定
(3)工艺流程的选择与论证(4)物料平衡与热平衡计算
(5)车间主体设备的计算与选择(6)车间工艺布置(7)车间厂房的布置(8)采用新工艺说明
3、工程制图:
(1)车间工艺平面布置图一张(2)车间横剖视图一张
(3)转炉炉体图一张,为CAD制图。
四、时间安排:
第1周: 查阅设计资料及生产调研,了解不同钢种的成分、用处、生产要点;了解本单位的设备条件及工艺过程
第2-4周: 设计方案的确定与论证
第5-6周: 转炉冶炼典型钢种的物料平衡和热平衡计算 第7-9周: 车间主体设备的设计 第10-11周: 车间主厂房的设计
第12-14周: 用计算机绘制车间平面布置图、剖面图及炉体本体图 第15-16周: 编写设计说明书 第17周: 准备答辩
五、推荐参考文献:
[1] 冯聚合.艾立群,刘建华.铁水预处理和炉外精炼.冶金工业出版社,2006; [2] 张树勋.钢铁厂设计原理.冶金工业出版社,2005年第一版; [3] 胡会军.田正宏.宝钢分公司炼钢厂:上海,2009;
第五篇:连铸切割系统存在问题分析及对策2论文
连铸切割系统存在问题分析及对策
孙浪波 乔 毅
(陕西龙门钢铁有限责任公司炼钢厂)
摘要:阐述连铸火焰切割机在线的使用及存在问题分析,处理火焰切割机故障的对策,火焰切割机系统改造方案。关键词:连铸机 火焰切割机
一、前言
目前,龙钢公司炼钢厂有三台连铸机,火焰切割机共14台。火焰切割机是连铸系统设备组成的重要一部分,主要来完成将铸坯切割成不同的定尺长度。火焰切割机长期处于高温工作环境,它的正常工作关系着连铸一系列设备的运行状况。综合维修、操作对影响火焰切割的因素进行了一一解决,提高了火焰切割机的工作效率,大大地降低了操作工和维修工的劳动强度。
二、火焰切割机存在问题的分析及处理问题的对策
综合维修,操作等多方面因素分析,影响目前切割系统不正常的因素有以下几个方面:
1.切割点不准确,打不着火。2.切割过程中回火现象。3.切割不断,连角现象。4.切割机故障。5.红外线定尺故障。6.氢氧站故障。
结合对生产过程的观察,以及切割机、氢氧机的工作原理分析,导致以上不正常因素的原因分别如下:
(一)、切割点不准确性,打不着火。
1、钢坯弯曲、扭曲、脱方。原因:
1)二冷水水质差,堵塞喷咀,造成喷水不均匀; 2)喷淋管不对称,造成喷水不均匀; 3)结晶器水缝不均匀;
4)拉矫机冷却水喷溅在钢坯表面,造成冷却不均,导致弯曲或扭曲。5)拉矫机机架在工作过程中的晃动,造成铸坯的抖动。措施:
1)加强动力运行二冷水除油工艺的实施及监测,确保用水含油量≤10mg/l; 2)加强二冷水水处理设备的管理,确保自冲洗过滤器工作正常,同时定期清洗滤网;
3)加强二冷室的检查,发现喷咀损坏,喷淋管不正现象,及时申请处理; 4)定期检查结晶器水缝及铜管参数曲线,避免脱方产生;
5)离线维修的拉矫机,冷却水管必须连接合理,并经过试水,确保无泄漏,在线使用的拉矫机,应加强检查,发现乱喷水现象,及时处理。
6)加强对拉矫机的离线维修,上下机架的联接销必须联接紧固可靠,确保维修质量。
2、钢坯跑偏 原因:
1)二冷室外弧支撑辊不转或不平整; 2)二冷室支撑辊、拉矫辊磨损不均匀; 3)拉矫机处积渣过多,造成钢坯跑偏; 4)切割机前后导向板间隙过大。措施:
1)加强二冷支撑辊的检查,发现不转或磨损严重,及时更换; 2)在维修拉矫机,更换二冷支撑辊时,必须保证水平度; 3)拉矫机处的积渣,定期清理;
4)调整切割机前后导向板间隙到165—170mm。
3、钢坯摆动、抖动 原因:
1)拉矫机各销轴磨损量大,安装时销轴未达到技术要求,造成拉矫机拉坯晃动严重;
2)铜管脱模不良,造成钢坯抖动严重;
3)输送辊道不平整,粘钢渣过多,造成摆动、抖动。措施:
1)维修拉矫机严格按装配要求,对磨损量较大的销轴及时更换; 2)使用合理锥度的铜管;
3)加强输送辊道粘钢的清理,手工切割过程尽量避开辊面切割。4)定检定修时,对拉矫机地脚进行紧固。
(二)、切割过程中,回火现象
1、返渣回火 原因:
1)割枪在切割过程中,钢渣溅在枪咀上,造成枪咀堵塞回火,回火后,燃汽管内形成负压,导致液态钢流能吸入枪咀,致使枪管烧损造成无法切割;
2)漏汽回火,燃汽管道漏汽,造成回火; 3)燃汽带水,导致燃汽不纯,回火。措施:
1)加强对燃汽管道的检查,发现漏汽现象及时处理或对燃汽管道增加双路,漏汽后及时倒换处理;
2)在燃汽管道上,靠近使用端增装脱水装置及回火泄压装置,避免钢流堵塞割咀、割枪;
3)氢氧站防泄器液位显示装置必须完好,防止加水时,水加溢造成燃汽严重带水。
(三)、切割不断,连角现象 原因: 1)割咀堵塞;
2)导板装置变形,导致走枪过程不连续,有跳动现象。措施:
1)随时清理割咀表面粘钢,严重时应及时更换; 2)更换导板装置(四)、切割机故障
1、钢坯切斜 原因:
1)夹紧臂气缸泄漏或内泄、夹不紧; 2)行走链轮抱死,切割车行走不连续; 3)切割机车轮抱死,切割车行走不连续。措施:
1)定期(建议6个月)更换切割车,对其进行离线维修及润滑; 2)检查夹紧臂气缸气管,有泄漏及时处理更换。
2、切割车晃动严重,预热点不准确或切割过程返渣回火 原因:切割机各关于销轴,轴承磨损严重。措施:按标准化维修要求,定期对切割机进行解体维修。(五)、红外线定尺故障 原因:
1)在更换定尺的过程中电脑监控死机; 2)在更换定尺后定尺不准确。措施:
1)定期对红外线定尺工控机进行清灰,检查CPU风扇;
2)红外线定尺受光线等有一定的影响,在更换定尺后,应及时按要求进行测量并调整。
(六)、氢氧发生器故障
1、分离罐加溢(防爆膜片爆裂)后KOH碱液喷溅造成主变压器或电源控制板烧毁 措施:
1)在主变压器上方加装石棉板隔离;
2)必须不定期由氢氧站维修人员清洗防爆器使其起到阻火作用。
2、氢氧机正工作时电流回零造成无气产生 措施:
1)继电器质量提高; 2)必须保证冷却风扇完好; 3)必须不定期进行电气清灰。
3、总断路器运行一段时间后跳闸 措施:
1)不定期用钳形电流表测量三相电流是否平衡; 2)规范化调节电源控制板,严格按照标准化调节。
4、电流调节不均匀,产生燃汽不均匀或不稳定 措施:
1)定期对控制板清灰; 2)启动按钮确保完好; 3)电位器确保完好。
5、电解槽报警无电流 措施:
1)定期清洗或更换液位针; 2)定期清理液位管(主要是堵塞)。
(七)、氢氧站维修方面
1、电解槽紧固螺栓短路造成电解槽损坏。
措施:加强学习,提高安装和维修质量,避免螺栓短路。
2、电解槽被杂物堵塞,液位显示不准确 措施:及时清理冲洗电解槽,确保液位准确。
3、防爆装置,管路堵塞或出气不畅
措施:及时更换冲洗防爆装置、管路、确保燃汽畅通。
4、防爆桶水位低,不能正常泄爆或损坏电解槽 措施:保证防爆桶水位,确保正常爆,保证机体安全。
5、冷却效果不良,灰尘太多
措施:检修或维修时及时用氮气进行清灰,并完善冷却风机确保电解槽各电气部分冷却良好。
三、火焰切割机系统的改造方案 结合以上原因分析及采取的措施,另完善和改造了硬件设施,具体有:
1、切割车改造:固定割枪装置后移约60mm,缩小夹钳臂与割咀间间距,提高了割咀切割点的准确率,解决了坯子稍有弯曲,而不影响割枪打火的问题。
2、切割枪微调的改造:原微调机构采用的是普通螺纹进行调节,自锁性能不好,切割枪位定位不准确。改造后微调机构采用梯形螺纹来调节,梯形螺纹具有自锁性能,使割枪的切割点更加准确,降地了操作工手工操作的劳动强度。
3、对割咀的燃汽的孔距、孔径作进一步的改动,使燃汽直径及长度变大,增大预热点范围。
4、恢复预热氧的使用:割枪在使用预热氧后,使预热火焰温度升高,确保方坯吹透,使切断率提高,同时也减少了因返渣造成割咀频繁堵塞现象。
5、氢氧站增加燃汽汇流罐,使各流汽压平衡,减少了因种种原因造成氢氧机憋压而泄爆的现象。同时也解决了短时间内因单机故障而影响单流切割的问题。
6、在每个流上增加汽水分离器,使燃汽的饱和水蒸气及随汽流带过来的水得到彻底去除,杜绝了因燃汽带水而导致的切割故障。
7、对氢氧机的补水使用软化水,解决因电解槽积渣积泥造成的故障并延长了使用寿命。
8、氢氧站内供水管道改用不锈钢管,以杜绝水在管道内被污染。
四、改造后取得的效益
通过以上各项措施,基本解决了切割系统对生产的影响,使火焰切割机的作业率可提高到98%。改造后,钢坯收的率达到99.70%,钢坯合格率达到99.95%。
到高温季节没有出现过因火切机故障使操作工长时间人工手动切割而发生中暑的现象,大大降地了工人的劳动强度。钢坯的定尺合格率达到了99.80%,提高了钢坯的产量和质量,通过今后不断的加强管理和继续完善,会使切割系统更加趋于平稳正常。