连铸结晶器简介

正文语种: 简体中文

开本: 16

ISBN: 9787502446352

条形码: 9787502446352

产品尺寸及重量: 25.8 x 18 x 2.2 cm ; 680 g

ASIN: B001LNOXJ4

《连铸结晶器》在阐明连铸结晶器内钢水流动、传热、凝固行为、坯壳生长、产生应力等热状态的基础上，详细介绍了影响这一过程的结晶器的设计、制造与应用、操作及相关工艺技术，还介绍了铸坯质量保障措施和结晶器专家系统等。

《连铸结晶器》可供从事连铸设计、制造、生产、科研、管理和教学的人员阅读参考。

1 连铸结晶器钢水凝固与热量传输

1.1 结晶器热量传输过程

1.1.1 钢水凝固热量释放

1.1.2 结晶器钢水热量传递

1.1.3 热量传递机构

1.1.4 影响结晶器传热的因素

1.2 结晶器弯月面区钢水凝固行为

1.2.1 结晶器钢液弯月面形成

1.2.2 结晶器弯月面渣子行为

1.2.3 结晶器弯月面初生坯壳凝固钩形成

1.2.4 结晶器弯月面区凝固坯壳振痕形成

1.2.5 包晶相变对凝固坯壳收缩的影响

1.3 结晶器凝固坯壳生长

1.3.1 结晶器初生坯壳的凝固结构

1.3.2 结晶器初生凝固坯壳均匀性

1.3.3 结晶器凝固坯壳生长

1.4 结晶器钢水凝固传热数学模型

1.4.1 结晶器凝固传热数学模拟概述

1.4.2 结晶器铸坯温度场数学模拟中几个问题处理

1.4.3 结晶器钢水凝固传热数学模型

1.4.4 数学模型应用

1.5 结晶器铜板温度场数学模型

1.5.1 解析结晶器铜板温度场的意义

1.5.2 板坯结晶器的铜板导热数学模型

1.5.3 结晶器铜板温度场数学模型应用

参考文献

2 连铸板坯结晶器设计

2.1 板坯结晶器的形式

2.2 板坯结晶器的结构

2.2.1 用于电动机械式振动的结晶器

2.2.2 用于液压振动的结晶器

2.3 板坯结晶器的设计参数

2.3.1 结晶器的长度

2.3.2 结晶器的断面尺寸和倒锥度

2.3.3 结晶器铜板的材质

2.3.4 结晶器铜板的镀层

2.3.5 结晶器铜板的厚度

2.3.6 结晶器铜板冷却水量和流速

2.3.7 结晶器铜板水槽的分布

2.3.8 结晶器调宽力的计算

2.3.9 结晶器单边调宽行程

2.4 板坯结晶器的装配、调整和运转

2.4.1 结晶器使用前的检查

2.4.2 结晶器的调整和对中

2.4.3 结晶器的准备

2.4.4 开浇前的前提条件

2.4.5 结晶器的故障

参考文献

3 连铸方坯、圆坯、异形坯结晶器设计

3.1 连铸方坯（小方坯、大方坯）结晶器的设计

3.1.1 方坯结晶器的形式及技术要求

3.1.2 方坯结晶器断面选取原则

3.1.3 方坯结晶器的主要设计参数

3.1.4 方坯结晶器结构特点

3.1.5 方坯结晶器技术的发展

3.2 连铸圆坯结晶器的设计

3.2.1 圆坯结晶器的形式及技术要求

3.2.2 圆坯结晶器的内腔断面选取原则

3.2.3 圆坯结晶器的主要参数

3.2.4 圆坯结晶器的结构特点

3.3 连铸异形坯结晶器的设计

3.3.1 异形坯结晶器的形式及技术要求

3.3.2 异形坯结晶器的内腔断面选取原则

3.3.3 异形坯结晶器的主要参数

3.3.4 异形坯结晶器的结构特点

参考文献

4 薄板坯连铸结晶器设计

4.1 薄板坯连铸结晶器的类型

4.2 漏斗形薄板坯连铸结晶器的内腔形状设计原理

4.2.1 结晶器宽面设计

4.2.2 结晶器窄面设计

4.3 薄板坯连铸结晶器内腔工艺尺寸和结构设计

4.3.1 结晶器内腔工艺尺寸

4.3.2 背腔冷却水通道形状设计

4.3.3 铜板材质的选择

4.3.4 表面镀层

4.3.5 结晶器结构

4.4 结晶器的维修

参考文献

5　板坯连铸结晶器制造与应用

5.1 几种典型结晶器结构简介

5.1.1 西马克一德马格机型

5.1.2 奥钢联机型

5.1.3 达涅利戴维机型

5.1.4 SPCO机型

5.2 结晶器材料的选择与应用

5.2.1 结晶器焊接件的材料选择_

5.2.2 铜板母材材料的选择与应用

5.2.3 结晶器铜板表面处理的材料选择与应用

5.3 结晶器制造

5.3.1 结晶器焊接件制造方法

5.3.2 结晶器支撑框架制造

5.3.3 板坯连铸结晶器水箱制造

5.3.4 结晶器铜板制造

5.3.5 结晶器调宽装置制造

5.3.6 结晶器足辊制造

5.3.7 结晶器安装

5.3.8 薄板坯结晶器制造

5.3.9 薄带结晶器制造

5.3.1 0结晶器铜板表面处理

5.4 结晶器的应用与维护

5.4.1 结晶器对中

5.4.2 结晶器在线检查

5.4.3 结晶器铜板失效分析

5.4.4 夹紧装置失效分析

5.4.5 调宽装置失效分析

5.4.6铜板修复

5.4.7水箱修复

5.4.8结晶器足辊修复

参考文献

6 方坯、圆坯和异形坯结晶器制造与应用

6.1概述

6.2结晶器制造标准和材质的选择

6.2.1结晶器制造标准

6.2.2管式结晶器的材料和理化性能

6.3方坯和矩形坯结晶器的制造

6.3.1结晶器铜管结构形式和尺寸公差

6.3.2铜管参数和材质的选择

6.3.3毛坯铜管的制造

6.3.4成形铜管的制造

6.3.5导流水套、外水套和足辊

6.3.6方坯和矩形坯结晶器的总成

6.4方坯结晶器的使用和维护

6.4.1连铸方坯的质量与结晶器的使用

6.4.2影响方坯结晶器铜管过钢量的因素

6.4.3提高铜管过钢量的措施

6.4.4铜管的修复

6.5矩形坯组合式结晶器的改造

6.5.1管式结晶器和组合式结晶器

6.5.2大断面矩形坯结晶器的铜管

6.5.3大断面矩形坯结晶器总成及应用

6.6圆坯结晶器的制造与应用

6.6.1圆坯结晶器铜管

6.6.2导流水套的制造与工艺

6.6.3圆坯结晶器总成

6.7异形坯结晶器的制造与应用

6.7.1国内的异形坯连铸机

6.7.2异形坯结晶器

6.7.3异形坯结晶器的铜管

6.7.4异形坯管式结晶器的总成

6.8成品铜管的贮运和保管

6.8.1质量证明书

6.8.2铜管的包装

6.8.3铜管的运输

6.8.4 铜管的储存

参考文献

7 结晶器操作

7.1 开浇操作

7.1.1 开浇前的准备工作

7.1.2 结晶器、引锭头的密封操作

7.1.3 手动开浇操作

7.1.4 自动开浇操作

7.1.5 开浇升速操作

7.2 正常浇铸操作

7.2.1 保护渣操作

7.2.2 快换水口操作

7.2.3 快换中间包操作

7.2.4 异钢种连浇操作

7.2.5 在线调宽操作

7.3 浇铸结束操作

7.4 操作异常及对策

7.4.1 开浇自动流钢

7.4.2 中间包开浇后控制失灵

7.4.3 浇铸过程中控流失灵

7.4.4 浸入式水口和座砖间隙漏钢

7.4.5 中间包滑板漏钢

7.4.6 浸入式水口穿、裂

7.4.7 水口逐渐堵塞

7.4.8 水口突然堵塞

7.4.9 结晶器漏钢

7.4.1 0挂钢、粘连和结冷钢

7.4.1 l坯尾漏钢

7.4.1 2结晶器下渣

7.4.1 3结晶器断水

7.4.1 4结晶器振动故障

8 结晶器振动

8.1 概述

8.1.1 振动的结晶器使连铸生产实现工业化

8.1.2 结晶器振动方式的发展

8.1.3 结晶器润滑

8.1.4 铸坯表面振痕

……

9　结晶器钢水流量控制及控流装置的设计

10　连铸结晶器内流动控制

11　连铸保护渣

12　连铸用结晶器电磁搅拌技术

13　结晶器专家系统

参考文献2100433B

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，机械式的振动装置由直流电动机驱动，通过万向联轴器，分两端传动两个涡轮减速机，其中一端装有可调节轴套，涡轮减速机后面再通过万向联轴器，连接两个滚动轴承支持的偏心轴，在每个偏心轮处装有带滚动轴承的曲柄，并通过带橡胶轴承的振动连杆支撑振动台，产生振动。机械振动一般采用正弦曲线振动，振动波形、振幅固定不变。

与机械振动相比，板坯连铸机的液压振动装置具有一系列优点：振动力由两点传入结晶器，传力均匀；在高频振动时运动平稳，高频和低频振动时不失真，振动导向准确度高；结构紧凑、简单，传递环节少，与结晶器对中调整方便，维护也方便；采用高可靠性和高抗干扰能力的PLC控制，可长期保证稳定的振动波形；可改变振动曲线，并可在线设定振动波形等，增加了连铸机可浇钢种；改善铸坯表面与结晶器铜壁的接触状态，提高铸坯表面质量并减少黏结漏钢。

在20世纪30年代连续铸钢发展初期，最先使用的是固定式结晶器。在试验过程中，由于金属与内壁粘结，使拉坯过程不断出现拉漏(钢)事故。为了防止坯壳与内壁粘结，要解决对结晶器内壁的润滑。经多种试验，如采用间断拉坯，不断往结晶器中注油;采用石墨结晶器等都未取得明显效果。直到40年代初，容汉斯(S.Junghans)和罗西(I.Rossi)把有色金属连铸中应用的结晶器振动方式引入到连续铸钢，才得以试验成功，并使在工业中大规模应用连铸技术成为现实。结晶器振动首先是确定结晶器的振动方式，再据此选定结晶器振动机构和振动参数。

结晶器的定义：一种槽形容器，器壁设有夹套或器内装有蛇管，用以加热或冷却槽内溶液。结晶槽可用作蒸发结晶器或冷却结晶器。为提高晶体生产强度，可在槽内增设搅拌器。结晶槽可用于连续操作或间歇操作。间歇操作得到的晶体较大，但晶体易连成晶簇，夹带母液，影响产品纯度。这种结晶器结构简单，生产强度较低，适用于小批量产品（如化学试剂和生化试剂等）的生产。

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置的驱动功率，并使结晶器振动平稳。

结晶器的作用：

（1）使钢液逐渐凝固成所需要规格、形状的坯壳；

（2）通过结晶器的振动，使坯壳脱离结晶器壁而不被拉断和漏钢；

（3）通过调整结晶器的参数，使铸坯不产生脱方、鼓肚和裂纹等缺陷；

（4）保证坯壳均匀稳定的生成。

结晶器的类型：

（1）结晶器的类型按其内壁形状，可分为直形及弧形等

1）直型结晶器。直形结晶器的内壁沿坯壳移动方向呈垂直形，因此导热性能良好，坯壳冷却均匀。

该类型结晶器还有利于提高坯壳的质量和拉坯速度、结构较简单、易于制造、安装和调试方便；夹

杂物分布均匀；但铸坯易产生弯曲裂纹，连铸机的高度和投资增加。直形结晶器用于立式和立弯式

及直弧连铸机。

2）弧形结晶器。弧形结晶器的内壁沿坯壳移动方向呈圆弧形，因此铸坯不易产生弯曲裂纹；但导热性比直形结晶器差；夹杂物分布不均，偏向坯壳内弧侧。弧形结晶器用在全弧形和椭圆形连铸机上。

（2）按溶液获得过饱和状态的方法可分蒸发结晶器和冷却结晶器；按流动方式可分母液循环结晶器和晶浆（即母液和晶体的混合物）循环结晶器；按操作方式可分连续结晶器和间歇结晶器。

通俗的讲连铸结晶器：

就是一个钢水制冷成型设备。基本由框架，水箱和铜板（背板与铜板），调整系统（调整装置，减速机等）；润滑系统（油管油路），冷却系统和喷淋等设备组成。

连铸结晶器需要和连铸结晶器保护材料（渣）一同使用。

保护材料用途：

1.确保连铸工艺顺行；

2.改善铸坯表面质量