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高效連鑄知識(shí)問答 7 c( ^1 }; @! H. T5 x8 u
1． 什么是高效連鑄？
5 \4 i! y$ k) d7 l x) U5 ~5 n/ q 答：高效連鑄通常定義為五高：即整個(gè)連鑄坯生產(chǎn)過程是高拉速、高質(zhì)量、高效率、高作業(yè)率、高溫鑄坯。陸著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，應(yīng)當(dāng)添加高經(jīng)濟(jì)效益(大幅度降成本)這一項(xiàng)最直接的指標(biāo)；另外，高自動(dòng)控制也提到日程上來了。目前，國內(nèi)的方坯高效連鑄(以150方為例)，應(yīng)在單流年產(chǎn)15萬噸~20萬噸合格普碳鋼鑄坯的水平、板坯應(yīng)在100萬-150萬噸合格鑄坯的水平。其鑄坯每噸的成本也在逐年降低。連鑄機(jī)的全程自動(dòng)控制水平也在逐年提高。
2．高效連鑄技術(shù)有哪些主要內(nèi)容?
答：高效連鑄技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)的整體技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效連鑄需要工藝、設(shè)備、生產(chǎn)組織和管理、物流管理、生產(chǎn)操作以及與之配套的煉鋼車間各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。主要技術(shù)內(nèi)容如下： (1)保證適宜的鋼水溫度、最佳的鋼水成分．并保證其穩(wěn)定性的連鑄相關(guān)配套技術(shù)。 (2)供應(yīng)清潔的鋼水和良好流動(dòng)性鋼水的連鑄相關(guān)技術(shù)。 (3)連鑄的關(guān)鍵技術(shù)—高冷卻強(qiáng)度的、導(dǎo)熱均勻的長壽結(jié)晶器總成(包括結(jié)晶器整體結(jié)構(gòu)、精密水套、導(dǎo)熱均勻的曲面銅管等等)。 (4)高精度、長壽的結(jié)晶器振動(dòng)裝置是高效連鑄關(guān)鍵技術(shù)之一，這其中包括振動(dòng)裝置硬件的優(yōu)化及結(jié)晶器振動(dòng)形式、振動(dòng)工藝參數(shù)的軟件優(yōu)化。 以往高效連鑄采用的半板簧、全板簧及高頻小振幅正弦波形起到了一定的正面效果。目前，中冶連鑄研制的新型串接式全板簧振動(dòng)裝置，其精度更高，整體剛度增強(qiáng)，壽命長，對(duì)促進(jìn)高效連鑄進(jìn)一步發(fā)展將起到重要作用。該裝置可采用液壓傳動(dòng)或機(jī)械傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)可增加正滑脫時(shí)間，提高保護(hù)渣用量，減小上振速度峰值，降低拉坯阻力，降低負(fù)滑脫時(shí)間，使振痕深度相應(yīng)減小。機(jī)械傳動(dòng)可以降低成本，更易于，推廣使用。 (5)保護(hù)渣技術(shù)。 眾所周知，保護(hù)渣與拉速相匹配，拉速提高后，保護(hù)渣黏度等指標(biāo)要相應(yīng)改進(jìn)，保證用量不減或在允許范圍內(nèi)減少，以保證鑄坯的高質(zhì)量。因此，連鑄高效化后必須有低黏度、低熔點(diǎn)、高熔化速度、大凝固系數(shù)的保護(hù)渣。保護(hù)渣技術(shù)是連鑄高效化的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。 (6)結(jié)晶器囂鋼水液面控制技術(shù)。 拉速越高，結(jié)晶器液面波動(dòng)越大。液面波動(dòng)大易產(chǎn)生卷渣及夾雜物造成鑄坯缺陷，因此液面穩(wěn)定越來越變得重要了。目前國內(nèi)自動(dòng)控制液面技術(shù)趨于成熟，可使液面穩(wěn)定在3mm左右。該技術(shù)對(duì)高效連鑄也是不可缺少的。 （7）二次冷卻的硬件及軟件技術(shù) 這也是高效連鑄中關(guān)鍵技術(shù)之—，其硬件要求盡量做到冷卻均勻(無障礙噴淋)且可方便調(diào)節(jié)。目前由于市場(chǎng)對(duì)合金鋼、品種鋼及普碳鋼質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)要求，新建連鑄機(jī)趨向于增大半徑，板坯趨向于弧形改造為直彎形連鑄機(jī)，其目的就是使從結(jié)晶器到二冷形成全方位的鑄坯對(duì)稱凝固或接近對(duì)稱凝固過程，以此獲得高質(zhì)量鑄坯。近年來板、方坯連鑄機(jī)二冷動(dòng)態(tài)自動(dòng)控制噴水冷卻有了較快發(fā)展，軟件的發(fā)展更具實(shí)用性、適用性，對(duì)各鋼種、不同拉速、不同溫度變化都可及時(shí)調(diào)整水量，以生產(chǎn)高質(zhì)量鑄坯。 (8)連續(xù)矯直技術(shù)。 根據(jù)鑄坯帶液芯矯直機(jī)理，選擇三次拋物線作為連鑄機(jī)弧形段和直線段的連續(xù)矯直曲線，在高效連鑄中起到了良好效果。目前又已傾向于采用輕壓下技術(shù)，以減小偏析、縮孔。提高鑄坯質(zhì)量。在小方坯中采用熱壓縮技術(shù)，以代替電磁攪拌技術(shù)、輕壓下技術(shù)，也取得滿意效果。 (9)其它技術(shù)：鑄坯支撐及強(qiáng)化冷卻技術(shù)、保護(hù)澆注技術(shù)、鋼包技術(shù)、中間包技術(shù)、電磁攪拌技術(shù)、自動(dòng)開澆技術(shù)、低溫澆注技術(shù)等。
3．高效連鑄對(duì)鋼水有哪些要求?
答：高效連鑄與普通連鑄相比對(duì)鋼水的要求更力嚴(yán)格；主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面： (1)溫度：與常規(guī)連鑄相比，高效連鑄鋼水在結(jié)晶器內(nèi)停留時(shí)間縮短1／3-1／4，為獲得同樣厚度的坯殼，除了進(jìn)—步強(qiáng)化結(jié)晶器冷卻能力外，保證低溫鋼液是必須的澆注條件，高的鋼水溫度還會(huì)加劇二次氧化及對(duì)包襯的腐蝕。過低的溫度也會(huì)引起質(zhì)量缺陷。低溫澆注并嚴(yán)格控制溫度是實(shí)現(xiàn)高效連鑄的前提。 (2)化學(xué)成分：高效連鑄要求嚴(yán)格控制鋼水的化學(xué)成分。如多爐連澆，各爐間含碳量的差別要求小于 0．02％，Mn／S比、S和P含量應(yīng)嚴(yán)格控制在要求的范圍內(nèi)。 (3)潔凈度：隨著市場(chǎng)對(duì)鋼質(zhì)量的要求越來越高，對(duì)鋼的潔凈度提出了更高的要求。如韓國浦項(xiàng)深沖鋼磷、硫、氧、氮、氫5大元素總含量已降至 0．008％。鋼水潔凈度不僅體現(xiàn)在冶煉方面，潔凈澆注即澆注過程中的鋼水保護(hù)也是實(shí)現(xiàn)高效連鑄的重要保證。
4．高效連鑄機(jī)有哪些結(jié)構(gòu)特征?
; g- Y/ j1 J# W& P% L2 d- ] 答：高效連鑄同傳統(tǒng)連鑄相比，其特點(diǎn)是高拉速、高質(zhì)量、高效率、高作業(yè)率、高溫鑄坯。高效連鑄機(jī)為了適應(yīng)高效連鑄的要求，具有如下結(jié)構(gòu)特征： (1)高效連鑄首先要有適合生產(chǎn)連鑄坯鋼種的最佳機(jī)型，即冶煉設(shè)備和鑄機(jī)的裝備水平要與實(shí)現(xiàn)高效連鑄的鋼種相匹配。 (2)拉速的提高使得連鑄機(jī)向著增大弧形半徑和立彎式機(jī)型的方向發(fā)展。 (3)主體設(shè)備要求長壽命，低故障率，可*，并能實(shí)現(xiàn)快速更換，事故快速處理。 (4)自動(dòng)化水平高，高效連鑄機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。
5．什么是潔凈鋼連鑄?相關(guān)的工藝措施失什么? / V" r6 s6 K, ~
答：高質(zhì)量連鑄坯的生產(chǎn)要求鋼水夾雜物的含量控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。在煉鋼---—精煉———連鑄工藝過程中，煉鋼和精煉是保證鋼水潔凈的基礎(chǔ)。同模鑄相比，由于連鑄的特殊條件，煉鋼和精煉后的潔凈鋼水獲得夾雜物含量極低的潔凈鑄坯比模鑄存在更大的困難。如何保證鋼水的潔凈，獲得潔凈鑄坯，這就是潔凈鋼連鑄技術(shù)。潔凈鋼連鑄相關(guān)的工藝措施是： (1)無氧化保護(hù)澆注：連鑄澆鑄時(shí)間長，鋼液暴露于空氣中的面積大，從而大大增加了鋼液二次氧化的可能性。無氧化保護(hù)澆注技術(shù)包括五個(gè)方面的內(nèi)容。 ①大包內(nèi)鋼水的保護(hù)；②大包至中間罐鋼水的保護(hù)；③中間罐內(nèi)鋼水的保護(hù)；④中間罐至結(jié)晶器鋼水的保護(hù)；⑤結(jié)晶器內(nèi)鋼水的保護(hù)。其中大包、中間罐和結(jié)晶器內(nèi)鋼水的保護(hù)分別采用鋼水覆蓋劑和結(jié)晶器保護(hù)渣，大包至中間罐鋼流使用保護(hù)套管法、高壓廂法或氣幕法，中間罐至結(jié)晶器鋼流采用浸入式水口進(jìn)行保護(hù)澆注。 (2)中間罐夾雜物分離技術(shù)：在中間罐內(nèi)設(shè)置各種形式的擋渣墻、壩，設(shè)過濾網(wǎng)等使夾雜物上浮分離、過濾。
0 a! R! N/ P- O$ ^! A" z6．爐外精煉對(duì)連鑄的作用是什么? x; ]2 I2 U$ Z# ]( K. s
答：爐外精煉可使連鑄鋼水溫度和化學(xué)成分均勻化，根據(jù)需要調(diào)整鋼水溫度，調(diào)整鋼水成分，去除有害元素，降低鋼水中的含氣量，改變鋼中夾雜物形態(tài)和組成，潔凈鋼水，尤其是保證大型夾雜物不超標(biāo)，改善鋼水流動(dòng)性。爐外精煉設(shè)備還可以起到協(xié)調(diào)連鑄與煉鋼之間生產(chǎn)節(jié)奏的作用，使生產(chǎn)流暢順行。 # |! J7 U1 f& V
7．為什么高效連鑄特別強(qiáng)調(diào)要保證澆注鋼水溫度? " |' I, e- d0 E3 D p4 I( {/ m
答：適宜的鋼水溫度(不同的鋼種有不同的溫度要求)可使高效連鑄生產(chǎn)獲得高質(zhì)量的鑄坯，而鋼水過熱度提高，鋼坯坯殼減薄，鋼水易于二次氧化，夾雜物增多，耐材嚴(yán)重沖蝕，易出現(xiàn)鼓肚、漏鋼、柱狀晶發(fā)達(dá)、中心偏析嚴(yán)重、縮孔嚴(yán)重等一系列問題。高效連鑄的生產(chǎn)實(shí)踐和理論都得出了相同結(jié)論，即低溫澆鑄是提高拉速及改善鑄坯質(zhì)量的重要手段之一。當(dāng)然，溫度低要有界限，溫度過低會(huì)出現(xiàn)鋼水流動(dòng)性差、水口凍結(jié)、夾雜物難以上浮等問題所以高效連鑄特別強(qiáng)調(diào)要保證澆注鋼水溫度，即鋼水澆注溫度均勻穩(wěn)定地保證在規(guī)定的范圍內(nèi)。
* G7 ~5 X7 Y9 ]$ j0 @ r$ A8.高效連鑄機(jī)的鋼包支撐裝置有何特點(diǎn)? 6 ^1 s, i! ~- a( ]
答：高效連鑄機(jī)的鋼包支撐無論是回轉(zhuǎn)臺(tái)還是三包位行走小車，都應(yīng)該做到換包快捷，易于上水口，易于阻擋下渣，最好能配有耐用的動(dòng)態(tài)稱重裝置，以適合多爐連澆、保護(hù)澆鑄等高效連鑄的基本要求。 7 e- F' {4 a1 R1 }! d
9．高效連鑄機(jī)對(duì)中間包的要求是什么? s! Y! L- o x7 a0 Y
答：高效連鑄機(jī)對(duì)中間包的要求是：(1)中間包容量大，鋼水液面深度要保證足夠的夾雜物上浮時(shí)間。目前，年產(chǎn)60萬噸的4機(jī)4流高效方坯連鑄機(jī)中間包容量可達(dá)25噸、液面溢流標(biāo)高900mm。 (2)中間包要有最佳溫度場(chǎng)及熱流分布(通過內(nèi)腔形狀，壩、擋墻等方法獲取)，以達(dá)到各水口之間的溫度盡可能的均勻，即外側(cè)水口與內(nèi)側(cè)水口溫度差在±3℃為好。 (3)高效連鑄由于連澆爐數(shù)高，要求中間包外殼體及底部不變形，爐襯經(jīng)久耐用，最好是整體噴涂。耐材不易腐蝕脫落污染鋼水，尤其水口要經(jīng)久耐用，最好配置水口快速更換裝置。 ( v! |/ w0 S- R
10．高效連鑄機(jī)對(duì)中間包車的要求是什么?
9 B9 {8 i0 A- @8 v& m8 p- E- m) H 答：高效連鑄機(jī)作業(yè)率高，因此要求中間包車的事故率要低。中間包車的升降系統(tǒng)要可*耐用，升降平穩(wěn)，以適應(yīng)保護(hù)澆鑄的要求。稱重裝置尤其應(yīng)可*，使用壽命長，保證監(jiān)控中間包液面高度，使中間包液面穩(wěn)定，波動(dòng)小，滿足高效連鑄的需要。中間包車的橫向移動(dòng)要平穩(wěn)精確，保證水口與結(jié)晶器的準(zhǔn)確對(duì)位。目前小方坯上多采用高低腿門式中間包車，這種中間包車易于操作，采用液壓驅(qū)動(dòng)，更快捷、平穩(wěn)。 " D* U. W! e# _& J! F
18.什么是“凸形”結(jié)晶器?
: ~* {/ u( T6 L' l7 M4 t6 D# O 答：“凸形”結(jié)晶器是康卡斯特公司推出的一種高效方坯結(jié)晶器技術(shù)，又名Convex結(jié)晶器。它的基本特征是：結(jié)晶器上部內(nèi)腔銅壁面向外凸出而不是平的，即上口內(nèi)圓角大于90°,往下沿整個(gè)結(jié)晶器長度方向上逐漸變?yōu)槠矫妫粗零~管出口處內(nèi)圓角又恢復(fù)到90°角,康卡斯特公司認(rèn)為：上部凸面區(qū)傳熱效率高，角部氣隙小，能使坯殼與結(jié)晶器盡量可能保持良好接觸，坯殼向下運(yùn)行時(shí)，逐漸冷卻收縮并自然過渡到平面段。結(jié)晶器下部壁面呈平面正好適應(yīng)了坯殼本身的自然收縮，使結(jié)晶器傳熱效率大為改善。
0 \# x: K) T; Z, z. V) H19．什么是自適應(yīng)結(jié)晶器? ! w. ~6 v$ J/ [
答：自適應(yīng)結(jié)晶器是達(dá)涅利(Danieli)公司開發(fā)的一種高效方坯結(jié)晶器，又稱Danam結(jié)晶器。其具體做法如下；采用薄型銅管，加大并調(diào)節(jié)結(jié)晶器冷卻水壓，使薄銅壁緊粘坯殼以消除氣隙，實(shí)現(xiàn)高拉速。在Danam結(jié)晶器里，通過調(diào)節(jié)水壓，使其上部對(duì)鑄坯側(cè)面和角部采取不同的橫向冷卻，來控制氣隙的形成，確保坯殼均勻凝固。 * y( k: s% n2 E8 t& f- j+ J# i
20．什么是“鉆石”結(jié)晶器? 1 F9 r/ B/ n# G3 L
答：“鉆石”結(jié)晶器是VAI公司推出一種高效方坯結(jié)晶器，又稱DIAMOND。VAI采用的技術(shù)解決辦法如下：VAI認(rèn)為提高拉速，坯殼在結(jié)晶器內(nèi)生長的均勻性和增加坯殼厚度很重要，解決結(jié)晶器內(nèi)坯殼生長均勻性問題，其本質(zhì)就是如何降低結(jié)晶器內(nèi)氣隙熱阻。VAI 采用比常規(guī)拋物線錐度大一些的新拋物線形錐度，提高整個(gè)結(jié)晶器長度上坯殼與結(jié)晶器的接觸性，方便坯殼在結(jié)晶器內(nèi)均勻生長。增加坯殼厚度的有效辦法是延長結(jié)晶器長度，增加結(jié)晶器中鑄坯質(zhì)點(diǎn)在結(jié)晶器內(nèi)的生長時(shí)間。VAI經(jīng)過計(jì)算，認(rèn)為銅管延長至1000mm長較好。采用過大的拋物線錐度和延長銅管至100mm后，會(huì)使結(jié)晶下部摩擦力增加很大，不利于拉坯。VAI通過研究，發(fā)現(xiàn)摩擦力過分增大的壓力峰值出現(xiàn)在結(jié)晶器下部四角邊沿區(qū)域。為了減小摩擦力，VAI采用從距結(jié)晶器頂部300～400mm處開始，一直到下口為直結(jié)晶器角部區(qū)域沒有錐度，而且愈往下角部無錐度區(qū)域也增大。這種方法既確保了結(jié)晶器內(nèi)坯殼的均勻生長，又有效防止了結(jié)晶器中尤其下部摩擦力的過分增大。VAI認(rèn)為由于結(jié)晶器角部區(qū)域?yàn)槎S熱傳遞，因此在這個(gè)區(qū)域中小方坯角部區(qū)域的直接接觸沒有絕對(duì)必要，因?yàn)檫@個(gè)區(qū)域中的坯殼總能充分生長。 1 y2 e( _& D0 a" J4 e
21． 什么是壓力水膜結(jié)晶器? 9 ~* `0 t6 Q( ]1 b" z
答：壓力水膜結(jié)晶器是比利時(shí)冶金研究中心(CRM)和阿貝德廠(Arbed)聯(lián)合開發(fā)的一種高效結(jié)晶器技術(shù)。具體做法如下：在結(jié)晶器下口固定有四塊鋼板，水從每塊鋼板上加工的狹縫噴射出來，鋼板與結(jié)晶器面成直線放置，并與鑄坯表面間留有小間隙，間隙使高速流動(dòng)著的水充滿并形成一層水膜。鋼板上的狹縫向下傾斜，使得從中流出來的水能朝下流動(dòng)。水膜既起強(qiáng)冷作用，又起支撐鑄坯作用，這就是壓力水膜結(jié)晶器。 * r9 ~7 Y; q& s$ x! s: D$ r
22．什么是曲面結(jié)晶器? : y. B6 a9 `) P: ]3 y+ s& W- O# m8 v
答：曲面結(jié)晶器是中冶連鑄開發(fā)的一種高效方坯結(jié)晶器技術(shù)。該技術(shù)是從傳熱角度，根據(jù)氣隙產(chǎn)生的主要原因，通過對(duì)結(jié)晶器熱變形和小方坯收縮的分析開發(fā)出來的。其基本特征如下：該結(jié)晶器從軸向看由三部分組成。上口部分軸向和橫向具有變化的錐度，且橫向中間往外凸；中間部分軸向具有變化錐度，橫向?yàn)檎叫危怀隹诓糠州S向和橫向具有變化的錐度，橫向中間往內(nèi)凹，以補(bǔ)償由結(jié)晶器熱變形和小方坯收縮產(chǎn)生的氣隙，并降低出口部角部區(qū)域摩擦力，使坯殼在結(jié)晶器內(nèi)均勻、快速生長，從而獲得高拉速，改善鑄坯質(zhì)量。
' t0 U* t7 q+ x+ G5 ~. e4 `$ b23．高效方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器銅管內(nèi)腔形狀是根據(jù)什么原則設(shè)計(jì)的?
' a6 ]& `' H* P2 |答：高效方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器銅管內(nèi)腔形狀是根據(jù)連鑄方坯的凝固特征設(shè)計(jì)的。主要考慮了兩個(gè)方面：一是在彎月面附近，由于熱流密度大，熱量集中，結(jié)晶器銅管受熱變形量。二是鑄坯在凝固過程中的坯殼收縮。設(shè)計(jì)的原則是結(jié)晶器銅管內(nèi)腔形狀與凝固坯殼收縮規(guī)律相一致，減少氣隙熱阻。
k0 ? ?+ t9 ~8 g& @# J; u24．什么是精制銅水套技術(shù)?
" g% w6 D: n5 G$ j$ `答：研究發(fā)現(xiàn)方坯連鑄結(jié)晶器銅管外壁四周的冷卻水流速不均勻，會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶器銅管上的一個(gè)或多個(gè)壁面比其它壁面溫度高，引起結(jié)晶器銅管熱變形，嚴(yán)重影響鑄坯質(zhì)量和連鑄生產(chǎn)。因此，水套與結(jié)晶器銅管之間的間隙均勻性非常重要，生產(chǎn)中要絕對(duì)保證結(jié)晶器銅管的外部尺寸和水套的內(nèi)部尺寸之間保持精密公差。如水縫為4．8mm，當(dāng)間隙相差僅1mm就會(huì)導(dǎo)致冷卻水速變化20％，因此采用窄水縫技術(shù)的結(jié)晶器，就要配有精度要求非常高的水套，否則還不如采用寬水縫技術(shù)的結(jié)晶器。另外，通過對(duì)水套的研究還發(fā)現(xiàn)：在水套與法蘭焊接處，由于焊接變形，水套發(fā)生鼓肚，使此處冷卻水流速局部降低，導(dǎo)致與此對(duì)應(yīng)處的結(jié)晶器銅管表面溫度顯著提高，也影響鑄坯質(zhì)量和連鑄生產(chǎn)。目前，國內(nèi)使用的水套絕大部分為先數(shù)控銑后，再拼裝焊接在一起，或經(jīng)簡(jiǎn)單分塊沖壓后再焊接在一起。因此，這類水套并不能保證真正意義上的高效連鑄生產(chǎn)。 綜上所述，要從真正意義上解決高效連鑄核心問題，其中之一就是要很好地解決水套內(nèi)腔形狀和尺寸精度控制問題。目前鋼廠大量使用的結(jié)晶器銅管幾乎都是擠壓成型技術(shù)生產(chǎn)的，銅管內(nèi)、外形及其尺寸控制已達(dá)到很高精度。如果能采用銅管生產(chǎn)技術(shù)來生產(chǎn)水套，這個(gè)問題就好辦了，但前提要解決好用銅管生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)出來的銅水套與水套法蘭連接裝配問題。因?yàn)樗追ㄌm一般為鋼件，如果鋼與銅焊接在一起又會(huì)引起銅水套變形，而且銅與鋼的焊接技術(shù)也不好掌握。中冶連鑄科研人員巧妙地解決了這道難題。他們不用焊接，而是用簡(jiǎn)單純機(jī)械加工和一般機(jī)械裝配方法，就能完成法蘭與銅水套之間的連接難題，這就是精制銅水套技術(shù)，是我國的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。該項(xiàng)技術(shù)已成功應(yīng)用在宣鋼、浦鋼、承鋼、酒鋼等鋼廠的連鑄生產(chǎn)中，也是中冶連鑄公司的國家專利技術(shù)。 % q2 T: Z+ H/ {' |6 c
25.高效連鑄結(jié)晶器銅管材質(zhì)的主要特征是什么？ 0 b1 g( D7 P. L6 ^' k1 O: c5 T# u* `
答：高效連鑄結(jié)晶器材質(zhì)的要求是導(dǎo)熱性好，再結(jié)晶溫度高，抗熱疲勞，強(qiáng)度高，耐磨性好，使用壽命長，高效連鑄結(jié)晶器銅管材質(zhì)的主要特征是銅管材質(zhì)上述性能的綜合性能最優(yōu)。
" `& X5 P# l: @, n+ D% J/ o8 O26.什么是人工附加氣隙結(jié)晶器？有什么特點(diǎn)？ 3 _: t* e7 O) o, H }+ C4 w: s
答：人工附加氣隙結(jié)晶器是新日本制鐵株式會(huì)社開發(fā)的一種高效方坯結(jié)晶器技術(shù)，又稱X---MOLD。傳統(tǒng)結(jié)晶器中熱流量沿結(jié)晶器軸向分布極不均勻，在彎月面處最大，在結(jié)晶器下部熱流量顯著下降，這也是傳統(tǒng)結(jié)晶器難以大幅提高連鑄拉速的障礙。新日本株式會(huì)社認(rèn)為：能不能找到抑制彎月面處的大量熱流量，并使其向結(jié)晶器中下部轉(zhuǎn)移的方法，實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器內(nèi)熱流量沿結(jié)晶器軸向分布近似恒定，是解決結(jié)晶器高拉速的關(guān)鍵所在。新日本制鐵株式會(huì)社采取二條措施解決上述問題。首先在彎月面附近人為培養(yǎng)人工氣隙，使該區(qū)域熱流下降；另外，銅管錐度采用拋物線錐度，以提高結(jié)晶器中下部熱流。培養(yǎng)人工氣隙的具體措施是在彎月面區(qū)域采取機(jī)械加工方法來實(shí)現(xiàn)。控制熱流的傳遞。實(shí)踐證明該種結(jié)晶器非常適合品種鋼生產(chǎn)。 3 D6 \; O; |, i1 T$ ~8 a
27.什么是熱頂結(jié)晶器？ ( _* g. {1 c2 N; ]4 E5 o) |
答：鑄坯表面質(zhì)量很大程度上取決于彎月面處初生坯殼的均勻性，而初生坯亮的均勻性決定于彎月面處的熱流密度和傳熱的均勻性。熱流密度大，初生坯殼增長太快，會(huì)增加振痕深度，同時(shí)使坯殼提前收縮，增強(qiáng)了坯殼厚度的不均勻性。局部產(chǎn)生凹陷，組織粗化，產(chǎn)生明顯的裂紋敏感性。為此，在結(jié)晶器彎月面區(qū)域鑲嵌低導(dǎo)熱材料，以減少熱流密度，延緩坯殼收縮，即熱頂結(jié)晶器。 試驗(yàn)表明，澆注低碳鋼時(shí)拉速為1．3m／min，彎月面處的熱流密度：普通結(jié)晶器2MW／m2，熱頂結(jié)晶器0．5MW／m2。采用熱頂結(jié)晶器熱流減少了75％，振痕減少了30％，表面質(zhì)量得到明顯改善。 28.爆炸成型的結(jié)晶器銅管有何特點(diǎn)？ 答：帶錐度的結(jié)晶器銅管可以采用仿型加工或帶內(nèi)芯和外模的壓力成型方法制造，仿型加工會(huì)破壞銅的組織結(jié)構(gòu)，影響使用壽命，加工復(fù)雜錐度需要特殊的加工設(shè)備，提高了制造成本。壓力成型會(huì)產(chǎn)生較大的切頭切尾，銅的收得率低。爆炸成型的結(jié)晶器銅管可以制成多錐度及內(nèi)腔的小園角，尤其有利于報(bào)廢的舊結(jié)晶器得到修復(fù)。
0 \3 A* ?4 u6 Z) S0 p+ w29.爆炸成型的結(jié)晶器水套有何特點(diǎn)？
. C0 s4 k K; J答：隨著高效連鑄的發(fā)展，高效窄縫水套式結(jié)晶器在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。窄縫水套式結(jié)晶器對(duì)導(dǎo)流水套的精度和形式提出了很高的要求。結(jié)晶器四側(cè)水縫的偏差會(huì)對(duì)水流速帶來很大的影響，造成四側(cè)冷卻不均勻。加工結(jié)晶器水套采用機(jī)加工后焊接以及整體擠壓后焊接的方法都難以完全消除焊縫的影響。爆炸成型的結(jié)晶器水套具有無焊縫加工，制造精度高等特點(diǎn)。國外的不銹鋼水套多采用爆炸成型工藝制作。 0 F) {/ m( o3 R( S' n
30．什么是噴淋式結(jié)晶器?有何特點(diǎn)?
5 s7 F1 H; a# W答：噴淋式結(jié)晶器是將管式結(jié)晶器隔離水縫改為噴淋水冷卻，即由噴嘴噴出的噴淋水直接噴到結(jié)晶器銅管上實(shí)現(xiàn)冷卻。冷卻效率高，有較顯著的節(jié)水效果。噴淋式結(jié)晶器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)密封要求低，避免了水縫結(jié)晶器銅管角部冷卻強(qiáng)度不可調(diào)、冷卻強(qiáng)度相對(duì)較弱、溫度分布不均勻等問題。噴淋式結(jié)晶器在小方坯連鑄機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。理論上講，噴淋式結(jié)晶器可使用一般的冷卻水，但在生產(chǎn)實(shí)際中出現(xiàn)的結(jié)垢、噴嘴堵塞等問題導(dǎo)致的事故影響了噴淋式結(jié)晶器的使用。
. ^+ x7 g# b0 ^6 O. u$ Y4 W5 c31．什么是“水縫式”結(jié)晶器?有何特點(diǎn)?
& }" M: J" O1 [$ g; V! L. e答：“水縫式”結(jié)晶器與噴淋式結(jié)晶器都屬于管式結(jié)晶器。“水縫式”結(jié)晶器在結(jié)晶器銅管外加一水套管，由結(jié)晶器銅管與水套管之間形成的水縫通水冷卻。“水縫式”結(jié)晶器使用穩(wěn)定，不易發(fā)生堵塞。目前高效連鑄普遍使用水縫小于4mm的窄水縫結(jié)晶器，提高冷卻水的流速，配合拋物線錐度銅管，取得了很好的效果。
1 f* y f$ X1 W7 k4 Y1 s32．什么是板坯在線調(diào)寬結(jié)晶器? % P2 Z! m5 z# C
答：為了適應(yīng)生產(chǎn)多種規(guī)格鑄坯的需要，縮短更換結(jié)晶器的時(shí)間，結(jié)晶器調(diào)寬可以在線調(diào)節(jié)。板坯在線調(diào)寬結(jié)晶器即是結(jié)晶器的兩個(gè)窄邊可以多次分小步向內(nèi)或向外移動(dòng)，直至調(diào)到預(yù)定的寬度，在生產(chǎn)過 程中完成對(duì)結(jié)晶器寬度的調(diào)整。 $ v" f4 J! R. |
33．結(jié)晶器為什么要在線調(diào)寬?
' M$ ~9 E) u. [1 O0 N答：為了生產(chǎn)多種規(guī)格鑄坯，結(jié)晶器寬度要進(jìn)行改變。結(jié)晶器在線調(diào)寬可以連續(xù)澆鑄出不同寬度尺寸的鑄坯，節(jié)省了停機(jī)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率；可減少鑄坯切頭切尾的損耗，提高收得率；可澆鑄相近成分的鋼水而不需停機(jī)。 34．高效連鑄為什么要實(shí)行結(jié)晶器液面控制?
: p# x! {0 d A0 i4 U5 q. t答：結(jié)晶器液面控制最基本的作用是避免結(jié)晶器的溢流和拉空。理論和生產(chǎn)實(shí)踐表明，鋼坯的許多缺陷都與結(jié)晶器鋼水液面波動(dòng)有關(guān)，高效連鑄拉速提高，對(duì)結(jié)晶器鋼水液面波動(dòng)要求更高。鋼水液面波動(dòng)會(huì)引起坯殼厚度不均勻，影響鑄坯質(zhì)量甚至發(fā)生漏鋼，液面波動(dòng)還會(huì)使振痕加深，出現(xiàn)卷渣等。因此，高效連鑄特別要實(shí)行結(jié)晶器液面控制。
/ }/ r! |: R( q) i6 a7 ]35．結(jié)晶器液面檢測(cè)常用的方法有哪些? ' q& [/ p* W+ ~5 m2 c8 ]7 z, d4 t$ ^
答：結(jié)晶器液面檢測(cè)常用的方法有：電渦流法、電磁感應(yīng)法、熱電偶法、紅外線法、放射源法等。當(dāng)前采用最多的方法是鈷60或銫137放射源檢測(cè)法。
: F5 H2 V( N. a& w36．結(jié)晶器為什么要振動(dòng)，高效連鑄對(duì)結(jié)晶器振動(dòng)有什么特殊要求? 5 s( B# k; A" B+ Q
答：結(jié)晶器實(shí)施有規(guī)律的往復(fù)振動(dòng)，可以防止拉坯時(shí)坯殼與結(jié)晶器黏結(jié)，同時(shí)獲得良好的鑄坯質(zhì)量。結(jié)晶器向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，減少新生的坯殼與結(jié)晶器壁產(chǎn)生黏結(jié)，以防止坯殼受到較大的應(yīng)力，減少鑄坯表面出現(xiàn)裂紋；而結(jié)晶器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，借助結(jié)晶器壁與坯殼的摩擦，在坯殼上施加一定的壓力，愈合結(jié)晶器上升時(shí)拉出的裂痕。高效連鑄對(duì)結(jié)晶器振動(dòng)要求高頻，小振幅，負(fù)滑脫時(shí)間不易太長，正滑脫時(shí)間里振動(dòng)速度與拉速之差減小，合適的結(jié)晶器超前量。
37．什么是結(jié)晶器超前量?
+ I: c* S! P. r K+ G. O+ k答：結(jié)晶器超前量指負(fù)滑脫時(shí)間里結(jié)晶器行程超過鑄坯的那段距離。研究認(rèn)為，結(jié)晶器超前量取3—4mm較合適。一方面，結(jié)晶器超前量應(yīng)足夠大，以確保坯殼在鋼液面處能與結(jié)晶器較好地分離。防止粘結(jié)；另一方面，結(jié)晶器超前量也不能太大，否則會(huì)產(chǎn)生深的、不均勻的振痕。 j; h* }) {. |( l3 Q
38．什么是負(fù)滑脫量? $ ^; I1 N( h0 e2 F) V8 R$ a
答：在結(jié)晶器下振速度大于拉坯速度時(shí)，稱為“負(fù)滑脫。負(fù)滑脫量的定義為： a=(Vmax一V拉)／V拉X100％ 式中 a—負(fù)滑脫量％， Vmax—結(jié)晶器下振時(shí)最大速度，m／min； V拉—拉坯速度，m／min。負(fù)滑脫能幫助“脫模”，有利于拉裂坯殼的愈合。 * \9 M3 B4 i8 @* }
39．什么是結(jié)晶器非正弦振動(dòng)?有什么優(yōu)點(diǎn)?
8 B( w1 Q& n( d7 _, F" ?答：結(jié)晶器非正弦振動(dòng)是結(jié)晶器在振動(dòng)時(shí)，其位移量在與正弦振動(dòng)相同值的前提下，使結(jié)晶器上升具有比下降時(shí)間更長的的振動(dòng)波形。拉速越高，保護(hù)渣的消耗量越低，潤滑效果越差；尤其在結(jié)晶器液面附近發(fā)生漏鋼的危險(xiǎn)就越大。如何能提高彎月液面下鑄坯與結(jié)晶器的潤滑就成為突出的問題。結(jié)晶器非正弦振動(dòng)波形使正滑脫時(shí)間增長，負(fù)滑脫時(shí)間減少，減小拉坯阻力，增加保護(hù)渣的消耗量，增加鑄坯與結(jié)晶器的潤滑減少漏鋼。
+ A+ v, b9 b# J7 a9 s9 S6 ~40．結(jié)晶器非正弦振動(dòng)是如何實(shí)現(xiàn)的? ( x5 V. b) |% @9 F" B
答：實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器非正弦振動(dòng)最常用的方法是通過液壓伺服系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)在線調(diào)節(jié)振幅和頻率，按工藝要求設(shè)定波形。液壓伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器非正弦振動(dòng)精度比較高，在生產(chǎn)實(shí)踐中得到了很好的應(yīng)用，但設(shè)備成本比較高。采用機(jī)械方法也可以實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器非正弦振動(dòng)，國內(nèi)已有開發(fā)使用機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器非正弦振動(dòng)的裝置。據(jù)報(bào)道，國外已開發(fā)使用了用數(shù)字液壓缸代替液壓伺服系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器非正弦振動(dòng)，大大降低了成本，具有廣闊的市場(chǎng)前景。 41．什么是板簧式結(jié)晶器振動(dòng)系統(tǒng)?有什么優(yōu)點(diǎn)? . G" y; _" `/ {; _* q, ~+ M, A
答：傳統(tǒng)的結(jié)晶器振動(dòng)系統(tǒng)多采用四偏心型和短臂四連桿型機(jī)構(gòu)，一般認(rèn)為這種機(jī)構(gòu)存在導(dǎo)向設(shè)計(jì)上的缺陷，即由于磨損而產(chǎn)生不可控制的運(yùn)動(dòng)偏差。因此，出現(xiàn)了柔性體結(jié)晶器振動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)—板簧式結(jié)晶器振動(dòng)系統(tǒng)。將四連桿型機(jī)構(gòu)的上臂用彈簧鋼板代替的振動(dòng)系統(tǒng)稱做半板簧式結(jié)晶器振動(dòng)裝置，四連桿型機(jī)構(gòu)全部用彈簧鋼板代替的振動(dòng)系統(tǒng)稱做全板簧式結(jié)晶器振動(dòng)裝置。板簧式結(jié)晶器振動(dòng)系統(tǒng)由于是無軸承的振動(dòng)機(jī)構(gòu)，基本無磨損，具有使用性能穩(wěn)定、運(yùn)動(dòng)精度高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。目前，國內(nèi)已出現(xiàn)新一代全板簧振動(dòng)裝置，其整體剛度增強(qiáng)、精度更高。
44．什么是潔凈器保護(hù)渣技術(shù)?連鑄保護(hù)渣的主要作用是什么? + k1 ~4 C+ K% y- o0 ^ h
答：隨著高效連鑄的發(fā)展，原有保護(hù)渣已滿足不了使用要求。高效連鑄采用的保護(hù)渣必須是低黏度、低熔點(diǎn)、高熔化速度、大凝固系數(shù)的新型保護(hù)渣；為此，人們需要研究、探討、開發(fā)新型的保護(hù)渣。保護(hù)渣的專業(yè)化生產(chǎn)、系列化供應(yīng)已成為連鑄生產(chǎn)的當(dāng)務(wù)之急。對(duì)保護(hù)渣物化性能的改進(jìn)是實(shí)現(xiàn)高效連鑄的又一關(guān)鍵技術(shù)。 保護(hù)渣的作用有以下幾方面： (1)絕熱保溫防止散熱； (2)隔開空氣防止鋼水二次氧化，保證鋼的質(zhì)量； (3)吸收溶解從鋼水中上浮到鋼渣界面的夾雜物； (4)結(jié)晶器壁與凝固殼之間有一層渣膜起潤滑作用，減少拉坯阻力，從而可以防止凝殼與結(jié)晶器壁的黏結(jié)。 (5)充填坯殼與結(jié)晶器之間的氣隙，改善結(jié)晶器傳熱。 (6)高效連鑄由于拉速高、保護(hù)渣用量減少；因此要求保護(hù)渣具有更易流入氣隙間形成潤滑膜層的性能，以保證足夠保護(hù)渣消耗量。
& e5 ]8 t8 ~: |6 r0 ], {& m8 s5 r45.連鑄保護(hù)渣的基本物理、化學(xué)特性是什么?
0 U8 ~1 [$ @( w( F, u- |% S, t答：保護(hù)渣的基本物理、化學(xué)性能是測(cè)定渣子的理化指標(biāo)，它主要包括以下幾項(xiàng)： (1)化學(xué)成分，各牌號(hào)的保護(hù)渣一般由三部分物料組成，一是基料部分，二是輔助材料，三是熔速調(diào)節(jié)劑。它們都有定量的配比，對(duì)特殊要求按特殊的配比配制。 (2)熔化溫度：將成品渣粉制成規(guī)定的中φ3x 3mm的試樣，在專門儀器上把試樣加熱到圓柱體邊為半球形的溫度，定義達(dá)到半球點(diǎn)的溫度叫熔化溫度。通常將保護(hù)渣的熔點(diǎn)溫度控制在1200℃以下。 (3)黏度：它表示渣粉熔化成液體的流動(dòng)性能。黏度直接影響到熔渣吸收氧化物夾雜的速度和潤滑鑄坯的效果。黏度的測(cè)量是用扭擺黏度計(jì)或旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)定1300℃渣子的黏度來比較不同渣子的流動(dòng)性。 (4)熔化速度：它衡量渣子熔化過程的快，慢。熔速可用標(biāo)準(zhǔn)試樣在規(guī)定溫度下完全熔化或液化所需要的時(shí)間來表示。 (5)鋪展性：它表示粉渣加到鋼液面上的覆蓋能力和覆蓋的均勻性，可以用一定容積內(nèi)的保護(hù)渣粉從規(guī)定高度下流到平板上鋪散的面積來衡量。 (6)水分：保護(hù)渣粉容易吸潮，吸附水量超過規(guī)定會(huì)使渣粉結(jié)團(tuán)影響使用效果。 46．高效保護(hù)渣有何技術(shù)特點(diǎn)? 為了滿足高效連鑄，保護(hù)渣必須符合下列要求： (1)在高拉速或拉速變化較大時(shí)，能保持足夠的消耗量，避免發(fā)生黏結(jié)漏鋼。 (2)結(jié)晶器與坯殼之間形成厚度適宜且分布均勻的渣膜，以降低摩擦力，促進(jìn)傳熱，使坯殼快速均勻地生長。 (3)具有適當(dāng)?shù)娜墼鼘雍穸龋乐垢呃贂r(shí)熔渣供應(yīng)不足。 {4}要有良好的溶解、吸收夾雜物的能為，并在吸收夾雜物以后，仍能保持穩(wěn)定的使用性能。 因此，高效連鑄用保護(hù)渣應(yīng)具有低黏度、低熔點(diǎn)、高熔化速度和良好的吸收夾雜物性能。 * A$ F0 x! Y2 N8 y H1 |+ D
47．電磁攪拌技術(shù)在連鑄中是如何應(yīng)用的?
Y. o" B) m2 D( b6 G- o答：在連鑄生產(chǎn)中應(yīng)用電磁攪拌技術(shù)有助于提高鋼水的純凈度，減少偏析、縮孔，改善鑄坯凝固結(jié)構(gòu)，能提高鑄坯的表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量。 電磁攪拌的原理是當(dāng)磁場(chǎng)以一定速度切割鋼液時(shí)，鋼液中產(chǎn)生感應(yīng)電流。載流鋼水與磁場(chǎng)的相互作用力產(chǎn)生電磁力，從而驅(qū)動(dòng)鋼水運(yùn)動(dòng)。 按感應(yīng)方式可分為旋轉(zhuǎn)攪拌、直線攪拌、螺旋攪拌。 通常電磁攪拌安放在三個(gè)位置上：1.結(jié)晶器銅管四周與結(jié)晶器外殼之間，稱為M—EMS電磁攪拌器；2．結(jié)晶器出口附近，稱為S—EMS電磁攪拌器；3．凝固末端也就是二冷段后1／4至1／3處，稱為F—EMS攪拌器。 應(yīng)用M—EMS的作用是在鑄坯凝固初期攪拌鋼水運(yùn)動(dòng)，可均勻溫度、消除過熱、析出氣體及促使夾雜物上浮；形成較寬的細(xì)小等軸晶帶，并能使鑄坯獲得良好的表面質(zhì)量。 應(yīng)用S—EMS的作用是改善凝固過程來獲得中心較寬的等軸晶帶。 應(yīng)用F—EMS的作用是改善鑄坯的中心偏析,攪拌固液兩相區(qū)，使心部偏析金屬趨于均勻，同時(shí)產(chǎn)生較多的結(jié)晶核，這樣能擴(kuò)大等軸晶區(qū)，細(xì)化晶粒，對(duì)一些高碳鋼而言是非常重要的。通過歷年來的實(shí)踐，人們根據(jù)工藝質(zhì)‘量要求分別可將三種電磁攪拌進(jìn)行幾種組合。
$ H" S8 z. ~3 q: u1 m3 G48.高效連鑄對(duì)結(jié)晶器下方鑄坯支撐有什么特殊要求？
& w7 u2 T0 ~) [+ o4 g答：高效連鑄的核心技術(shù)是高速澆鑄，澆鑄速度的提高使得結(jié)晶器下方出口處鑄坯坯殼厚度減薄，對(duì)結(jié)晶器下方鑄坯有效支撐和強(qiáng)化冷卻是高效連鑄防止鼓肚、裂紋、提高坯殼強(qiáng)度和減少漏鋼的主要保證之一。板坯采用格柵，方坯采用水幕強(qiáng)冷等都是出于這種考慮。 板坯輥系在拉速提高的前提下，需要合理：地選擇輥徑的尺寸、材料及合理的結(jié)構(gòu)。輥系的排列密疏要合理，留出合適的冷卻空間；要采用連續(xù)矯直和輕壓下等先進(jìn)技術(shù)，保證在高拉速的條件下，減少鑄坯的內(nèi)部和外部缺陷，減少外形缺陷，確保鑄坯的高質(zhì)量。
1 Z3 W( o0 S0 ^. l49．二次冷卻與鑄坯質(zhì)量有什么關(guān)系?
. l1 ]" z1 Q# i, i. L$ [2 v, Z m答：經(jīng)過二次冷卻的鑄坯，易存在表面 缺陷、內(nèi)部缺陷和形狀缺陷，它影響了鑄坯的質(zhì)量。 通常表面缺陷起源于結(jié)晶器，內(nèi)部缺陷也起源于結(jié)晶器，在連鑄界已成共識(shí)。但二次冷卻區(qū)若軟硬件配置不合理，將進(jìn)一步擴(kuò)大各種缺陷的發(fā)展。在這里我們只分析二次冷卻的影響。 1.二次冷卻的表面缺餡 (1)表面縱向裂紋：主要原因是二次冷卻局部過冷產(chǎn)生縱向凹陷從而導(dǎo)致縱向裂紋。 (2) 表面、角部橫向裂紋：二次冷卻的水量過大、噴嘴偏斜直射鑄坯角部等造成了表面橫向裂紋。 (3)表面對(duì)角線裂紋：一般出現(xiàn)在方坯中，主要是由于四個(gè)面噴水不均勻、噴嘴堵塞等造成。 2：二次冷卻的內(nèi)部缺陷 1) 中間裂紋：它是由于鑄坯在凝固過程中過冷或不均勻二次冷卻產(chǎn)生的熱應(yīng)力作用在樹枝晶較弱的部位而產(chǎn)生的、也稱為冷卻裂紋。 2）中心星狀裂紋(軸心裂紋)：原因是二次冷卻過激造成了中心星狀裂紋。 3)中心偏析與中心疏松：中心偏析與中心疏松是對(duì)應(yīng)的，它的形成是鑄坯在二次冷卻區(qū)凝固過程中，由于噴水冷卻不均，柱狀晶生成不規(guī)則；產(chǎn)生了“搭橋·現(xiàn)象。 3.形狀缺陷 (1)菱形變形：它主要是在結(jié)晶器中形成，二次冷卻不均勻會(huì)加劇菱形變形的形成，原因是噴嘴堵塞及安裝時(shí)不對(duì)中、四側(cè)水量不均勻、噴射角過大造成角部過冷。 （2）縱向凹陷： 原因是二冷裝置對(duì)弧不準(zhǔn)，二次冷卻局部過冷(特別是二次冷卻裝置的上部)。 ' ?* G8 }4 N% W/ j
50.高效連鑄的二次冷卻與傳統(tǒng)連鑄有什么不同? 7 U. i, m0 ~) ~( ?3 c4 F" Y$ T r
答：高效連鑄與傳統(tǒng)連鑄相比，拉坯速度明顯提高。在高拉速澆鑄情況下，結(jié)潔凈器出口處坯殼較薄，冶金長度增加。高效連鑄的二次冷卻與傳統(tǒng)連鑄二次冷卻相比的特點(diǎn)是：①冷卻強(qiáng)度提高。在國外高速連鑄中，二冷比水量已達(dá)到2.5~3.0L／kg。②二次冷卻要求均勻，即根據(jù)鑄坯不同情況實(shí)現(xiàn)控制冷卻。 為了滿足連鑄高效化的要求，達(dá)到均勻強(qiáng)冷的效果，獲得具有恒定高溫的連鑄坯，在板坯連鑄中趨向于采用有直線段的二冷段(立彎式)冷卻，以獲取對(duì)稱的均勻冷卻，在方坯連鑄中盡量采用無障礙噴淋冷卻，已獲得更有效、更均勻的冷卻效果，因此多采用剛性引錠桿。在供水制度控制上廣泛采用了計(jì)算機(jī)機(jī)動(dòng)態(tài)控制二冷技術(shù)，對(duì)二冷實(shí)行優(yōu)化配水。此外；對(duì)冷卻方式進(jìn)行改進(jìn)：開發(fā)高效冷卻技術(shù)，如采用了氣一水噴霧冷卻；噴霧冷卻、干式冷卻等。 1 ~( O8 k2 F, r
51．二次冷卻的強(qiáng)度是如何確定的? 7 }; H) W) P9 K# @
答：確定二次冷卻強(qiáng)度的原則： (1)在整個(gè)二冷區(qū)應(yīng)當(dāng)采取自上到下冷卻強(qiáng)度由強(qiáng)到弱的原則；由結(jié)晶器拉出的鑄坯進(jìn)入二冷區(qū)上段時(shí)，內(nèi)部液芯量大，坯殼薄，熱阻小，坯殼凝固收縮產(chǎn)生的應(yīng)力也小。此時(shí)加大冷卻強(qiáng)度可使坯殼厚度迅速增加，并且在較高的拉速下也不會(huì)拉漏。當(dāng)坯殼厚度增加到一定程度以后，隨著坯殼熱阻的增加，則應(yīng)逐漸減小冷卻強(qiáng)度，以避免鑄坯表面熱應(yīng)力過大產(chǎn)生裂紋。 (2)為了提高鑄機(jī)的生產(chǎn)率，應(yīng)當(dāng)采取高拉速和高冷卻效率，但在提高冷卻效率的同時(shí)，要避免鑄坯表面局部溫降劇烈而產(chǎn)生裂紋，故應(yīng)使鑄坯表面橫向及縱向都能均勻降溫，通常鑄坯表面溫度回升應(yīng)小于100℃／m。 (3)700-900℃的溫度范圍是鑄坯的脆性溫度區(qū)，如鑄坯表面溫度在此范圍內(nèi)矯直時(shí)，易于產(chǎn)生橫裂紋，所以應(yīng)控制二次冷卻強(qiáng)度，使鑄坯表面溫度降至900℃以上，即高于脆性溫度區(qū)進(jìn)行嬌直。此外，為了保證鑄坯在二冷區(qū)支承輥之間形成的鼓肚量最小，在整個(gè)二冷區(qū)應(yīng)限定鑄坯表面溫度，通常控制在1100℃以下。 (4)在確定冷卻強(qiáng)度時(shí)要必須適應(yīng)不同鋼種的需要，特別是裂紋敏感性強(qiáng)的鋼種，要采用弱冷。 (5)在板坯連鑄機(jī)中要采用小輥徑、多節(jié)輥，以保證鑄坯不發(fā)生鼓肚、變形。 54．為什么要采用液芯矯直?
" \. D$ B% {" ~5 w答：提高拉坯速度是提高連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的有效途徑。按常規(guī)設(shè)計(jì)，鑄坯的液芯長度與拉速成正比。因此，高拉速連鑄機(jī)鑄坯的液芯必然很長，如仍采用固相矯直，勢(shì)必使連鑄機(jī)半徑很大，這明顯不合理。因此就需要采用帶液芯矯直。
+ q/ t) S. l6 ]9 j* }- ]* | X59．什么叫多點(diǎn)彎曲、多點(diǎn)矯直技術(shù)? 答：一點(diǎn)矯直是鑄坯從結(jié)晶器出來后，經(jīng)1／4圓弧長度(丌R／2)達(dá)到水平切線的切點(diǎn)，被強(qiáng)迫矯直后才沿水平線送出。此設(shè)計(jì)的弧形半徑R為一常數(shù)(R=R0，RO為矯直時(shí)半徑)，曲線的曲率c一直保持某個(gè)常量(C=1／BO)；在切點(diǎn)處突然變?yōu)?/SPAN>0(C=1／∞，)，即為一直線。每個(gè)矯直點(diǎn)都會(huì)由內(nèi)弧二輥外弧一輥構(gòu)成。多點(diǎn)矯直是把集中在一點(diǎn)的大幅度變形分散到若干點(diǎn)去逐步變形，使每一點(diǎn)的變形率不致超過允許的極跟。中間要用若干過渡半徑R1 R2 R3……Rn順序分步達(dá)到目標(biāo)。總的矯直變形率是R0~Rn一點(diǎn)矯直時(shí)的變形率的總和。 一點(diǎn)彎曲是指直結(jié)晶器出來的鑄坯需經(jīng)一組頂彎輥頂彎后進(jìn)人弧形段。 多點(diǎn)彎曲是指直結(jié)晶器出來的鑄坯需經(jīng)多組頂彎輥頂彎后進(jìn)入弧形段。
- |3 Z1 Q% q( c( j( b% k" H H56．為什么高效連鑄普遍使用多點(diǎn)矯直、多點(diǎn)彎曲技術(shù)?
. R5 P |9 `7 g; G( Q4 c$ c% x 答：由于高效連鑄中鑄坯的液芯長度很長，需要進(jìn)行帶液芯矯直。在帶液相矯直時(shí)，鑄坯在兩相區(qū)界面處坯殼的強(qiáng)度和允許的變形率極低。采用多點(diǎn)矯直可以把集中一點(diǎn)的應(yīng)變量分散到多個(gè)點(diǎn)完成，將矯直點(diǎn)韻變形率控制在允許范圍之內(nèi)；消除了鑄坯產(chǎn)生內(nèi)裂的可能性，可以實(shí)現(xiàn)帶液芯矯直。因此，在高速連鑄中普遍使用多點(diǎn)彎曲、多點(diǎn)矯直技術(shù)。
59．高效連鑄對(duì)冷卻水供水系統(tǒng)有什么要求? 答：冷卻水系統(tǒng)要適應(yīng)高效連鑄，首先要保證供水系統(tǒng)的完善，確保水壓、水流量、水質(zhì)在規(guī)定的范圍內(nèi)。在供水控制方面要實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)或全自動(dòng)化控制，也就是實(shí)現(xiàn)二冷水動(dòng)態(tài)控制。它的控制水平好壞，直接影響著鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量和外部質(zhì)量以及外形缺陷，影響著鑄機(jī)能否實(shí)現(xiàn)高拉速，是高效連鑄發(fā)展中的一個(gè)不可忽略的關(guān)鍵技術(shù)。在其冷卻水系統(tǒng)的設(shè)備上，要根據(jù)產(chǎn)品的要求，合理地分配水量，要保證水路的暢通無堵，選擇適宜的設(shè)備適應(yīng)最佳的配水制度。
1 V+ i5 h3 b3 G6 A2 D0 z60．什么是漏鋼預(yù)報(bào)裝置? ; v S: E( q7 b' O5 \
答：結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生粘結(jié)漏鋼時(shí)，V型坯殼破裂處向縱橫方向擴(kuò)大的同時(shí)下降到結(jié)晶器下口造成漏鋼。坯殼破裂部向下通過結(jié)晶器各部位時(shí)溫度急劇升降。正常情況下，在結(jié)晶器外壁的銅板上埋設(shè)的熱電偶測(cè)出的溫度曲線比較平穩(wěn)，而當(dāng)結(jié)晶器內(nèi)坯殼粘結(jié)斷裂時(shí)，鋼水流出凝固殼，直接與銅壁接觸。因此，上部熱電偶的溫度曲線首先達(dá)到峰值，如果此時(shí)不降低拉速，當(dāng)斷裂部位到達(dá)下部熱電偶時(shí)，其溫度曲線也升至峰值，此時(shí)還不降低拉速或暫停拉 坯使凝固殼加厚，則將發(fā)生漏鋼。可以利用這種檢測(cè)方式來預(yù)報(bào)結(jié)晶器漏鋼。 {未完待續(xù)} 5．鍍層對(duì)結(jié)晶器使用壽命有什么影響?有哪幾種鍍層? 答：由于結(jié)晶器銅板硬度低，耐磨性較差，在銅板表面施加鍍層，可使銅板表面的硬度增加兩倍以上。因此，其耐磨性和使用壽命都有很大提高。 鍍層有Ni+Cr和Ni—Fe、Ni—Co合金等幾種鍍層。Ni+Cr復(fù)合鍍層由于Cr硬度雖很高但Cr層很薄，很快被磨損掉，而Ni層耐磨性較差，使用壽命不太理想。Ni—Fe合金鍍層硬度比Ni+Cr復(fù)合鍍層高一倍以上，耐磨性增強(qiáng)，使用壽命長。Ni—Co合金鍍層是近年新并發(fā)的電鍍工藝，硬度雖比Ni—Fe鍍層低，但摩擦系數(shù)低、塑性好，耐磨性能和使用壽命均優(yōu)于Ni—Fe鍍層。 , z8 T8 [! {) \# t
66，什么是電磁約束? 3 S* |: r; d2 J# D3 Y
答：電磁冶金學(xué)是現(xiàn)代連鑄技術(shù)的熱點(diǎn)之一，利用電磁場(chǎng)對(duì)鋼液流體特性進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)很好的冶金效果。對(duì)液態(tài)鋼水施加電磁力可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用這一原理開發(fā)了電磁攪拌技術(shù)、離心流動(dòng)中間包。對(duì)液態(tài)鋼水施加電磁力還可以限制液態(tài)鋼水的運(yùn)動(dòng)。如電磁制動(dòng)技術(shù)，通過電磁力對(duì)鋼水的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行限制即所謂電磁約束。大包水口以及中間包水口的鋼水流束形態(tài)對(duì)中間包和結(jié)晶器內(nèi)的鋼水流動(dòng)有很大影響，利用電磁約束可以實(shí)現(xiàn)鋼水控制，改善產(chǎn)品質(zhì)量。 * S+ X" i; n9 Y4 R5 h
67．什么是無彎月面澆鑄技術(shù)? # J* [6 u8 ]4 A8 i" K
答：鑄坯表面質(zhì)量在所有的澆鑄方式中除水平連鑄外，都受到所謂自由彎液面問題的影響。而無彎液面澆鑄技術(shù)，即采用把初生坯殼的位置與結(jié)晶器液面分開的方式，來解決初生坯殼凝固時(shí)受到彎液面及液面波動(dòng)的影響。對(duì)這一問題的成熟的解決方式是所謂熱頂結(jié)晶器技術(shù)，它是在結(jié)晶器頂部裝低導(dǎo)熱性陶瓷材料桿件或采用感應(yīng)加熱和超聲波振動(dòng)等裝置，連鑄生產(chǎn)中不再使用潤滑油。 | 
發(fā)表于 2006-11-14 23:29:45
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