结晶器锥度设计及制造技术-包头会议初步.ppt

主要内容 结晶器的作用 结晶器的形式 结晶器内部的热量传递 一、结晶器锥度对连铸坯质量的影响－锥度带来的问题 结晶器锥度对连铸坯质量的影响 一、结晶器锥度对连铸坯质量的影响 结晶器的特性参数: 二、高效连铸连铸结晶器锥度优化理论设计 结晶器锥度的设计原则 结晶器锥度的表示方法: 结晶器锥度的演变 结晶器的锥度范围 高效连铸连铸结晶器锥度优化设计程序 结晶器传热模型(Inverse)-结晶器的温度响应 结晶器传热模型(Inverse)－结晶器平均的温度 结晶器传热模型(Inverse)-结晶器热流的变化 高效连铸连铸结晶器锥度优化－为某一个钢厂设计的锥度 奥氏体不锈板坯连铸结晶器窄面锥度优化 三、结晶器锥度的制造技术及锥度的测量 连铸结晶器锥度测量设备 结晶器不同两个相对面锥度不同 结晶器内腔形状存在的问题 图 300×340mm大方坯铜管两个宽面之间距离的测量 CONVEX内壁呈外凸形，在长度方向上缓慢变成平面。 结晶器双锥度存在的问题 图 150×150mm小方坯铜管内壁之间距离的测量 * * 高效结晶器锥度优化设计及测量 王宝峰 教授 内蒙古科技大学 2007.8 1、结晶器锥度对连铸坯质量的影响 2、高效结晶器锥度的优化设计 3、结晶器锥度的制造技术及结晶器锥度的测量 一个高效的热交换器：其热流密度最高可达6 MW/㎡，是工业应用当中能效率最高的换热器之一； 一个精心制造的凝固工具：建立起有足够强度的凝壳和良好的凝固组织； 一个成型的模具：给出正确的尺寸和形状； 一个反应容器：去除非金属夹杂，控制合金元素的形态和分布。 管式结晶器：多用于小方坯和矩形坯 板式组合结晶器：多用于板坯和大方坯连铸机 钢水内部的对流与传导 坯壳的热传导 坯壳与结晶器之间气隙热传导 结晶器壁面热传导 结晶器与冷却水之间热传导 过大的锥度会造成结晶器对坯壳的挤压导致角部凹陷，坯壳与结晶器的摩擦增加，加剧结晶器的磨损，还会出现表面增铜。在角部区域由于气隙的作用会形成热点，造成坯壳减薄和裂纹 锥度小会使气隙增大，热流减小，坯壳减薄，容易发生漏钢；另外锥度过小会使角部转动加剧，诱发皮下裂纹和纵向凹陷的产生。 铜板材质、铜板厚度、角部半径 结晶器锥度 液面高度 冷却水流速 支撑类型 振幅、振频、负滑脱时间 水垢的严重性 方坯连铸的一些重要结论: DHP，CuAg ，Cu-Cr-Zr 小方坯: 9~13，大方坯: 20 3 ~ 4 多锥度或曲线锥度 100 ~150 10 3 ~ 4 四面支撑 4 ~ 6 260 ~ 400 0.12 ~ 0.14 ≤5ppm, 结晶器内壁无沉积 铜板材质 铜板厚度（mm） 角部半径 (mm) 结晶器锥度 液面高度(mm) 冷却水流速(m/s) 水缝(mm) 支撑类型 振幅(mm) 振频(Hz) 负滑脱时间(s) 冷却水水质 铸坯在结晶器内的收缩应与受热变形后结晶器内壁曲线相一致; 铸坯在结晶器内凝固过程当中所产生的收缩; 结晶器受热所产生的膨胀; 板坯连铸中窄面锥度对铸坯质量有重要的影响; 单锥度：0.7~1.5%/m 双锥度：1.5~2.8%/m 0.4~0.9%/m 曲线锥度：连续变化 影响锥度设计的因素：钢种、坯 型、拉速、过热度、铜管变形等 结晶器传热模型(Inverse) 结晶器变形计算程序（Deformation） 结晶器内坯壳生长和收缩程序(Shrinkage） Heat Flux with CSp for Low Carbon Steel, Right Straight Wall 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Distance from the Top of the Mould (mm) Heat Flux (kw/m2) CSp1 CSp2 C --- 0.155 Mn--0.806 S --- 0.023 Si --- 0.214 Cu---0.391 CSp1=2.02 m/min CSp2=2.39 m/min Superheat: 42 ℃ 结晶器锥度设计实例 结晶器内铸坯坯壳的生长与收缩 120×120m小方坯结晶器锥度设计 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 0 200 400 600 800 1000 1200 Reference (mm) High Carbon Steel, DT=25℃, CSp=4.0m/min (130-250 )