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文档简介

1、1. 钢的凝固与浇注考试复习要点冶金102程超连铸机的主体设备:(1)钢包;(2)中间包;(3)结晶器;(4)二次冷却区;(5)拉坯矫直机;(6)切割机.连铸机的机型分类,按外形分为:立式,立弯式,直结晶器多点弯曲,结晶器弧形,弧形,多半径弧形,水平式;按断面大小和形状分为:板坯,大方坯,小方坯,圆坯,异性坯;按铸坯所承受的钢水静压头分:高头,标准头,低头,超低头.弧形连铸机的几个重要参数弧形连铸机规格表示方法为:aRbC式中:a一组成1台连铸机的机数,若机数为1时可以省略;R一机型为弧形或椭圆形连铸机;b一连铸机的圆弧半径,m若椭圆形铸机为多个半径之乘积,也标志可浇铸坯的最大厚度:坯厚=b/

2、(3036)mmC一铸机拉坯辗辗身长度,mm还标志可容纳铸坯的最大宽度:坯宽=C-(150200)mm葛例如:2. 8R88机,弧形连铸机,弧形半径8mR6.5/1212001机,椭圆形连铸机,弧形半径为6.5m和12m,辗身长度为1200mm浇注板坯的最大宽度为1050mm2R1220002机,弧形连铸机,弧形半径为12m拉坯辗辗身长度为2000mm连铸机的主要设计参数:(1)铸坯断面;(2)拉坯速度(浇注速度);(3)液相深度、冶金长度;(4)圆弧半径;(5)连铸机流数的选择中间包钢水流量控制方式,常用的有三种:塞棒式、定径水口式和滑动水口式。3. 结晶器在线调宽技术:4. L式宽度调整方

3、法;(2)Y式宽度调整方法结晶器振动装置的作用:(1) 防止初生坯壳与结晶器壁粘结(2) 避免拉漏坯壳(3) 改善表面质量结晶器的振动装置用丁支撑结晶器,并使其上下往复振动以防止坯壳与结晶器粘结而被拉裂,且有利丁保护渣在结晶器壁的渗透,保证结晶器充分润滑和顺利脱模。55. 图1025坯壳拉邮利粘结消除过程示意国1iR水位-培晶船&-坯壳|4嘿心结晶器振动的振动方式:1)同步振动(云岗式振动)负滑脱振动(梯速振动)正弦振动)非正弦振动二次冷却装置的作用:(1) 采用直接喷水冷却铸坯,使铸坯加速凝固,能顺利进入拉矫区。(2) 通过火辗和侧导辗,对带有液心的铸坯起支撑和导向作用,防止并限制铸

4、坯发生鼓肚、变形和漏钢事故。(3) 对引锭杆起导向和支撑作用。(4) 对带直结晶器的直弧形连铸机,要完成对铸坯的顶弯作用。6. 连铸工艺对二次冷却装置的要求:(1) 在高温铸坯作用下要具有足够的强度和刚度;结构简单,调整方便,能快速处理事故,各段要能整体快速更换。(2) 能按要求灵活调节二次冷却区水量,以适应改变浇注断面、钢种、不同浇注温度和拉速时的工艺要求。7. 结晶器下的第一扇形段有板式结构和辗式结构两种。8. 二次冷却装置的主要结构形式分为箱式和房式两大类。9. 二次冷却喷雾方法分为水喷雾冷却及气水喷雾冷却。10. 铸坯切割设备的两种方式:火焰切割、机械剪切连铸坯铸坯结构可区分为三个带:

5、激冷层:也称为表皮细小等轴晶:厚度一般为25mm浇注温度高时可薄一些;注温低时则厚一些。 柱状晶区:柱状晶发达有时会贯穿铸坯中心形成穿晶结构。从纵断面看,柱状晶向上倾斜一定角度(如100),并不完全垂直丁铸坯表面,这说明液相穴内在凝固前沿有向上的液体流动。从横断面看,树枝晶呈竹林状。 中心等轴晶区:树枝晶细小无规则排列,并伴随有疏松缩孔和偏析。中心等轴晶的形核提出的4种学说:爆发形核理论;固体质点理论;成分过冷理论;树枝晶熔断理论。11. 偏析分为显微偏析和宏观偏析两类液体金届凝固时的体积变化包括:液体收缩;凝固收缩;固态收缩过冷度就是钢水的理论结晶温度与实际结晶温度之差。12. 连铸坯的凝固

6、特征:1) 连铸坯的凝固过程实质是热量散放、传递的过程,也是强制快速冷却过程。2) 铸坯是边下行、边散热、边凝固,因而铸坯形成了很长的液相穴。3) 连铸坯的凝固是分阶段完成的。4) 已凝固坯壳在连铸机内冷却可以看作是经历形变热处理。13. 铸坯凝固冷却过程分为四个阶段:1) 钢液在结晶器中快速冷却,形成薄的坯壳,坯壳与结晶器壁紧密接触,此时冷却较快,铸坯表面温度明显下降;随着凝固壳增厚,铸坯收缩,坯壳与结晶器壁间产生气隙,铸坯冷却速度减慢;2) 铸坯从结晶器中拉出,在二冷区受到强烈的喷水冷却,中心逐渐凝固;铸坯在空气中较缓慢的冷却,铸坯中心的热量传导给外层使铸坯外层变热,表面温度回升。14.

7、结晶器中钢水在水平方向的传热有以下过程:(1) 钢水向坯壳的对流传热。(2) 凝固坯壳中的传导传热。(3) 凝固坯壳与结晶器壁传热。(4) 结晶器壁传导传热。(5) 冷却水与结晶器壁的强制对流传热,热量被通过水缝中高速流动的冷却水带走。15. 凝固坯壳厚度的确定方法:A、试验测定;B、经验法;C、热平衡法二冷区铸坯向外传热有以下几种形式:16. 铸坯表面辐射25%喷雾水滴蒸发33%喷淋水加热25%辗子与铸坯的接触传导17%影响二冷区传热的因素:(1)铸坯表面温度;(2)水流密度;(3)水滴速度;(3) 水滴直径;(5)铸坯表面状态。17. 连铸钢水温度过高或过低的危害:(1) A、钢水温度过高

8、的危害出结晶器坯壳薄,容易漏钢。(2) 铸坯柱状晶发达,中心偏析、疏松和裂纹等缺陷加重。(3) 加剧钢水自身的二次氧化及对钢包包衬、水口耐火材料的熔损,从而污染钢水。(4) 降低了铸机的生产率。(1) Bk钢水温度过低的危害容易发生水口堵塞,浇注中断。(2) 铸坯表面容易产生结疤、火渣、裂纹等缺陷。(3) 非金届火杂不易上浮,影响铸坯内在质量。18. 钢中火杂物有内生火杂物和外来火杂物。内生火杂物主要是脱氧产物;外来火杂物包括在浇注过程中钢水的二次氧化产物、被冲蚀的耐火材料以及卷入的钢包渣、中间包渣和结晶器浮渣等。内生夹杂颗粒细小是微观夹杂物,外来火杂多数颗粒粗大是宏观火杂物。19. 中间包覆

9、盖剂主要有以下4种类型:酸性渣;中性渣;碱性渣;双层渣。20. 二冷强度的控制方案:1)“热行”,也称软冷却。在整个二冷区内铸坯表面温度缓慢下降,铸坯矫直以前表面温度达到900C以上。冷却强度一般为0.5-1.0l/kg。(1) “冷行”,也称硬冷却。在较大的冷却条件下,整个二冷区铸坯表面维持较低的温度,在650-700C的范围内矫直,从而避开脆性区。冷却强度一般为2-2.5l/kg。“混行”,冷却强度介丁“热行”与“冷行”之间,在二冷区使铸坯表面温度保持在一定水平,出二冷区后铸坯表面温度有所回升,并使铸坯在脆性温度区以上的温度进行矫直。21. 二次冷却方式:A、水喷雾冷却;B、气水喷雾冷却;

10、C、干式冷却。22. 气水喷雾冷却:用压缩空气在喷嘴中将水滴进一步雾化,使喷出水滴直径变小,速度增大,从而产生强烈的冷却作用。气水喷雾冷却的优点:(1) 气一水喷嘴的喷孔口径较大,喷嘴堵塞事故的发生率很低,可降低对水质的要求。(2) 可改变压缩空气和水的压力以及气水比,有效扩大水流量范围。(3) 水的雾化程度高,水滴直径小,冲击力大,冷却效率高。(4) 冷却覆盖面大,铸坯表面冷却均匀。(5) 单位耗水量下降,约为水喷雾冷却的一半左右。23. 二次冷却水的控制方法:A、仪表控制法;B、动态控制法.24. 保护渣的三层结构,即粉渣层、烧结层和液渣层。(或四层,固态渣层,烧结层,半熔化层,液态渣层)

11、。25. 保护渣的作用:(1) 绝热保温:向结晶器液面加固体保护渣覆盖其表面,由丁保护渣的三层结构,钢液通过保护渣的散热量大大降低,从而避免了钢液面的冷凝结壳;隔绝空气、防止钢水二次氧化:保护渣可阻止空气与钢液直接接触,再加上保护渣中碳粉的氧化产物和碳酸盐受热分解的气体,可驱赶弯月面处的空气,有效地避免钢液的二次氧化;(2) 净化钢渣界面、吸附钢液中火杂物:加入的保护渣在钢液面上形成一层液渣,具有良好的吸附和溶解从钢液中上浮的火杂物,达到净化钢液的作用;(3) 润滑作用:液渣填充丁气隙之中,形成液膜,在结晶器壁和坯壳之间起着良好的润滑作用,防止了铸坯与结晶器的粘结,减少了拉坯阻力;(4) 改善

12、凝固传热:由丁钢液的凝固收缩,铸坯凝固壳脱离结晶器产生气隙,使热阻增加,影响铸坯的散热;而保护渣的液渣均匀的充满气隙,减小了气隙的热阻。26. 保护渣的性能评价参数:(1)熔化温度;(2)熔化速度;(3)粘度;(4)表面张力。27. 中间包冶金技术:1).长水口Ar封;2).密封盖;3).内衬耐火材料;4).挡墙和坝;5).过滤器;6).Ar气吹洗装置;7).覆盖剂;8).钢包下渣监测系统;9).加热装置;10).塞棒吹氯。28. 火杂物的碰撞有以下四种方式:(a)布朗碰撞。(b)斯托克斯碰撞。(c)速度梯度碰撞。(d)湍流碰撞。29. 中间包包底吹氯的作用:(1) .排成列的吹氯孔口垂直丁沿

13、包底流动的液流布置,类似丁在包底设置了坝,促使钢液转向上方流动,有利丁火杂物上浮。其作用比坝的效果还强烈。(2) .氧气泡的浮力产生气泡泵现象,促使该局部的湍动能耗散率显著增大,有利丁火杂物颗粒碰撞长大而排除。(3) .上浮的气泡可以捕获火杂物颗粒,并携带着它一同上浮,这样就使微细火杂物颗粒上浮速度增大到气泡上浮的速度。30. 铸坯洁净度:火杂物数量、形状、尺寸和分布31. 铸坯表面缺陷:纵裂纹、横裂纹、网状裂纹(星形裂纹)、火渣、气孔连铸坯内部缺陷:裂纹、中心疏松、缩孔和偏析、非金届火杂铸坯形状缺陷:鼓肚和脱方钢中火杂物四种评价:(1)金相法;(2)电解法;(3)硫印法总氧TO法,TO=O溶

14、+O夹高附加值产品对洁净度要求:32. 钢中总氧TO要低夹杂物数量少火杂物尺寸要小火杂物形态要合适内生火杂物,主要是脱氧产物,其特点是:O溶f,脱氧产物增加;火杂物尺寸细小<20m在钢包精炼搅拌,大部分火杂物上浮;一般来说,对产品质量不构成大的危害;钢成分和温度变化时有新的火杂物沉淀(<5H而。33. 外来夹杂,钢水与环境(空气、包衬、炉渣、水口等)二次氧化产物,其特点是:火杂物粒径50p门甚至几白pm组成复杂;来源广泛;偶然性分布;对产品性能危害最大。中间包的作用:(1)加中间包覆盖剂防止钢水二次氧化和吸气;(2)加不同控流装置改善钢水流动状态,防止卷渣,促进火杂物上浮;(3)加

15、合金微调钢水成分;(4)通过中间包喂线处理控制夹杂物形态;(5)通过等离子加热和感应加热精确控制钢水过热度。34. 电磁搅拌减少柱状晶的机理:(1) .加强凝固前沿固-液热交换,消除凝固前沿液相的剩余过热度.(2) .柱状晶先端被重新融化(3) .运动的钢液将柱状晶树枝打断(4) .断下的树枝作为等轴晶形核的核心.35. 电磁搅拌的效果:(1) .电磁搅拌技术可以降低温度梯度,降低柱状晶所需的长大过冷条件.(2) .使柱状晶端部打断,碎片为发展等轴晶核心,可以达到细化晶粒,消除偏析,防缩孔,改善铸培内部质量.(3) .促进气体和火杂物的上浮,使处丁表面区域的火渣和气泡被活洗,改善铸培表面质量.36. 在连铸过程中,如何防止“很干净”的钢水被再次污染?保护浇注:保护方法有中包密封充Ar;钢包t中间包长水口;N=1.5ppm甚至为零中间包t结晶器浸入式水口中间包控流装置:利用挡墙+坝,多孔挡墙,阻流器等改变钢水在中间包流动路径和方向,促进夹杂物上浮。(1) 加中间包覆盖剂:主要是双层渣覆盖剂,上层是

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