弧形連鑄機

弧形連鑄機又稱全弧形連鑄機，弧形連鑄機的結晶器呈弧形，二冷裝置在四分之一的圓弧內，在結晶器內形成弧形鑄坯，沿著弧形輥道向下運動過程中接受噴水冷卻，直至完全凝固，全凝後鑄坯到水平切點處進入矯直機，然後切割成定尺。

基本介紹

• 中文名：弧形連鑄機
• 外文名：curved spray continuous casting machine
• 別名：全弧形連鑄機
• 優點：重量較輕，投資較低
• 作用：提高拉速和改善鑄坯質量
• 學科：冶金工程
• 組成部分：鋼包迴轉台、中間罐等

結構與原理

弧形連鑄機由鋼包迴轉台、中間罐及運送裝置、結晶器和振動裝置、二次冷卻裝置、多輥拉矯機、引錠桿及其存放台架、脫引錠裝置、切頭及收集裝置、鑄坯切割設備等組成。圖1所示為弧形連鑄機生產流程示意圖。圖2所示為板坯弧形連鑄機。

1. 盛鋼桶旋轉台

由煉鋼爐運來的盛滿鋼水的盛鋼桶，用起重機吊放在支承架上，然後支承架旋轉180°到中間罐上方，將鋼水注入中間罐。澆注結束後，旋轉180°至接收位置，將空罐吊走。在多爐連澆時，支承架上可同時放兩個盛鋼桶，一桶鋼水注入中間罐後，支承架旋轉180°，另一桶鋼水又到了中間罐上方。

2. 中間罐

中間罐是盛鋼桶與結晶器間的一個中間容器。鋼水由中間罐注入結晶器中。中間罐由罐體、罐蓋、水口塞棒組成。

3. 結晶器

結晶器有弧形和直形兩種，均可分為整體式、套管式和組合式3種形式。組合式結晶器可調內腔寬度和厚度。結晶器由內壁、外殼、冷卻水路及支承臂等幾部分組成。結晶器的材質主要是銅和銅基合金(磷脫氧銅、含銀銅等)，為增加內壁的抗磨性，常鍍一層薄鉻或鎳。結晶器的長度通常採用700～900mm，結晶器錐度一般為0.5%～0.9%，圓坯結晶器錐度為1%～1.2%。

結晶器的振動裝置一般採用小振幅高頻振動參數，振幅不大於4mm，頻率大於150次/min。設振動裝置的目的是使內壁獲得良好的潤滑條件，減少摩擦力，防止鋼水與內壁粘接。

4. 二次冷卻支承導向裝置

二次冷卻支承導向裝置的作用是：可採用直接噴水冷卻鑄坯，給鑄坯和引錠鏈以支承和導向，防止鑄坯變形和引錠鏈跑偏等。小方坯連鑄機的二冷導向段比較簡單。板坯連鑄機採用小直徑、小輥間距的密排輥結構。把導向段和拉矯機做成若干個扇形段的形式，便於維修、更換和對弧。

5. 拉坯矯直機

拉坯矯直機簡稱拉矯機，用其將引錠鏈及與其凝結在一起的鑄坯連續拉出結晶器，並對鑄坯進行矯直。用多輥拉矯機使未完全凝固的鑄坯進入拉矯機，就是液心拉矯，此舉可提高拉坯速度，以提高生產率。

小方坯連鑄機的拉矯機一般採用5輥氣動或液壓壓下式，板坯連鑄機採用多輥拉矯機，大方坯和圓坯採用單機架可整體更換的拉矯機。

引錠鏈是結晶器的“活底”，將結晶器下口堵住，在引錠頭上放些廢鋼板等，以便鑄坯與引錠頭連線牢固，引錠鏈尾部則夾在拉矯機中。開始澆鑄後，引錠鏈頭逐漸與鑄坯凝結在一起。開始拉坯後，拉矯機強制地從結晶器中拉出引錠鏈及與其連在一起的鋼坯，直至鑄坯被矯直、脫掉引錠鏈為止，然後使其離開連鑄生產線存放。

6. 切割設備

鑄坯的切割可採用剪機或火焰切割機。斷面不大於200mm×200mm的方坯一般採用剪機，長定尺小方坯也可採用火焰切割機。斷面大於200mm×200mm的方坯、圓坯和板坯一般採用火焰切割機。剪下機有電動式和液壓式，剪下力大於5000kN的剪下機一般採用液壓式。火燃切割設備由切割機構、同步機構、返回機構、端面檢測器、定尺機構及氧乙炔管路系統等組成。

優點

弧形連鑄機它布置在四分之一圓弧範圍內，因此它的高度比立彎連鑄機要低，這一特點使它的設備重量較輕，投資較低，設備的安裝和維護方便。

由於設備高度低，鑄坯在凝固過程中承受的鋼水靜壓力相對較小，可減小因鼓肚變形而產生的內裂和偏析，有利於提高拉速和改善鑄坯質量。

工業技術水平

通常所說的連鑄技術是以弧形連鑄機為對象的各種技術。弧形連鑄機已達到的工業技術水平可綜合歸納如下：

1)鑄機生產能力： 現代化大型板坯連鑄機的 單台生產能力，一般在200～250萬t/a，美國哈珀 (LIV/Indiana Harbor)廠1987年創年產達305萬 t記錄。大方坯連鑄機的單台生產能力可達80～100萬 t/a。小方坯多流連鑄機的單台生產能力可達60～80 萬t。

2)鑄機作業率： 一般在80%以上，比較先進 的鑄機可達85～90%。

3)高速鑄造： 板坯連鑄機一般的拉坯速度在 1.2～1.8m/min，日本鋼管福山廠新建成的5號機 創造了3.0m/min的最高紀錄。

4) 多爐連澆： 一般連澆爐數平均為4～6爐， 也有10爐以上的。英鋼聯(BSC)的波特塔爾伯特 (Porttalbot)廠的雙流板坯連鑄機1987年創連澆 300爐(鋼水量10.02萬t)的記錄。美國鋼公司的 加里(Gary)廠單流板坯連鑄機創造了連澆329爐 的紀錄，1988年1月月產達31.85萬t。

5) 鑄機實際生產的鑄坯斷面尺寸範圍，mm：

板坯 125×650～220×2720(帶鋼、焊管坯)、350×1300

150×1000～320×1600(厚板)、310×2500

大方坯 200×200～600×670(棒、型、線)

φ230～φ450、560八角(管)異型 坯、480×420×720(軌梁)

小方坯 80×80～145×145(線材)

100×100～240×240(棒、型、材)

φ115～φ210(管、棒、材)

6)廣泛採用計算機技術： 現代化的連鑄機的 生產過程和生產管理都用計算機自動完成。

安裝程式

弧形連鑄機在安裝前已建立了完整、精確的測量控制網，其安裝程式可根據施工現場 的條件、設備到達的先後以及工期的要求等具體情況確定。

比較合理的安裝程式是以拉矯機為定位設備，並以它的切點輥定位。首先安裝拉矯機 曲線段，將曲線段切點輥軸線對準橫向基準線，切點輥頂面標高為±0(出坯輥頂面標高)。 拉矯機曲線段定位後，可分兩條主要作業線同時進行安裝工作。一條作業線是逆鑄流方向， 自下而上進行，依次是： 二冷裝置的下框架→上框架→上橫樑→扇形段更換裝置→扇形段 →結晶器振動台架及傳動裝置→過渡段→結晶器。一條作業線是按出坯方向進行，首先是 拉矯機直線段，然後是輸出輥道、引錠台架及脫引錠設備、切割設備等。

二次冷卻裝置是連鑄機主體部分，全套設備位於冷卻室內，在扇形段安裝完畢後，冷 卻室內大量管道工程緊隨進行施工，根據圖紙，選擇合理的施工程式： 設備冷卻水管、噴 淋水管、扇形段液壓管、乾油潤滑管。

拉矯機曲線段，直線段安裝完畢後，即應進行配管施工，其順序為： 壓縮空氣管→液 壓管→噴淋冷卻水管→設備冷卻水管。

與連鑄機配套的液壓站，二冷裝置配水室，系統複雜，工程量大，要與連鑄機同期進 行。

澆鑄平台上的鋼水包迴轉台架及中間罐車行走裝置等，也應與連鑄機平行施工。