連鑄機的運用

廠家：連鑄機的運用日期：：2020-07-29 瀏覽次數： 147

? ? 俄羅斯鋼鐵廠生產優質型材，主要用于汽車結構。隨著機械制造產品的改善，對材料質量的要求更高了，這就必須改進工藝和鋼的生產設備。白俄羅斯鋼鐵廠1998年決定對初軋板坯連鑄進行改造，該連鑄機是用于在截面為300mm×400mm和250mm×300mm的鑄坯上澆鑄鋼。采用的技術方案有使用帶有鉻鍍層的結晶器、電磁攪拌設備、新的二次冷卻系統、連鑄管理系統，這些使鑄機的生產率提高了1.5倍。超聲波檢測表明，降低了板坯廢品率，提高了初軋鋼坯的宏觀構造，減少了碳、硫、磷的偏析。
　但是，改造不能消除有表面缺陷的廢品，主要是縱裂紋，以及微觀缺陷“偏析裂紋”。此外，扇形段輥子的穩定性降到80～100爐次。為此，決定通過對用普鋼(45，45XΓHM)制成的鋼坯的典型缺陷進行金相研究的方法來改善金屬質量。通過計算在鋼坯和設備件中產生的負載來分析大方坯連鑄機的工作。
　 “縱向裂紋”缺陷呈現非周期性。裂紋特點是結晶狀的；它們發生在結晶器凝固時，存在外來質點的鋼的易裂溫度區。裂紋的不連續性、熔化極限、存在擴散氧化物、脫碳層的氧化皮，這些都證實了猜想。對宏觀斷口的研究表明，在裂縫擴展區的金屬組織很粗糙，斷口在柱狀結晶區。鋼坯表面附近的基體金屬組織是珠光體和鐵素體(粒狀)和魏氏組織，珠光體中的滲碳體是片狀的；甚至可看見索氏體和屈氏體。對鋼坯的貼切評價是，組織變成帶鐵素體網的珠光體。鐵素體網有魏氏組織結構。在裂縫內部可見含有鈦、鉀、鈉成分的鈣和錳的鋁硅酸鹽夾雜物，除了這些夾雜物外，在裂縫的近表面區可見到金屬銅和鉻的顆粒，而且鉻的顆粒表面已氧化。據此，可以確定，裂縫的形成是發生在結晶器中，以后的擴展出現在二次冷卻區。裂縫產生原因是熱沖擊和機械負載。即，由于機械工藝軸線的偏移導致鋼坯移向結晶器一邊，結果是疇坯的表皮與鋼制側板過緊地接觸。這說明存在結晶器的金屬顆粒和其涂層，銅制側板周邊有較高不均勻的磨損。
　主要的宏觀缺陷偏析裂紋是在結晶前沿產生裂紋，當消除裂紋時，裂紋中又吸入了偏析物。當應力(和熱應力、鋼水靜壓力應力、鋼坯出爐產生的摩擦力、外部負載產生的摩擦力、收縮應力)超過結晶溫度下鋼的強度極限時，裂紋在鑄坯的坯殼產生。根據分析得知，缺陷出現率取決于扇形段輥子變化后澆鑄的爐次數。這表明，由于外部負載而產生的應力是缺陷產生的基本原因。缺陷埋藏深度距外表面30～40mm，因此缺陷是發生在結晶前沿，那么它的位置可以用公式確定：H=k(L/v)1/2，其中H是坯殼裂紋(偏析裂紋埋藏深度)，cm；L是從彎月面到缺陷產生位置的距離，m；v是初軋鋼坯拉伸速度，cm/min1/2；當初軋鋼坯拉伸速度為0.6m/min時，缺陷產生在距彎月面1.2m處，即在扇形段輥子表面部分。
　為了確定設備工作條件對觀察到的缺陷產生的影響，要分析大方坯連鑄機的設備結構特點和其對鋼坯的力作用。分析和計算結果表明，在搖擺裝置臺上的結晶器固定裝置是這樣完成的，該組合件由8個M20螺栓懸掛在框架底部，框架承受結晶器上的外部負載(圖1)。螺紋接合受到交變周期性的負載，當發生結晶器外部振動時，導致生產過程中牽引的減弱，導致產生接合間隙。此外，結晶器的每個側面，包括銅板和鋼板，用兩個螺栓獨立地固定到框架上，由于螺栓受力不均和不同的金屬可壓潰性，導致結晶器帶有銅板接合開口的工作室變形。由于結晶器懸掛固定在標高+13726處而產生側向負載，出現銅板低段的較高作業量，產生傾斜力矩，結晶器產生傾斜和振動。結晶器框架固定到搖擺臺的準確性用帶錐形頭的柱銷還不夠，尤其是缺乏導向輥調諧和結晶器橫向陳列的調準方法。搖擺臺和框架的工作量和接合變形、結晶器框架的兩個支座中每個的容差區的相對值導致偏斜。通過兩個曲軸偏心輪軋輥的電傳動產生振動。結晶器移動軌跡通過兩個彈簧來確定，彈簧與搖擺臺聯在一起。缺乏運動交叉和自由度產生了作用在彈簧上的側分力。彈簧架按照高度單排被完成，當連接高度不夠時，導致結晶器搖擺軌跡的振動和偏差。沒有清晰表現出來的支點和停靠表面，相對它們來說，結晶器和較低排列的扇形段輥子的連接位置固定，甚至其在動態和靜態搖擺臺上的檢查方法都是固定的。此外，熱計算表明，不在結晶器的鋼板和銅板中銑削的拎卻通道，熱傳導不是最有利，引起銅板軟化。由于所述的原因，當鋼坯移向一側時，導致了結晶器中的不均勻傳熱，引發了鋼坯外殼的熱應力增加，甚至產生側向負載，這又導致結晶器的外殼中和扇形段輥子表面部分機械應力的增加，導致結晶器表面損壞，導致渣從外殼和鑄坯之間的間隙壓出，導致引發渣顆粒和結晶器損壞的材料落入已生成的裂紋中。總之，結晶器的結構和搖擺裝置的結構對鋼坯表面上產生的縱裂紋及部分的偏析裂紋，甚至是扇形段輥子的堅固性有顯著的影響。