方坯連鑄車間工藝設(shè)計要點分析論文
1我國合金鋼連鑄技術(shù)的發(fā)展過程
從我國目前的現(xiàn)狀來看，特殊鋼生產(chǎn)還處于一個比較初級的發(fā)展階段，合金鋼連鑄技術(shù)應(yīng)用并不全面，實際生產(chǎn)的范圍也比較小，主要集中在一些小型電爐廠的電爐制作，而且所采用到的生產(chǎn)制作工藝也非常單一[1]。我國的合金鋼連鑄技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用比較晚，近三十年才開始發(fā)展，因此不論是從資源利用、生產(chǎn)規(guī)模，還是技術(shù)水平、專業(yè)人員來看，都與國際上的合金鋼連鑄技術(shù)的水平之間存在著很大差異。
2合金鋼方坯連鑄的技術(shù)特點
2.1機(jī)型選擇
一般情況下，利用合金鋼方坯連鑄技術(shù)所生產(chǎn)的器件，都用于機(jī)械生產(chǎn)的重要部位，從這一角度來看，合金鋼種的加工工藝普遍比較復(fù)雜，不論是對其表面質(zhì)量，還是內(nèi)部質(zhì)量，都有著比較高的要求。而且，還有很重要的一點需要注意，合金鋼的組成成分有很多種類，而其中不同成分本身所具備的特性又千差萬別，不盡相同，在進(jìn)行生產(chǎn)制造的過程中，很容易出現(xiàn)問題，與此同時，還存在導(dǎo)熱差等問題，這些特性都是決定合金鋼連鑄工藝使用和生產(chǎn)的基礎(chǔ)，從而導(dǎo)致在進(jìn)行實際生產(chǎn)的過程中，對相應(yīng)的機(jī)器設(shè)備也有了更高的要求。從目前所使用到的機(jī)型來看，主要采用立式、彎式或者大半徑弧形連鑄機(jī)，而在進(jìn)行較大斷面的大方坯的時候，一般采用立式或者是立彎式的連鑄機(jī)，而這種連鑄機(jī)的成本比較高，在實際的'應(yīng)用中，比較少見。在大部分情況下，基本上都是采用弧形連鑄機(jī)來進(jìn)行相應(yīng)的生產(chǎn)工作。
2.2主要設(shè)計要點
�。�1）鋼水供應(yīng)要求：在進(jìn)行實際的生產(chǎn)過程中，一定要注意做好鋼水供應(yīng)的相關(guān)措施，以防止在進(jìn)行生產(chǎn)制造的過程中，出現(xiàn)一些不必要的問題，接下來，我們就來對其進(jìn)行一定的分析：①要對鋼水的成分進(jìn)行嚴(yán)格控制。在進(jìn)行鋼水的使用過程中，一定要采用較為潔凈的鋼水，其中一定要做好對雜質(zhì)含量的控制，從而避免出現(xiàn)一些質(zhì)量性的問題，例如：軸承鋼水，就對鋼水的純凈度要求非常高，如果鋼水的純凈度不達(dá)標(biāo)，很容易造成一些質(zhì)量性的問題；②要采用溫度適宜的鋼水。在進(jìn)行生產(chǎn)制造的過程中，采用低過熱度的鋼水，可以防止出現(xiàn)中心疏松等類似的質(zhì)量性的缺陷；③要注意澆鑄前后的溫度差。在進(jìn)行實際教主的過程中，一定要做好相應(yīng)的隔熱等保護(hù)措施，以防止在澆鑄前后因溫差過大而造成一些質(zhì)量性的問題[2]。（2）防止鋼水二次污染：在進(jìn)行澆鑄的過程中，一定要保證鋼水使用的質(zhì)量，另外還要注意一點，要防止鋼水二次污染[2]。這也是非常重要的一個部分，因此一定要做好相應(yīng)的保護(hù)措施：①在進(jìn)行澆鑄的過程中，要做到全程保護(hù)的工作，以防止鋼水出現(xiàn)氧化的現(xiàn)象。一般在這種情況下，可以采用鋼包鋼流保護(hù)套管及氖氣相結(jié)合的一種密封裝置，來進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)工作，在進(jìn)行澆鑄的過程中，要采用浸入式水口以保護(hù)澆鑄的質(zhì)量；②要采用大容量深中間罐。一般在這種情況下，一定要保證罐內(nèi)的鋼水溫度呈一個均勻的狀態(tài)進(jìn)行分布，并增加鋼水的停留時間；③要做好中間罐內(nèi)材料的選擇。一般在進(jìn)行工作的過程中，會長期處于一個高溫的狀態(tài)下，這個時候，就對中間罐內(nèi)所使用的材料有著非常高的要求；④要采用適合的裝置，來進(jìn)行中間罐的升降操作。
3方坯連鑄車間工藝設(shè)計要點
3.1鑄坯的冷卻
目前部分特殊鋼連鑄不能取代模鑄的主要原因是鑄坯的中心存在偏析，為了不產(chǎn)生成分偏析，可以有兩種可能：一是在結(jié)晶過程時間較長時，需要慢慢冷卻，使得鋼中的元素有充分的時間進(jìn)行擴(kuò)散，這樣才能達(dá)到平衡；二是極端冷卻，在抑制析發(fā)生的條件下進(jìn)行完全結(jié)晶。所以，特鋼連鑄的冷卻制度通常有兩種方式：
3.1.1強(qiáng)冷方式
結(jié)晶器的冷卻水壓可以達(dá)到1.0MPa，水縫流速達(dá)16m/s；采用高壓的方式對二次冷卻水進(jìn)行噴淋冷卻，供水壓力可以達(dá)到1.2MPa以上，主要的原理是迅速冷卻鑄坯，不能及時擴(kuò)散固、液相凝固前沿的元素，從而，能夠獲得無成分偏析、成分均勻的凝固組織。該結(jié)晶組織主要成分為內(nèi)部發(fā)達(dá)的柱狀晶和鑄坯表層致密的等軸晶，由于枝晶的結(jié)晶速度快，導(dǎo)致枝晶間的鋼水沒有很長的時間補(bǔ)縮與流動，因此，鑄坯的中心疏松比較均勻，不會有大的中心縮孔。
3.1.2弱冷方式
結(jié)晶器的進(jìn)出水溫差較大，冷卻時需要采用常規(guī)形式；二次冷卻水采用氣水霧化的方式進(jìn)行冷卻，這種方式的凝固熱應(yīng)力低，凝固前沿溫度梯度小，鑄坯表面溫度高，拉坯速度較低，比水量較小，裂紋缺陷不易出現(xiàn)。固、液相凝固前沿鋼水溫度保持基本恒定，抑制了柱狀晶的生長，使得鋼中的元素能夠充分?jǐn)U散，達(dá)到凝固平衡狀態(tài)。
3.2連鑄質(zhì)量設(shè)計要點
為了能夠進(jìn)一步保證連鑄生產(chǎn)的質(zhì)量，除了要注意以上兩個方面的問題之外，還需要做好相應(yīng)的保證措施，接下來，我們就來對其進(jìn)行一定的分析：①為了能夠使鑄坯的表面和內(nèi)部的質(zhì)量都能夠得到有效保證，一定要采用適合的攪拌裝置來進(jìn)行相應(yīng)的操作；②要將現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行一個充分結(jié)合，從而在一定程度上，實現(xiàn)自動化操作，簡化操作的過程；③要根據(jù)實際條件來采用合理的冷卻設(shè)計方案，以保證鑄坯在冷卻的過程中，也能夠保持一個比較良好的狀態(tài)；④要采用適宜的調(diào)節(jié)技術(shù)以及相應(yīng)的振動技術(shù)，在進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)；⑤為了能夠避免在生產(chǎn)的過程中，出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，需要采用相關(guān)的技術(shù)在進(jìn)行適時的矯正工作，例如：大弧形半徑和連續(xù)矯直技術(shù)。在進(jìn)行整體的設(shè)計過程中，其同樣需要對其質(zhì)量進(jìn)行綜合性的檢測。最終讓連鑄質(zhì)量得到整體性的保證。
4結(jié)語
方坯連鑄車間工藝設(shè)計要點分析十分重要，其能夠讓連鑄的效率得到整體的提升。在進(jìn)行設(shè)計的過程中，其首先需要連鑄車間的技術(shù)進(jìn)行整體的分析。然后，結(jié)合其技術(shù)的特點進(jìn)行機(jī)型的選擇及設(shè)計體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。最后，對整體的設(shè)計要點進(jìn)行科學(xué)合理的分析。從而讓工藝設(shè)計質(zhì)量得到良好的提高。
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