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磨矿设备

连铸工艺、设备-05中间包冶金

2020-05-28 18:36      点击:

  连铸工艺、筑设-05中央包冶金_冶金/矿山/地质_工程科技_专业材料。第五章 中央包冶金 中央包冶金性能: A.冶金净化性能: 防范钢液二次氧化;保温和微调温度;改 善钢液的滚动状况;延迟钢液正在中央包内 停息工夫,鞭策羼杂物的上浮。 B.精能: 采用附加冶金工

  第五章 中央包冶金 中央包冶金性能: A.冶金净化性能: 防范钢液二次氧化;保温和微调温度;改 善钢液的滚动状况;延迟钢液正在中央包内 停息工夫,鞭策羼杂物的上浮。 B.精能: 采用附加冶金工艺,实现钢液因素微调, 革新羼杂物性态,对钢液温度、因素实行 切确职掌。 §5—1 中央包钢水滚动的职掌 一.中央包钢液滚动观点 描绘流体滚动的基础参数是滚动速率、滚动轨迹 和紊流强度。 外征滚动性的症结准数—雷诺数Re: Re=VL∕ν V ——流体速率; L—容器长度; ν —动力粘度。 当Re≤2000时,为层流。即正在特定地位的流速不 随工夫蜕化; 当Re>2000时,为紊流。即正在特定地位的流速 是震撼的。 若钢包水口注流速率为3.2m ∕s,则Re= 2.6×105,滚动为高度紊流;从中央包水口 流出的注流的Re=1.2×105,也是高度紊 流。中央包内液体滚动速率大凡正在1~2 3m ∕s(中央包滚动速率等于体积流量与 中央包笔直截面积之比), Re约是104数 量级,也是属于中等的紊流。 二.钢包注流膺惩区 三.注流卷入氛围 钢包注流相当于“喷射泵”的效力,把周遭 氛围卷入到液体中,加重了二次氧化污染钢 水,卷入的空胸宇决意于注流直径、轴向速 度、钢水粘度和注流紊流强度。当其它身分 必定时,卷入的空胸宇厉重决意于注流的紊 流水准。 1.注流为滑腻的层流,卷入氛围较少; 2.注流为脉动的紊流,卷入氛围较众; 3.注流为高度的紊流,卷入的氛围许众; 4.注流聚集为液滴(散流),卷入氛围最大。 注流聚集为液滴卷入的空胸宇比滑腻圆流要 大60倍以上。 钢包注流样子对中央包内液体滚动有相等 主要的影响,同时也会影响结晶器液体的 滚动。如图: 四.漩涡 1.危急: ⑴把中央包渣卷入结晶器; ⑵把氛围卷入到液体中; ⑶使中央包注流不屈稳,搅乱结晶器钢液流 动。 2.防范: ⑴职掌适合的液面高度; ⑵正在适应的地位安顿挡墙和坝。 中央包漩涡造成: a—漩涡造成; b—有漩涡时滚动样子 五.滚动不屈稳性和波的造成 1.液面升高或消浸时,流速有较大的蜕化而引 起滚动形式调换导致外观波的造成。 2.入口和出口前提发作蜕化时,滚动不屈稳性 会导致外观波。 外观波的扩散,惹起中央包钢渣界面的搅 动而卷入渣子,对铸坯质地有晦气影响。 §5—2 中央包钢水羼杂物的去除 一.羼杂物上浮 正在静止液体中质点上浮速率可体现为: V=2r2p(ρl-ρi)g∕9μ 盘算结果注解中央包钢水中大于70μm羼杂 物基础上都可上浮,而小于70μm羼杂物上 浮就穷困了。 因为中央包钢水滚动的紊流效力,羼杂物 互相碰撞召集,加快了羼杂物上浮。 促使中央包内羼杂物上浮的门径: 1.补充钢水正在中央包均匀停息工夫,使羼杂物有足 够的工夫上浮。为此,中央包向大容量目标发扬; 大容量中央包具有以下利益: A.延迟钢水正在包内停息工夫,有利于羼杂物上浮 抬高钢水的纯净度,利于出产明净钢。 B.钢水的积蓄量增加了,调换钢包可能不减拉速, 有利于坚持连浇,并能革新换钢包过渡铸坯质地。 C.大容量中央包更实用于高拉速铸机,能坚持钢 水正在包内停息工夫。 中央包的最大容量现已达80t。 2.革新液体滚动轨迹。液体把羼杂物带到中央包外观 区,缩短了上浮隔绝。为此,正在中央包加阻挠物 (如挡墙和坝)以调换滚动目标,息灭中央包死区; 3.钢包注流不应把羼杂物带入钢包底部而是正在某必定 高度。为此,中央包液面高度由浅熔池(600~ 700mm)向深熔池(1.0~1.2m)目标发扬。 深熔池中央包的利益: A.钢水液面震撼较小,可减轻钢水二次氧化; B.减小了液面流速和湍流强度,相应消浸了水口部 位钢水流速和湍流强度,利于注流平稳; C.消浸出现涡流的能够。 二.钢秤谌均停息工夫 钢水从中央包入口联贯流到出口场所资历 的工夫叫外面均匀停息工夫。 T均匀=钢水体积(m3)∕中央包钢水流 量(m3∕min) 凭据中央谅解量巨细分歧,停息工夫大凡 正在3 ~10min。 §5—3 中央包滚动样子职掌 打开浇注双流中央包滚动形式如图: 一.钢液正在中央包内的滚动样子: A.击穿流 从钢包注入中央包内的钢液,正在中央包内没有停息 而直接抵达浇注水口流入结晶器。 B.活塞流(层状流) 钢液进入中央包依序向前促进。 C.混返流 钢液进入中央包后登时与其它个人钢液混淆。 D.死区(窒碍区) 钢液滚动速率很低,与其它区域的钢液的交混慢。 击穿流:这股钢流正在中央包内没有净化的能够,钢 液中羼杂物正在中央包内没有上浮的机遇。 活塞流(层状流):钢液中羼杂物随钢液进入中央 包,依序向前促进而上浮。 混返流:钢液中羼杂物上浮的能够性与钢液正在中央 包内运动的道道与均匀停息工夫是非相合。 死区:进入这区域的钢液的羼杂物有能够上浮,但 死区的存正在相当于缩小了中央包的有用容积,使钢 液正在中央包内的均匀停息工夫缩短,对羼杂物上浮 晦气。 二.中央包无职掌滚动 打开浇注双流中央包滚动形式如图: 瑕疵: A.钢包注流带入大批氛围,“欢娱效力”使 中央包外观呈海浪运动,加剧了二次氧化; B.中央包底存正在钢水窒碍区,温度不匀称; C.因为有死区存正在,全豹中央谅解积未能充 分应用,羼杂物不易上浮。 三.中央包职掌滚动 1.挡墙; 2.坝。 效力: A.息灭中央包底部区域的死区; B.革新革新滚动的轨迹,使滚动沿钢渣界面滚动, 缩短羼杂物上浮隔绝,有利于渣子罗致; C.关闭钢包注流膺惩区的紊流,防范外观卷渣(挡 墙)。 挡墙和坝的地位和尺寸,应联络本质中央包采用 水模子试验来决意,然后正在出产中使用。 挡墙和坝的滚动模子: 四.中央包卷渣 1.钢包打开浇注时中央包滚动特征 ⑴沿钢渣界面有剪切力效力把渣子卷入内部; ⑵注流膺惩力惹起液体外观海浪运动。加倍 当液位消浸时(如200mm),这种剪切力和 海浪形成的卷渣更为要紧。 2.钢包采用长水口时中央包滚动特征 ⑴钢渣界面滚动剪切力减轻; ⑵减轻了由注流惹起的海浪运动。假如中央 包加挡墙和坝说合效力,则卷渣有彰彰减 少。 3.惹起中央包卷渣的滚动身分: ⑴钢渣界面滚动的剪切力和外观波; ⑵注流膺惩区的紊流; ⑶低液位时水口上部造成的漩涡。 4.防范卷渣的门径 采用长水口(钢包)、大容量、深熔池、 带有挡墙和坝的中央包,坚持平稳浇注。 §5—4 中央包精粹技巧 一.中央包双层笼盖渣 一层:炭化稻壳。 二层:维护渣(如CaO—CaF2—MgO系、 CaO—SiO2—Al2O3系等) 性能: 1.绝热保温,防范散热; 2.罗致上浮的羼杂物; 3.杜绝二次氧化,防范氛围中氧气、氮气进入 钢水。 二.中央包吹氩 1.效力 ⑴补充搅拌能,鞭策羼杂物上浮; ⑵造成液面维护层; ⑶革新滚动情形。 2.类型 ⑴中央包众孔透气环; ⑵回旋透气塞; ⑶中央包塞棒吹氩。 三.羼杂物样子职掌 1.中央包钢水因素微调(喂丝法) 正在中央包参预易氧化元素(如Ti、Al、Ca)或微 量元素(如B、V),钢水与污染源(如渣、包衬、 氛围)接触实间短,有利于抬高元素的收得率。 因为中央包熔池浅,钢液停息工夫有限,为确保 元素能满盈罗致,平凡采用喂丝法。 2.羼杂物样子职掌 正在中央包内喂入Ca丝、或CaSi、CaSiBa的包芯线, 其主意是把高熔点的串簇状的Al2O3转移为低熔点 的球形铝酸钙(12CaO·7Al2O3),以革新钢水流 动性,防范Al2O3堵水口。(正在小方坯连铸中央包 中使用)为补充包芯线穿越钢液的停息工夫,采 用螺旋式喂线 mm,用一台辊式开卷机将包芯线送入导管进 入中央包,喂线 中央包过滤器的使用 一.过滤器道理 是一种强制辨别羼杂物的方法。羼杂物随钢 水流经众孔介质时,羼杂物浸淀、滞留、黏 附或烧结于过滤介质微孔的外观上,钢水可 以自正在流过,羼杂物得以辨别,净化了钢水。 门径:筛网过滤、滤饼过滤、深层或深床过滤。 二.过滤工具质 对过滤材质的请求: A.耐高温; B.高松散度,既能吸附羼杂物,对钢水滚动 的阻力又小; C.不妨接受热应力和呆板膺惩应力的效力; D.抗钢水与熔渣的腐蚀冲洗。 过滤器的质料:莫来石、氧化铝、平稳氧化 锆、氧化钙等。 三.过滤器的使用功效 用于中央包泡沫陶瓷过滤器: §5—6 中央包加热技巧 正在浇注历程中钢水温度、钢水因素和钢水 滚动特点是职掌连铸机出产率和铸坯质地 三个主要的变量,为把连铸机产量和铸坯 质地的抵触联合齐来,提出了浇注历程温 度平稳职掌的观点,个中主要的是中央包 钢水温度平稳性职掌题目。 一.中央包钢水温度平稳性职掌对策 1.最大能量牺牲规则: 即每炉高温出钢→钢包站调温(如加废钢) →中央包宗旨温度值; 2.优化能量牺牲规则: 即厉苛按温度牺牲决意出钢温度,正在钢包 站不降温不加热以抵达中央包宗旨温度值; 3.最小能量牺牲规则: 按预订温度出钢,正在钢包或中央包添加能 量以抵达宗旨温度值。 二.中央包热均衡剖判 QCp(Ta-Te)=Φ 若添加到中央包钢水温度牺牲等于中央包 散热牺牲时,则中央包钢水温度趋于平稳。 Q—钢包水口流量,t∕min; Cp —钢水比热,kJ ∕kg·℃; Ta —钢包钢水温度,℃; Te —中央包钢水温度,℃; Φ —中央包热牺牲,kJ。 1.中央包钢水温度蜕化(如图): a 开浇期: 因为中央包衬吸热,钢水温度低浸10~15℃; b 平常浇注期: 进程10~15min,因为包衬吸热抵达饱和,同时向 中央包不休需要钢水,液面坚持平稳,这时钢水 的温降约为0.3~0.5℃∕min,进入中央包钢水散 热量大要与包衬散热相当,钢秤谌稳正在宗旨温度 值。 c 连浇换钢包; 因为中央包液面低浸,钢水温度消浸约5~10℃。 d 平常浇注期:同b e 钢包浇注完了: 浇注中央包盈利钢水时,钢水温度消浸10~15℃。 2.中央包钢水温度不屈稳的危急: ⑴钢水温度消浸过大,开浇时会形成水口凝 钢,乃至使开浇衰落。为就手开浇,又要 相对抬高中央包钢水宗旨温度,云云加重 了高温出钢。 ⑵中央包钢水温度不屈稳,加重完结晶器坯 壳成长的不匀称性,要紧时会导致拉漏; ⑶会使结晶器维护渣液渣层厚度亏折,导致 铸坯外观夹渣; ⑷晦气于中央包钢水羼杂物上浮辨别。 为此,正在开浇初期、换钢包、浇注末期采用 中央包加热,以补充钢液温度的消浸,使钢 液温度坚持正在宗旨温度邻近。这有利于浇注 操作的平稳性,抬高铸坯质地,同时正在平常 浇注功夫,适应加热以补充钢液自然温降。 三.中央包加热门径及功效 1.电磁觉得加热 觉得加热器装置正在中央包底部,既可加热 钢水,也可借助于电磁力搅拌钢水鞭策夹 杂物上浮。此法具有筑设机构简便、加热 速率速、热效能高、本钱低、操作简单等 利益。 觉得加热示妄思: 1—觉得器; 2—铁芯; 3—线—钢水; 8—中央包; 9—水口 2.等离子加热 正在中央包采用特意的电弧发射器出现高温 等离子体来加热钢水。 利益: A.等离子体发射器可装置正在中央包上方,使 用调动简单; B.正在加热历程中,可通过检测钢水温度、液 面高度、拉速等参数来调动输入功率,精 确职掌钢水温度抵达宗旨温度值; C.不污染处境。 等离子枪加热安装 1—钢包; 2—水冷壁; 3—等离子枪; 4—中央包; 5—熔池液面; 6—中央包车; 7—电缆 8—支柱 9—电源; 10—结晶器

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