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銅管水平連鑄技術的特點和發展

2018-10-09 16:11:33

水平連鑄技術是連鑄的一種,因此下麵   先論述一下連鑄技術的特點、分類和發展曆史。

(一)連鑄技術的曆史

1連鑄技術的概況

(1)   連鑄技術的曆史

銅棒連鑄是將液體金屬經過一組的冷卻和支撐裝置連續地澆鑄成   斷麵形狀鑄坯的過程。連鑄技術的發展大致可分為以下四個階段。

   階段((1840-1930),連續澆鑄液態金屬思想的啟蒙階段。其代表人物是   人塞勒斯(Sellers)和貝塞麥(Bessemer)。液體金屬連鑄鑄坯的概念早在19世紀中期就己提出,1840年塞勒斯獲得連鑄鉛管,1846年轉爐的貝塞麥使用水冷旋轉雙輥式連鑄機生產錫箔、鉛板和玻璃板。1872年   人戴維爾提出移動結晶器連續澆注的概念。1886-1889年提出垂直澆注的立式連鑄機的設計。1921年皮爾遜提出結晶器振動概念,使鑄坯與結晶器之間做連續相對運動;

   階段(1931-1949),連鑄技術的   階段。其代表人物是現代連鑄之父德國人容漢斯(Junghans)。1933年,容漢斯建設了   台1700噸/月立式帶振動結晶器的連鑄機,   先澆注銅鋁合金獲得成功,使有色金屬連續澆鑄於30年代就應用於生產,他當時提出的振動水冷結晶器、浸入式水口、結晶器保護劑等技術觀點為現代連鑄機奠定了基礎。隨後英國人Halliday提出了“負滑脫(NegativeStrip)”概念,在這種負滑脫方式中,結晶器與鑄坯間的相對運動   了結晶器與鑄坯間的潤滑、減輕了粘結,   便於實現高速澆鑄。1943年連續鑄鋼實驗裝置   成功;

第三階段(1950-1979),傳統連鑄技術發展成熟階段。50年代,連續鑄鋼進入工業應用階段,但是產量很低,主要原因是此時的立式連鑄機生產效率低、投資大;60年代,連續鑄鋼進入工業性推廣階段,出現了弧形連鑄機,提高了生產效率、降低了設備投資;在產品質量方麵,除了浸入式水口、保護渣澆鑄、代替沸騰鋼種等技術的   以外,還進行了“鋼包~中間包~結晶器”間鋼流的全保護。在提高生產率方麵,出現了   換中間包鋼包車和回轉台以及中間包加熱等實現多爐連澆的技術和裝備。尤其是英國Shelton廠於1964年在世界上實現了全連鑄。70年代以後由於兩次能源危機的推動,連鑄進入大發展階段,連鑄技術以驚人的速度了向前發展,出現了5000多個有關連鑄的;

第四階段(1980一至今),傳統連鑄技術的優化發展與新型連鑄技術的發展階段。80年代隨著技術的普及,連鑄已不再是一種“保密的技藝”。在板坯連鑄方麵,澆鑄中可自動調節寬度的結晶器、渦流式結晶器液麵檢測、漏鋼預報、粒狀保護渣的自動加入,使結晶器操作實現遠距離控製。異型黃管在質量方麵,往往都借助於“專家”或“人工智能”係統提供的完善的質量控製來實現的。此時的常規連鑄技術已日趨成熟。但是在產品質量和工藝控製方麵,仍然還有一些不足或尚未很好解決的問題。90年代,鋼鐵工業麵臨一係列激烈挑戰,包括符合環境保護要求的排放物、節能和   操作者勞動條件的迫切要求等;麵臨其他材料的競爭;生產效率方麵受到投資和運行成本的限製等。因此就需要新型的連鑄技術以滿足這些競爭的需求。新型連鑄技術中以近終型連鑄技術(薄板坯、薄帶連鑄等)與電磁連鑄技術發展較快。

(2)國內連鑄技術的曆史

我國是較早開始   連鑄技術的   之一,20世紀50年代中期就開始了連鑄技術方麵的實驗   ,但是由於種種原因,發展很緩慢,連鑄技術落後,鑄坯質量低。1957年在上海建成一台高架立式方坯連鑄實驗機,這是我國   台工業性試驗鑄機。1964年在重慶第三鋼廠建成   台弧形板坯和方坯兼用連鑄機。武漢鋼鐵公司在1978年10月、1979年2月和1979年3月先後投產了3台從德國西馬克.德馬克公司引進的單流板坯連鑄機。上鋼三廠和太原鋼鐵公司分別在1988年和1989年投產了由奧鋼聯引進的澆鑄不鏽鋼的板坯連鑄機。寶山鋼鐵公司和鞍山鋼鐵公司分別在1989年和1990年投產了從日本引進的大型雙流板坯連鑄機。武漢鋼鐵公司三煉鋼廠於19%年10月投產了從西班牙引進的高度現代化的雙流大板坯機,並且成為國內   家以全連鑄方式投產的大型鋼廠。連鑄比是指連鑄生產的合格坯產量占鋼總產量的百分比。此後我國連鑄技術發展,連鑄工藝不斷完善,連鑄比己經從80年代的不足30%,發展到2000年的約85%}目前連鑄比己經達到90%以上。與此同時,從19%年起我國鋼鐵年產量己突破1億噸,居世界   位,成為名副其實的鋼鐵大國。但我國還不是鋼鐵強國,在工藝技術、設備裝備、連鑄相關技術、節能降耗和鋼材質量等方麵同發達   相比,仍有很大差距。

(二)連鑄技術的特點

連鑄技術能夠發展起來,與傳統鑄造技術相比有以下優點。

(1)節約工序、縮短流程

與模鑄相比,連鑄較大的特點是省掉了模鑄的脫模、整模、鑄錠均熱和開坯等工序。基建投資可節約40%,占地麵積減少30%,勞動力節省75%,縮短產品生產周期,提高生產效率;

(2)提高金屬收得率

模鑄的切頭切尾損失為10%~20%,而連鑄的切頭切尾損失僅為1%~2%,故可提高金屬收得率,減少原料的浪費,降低成本;

(3)降低能量消耗

連鑄省掉了均熱爐的再加熱工序,可使能量消耗減少1/4~1/2。鑄坯直接軋製,能量消耗還可進一步降低,而且縮短了加工周期;

(4)生產過程機械化和自動化程度高

鑄造車間勞動環境惡劣,體力勞動多,是整個生產線中較落後的工序。異型銅棒采用連鑄後,由於設備和操作水平的提高以及采用全程計算機控製和管理,勞動環境了根本性的   ,且易於實現自動化。

(5)鑄坯質量好

連鑄可以生產多種金屬和合金,而且型材品種多,由於金屬被冷卻,結晶致密,組織均勻,可以獲得質量好的鑄坯。

(三)連鑄技術的分類

連鑄按照不同的分類方法可以分為很多種;

(1)按照鑄坯出結晶器的方向分為水平連鑄和垂直連鑄;

(2)按連鑄機的機型可分為立式連鑄機、立彎式連鑄機、垂直多點彎曲式連鑄機、弧形連鑄機和水平式連鑄機等;

(3)按照鑄坯形狀可分為板坯連鑄機、方坯連鑄機和圓坯連鑄機等。