1600mm不锈钢板坯连铸机结晶器设计及工艺参数优化(附件)【字数：12353】
在板坯连铸机中，结晶器是一个非常重要的设备。结晶器在连铸生产活动中起到了不可代替的作用。本文着重讨论了1600mm不锈钢板坯连铸机结晶器的主要组成装置（夹紧装置、调宽装置、振动装置、铜板、水箱及足辊）和主体的选材，试图找出目前结晶器所存在的不足和一些解决办法。本次设计选择平行直板式结晶器，结晶器上口宽度为1637mm，下口宽度为1620.8mm，倒锥度选择1%，铜板长度为900mm，厚度为45mm，铜板材料选择最新的Al-Cr-Zr-Cu材料，宽边铜板上镀Co-Ni，窄边铜板上热喷涂Ni-Cr合金。夹紧装置选择碟簧及液压缸垫片式夹紧装置，调宽装置选择液压驱动的在线不停机Y式调宽，调宽范围在900~1930mm，振动装置选择可调式四偏心振动装置。足辊采用小辊径密排辊，窄边布置3对，宽边布置1对，辊身母材采用20MnMo，表面堆焊4mm厚的不锈钢耐磨材料。水箱采用钢板焊接结构。关键词结晶器；夹紧装置；调宽装置；工艺参数
目 录
第一章 绪论 1
1.1 结晶器概述 1
1.2 结晶器的作用及分类 2
1.2.1 结晶器的作用 2
1.2.2 结晶器的类型 2
1.3 结晶器的发展现状 2
1.4 结晶器形状的变化 4
1.5 结晶器的工艺技术 5
1.5.1 结晶器液压振动技术 5
1.5.2 结晶器电磁搅拌技术 5
1.5.3 结晶器在线调宽技术 6
1.5.4 结晶器铜板表面镀层技术 6
1.6 结晶器设计存在的问题 6
1.6.1 板坯的表面质量问题 6
1.6.2 板坯的内部质量问题 7
1.6.3 漏钢问题 7
1.7 结晶器的装配、调整和运转 7
1.7.1 结晶器使用前的检查 7
1.7.2 结晶器的调整和对中 8
1.7.3 结晶器的准备 9
1.7.4 结晶器的故障 9
1.8 影响结晶器使用寿命的因素 10
1.8.1 结晶器铜板磨损 10
1.8.2 结晶器锥度发生变化 10
1.8. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
3 热电偶故障 10
第二章 结晶器的主要装置 12
2.1 设备组成 12
2.2 结构形式及特点 12
2.2.1 夹紧装置 12
2.2.2 调宽装置 15
2.2.3 振动装置 17
第三章 结晶器的设计参数及用材选择 19
3.1 结晶器的长度 19
3.2 结晶器的断面尺寸和倒锥度 19
3.3 结晶器铜板材质及表面镀层的选择 21
3.3.1 铜板的材质 21
3.3.2铜板的镀层 22
3.3.3铜板的厚度 22
3.4 水箱设计 23
3.4.1 水箱简介 23
3.4.2 冷却水道的各影响因素分析 23
3.4.3 水箱设计思路及要求 25
3.5 足辊及选材 26
3.6 结晶器焊接件的材料选择 26
第四章 工艺优化 27
结 论 28
致 谢 29
参 考 文 献 30
附 录 31
第一章 绪论
1.1 结晶器概述
我国连铸技术的发展过程经历了“以连铸为中心，炼钢为基础，设备为保证”、“以炼钢炉炉外精炼连铸机三位一体组合优化”和“以发展高效、高速连铸技术和近终形连铸技术为重点进一步大跨度协调优化”等三个阶段。连铸技术通过工艺优化、装备改良和国产化等途径有了长足进步，影响与带动了炼钢生产流程及前后工序技术的优化，如促进了炉外精炼技术、高效连铸技术与装备、薄板坯连铸连轧等的快速发展，提高了钢材质量，提高了生产效率，实现了钢铁工业的清洁生产、节能与可持续发展。
经过改革开放近30年的发展，我国钢产量已居世界首位，连铸比进入世界产钢国家的领先行列。目前我国连铸机可以生产从小方坯、大方坯、圆坯、异形坯轧制各类长材产品到生产厚板坯、中厚板坯、薄板坯轧制各类板管带产品，钢的品种、规格和质量都在不断满足国民经济各部门建设对钢材多样性和苛刻性的需求。
连铸结晶器是连铸机的“机头”，其重要性被喻为连铸机的“心脏”。结晶器是一个高效率的换热器、钢水凝固成形器、钢水夹杂物净化器和铸坯表面缺陷控制器。结晶器内钢水、坯壳、渣相、铜板的相互关系反映在结晶器内钢水流动、钢水传热凝固、坯壳生长和相变以及坯壳应力的相互作用上，这是一个非常复杂的动态过程。因此，结晶器的设计、制造、操作工艺的热工作状态对这一动态过程的控制又十分重要的影响，它对连铸机产量、铸坯质量和生产的安全性又决对性作用。
结晶器是连续铸钢设备中一个非常关键的部件，位于中间罐的下方，在浇钢时从中间罐注入的钢水在其中凝固并形成规定尺寸的外壳，在中心还是液态的情况下，铸坯从结晶器中被拉出。在钢水凝固过程中，受钢水静压力、摩擦力、钢水热量的传递以及调宽作用力等诸多因素的影响，结晶器同时处于机械应力和热应力的综合作用之下，工作条件极为恶劣。为了从结晶器中顺利拉出合格的铸坯，结晶器应满足以下条件：
（1） 应具有良好的导热冷却能力和耐磨性能。
（2） 结晶器的刚性要好，特别是在激冷激热、温度梯度变化大的情况下变形要小。
（3） 结构紧凑，便于制造，装卸方便，调整容易，冷却水路能自行接通，且能满足快速更换的要求。
（4） 为减少振动时的惯性力，在满足上述三个条件下，结晶器重量要轻，以减少振动装置的驱动电机功率并使振动平稳[1]。
1.2 结晶器的作用及分类
通俗的讲，连铸结晶器就是一个钢水制冷成型设备。基本由框架，水箱和铜板（背板与铜板），调整系统（调整装置，减速机等）；润滑系统（油管油路），冷却系统和喷淋等设备组成。
1.2.1 结晶器的作用
目 录
第一章 绪论 1
1.1 结晶器概述 1
1.2 结晶器的作用及分类 2
1.2.1 结晶器的作用 2
1.2.2 结晶器的类型 2
1.3 结晶器的发展现状 2
1.4 结晶器形状的变化 4
1.5 结晶器的工艺技术 5
1.5.1 结晶器液压振动技术 5
1.5.2 结晶器电磁搅拌技术 5
1.5.3 结晶器在线调宽技术 6
1.5.4 结晶器铜板表面镀层技术 6
1.6 结晶器设计存在的问题 6
1.6.1 板坯的表面质量问题 6
1.6.2 板坯的内部质量问题 7
1.6.3 漏钢问题 7
1.7 结晶器的装配、调整和运转 7
1.7.1 结晶器使用前的检查 7
1.7.2 结晶器的调整和对中 8
1.7.3 结晶器的准备 9
1.7.4 结晶器的故障 9
1.8 影响结晶器使用寿命的因素 10
1.8.1 结晶器铜板磨损 10
1.8.2 结晶器锥度发生变化 10
1.8. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
3 热电偶故障 10
第二章 结晶器的主要装置 12
2.1 设备组成 12
2.2 结构形式及特点 12
2.2.1 夹紧装置 12
2.2.2 调宽装置 15
2.2.3 振动装置 17
第三章 结晶器的设计参数及用材选择 19
3.1 结晶器的长度 19
3.2 结晶器的断面尺寸和倒锥度 19
3.3 结晶器铜板材质及表面镀层的选择 21
3.3.1 铜板的材质 21
3.3.2铜板的镀层 22
3.3.3铜板的厚度 22
3.4 水箱设计 23
3.4.1 水箱简介 23
3.4.2 冷却水道的各影响因素分析 23
3.4.3 水箱设计思路及要求 25
3.5 足辊及选材 26
3.6 结晶器焊接件的材料选择 26
第四章 工艺优化 27
结 论 28
致 谢 29
参 考 文 献 30
附 录 31
第一章 绪论
1.1 结晶器概述
我国连铸技术的发展过程经历了“以连铸为中心，炼钢为基础，设备为保证”、“以炼钢炉炉外精炼连铸机三位一体组合优化”和“以发展高效、高速连铸技术和近终形连铸技术为重点进一步大跨度协调优化”等三个阶段。连铸技术通过工艺优化、装备改良和国产化等途径有了长足进步，影响与带动了炼钢生产流程及前后工序技术的优化，如促进了炉外精炼技术、高效连铸技术与装备、薄板坯连铸连轧等的快速发展，提高了钢材质量，提高了生产效率，实现了钢铁工业的清洁生产、节能与可持续发展。
经过改革开放近30年的发展，我国钢产量已居世界首位，连铸比进入世界产钢国家的领先行列。目前我国连铸机可以生产从小方坯、大方坯、圆坯、异形坯轧制各类长材产品到生产厚板坯、中厚板坯、薄板坯轧制各类板管带产品，钢的品种、规格和质量都在不断满足国民经济各部门建设对钢材多样性和苛刻性的需求。
连铸结晶器是连铸机的“机头”，其重要性被喻为连铸机的“心脏”。结晶器是一个高效率的换热器、钢水凝固成形器、钢水夹杂物净化器和铸坯表面缺陷控制器。结晶器内钢水、坯壳、渣相、铜板的相互关系反映在结晶器内钢水流动、钢水传热凝固、坯壳生长和相变以及坯壳应力的相互作用上，这是一个非常复杂的动态过程。因此，结晶器的设计、制造、操作工艺的热工作状态对这一动态过程的控制又十分重要的影响，它对连铸机产量、铸坯质量和生产的安全性又决对性作用。
结晶器是连续铸钢设备中一个非常关键的部件，位于中间罐的下方，在浇钢时从中间罐注入的钢水在其中凝固并形成规定尺寸的外壳，在中心还是液态的情况下，铸坯从结晶器中被拉出。在钢水凝固过程中，受钢水静压力、摩擦力、钢水热量的传递以及调宽作用力等诸多因素的影响，结晶器同时处于机械应力和热应力的综合作用之下，工作条件极为恶劣。为了从结晶器中顺利拉出合格的铸坯，结晶器应满足以下条件：
（1） 应具有良好的导热冷却能力和耐磨性能。
（2） 结晶器的刚性要好，特别是在激冷激热、温度梯度变化大的情况下变形要小。
（3） 结构紧凑，便于制造，装卸方便，调整容易，冷却水路能自行接通，且能满足快速更换的要求。
（4） 为减少振动时的惯性力，在满足上述三个条件下，结晶器重量要轻，以减少振动装置的驱动电机功率并使振动平稳[1]。
1.2 结晶器的作用及分类
通俗的讲，连铸结晶器就是一个钢水制冷成型设备。基本由框架，水箱和铜板（背板与铜板），调整系统（调整装置，减速机等）；润滑系统（油管油路），冷却系统和喷淋等设备组成。
1.2.1 结晶器的作用
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