炼钢专业知识(精选6篇)
炼钢生产技术复习题
一、填空题:
1、连铸方坯脱方的程度一般是用对角线的长度差来表示。
2、结晶器冷却又称一次冷却,它是初生坯壳开始形成的地方。
3、铸机采用的切割方法主要有火焰切割和机械剪切两类。
4、连铸钢水温度要求严格,必须从控制出钢温度和过程温降着手。
5、方坯结晶器铜管下口尺寸应比铸坯尺寸大。
6、生产经验表明,钢包吹气搅拌3~5min就可满足钢水温度和成分均匀的要求。
7、连铸坯的矫直按矫直时铸坯凝固状态分有全凝固矫直和带液芯矫直。
8、拉坯矫直机承担拉坯、矫直和送引锭的作用。
9、结晶器振动形式有同步式、正弦振动、非正弦振动等三种。
10、目前连铸机上广泛采用二次冷却方式主要有:全水喷雾冷却,气-水喷雾冷却和干式冷却。
11、影响拉速的因素很多,但其中提高工作拉速的限制因素是 结晶器出口坯壳厚度。
12、大包长水口和大包下水口的连接处必须密封,常用的处理手段 氩气环密封 和安装特殊的垫片。
13、晶核的长大是按树枝状的方式长大,如果树枝晶的各方向的主轴都均匀发展,则可形成
等轴晶。
14、连铸生产对钢水的要求是合适的浇注温度,合格的钢水成分,适时的钢水衔接。
15、在连铸坯中,偏析分为显微偏析和宏观偏析,其中显微偏析是由于 结晶的不平衡性而导致的。
16、起步拉速要低于工作拉速。一般为工作拉速的 50~60%左右,且从结晶器注入钢水到开始起步拉坯要有一定的时间间隔,一般应保持在 25~45S,起步前,中间包维持尽可能低的液面,小流注入,以不散流为限,以保证钢液有足够的初凝时间。
17、连铸方坯的缺陷有形状缺陷、表面缺陷、内部缺陷。其中内部缺陷源于 二次冷却区的冷却过程。
18、连铸机按机型可分为立式连铸机,立弯式连铸机,弧形连铸机,椭圆型连铸机,水平连铸机五类。
19、液相穴长度应小于和等于结晶器液面至第一对拉矫辊的距离,它的主要影响因素是拉坯速度和铸坯厚度。
20、连铸钢水对温度的要求是一定的过热度,均匀,稳定。
21、钢液中的碳含量处于0、12~0、17%时,是铸坯裂纹的敏感区。
22、中间包的作用是减压,稳流,净化,均温,分流和储钢。
23、大包浇注的主要生产事故有钢包水口漏钢,水口失控,水口打不开,钢包穿钢。
24、钢液凝固成钢坯,其热力学和动力学条件是有一定过冷度、有结晶核心。
25、连铸坯的低倍组织分为三个区域,它们分别是激冷层(细等轴晶区)、柱状晶区、中心等轴晶区。
26、中间包水口堵塞的原因主要有:一是钢水温度低,二是钢水中氧含量高或Al含量高。
27、大包浇钢是连铸生产的第一道工序,它的主要操作内容是按工艺要求将钢包内的钢水注入中间包。
28、结晶器振动的主要作用是脱模。结晶器振动参数主要是指振动频率和振幅。
29、中包覆盖剂的作用是保温、吸附夹杂物、防止二次氧化。30、钢水凝固过程中的收缩包括液态收缩、凝固收缩、固态收缩。
31、连铸坯质量的含义包括铸坯纯净度、铸坯表面缺陷、铸坯内部缺陷。
说到《钢铁是怎样炼成的》这本书,想必大家对它并不陌生吧!书里讲了一位坚强,勇敢的主人公保尔·柯察金.读了《钢铁是怎样炼成的》这本书后,我领悟到:一个人的毅力对他的一生是有很大影响的.就说这本书中的主人公保尔·柯察金吧,他的一生非常坎坷,然而他凭什么使自己继续活下去呢 是毅力.毅力给了他无穷的力量,老天也使他有了三次生命.自从认识水兵朱赫来以来,他的心被共产党吸引住了.经过几番波折,他终于如愿以偿,成为了一名共产党员.他出生入死,英勇杀敌.在战争中他也受了不少伤.最严重的一次就是被弹片击中头部,死里逃生.痊愈后,保尔没有忘记党,拿起新的武器,重返战斗队伍,开始了新的生活!他十几岁就立足杀场,英勇杀敌,热爱祖国,在战场上,他被砍了好几刀都大难不死,为什么 仍然是毅力.年轻的他后来疾病缠身,但他仍不停地忘我工作,有休假疗伤的机会他也不愿意放弃工作,毅力真是一种锲而不舍的精神啊!这是一个感人的故事,我的心好象在水里扔下了一块大石头,久久不能平静.我佩服保尔·柯察金那种勇敢,百折不挠的精神.讨厌故事里维可外多那种小贵族.保尔·柯察金的影子时时在我的脑子里浮现,鼓励我要像像他一样做一个坚强,勇敢的人.生活在和平年代的我们,生活中一点小小的困难没什么大不了,只要勇敢地去面对,等事情一过,你会发觉,原来自己是有毅力的.保尔·柯察金的精神,永远值得我学习.从读了《钢铁是怎样炼成的》这本书,让我明白了,毅力也是成功之本,是一种韧劲,是一种积累。荀子有云:“锲而舍之,朽木不折;锲而不舍,金石可镂。” 毅力,它的表现往往是一个人在挫折中所展示的一股力量,有了毅力,人们就不会向挫折和困难低头,而会更坚强地去面对。这本书主要写了主人公保尔?柯察金小时候的生活十分艰苦,不是被母亲责骂,就是受神父冤打。但他凭着毅力,仍然坚持生活,并立志要从军。保尔?柯察金长大后,终于实现了他的志向——当一名军人。从军期间,受到了老一辈的栽培和教育。自身又长期实践,他凭着毅力,在劳动、战斗、工作各方面刻苦学习和严格要求自己,终于锻炼成具有崇高理想、坚毅的意志和刚强性格的革命战士。他把整个生命和所有精力毫无保留的地奉献给世界壮丽的事业——为人类的解放而斗争,努力使世界和平!这种精神是多么可贵啊!如果保尔?柯察金没有凭着毅力,他怎么可能炼成一个有崇高理想、坚毅的意志和刚强性格的革命战士呢? 读了这本书,我才领悟到:一个人的毅力是对他的一生是有很大影响的。就拿这本书的主人公来说吧,他一生的命运非常坎坷,然而他凭着什么让自己活下去呢?是毅力,是毅力给了他无穷的力量,像他这样,十几岁就立足沙场,奋勇杀敌,在沙场上,他被砍了好几刀,仍然大难不死,为什么呢?还是因为毅力,年轻的他后来疾病缠身,但他依然忘我的工作着,有休假的机会仍然工作着,毅力真是一种锲而不舍的精神啊!生活在我们这个时代,遇到困难,只要勇敢地去面对,我们就会发觉,我们也是有毅力的。人的一生很精彩,有着酸甜苦辣,也有离别时的伤心,不然,怎么会有重逢时的喜悦呢?在我们的人生中,要想一步登天,那永远是不可能的——从古自今,有哪一个名人志士是一步登天的呢?没有,他们都是在挫折中锻炼了自己,使自己成为千古佳话。我们不要以为当一名作家写书是一件很简单的事,因为在写书的过程中往往会遇到挫折和困难,只有这坚强的毅力才能够克服这困难和挫折。例如:马克思写《资本论》用了40年的时间,李时珍写《本草纲目》用了30年,司马迁编《史记》历史用了20多年„„古今中外,有谁能够一步登天呢? 毅力也需要坚持,在坚持的同时也需要毅然断然的决断,正所谓“当断不断,反受其害”。有毅力的人面对考验能断然初之,又有利于持之以恒。为什么说毅力也是成功之本呢?因为,只有坚强的毅力才能克服前进道路上的种种困难和挫折,才能获得成功,所以坚强的毅力是通向成功的捷径。看了《钢铁是怎样炼成的》,我的内心有了极大的震撼,作为一名中学生,我知道了我应该做什么!
20**年7月,刚刚从学校毕业的我来到了攀钢集团成都钢钒有限公司。经过单位的一个多月的培训教育,分配来到了我最喜欢的电炉炼钢厂。分别到电炉炼钢车间,浇铸车间和电渣车间倒班实习。通过实习了解电炉炼钢厂的生产工艺流程和相关工艺技术,由对生产过程的理论认知上升到实际操作认知,与现场师傅搞好关系,更快的熟悉工作环境,更快的适应工作环境。
我国钢铁行业能耗值中提出,矿石经过高炉和转炉流程而成的粗钢的吨钢能耗高于600kgce/t,而废钢经电炉熔炼所产生的粗钢吨钢能耗仅为270kgce/t,并且对环境污染的产生及其治理更优于高炉转炉-流程。随着我国快速发展的环境压力下,社会废钢的积累逐年增加。采用废钢作原料的电弧炉短流程工艺,生产率高,几乎是高炉-转炉流程的3――4倍。我相信电炉在未来钢铁冶炼的发展前景,在电炉炼钢厂工作我感到十分的荣幸与自豪。
1. 电炉炼钢车间实习
1.1 电炉设备
70t超高功率高阻抗电炉是20从奥钢引进先进节能型UHP-EBT电弧炉,它有以下特点:采用超高功率供电,排管式水冷炉壁和水冷炉盖,笼型分体式炉壳,电炉倾动、电极升降和旋转全液压驱动,偏心底出钢(EBT)和留钢留渣操作技术,炉壁碳氧枪装置和泡沫渣埋弧冶炼工艺技术,电极喷淋冷却,向电炉及出钢钢包内机械化加料设备,电炉第四孔排烟与屋顶大罩结合烟气净化系统,一级基础自动化、二级计算机过程控制,电功率动态补偿技术等。
1.2 电炉炼钢冶炼工艺
电弧炉炼钢是以电能作为热源的炼钢方法,它是靠电极和炉料间放电产生的电弧,使电能在弧光中转变成热能,并借助电弧辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属炉料和炉渣,冶炼出各种成分合格的钢和合金的一种炼钢方法。由于设有炉外精炼,所以电炉主要过程有熔化期和氧化期,主要控制钢液中的碳和磷以及温度,还原精炼任务由炉外精炼完成。
1.2.1 炉料入炉
料筐顶装料要有专人指挥,按下准备进料按钮,炉膛裸露后,应迅速将料筐吊入炉内的中心位置,不得过高、过偏或过低。尽量减少火焰与钢液的任意喷射与飞溅,同时还要防止湿料的爆炸。对于过高的炉料应压平或吊出,以免影响抽炉或炉盖的旋转与扣合。每次进料需要2min。
1.2.2 送电
炉料入炉后并在送电前,要保证各设备完好,以免在冶炼过程中造成停工;还应检查炉料与炉门或水冷系统是否接触,如有接触要立即排除,以免送电后被击穿。如电极不够长时,最好在送电前更换,以利于一次穿井成功。当完成上述工作并确认无误后,方可正常送电转入熔化期。这个过程需要2min。
1.2.3 熔化期冶炼
送电后,电极下降,当电极端部距炉料有一定的距离时,由于强大电流的作用,中间的空气被电离成离子,并放出大量的电子而形成导电的电弧,随之产生大量的光和热。在电弧的作用下,电极下的炉料首先熔化。此期间电流不稳定,电流在炉顶附近燃烧辐射。二次电压越高,电弧越长,对炉顶辐射越厉害,并且热量损失也越多。为了保护炉顶,在炉上部一些轻薄料,以便让电极快速插入料中,以减小电弧对炉顶的辐射。供电上采用较低电压和电流。
随着炉料的熔化,电极逐渐下降并到达它的最低位置。随着电极周围炉料的继续熔化,并逐渐向外扩大,三口小井汇合成一口大井。此期间虽然电弧被炉料所遮蔽,但因不断出现踏料现象,电弧燃烧不稳,供电上采取较大的二次电压,大电流或采用高压带电抗操作,以增加穿井的直径与穿井的速度。
随着炉料的不断熔化,电极逐渐上升。此期间由于电弧埋入炉料中,电弧稳定,热效率高,传热条件好,应以最大功率供电,即采用最高电压和最大电流。三相电弧近似于点热源,各相的热辐射不均匀,所以炉内的温度分布也不均匀。最后将剩下炉坡、渣线和其他低温区附近的炉料逐渐熔化。在该电炉操作中,起弧电压档位为4档,然后随着炉料的熔化,逐渐增加到12档。
在炉料每次塌料后,熔炼室能容纳下一料筐中的料时再装入第二筐料。该电炉在第一蓝料能耗170Kw/t左右时加入第二蓝料。如果是有铁水的时候,能耗大约在70――80Kw/t兑入铁水,在提起炉盖兑入铁水前切记要进行“无料蓝更换”操作。在熔化前期利用天然气的燃烧助熔废钢,熔化中后期增加氧气用量加速废钢熔化,氧化期使用集束氧气射流对熔池进行脱碳升温。在兑入铁水模式情况下,当能耗为125Kw/t时自动来氧气,在两蓝废钢的模式下,能耗为135Kw/t时来氧气。熔化中后期和精炼期通过碳枪向熔池喷碳粉造泡沫渣,根据现场师傅操作经验,当能耗为175Kw/t时,开始喷碳粉。当炉料全熔并经搅拌后,取全分析样,然后扒除部分熔化渣,补造新渣。当熔池温度升到符合工艺要求时,转入下一阶段的冶炼。熔化期所需要的时间大约在45mim左右。
1.2.4 氧化期冶炼
氧化期的各项任务主要是通过脱碳来完成。单就脱磷和脱碳来说,两者均要求熔渣具有较强的氧化能力,可是脱磷要求中等偏低的温度、大渣量且流动性良好,而脱碳要求高温、薄渣,所以熔池的温度是逐渐上升的。因此在氧化期使磷和碳顺利氧化,必须合理操作。当电炉冶炼的能耗值达到275Kw/t时,电压档位由12档降至6档,标致了氧化精炼期开始。氧化精炼过程大概需要14min左右。
在氧化初期,熔池温度比较低,首先应注重脱磷,把脱磷作为首要任务。熔化结束后,视熔清样分析结果,确定脱碳,脱磷两个反应哪个为冶炼操作的重点。如磷未达到工艺技术规格要求,仍要以脱磷为主,并且辅以加石灰,适当调整供电电压等,使脱磷任务顺利迅速完成。如磷含量已达到技术要求,则以脱碳为主。特别是在熔清后磷含量较低的情况下,要注意升温,为脱碳创造条件。在一般情况下,氧化期操作是先磷后碳。
在实际操作中,判断磷含量可以根据炉渣埋弧情况,熔池活跃与否及渣的流动性对渣况进行判断。常用铁棒蘸渣待冷凝后对渣的颜色进行观察。如果颜色黑亮,则磷含量高,如果颜色灰黑则磷含量低。
在实际操作中,比较实用的估碳方法主要有两种,根据火花和烟火进行估碳。火花估碳是用样勺从炉内取出钢水后,直接倒在干净的铁板上或样模内,观察火花飞溅情况。如果火花大,飞溅有力,分叉多,则含碳量高。反之则含碳量越低,火花少,火花小而无力。
烟尘和火焰在一定程度上能够显示炉内的化学反应情况,氧化期吹氧时,根据烟尘的多少可粗略的估计钢液的含碳量。当烟尘黄,浓,多时,说明含碳量较高,反之就低。含量小于0.3%,黄烟就淡了。根据火焰的长短也可略知钢液的含碳量,长者含碳量高,短者含碳量低。当然烟火还与吹氧压力有关,应全面考虑,综合判断。
氧化终点时,并不是每一炉冶炼情况都是那么顺利,难免会出现一些碳,磷和温度不合适的时候,那么这些特别情况应该如下处理:
当钢中碳,磷及出钢温度达到要求后,为防止出钢带渣和保证正常的留钢操作,依靠泡沫渣的作用将2/3的炉渣排出,将烘烤好的钢包接通氩气开到出钢位置,根据不同钢种的规定,加入脱氧剂和铁合金,准备出钢。
1.2.5 出钢
出钢操作需要把控制室的条件转换成出钢操作室条件,在出钢操作时进行操作。出钢时,炉体先向出钢侧倾动3°,然后打开出钢口插板,此时填料、钢水应自动流出,如不能自动出钢,可采用吹氧引流方式出钢。
出钢过程中,根据出钢操作控制要求适当的倾动炉子,让钢液顺利流出。当距离目标出钢量差3吨时,快速摇回炉体至0°,然后向炉门口方向倾斜-8°,以保证偏心区部分无钢水和炉渣,便于清理和填充出钢口。出钢时间根据水口大小而定,一般是2――4min。填出钢口时间一般为2min。
2. 浇铸车间实习
2.1 连铸机设备
浇铸车间的连铸机是三机三流大圆坯连铸机,是1992年从英国CLYOEOAL钢管厂引进二手设备,该铸机是外弧半径为12米的全弧形连铸机,具有连续矫直、铸坯气雾冷却、结晶器自动液位控制的特点。
2.2 连铸工艺
连铸是钢水处于运动状态下,采取强制冷却的措施成型并连续生产铸坯的过程。当高温钢水浇入结晶器,钢水与水冷的铜壁接触,就会迅速凝固形成很薄的初生坯壳。由于钢水静压力的作用,生成的坯壳与铜壁紧贴在一起,此时钢水热量能迅速传给铜壁,被冷却水带走。随着凝固的继续进行,坯壳逐渐增厚,坯壳企图收缩离开铜壁,而钢水静压力又把坯壳挤靠到铜壁,这个收缩―挤靠过程反复进行。当坯壳厚度达到能抵抗钢水静压力时,坯壳就脱离铜壁,经过二次冷却等逐渐形成铸坯。
2.2.1 开浇前准备
浇铸前首先检查各系统运完好,将引锭送到结晶器下口内,用压缩空气对引锭杆头部和结晶器内壁进行吹扫。用石棉绳将结晶器与引锭头之间的间隙填充紧密,在引锭头上依次地放入铁屑、冷钢圈、冷钢条。让浇铸下来的钢液遇冷钢后降温冷却,与引锭凝结在一起,通过拉矫机的牵引,铸坯随引锭杆连续地从结晶器下口拉出,直到铸坯通过拉矫机与引锭杆脱钩为止。
将装有合格钢水的钢包吊到回转台的钢包座上并转向浇铸位。将烘烤好的中间包快速移至浇铸位,调整横移油缸,使浸入式水口位于结晶器铜管中心并调整浸入式水口的潜入深度。
2.2.2 开浇操作
打开滑动水口向中间包内注入钢水前,滑动水口微程来回点动3――4次,检查滑动水口机构及座子是否异常,如有异常,处理后再开浇。如果不能自动引流则用氧气管烧氧引流。大包开浇后,当中间包钢液面达300――400mm时,向中间包内加入覆盖剂,保证钢液面覆盖均匀,不裸露,不结壳。
中间包液位达到550mm(约12吨)时,中间包开始浇铸。钢液平稳注入引锭头沟槽,在结晶器内根据出苗时间长短慢慢上升。当浸入式水口潜入结晶器内上升的钢液面时加入结晶器保护渣。生产过程中坚持勤加少加,保护渣渣面保持黑色,覆盖均匀,不产生“亮面”现象。开浇后5min后中间包进行测温,10――15min后再测温,如中间包温度过高或者过低,可适当降低或提高拉速。结晶器的液位控制要稳定,防止液面的较大波动。浇铸正常后,当自动浇铸条件满足时,转为自动浇铸(在实习期间,凡是浇铸第一炉钢时,都是采用手动浇铸)。
大包浇铸3/4后,每隔10分钟测一次中间包温度,根据所测温度调整拉速。当大包来渣后,立即关闭滑动水口,取下油缸,将钢包旋转至受钢位。为了防止卷渣,当中间包钢水余10t时,拉速减小15%,钢水余8t时,再减小15%,然后依次关闭铸流。等尾坯充分凝固后,再拉尾坯。
2.2.3 多炉连浇和更换中间包操作
在多炉连浇的情况下,第一包钢水来渣时关闭滑动水口,取下保护管,用氧气清理长水口内的残钢。根据大包换包时间,合理控制浇铸速度,在正常情况下确保换包时中间包液面不低于500mm。旋转钢包回转台,使新钢包到浇铸位置,新钢包就位后,按正常操作开浇。
当需要更换中间包时,中间包液位降至正常液位的60%时要逐渐降低拉速,中间包液位约200mm时,将结晶器液位系统关闭,浇铸转为手动控制。然后随之关闭塞棒,停拉矫机,升起中间包并把车开到中间包烘烤位。在结晶器中插入联接件,使其一半浸入钢液中直到钢水凝固,清除结晶器中未熔化的保护渣。点动拉矫机使联接件处于结晶器下部,加入冷钢。把新的中间包开到浇铸位,按照正常的开浇方式进行开浇。
3. 电渣车间实习
3.1 电渣重熔
电渣重熔是由自耗电极,渣池,金属熔池,钢锭,底水箱通过短网导线和变压器形成回路。当电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源将电极熔化,熔化的.金属汇聚成滴,穿过渣层进入金属熔池,在水冷结晶器内凝固成铸件的方法叫做电渣重熔。
3.2 电渣冶炼工艺
3.2.1 冶炼前的准备
在电渣冶炼前,需要把自耗电极表面打磨光亮,去除表面的氧化杂物和底部粘附的耐火材料。把打磨好的自耗电极与假电极焊接在一起,要保证假电极与自耗电极要在一条直线上,还能承受高温状态下的拉力,以防在冶炼中自耗电极断落。将焊接好的电极夹持到电极夹头上,为了避免和结晶器相碰击穿内壁,电极夹持一定要夹紧夹正。夹持好后,旋进结晶器,对准结晶器中心后旋回以备重熔。
3.2.2 结晶器和底水箱的就位
将底水箱上的杂物清理干净,把引锭板放在底水箱面板正中心,保证低水箱和引锭板接触严密,导电良好。在引锭板中央放一块导电渣,起导电引弧作用,导电渣一定要放平稳,免得引弧时不慎被挤跑导致引弧失败。此后在导电渣周围引锭板上堆满萤石粉,其作用是萤石粉熔点低,易形成渣池,有利于一开始的引弧造渣操作。将结晶器吊起对准引锭板中心轻轻的小心就位于底水箱上,在引锭板周围与结晶器内壁相对应的空间铺一层返回渣粉或Al2O3粉,其作用是熔点较高,防止液渣外流造成跑渣事故。
3.2.3 引燃启动和炼渣
将石墨电极或者自耗电极旋进结晶器,对准中心,小心地将石墨电极下降直至轻轻压上导电渣为止。在接近导电渣时一定要点动下降,否则会引起挤跑或压碎导电渣甚至严将底水箱顶坏。按照工艺要求的电压电流进行引燃启动。在引燃启动后,均匀缓慢的将渣料加入结晶器中进行精炼。当二次电流基本达到工艺要求电流时,渣的精炼即完成。
3.2.4 自耗电极的重熔
熔渣精炼好以后,旋进自耗电极,对好中心后马上下降电极,当电极快接触到熔渣的时候,点动下降。同时按工艺规定的功率曲线供电,一到电流表有指示,立马打到自动位置进行电控制,自耗电极的重熔就开始了。
当电极快融化完的时候,炉前炼钢工要密切注视,切勿将自耗电极与假电极的焊缝或假电极熔进电渣锭中。一般电极在留有50――100mm的余头时即可换下一根电极重熔。交换电极时间愈短愈好,减少这个过程的热量损失。当冶炼钢锭长度达到要求时,按照工艺要求时间进行停电冷却,最后脱锭进行沙冷或者空冷。
4. 总结
短短几个月的跟班实习即将结束,在实习期间,严格遵守相关的规章制度,按时上下班。与现场的工人师傅相处融洽,不仅学到了很多现场生产的知识,还得到了很多自己动手操作的机会。通过这次实习,让我对炼钢生产有了更加深入的认识。现场生产与课本上的理论炼钢截然不同,光是拥有炼钢的理论知识远远不够,更多的还需要现场生产操作过程中的生产经验。
实习让我在实践中了解社会,让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,也打开了视野,长了见识,是把学到的理论知识应用在实践中的一次尝试。在实习期间,我有以下几点体会:
1. 要注意细节。生产过程中,每一个细节都是保证生产安全和质量的关键。每一个细节都有它的作用,注重细节才能学的更多更精,细节决定成败。注意细节也是生产安全的有效保证。
2. 搞好人际关系。实习从某种意义上就是工作,需要在这个环境中得到大家的认可,首先就必须得到大家的好感。与现场师傅相处融洽,这样才能从实习当中学到更多的现场生产知识和相关生产操作经验,才能更好的融入生产操作中去。
3. 用心去体会,多动脑子,多问问题。别浑浑噩噩的,师傅让做什么就只是做什么,什么也不想。有了经验要总结,犯了错误要自我批评。下班后的空余时间应该多学习,多看相关的书籍和文献。这样才能更加正确和快速的理解每一个环节的必要性。实习现场看到的只是一些表面上的东西,更多实质性的,深层次的知识应该多向师傅请教,多翻阅书籍。
班前一杯酒,亲人千行泪。个人受痛苦,企业遭拖累。
安全意识如果不提速很容易被危险赶上!
安全就是黑夜里苦的灯。
安全意识是生产的第一道防线!
如果你失去了财富,那么你可以白手起家!如果你失去了成功,那么你还可以从头再来!如果你失去了安全,那么你失去了一切!
分分秒秒抓安全,时时刻刻得幸福。
忽视安全的生命是脆弱的,忽视安全的生产是违法的,安全生产依法保障生命。
人生最宝贵的是生命,生命最重要的是安全,关注安全就是关爱生命。
作为一名生产一线的青年工人,可以说我们是离隐患最近的人,如果我们对隐患不削一顾,那么我们就是离事故最近的人。
家有一颗心,等你安全到家,家有爱你的人,等你平安回家.企业安全情系家庭,犹如十五的月亮没有残缺才完美。
你是家中的梁,你是父母的心,你是妻子的天,你是孩子的山。期盼你按章作业,安安全全生产,每一班,每一天。
如果我们现在能注意安全,以后就不会有遗憾。
勿以安小而不为,勿以险小而为之。
安全像琴弦,生产者好像弹琴的人,只有和谐,才能弹奏出优美的旋律。
努力创生产,生产保安全。
工作日当午,汗滴禾下土,戴上安全帽,永远不说苦。
劳动保护穿戴好,一样东西也不能少,关件时刻显身手,大家要牢记在心中。
劳动保护穿戴好,一样东西也不能少,关件时刻显身手,大家要牢记在心中。
国家兴亡,匹夫有责,企业安全,青年为先。
山不在高,有仙则名,人不在多,安全才行。
不以务多而不为,不以误少而为之。
西澳大利亚大学经济学系
摘要
当前世界上粗钢生产领域电弧炉炼钢技术的占有量已经从1970年的15%上升到1997年的34%。自从电弧炉首次使用碎钢作为进料,区别于更传统的以铁矿和炼焦煤为进料的碱性炼钢法,此种趋势已经永久的改变了炼钢过程中的进料金属成分。此种趋势的继续推进将会在较长时间内对铁矿和炼焦煤的需求产生重要的影响。
本文就技术采用问题用传播曲线方法建立模型并预测在美国和日本两国用该种电弧炉法炼制粗钢的占有量的增长量。在传播模式体系里包含的整个时期内动态(新技术采用)最大值在这个领域是一个很大的优势。这些模型适用于美国和日本这两个全球最大的钢铁出产国。采用电弧炉技术进行钢生产的市场份额在日本预计在2010年将由1997年的32.8%上升到36.5%,而同样时期内在美国则将从43.8%上升至50.1%。2001 Elsevier科技有限公司保持所有权利。关键词:钢;传播曲线;炼钢技术 正文
在过去的几十年,已得到广泛应用的EAF炼钢技术对整个世界钢市场来说是一个重要的发展。1970年,世界粗钢产量是574百万吨,这其中的15%是使用EAF炼钢工序生产的。到1997年,世界粗钢产量已经增至730百万吨,同时其中EAT的生产占有量也已上升至34%。此种趋势对诸如澳大利亚这样的铁矿出产国有很重要的影响。不同于传统的以铁矿石和炼焦煤为进料的碱性吹氧炼钢法,EAF炼钢法首次使用了碎钢作为进料。因此,此种趋势的继续推进将在较长时间内对铁矿石和炼焦煤的消耗量产生重要影响。
炼钢技术采用率的决定因素得到了几位科学家的关注。Meyer和Herregat(1974)调查了19世纪60年代11种在工业经济结构下碱性吹氧炼钢法最大生产量改变的决定因素。Oster(1982)调查了在微观经济水平上美国钢生产商之间碱性吹氧炼钢法技术的传播情况。Kwasnicki和Kwasnicka(1996)用一种演化模型解释了自1860年以来美国的5种炼钢技术的传播。Labson和Gooday(1994)利用传播曲线去模仿在日本、美国以及西欧EAF技术的采用率。在这项工作的外延领域,Labson et al.(1994)用Chow(1967)的方法——S型传播曲线法去预测EAF的采用率。
本文用传播曲线方法去模仿并预测在美日两国用EAF法炼制的总粗钢产量的增长。Labson et al.的作品通过使用更具灵活性的模型而得到拓展,允许当EAF工艺得到持续改进时,新技术潜在采用者数量或者说采用者最大值和钢的质量能够在预测期的任何时候改变。动态的(新技术)采用者人数最大值基于过去EAF占有量的发展趋势,提供了更合理的预测。在日本,EAF的钢产量占有量预计从1997年的32.8%上升至2010年的36.5%。美国同时期内则由43.8%上升至50.1% 炼钢技术
从19世纪60年代以来,采用铁矿石以及炼焦煤为进料的碱性吹氧炼钢法就已因为EAF使用者的增加而被逐渐减少使用。这种新工艺比碱性吹氧炼钢法更简单,它避开了使用鼓风炉将铁矿石熔铸成钢铁的这一过程。在EAF工艺中,直接用碎钢生产新钢。电弧炉的容量从1T到400T不等,大部分采用的是70-120T的容量。它的直径从1.5米至8米不等。碎钢和少量的弱钢从熔炉顶部投入,被削弱电极的电弧使炉内温度升至1600摄氏度以融化进料。熔解的钢接着用铸勺从炉内转移至钢水包中,在这个过程中,会加入其他物质以获得满足专门需求的钢产品。熔化的钢接下来要通过一个持续铸造机,产生的钢胚被切割成合适的长度,以利于在碾磨机中进行进一步加工。
为进一步提高EAF工艺的生产力,科学家们做出了很大努力。这些努力主要集中在发展交流电源以抵消电力的高消耗。改进方法包括使用更廉价的能源如氧气和煤之类,然而此举收效甚微。在能源使用的过程中,节省下来的费用被增加的设备费用所抵消了。
一些重要的改变伴随着氧气和氧化炉膛使用的增加而出现,熔炉顶部和周围的水冷板的发展使熔炉可承受更高的炉内温度,以及用废气对持续进料的碎钢进行了预热。结合这些改进,EAF技术在过去的三十年使生产时间减少至原来的1/3。此外,能源消耗也从过去的约650Kwh/t减至350Kwh/t.电弧炉炼钢技术的采用
电弧炉炼钢技术最多被用于小钢铁厂,基本设施包括一至两个电弧炉,一个持续切割机和一个滚动碾磨机。如今,这个技术主要用于生产低质量的长钢,比如那些用于工业建造的钢。小钢铁厂大部分不能生产高质量的平钢,部分是出于技术水平限制,部分是因为缺乏足够可用的低残留杂质的碎钢。然而,最近铸造技术的提高和低残留杂质的钢的获取,使得一些小钢铁厂将它们的产品扩大至生产高质量的钢产品。被大量用作碎钢代替物的原钢包括弱钢和非纯钢。这些进料的使用,比仅使用碎钢需要更多的电力,这影响了这种技术在高质量市场终端的竞争力。尽管近几年得到了发展,平钢生产市场仍然大部分采用碱性吹氧炼钢法。小钢铁厂相对大型碱性吹氧炼钢厂规模较小,且更不受环境影响,这使得小炼钢厂在轻量消费和个人使用领域更接近具体的直接用户。小钢铁厂处于更易取得廉价电力和大量碎钢供应的理想位置。如果这些都被考虑,小钢铁厂极具低成本竞争力。根据McManus(1999)合并的钢厂可以以US$1000/t的成本年产2百万碳钢板。而小钢铁厂,虽然年产1百万,成本却在约US$500/t。在小钢铁厂也已经实现了长钢产品的大量生产,如铁棒,电线杆和强力杆。虽然碎钢以低价有一个可靠的供应,但却作为最重要的因素占了总成本的75%。电力作为次要因素,进站了总成本的10%。
如前所述,小钢铁厂的两个主要优势是高水平的生产力和小规模的有效生产能力。它们同样可以被设计用来制作有特殊用途的特殊形状的钢产品。可以便捷的依据需求量改变生产力,并且可享受大量低交通费带来的好处。相反,碱性吹氧炼钢厂通常位于远离终端市场使用者,接近大港口或者铁路设施的位置,它们有大量的原钢需求。此外,小炼钢厂的资金成本可以低至碱性吹氧炼钢厂的一半。一个年产量为3MT的现代碱性炼钢厂,需要高至US$50亿的投资。BHP的悉尼小炼钢厂,年产15万吨,1992年需要的资金费用大约US$22千万。本文集中论述了从1970年起EAT技术在日本和美国的采用情况。选择这两个国家有两个原因。首先,他们是世界上最大的粗钢生产者。其次,由于已有大量的碱性吹氧炼钢厂,EAT技术在这两个国家的发展过程是渐进的成体系的。相反,在东南亚,大量的钢铁生产基本上是作为一个新行业出现。因此,该技术的传播模型是不适用于这些国家的。
在1970-97年间,日本和美国大多数新钢制造都是采用的EAF技术,这同时反映了该技术的低资金消耗和在产品质量上及生产过程中的不断改进。EAF产品占有量和总钢产量的历史发展趋势见表1。这两个国家的EAF占有量最初在1970年仅为15%,然而,在美国,它的采用率增长很快。19世纪70和80年代,采用率达到了最大值。最大的EAF占有量将有赖于于EAF生产产品的范围扩大以及消费者终端需求类型。目前,EAF技术局限于小额的市场,反过来,这也限制了它的市场份额。表示采用过程的上部渐近线只有在EAF和碱性吹氧炼钢法被很好的替代时才能达到100%。目前在美国EAF占有量较大的原因是它有更广的碎钢供应来源和更低的耗电量。
基本传播模型
尽管新技术有着极具竞争力的又是,新工艺仍然很难在短时间内被采用。实际上,根据Mansfield1987年提出的,在一个行业里,需要5到10年才有约一半的公司采用某个重要的发明。大量依据实际经验进行的研究(比如说,Griliches,1957;Blackman,1972)发现在采用者数量增长之前的传播过程早期新技术的采用率很低。Mansfield1961年针对此现象提出了一些解释。当更多的公司采用新发明时,其他公司考虑到在进行新技术投资时风险相应较小。竞争压力同样有可能促使采用率提高。此外,当投资额减小并且新技术增值有望时,新技术被采用的速度将会反向变更。用S型传播曲线成功的制作出了此种传播过程的模型,传播率可用以下微分方程式表示:
(1)(赖昕没有给我电子稿,打不出方程式来。以下的方程式都空着,还有有些字母也打不出来,你最好用英文版的对照一下,给你带来不便,很抱歉。)此处At是在时间t内表示采用者数量的增量,A*是表示潜在采用者(或者说最大值)的总数,gt是传播系数。方程式1表示出在时间t内新技术的传播率是一个关于采用者的最大值和当前值的差分函数,用【A*-At】表示。这种方法用简单的数学函数再现了从新技术被引用开始的过去的一段时间内的传播率。
需要对这个模型进行说明的一个重要特征是,当(增量)采用者数量增加到最大值时,传播率是逐渐减小的。传播的大体路线源于最初新技术的采用率是受限于各时期总体不确定的水平以及采用的风险的。当接受新技术的潜在采用者不断增加时,传播过程也在增加直到随着这数值渐渐达到新技术采用最大值,传播曲线的常角轨道开始变得平稳。值得注意的是,虽然传播曲线的常规形状不断的得到改善,需依据个别具体情况实施的更精确的模型可能仍需要更为审慎的修改。
常用对数传播曲线可通过在方程式(1)设gt=Bat获得:(2)
这个模型同样是对固有影响曲线的模仿,采用者数量At与潜在采用者数量做差[A*-At]得出传播路线。恒值B计量出传播速度,实用性最广的几个对数曲线有Mansfield(1961)调查几种工业发明的传播得出的,比如,内燃机车,连续采矿机和活塞装弹机,以及Griliches(1957)研究混合玉米在美国31个州的传播过程。最具代表性的一个对数曲线如图1所示。对数模型中增量采用水平的时间路线如下所示:(3)
P是一个恒值,其他的变量如前所述。从方程式(3)中可以清楚的看出,当t上升时,分母趋近于1并且At趋近于最大值A*。大致的形状反应了在新技术采用过程中的行为间隔。垂直轴线表示新技术采用的增量At,水平线表示从新技术引进开始的这段时间。对竖曲线在采用增量达到50%时,以此为回折点对称。内部、外部以及其他的混合影响传播模型的伸延集与传播系数的时间变差及新技术采用最大值A*的时间变差有关。这些伸延集的第一部分要求传播系数与可观察的、可变的、以及易使用且有感染力。在EAF技术传播案例中,早先Labsonhe 和Gooday(1994)曾试图对此进行研究,但未取得成功。第二个伸延集将在随后的动力传播模型的框架中进行调研。灵活传播模型
虽然基本传播模型被运用于大量文本中,它作为预测工具的实用性却越来越多的被质疑。Bernhardt和Mackenzie(1972)报告说,在很多实例中,基本传播模型提供了不理想的结果,使人联想到这种模型的成功依靠的是可供使用的特殊操作法。而佐证此种说法的是,在这些模型中,预先确定的回折点和对称次数对很多具体情况来说及具有约束性。
Labson et al.(1994)用基本对数传播模型预测了1991-2000年在日本和美国EAF技术在炼钢总产量中的占有量。表2将Labson的预测和从国际炼钢机构取得的EAF在此期间的实际占有量进行了比较。
在对美国进行的预测上,这个模型的表现令人失望。持续到1997之前,Labson et al.一直对EAF的实际占有量预计过低。对此做出的一个可能的解释是这个传播模型一直采用一个固定的(新技术采用)最大值,甚至在实际的最大值上升超过样本预测时期时。在这种情况下,当增量超出预测水平范围时,采用基本传播模型将低估实际的EAF占有量。
在日本,高出实际EAF占有量的预测表明固定的最大值,至少在被Labson et al.采用的样本期,是被质疑的。这两个国家总钢产量的走势,在某种程度上可被用来解释预测错误,见表2。在日本的案例中,钢产量在1997年上升之前,从1991年的109.6MT下降到1996年的98.8MT。在这个时期,EAF的占有量低于Labson et al.的预期。假设在小钢铁厂降低产量比在碱性吹氧炼钢厂更廉价,这种情况就不足以令人过于惊讶。因此,钢产量的下降很可能和现存的EAF短期关闭或EAF新的生产力出现的延迟同时发生。
在美国,情况恰恰相反。粗钢产量从1991年的79.7MT急剧上升至1997年的98.5MT,而伴随着EAF占有量的上升的是Labson并未通过基本传播模型预测出这一结果。与此同时,伴随的是90年代在美国EAF新的生产力的大量发展。从这个角度来看,钢产量的变化影响这EAF的占有量,并且,对未来产量的有关信息能改进预测水平。虽然对钢产量缺乏精确的预报,但是,对EAF占有量的预测大部分还是可从传播模型中获得的。
在大体情况下,基本传播模式因使用固定回折点和对称次数来过度限制实际可运用情景和在试图复制实际传播过程时不允许一定程度的灵活性而被指责。灵活传播模型在处理这些相关问题上同时照顾到对称的和非对称的传播情景,允许回折点在传播过程中的任何时候出现。最近被提出的一个灵活传播模型是Easingwood et al.的NSKL模型。该模型的微分形式是:
(4)
方程4中包含的参数8使复制比前文介绍的基本传播模型更广范围的传播过程成为可能。灵活传播模型将作为更优先的工具提供改进的拟合传播曲线,并且增强预测能力。表3对比了用基本传播模型得出的方程式2和用灵活传播模型得出的方程式3作出的对1970-97年期间的日本和美国的预测情况。灵活传播模型用非线性最小二乘法做预测。几种初始参数值的集合经测试确保通过叠代预计程序汇集得出一个唯一的全面的解法。据R2和SBC,灵活传播模型对这两个国家来说都是更可取的预测预测模型。基于剩余数值的二次幂(表3未列出),在两个案例中的改进都相对较小,这是由预先设定的特定树枝造成的。低的R2值是将隶属可变性作为增量采用率基准的首次差分造成的。
对比基本传播模型和灵活传播模型中的新技术采用最大值也很有意义。基本传播模型中,日本的预计最大值是35.1%,而灵活传播模型中是32.6%。而1997年日本实际的EAF占有量是32.8%,略高于灵活传播模型做出的预计。而在美国,基本传播模型和灵活传播模型做出的预计分别是47.5%和45.2%。美国1997年的实际EAF占有量是43.8%,并且在近几年得到了快速的增长,这再一次表明灵活传播模型将新技术采用最大值低估了。这些结果表明灵活传播模型不适合对实际情况进行预测。动态传播模型
这个模型提出一个假定,到目前为止存在一个潜在采用者数量的最大值A*,并且这个最大值被设定为超出整个传播过程中的值。从理论角度看,存在这么一个固定采用者人数是不合逻辑的,相反,这个数值应该时时变动,实际上,一个共有的目的是新发明的潜在采用者的“集”的持续增加。
如果带有固定新技术采用最大值的传播模型被应用到一个使用动态最大值的传播过程,结果将会形成有偏向的预测参数或者对未来采用路线持续过低的预测。动态传播模型,首次被Mahajan和Peterson(1978)提出,允许新技术采用最大值在整个传播过程中的任何时候改变。实际上,这个最大值适用于任何时候,根据以下对此做出的常规说明:
(5)
此处Ct是一个受外源向量和内源向量以及各种可变因素影响的新技术采用最大值。在这种情况下,动态传播模型可依靠这些变量的有效性和可识别性解释传播过程。如果动态调整最大值的基本原因需要被识别,这一点就至关重要。
Labson和Gooday(1994)为识别在研究框架内有可能造成EAF占有量最大值改变的因素做出了最好的努力。可给出的影响因素有与铁矿石相比的碎钢的相对价格和电力价格以及生产合成函数。然而令人惊讶的是,结果显示出作者给出的市场因素并未对EAF的市场占有量最大值造成长期影响,在随后的研究中,Labson et al(1994)(见表2)用固定最大值的基本传播模型预测了1991-2000年在日本和美国的EAF市场占有量。一个二选一的方法是模型中易变的时间趋势改变了新技术采用最大值。这个方法适用于复制时而非解释时。预测的时候这个方法具有优先权。在这个部分,我们把基本传播模式方程式(2)与动态新技术采用最大值结合起来。被用于此部分的动态最大值用时间方程式的方式写出:
(6)
此处t表示时间趋势,A0,a和人是需被预测的系数。为便于理解A0被解释为初始最大值,a是采用最大值调节装置的速度,人则是决定动态最大值曲率的灵活参数。方程式(6)被代入方程式(2)中,这个模型用OLS评估。带有动态新技术采用最大值的基本传播模式的结果见表4。针对日本和美国的案例,动态最大值的引入提高了R2值,据SBC介绍这是较好的模型。表5表明动态模型进行产量预测时比那些基本模型的使用速率增加得更快。美国的EAF占有量被预计将由1997年的43.8%持续增长至2010年的50.1%。EAF的增长在19世纪80年代晚期和90年代早期一直广泛存在。在日本,预计EAF增长缓慢,从1997年的32.8%至2010年的36.5%。这个增长速率再一次地域19世纪70年代和80年代再起EAF的增长速率。表5的预测假定采用者人数在预测期持续增长,这暗示着EAF需要更加深入市场中那些传统上由碱性吹氧炼钢法提供钢铁的部门。反过来,EAF技术也需要在产品的延伸和质量的改进上作出努力。在短中期,可以通过增加碎钢替代物获得含少量剩余杂质的原料,例如弱钢和非纯钢矿石。此外,持续改进电力能源和化学能源的效能将减少能源消耗。当然,很难精确的决定最终EAF技术在长期内讲占有多大比例的市场。如此,本文中使用的动态模型最适合短中期预测。图2和图3分别给出了用动态模型做出的到2010年日本和美国的EAF产出占有量的预测的95%的可靠范围。要解释这些可靠范围的获得,我们首先讲(6)代入(2)得到方程式(7):
(7)
此处方程式7中的 均由OLS预测得出。随机选取带有均值零和不等同 的正常分布的值,然后和从方程式(7)中预测出的向量系数一起用于建立一个新的样本。接着再通过方程式(7)用新得出的值和新的被预测出的EAF占有量重新预测。将这个过程重复1000次,获得1000个分开的钢消耗预测的集。在1998-2010的各个时期,将这1000个预测结果按升位排序,去除各时期最高和最低的2.5%的值。保留下的最高和最低的值代表了95%可靠范围的高低边界。在日本,用带有动态最大值的基本传播模式预测其EAF占有量在2010年将升至36.5%。预测结果的可靠变动范围是32.4%至40.0%。在美国,预计其2010年EAF占有量将达到50.1%,它的可靠变动范围是44.0%至54.0%。总结
过去的三十年电弧炉炼钢技术在粗钢产量里占领了相当多的市场份额。这是由此种工艺的低单位消耗和炼钢质量的不断改进共同造就的。在本文中,用几种不同的传播模型以电弧炉炼钢技术在日本和美国的传播为例来使新技术的采用过程中的重要间隔的概念更为具体化。新技术采用最大值不断增长的基本传播模式缜密的复制了电弧炉炼钢技术的采用的真实路线。利用这些模型,EAF在日本的钢产量中的占有量被预计将从1997年的32.8%上升至2010年的36.5%。在美国,EAF同时期的占有量将由43.8%上升至50.1%。这些预测都是建立在新技术潜在采用者人数在观测器内保持持续增长的假定基础上的。本文通过调查EAF工艺在总钢产量的占有量,集中论述采用EAF工艺的长期熔铸趋势。值得注意的是被用于本文的传播曲线技术在预测过程中没有加入具体的市场信息。相反,这些技术采用EAF占有量的历史变动趋势为依据,这个结果在采用定性的市场信息时可能会得到改善,但是无疑的,在这个领域采用这种定性研究的技术是不可能的。本领域的主题是,进一步拓展经改进的对短期内EAF时常占有量的决定因素的认识。在这个较短的时期内存在大量的未能被解释的EAF占有量对铁矿石供应商来说有着千丝万缕联系的非常重要波动。
因为我在家没有联网,所以把U盘给我表哥让他发给你,赖昕说你最晚六月要,五月底我就赶出了了,但是一直在家没有网都发不了,耽误你的时间真的很抱歉。
将高温钢水浇注到一个个的钢锭模内,而是将高温钢水连续不断地浇到一个或几个用强制水冷带有“活底”(叫引锭头)的铜模内(叫结晶器),钢水很快与“活底”凝结在一起,待钢水凝固成一定厚度的坯壳后,就从铜模的下端拉出“活底”,这样已凝固成一定厚度的铸坯就会连续地从水冷结晶器内被拉出来,在二次冷却区继续喷水冷却。带有液芯的铸坯,一边走一边凝固,直到完全凝固。待铸坯完全凝固后,用氧气切割机或剪切机把铸坯切成一定尺寸的钢坯。这种把高温钢水直接浇注成钢坯的新工艺,就叫连续铸钢。
【导读】:转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后,需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序,主要设备包括回转台、中间包,结晶器、拉矫机等。本专题将详细介绍转炉(以及电炉)炼钢生产的工艺流程,主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限,专题中难免出现遗漏或错误的地方,欢迎大家补充指正。
连铸的目的: 将钢水铸造成钢坯。
将装有精炼好钢水的钢包运至回转台,回转台转动到浇注位置后,将钢水注入中间包,中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一,它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用,将结晶器内的铸件拉出,经冷却、电磁搅拌后,切割成一定长度的板坯。连铸钢水的准备
一、连铸钢水的温度要求:
钢水温度过高的危害:①出结晶器坯壳薄,容易漏钢;②耐火材料侵蚀加快,易导致铸流失控,降低浇铸安全性;③增加非金属夹杂,影响板坯内在质量;④铸坯柱状晶发达;⑤中心偏析加重,易产生中心线裂 纹。
钢水温度过低的危害:①容易发生水口堵塞,浇铸中断;②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷; ③非金属夹杂不易上浮,影响铸坯内在质量。
二、钢水在钢包中的温度控制:
根据冶炼钢种严格控制出钢温度,使其在较窄的范围内变化;其次,要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运送途中及进入中间包的整个过程中的温降。
实际生产中需采取在钢包内调整钢水温度的措施:
1)钢包吹氩调温 2)加废钢调温
3)在钢包中加热钢水技术 4)钢水包的保温
中间包钢水温度的控制
一、浇铸温度的确定
浇铸温度是指中间包内的钢水温度,通常一炉钢水需在中间包内测温3次,即开浇后5min、浇铸中期和浇铸结束前5min,而这3次温度的平均值被视为平均浇铸温度。
浇铸温度的确定可由下式表示(也称目标浇铸温度):
T=TL+△T。
二、液相线温度:
即开始凝固的温度,就是确定浇铸温度的基础。推荐一个计算公式:
T=1536-{78[%C]+7.6[%Si]+4.9[%Mn]+34[%P]+30[%S]+5.0[%Cu]+3.1[%Ni]+1.3[%Cr]+3.6[%Al]+2.0[%Mo] +2.0[%V]+18[%Ti]}
三、钢水过热度的确定
钢水过热度主要是根据铸坯的质量要求和浇铸性能来确定。
钢种类别 过热度
非合金结构钢 10-20℃
铝镇静深冲钢 15-25℃
高碳、低合金钢 5-15℃
四、出钢温度的确定
钢水从出钢到进入中间包经历5个温降过程:
△T总=△T1+△T2+△T3+△T4+△T5
△T1出钢过程的温降;
△T2出完钢钢水在运输和静置期间的温降(1.0~1.5℃/min);
△T3钢包精炼过程的温降(6~10℃/min);
△T4精炼后钢水在静置和运往连铸平台的温降(5~1.2℃/min);
△T5钢水从钢包注入中间包的温降。
T出钢 = T浇+△T总
控制好出钢温度是保证目标浇铸温度的首要前提。具体的出钢温度要根据每个钢厂在自身温降规律调查的基础上,根据每个钢种所要经过的工艺路线来确定。
拉速的确定和控制
一、拉速控制作用: 拉速定义:拉坯速度是以每分钟从结晶器拉出的铸坯长度来表示。拉坯速度应和钢液的浇注速度相一致。拉速控制合理,不但可以保证连铸生产的顺利进行,而且可以提高连铸生产能力,改善铸坯的质量.现代连铸 追求高拉速。
二、拉速确定原则: 确保铸坯出结晶器时的能承受钢水的静压力而不破裂,对于参数一定的结晶器,拉速高时,坯壳薄;反之拉速低时则形成的坯壳厚。一般,拉速应确保出结晶器的坯壳厚度为12-14mm。
影响因素:钢种、钢水过热度、铸坯厚度等。
1)机身长度的限制
根据凝固的平方根定律,铸坯完全凝固时达到的厚度:
又机身长度:
得到拉速:
2)拉坯力的限制
拉速提高,铸坯中的未凝固长度变长,各相应位置上凝固壳厚度变薄,铸坯表面温度升高,铸坯在辊间的鼓肚量增多。拉坯时负荷增加。超过拉拔转矩就不能拉坯,所以限制了拉速的提高。
3)结晶器导热能力的限制
根据结晶器散热量计算出,最高浇注速度:
板坯为2.5米/分
方坯为3-4米/分
4)拉坯速度对铸坯质量的影响
(1)降低拉速可以阻止或减少铸坯内部裂纹和中心偏析
(2)提高拉速可以防止铸坯表面产生纵裂和横裂
(3)为防止矫直裂纹,拉速应使铸坯通过矫直点时表面温度避开钢的热脆区。
5)钢水过热度的影响
一般连铸规定允许最大的钢水过热度,在允许过热度下拉速随着过热度的降低而提高,如图1所示。
6)钢种影响:就含碳量而言,拉坯速度按低碳钢、中碳钢、高碳钢的顺序由高到低。就钢中合金含量而言,拉速按普碳钢、优质碳素钢、合金钢顺序降低。
第四节 铸坯冷却的控制
钢水在结晶器内的冷却即一冷确定,其冷却效果可以由通过结晶器壁传出的热流的大小来度量 1)一冷作用:一冷就是结晶器通水冷却。其作用是确保铸坯在结晶器内形成一定的初生坯壳。
2)一冷确定原则:一冷通水是根据经验,确定以在一定工艺条件下钢水在结晶器内能够形成足够的坯壳厚度和确保结晶器安全运行的前提。通常结晶器周边供水2L/mm·min。进出水温差不超过8℃,出水温度控制在45-500℃为宜,水压控制在0.4-0.6Mpa。
3)二冷作用:二次冷却是指出结晶器的铸坯在连铸机二冷段进行的冷却过程.其目的是对带有液芯的铸坯实施喷水冷却,使其完全凝固,以达到在拉坯过程中均匀冷却.4)二冷强度确定原则:二冷通常结合铸坯传热与铸坯冶金质量两个方面来考虑.铸坯刚离开结晶器,要采用大量水冷却以迅速增加坯壳厚度,随着铸坯在二冷区移动,坯壳厚度增加,喷水量逐渐降低.因此,二冷区可分若干冷却段,每个冷却段单独进行水量控制.同时考虑钢种对裂纹敏感性而有针对性的调整二冷喷水量.5)二冷水量与水压:对普碳钢低合金钢,冷却强度为:1.0-1.2L/Kg钢。对低碳钢、高碳钢,冷却强度为: 0.6-0.8L/Kg钢。对热裂纹敏感性强的钢种,冷却强度为:0.4-0.6L/Kg钢,水压为0.1-0.5MPa
二、连铸坯表面质量及控制
(一)连铸过程质量控制
1)提高钢纯净度的措施(1)无渣出钢
(2)选择合适的精炼处理方式
(3)采用无氧化浇注技术
(4)充分发挥中间罐冶金净化器的作用
(5)选用优质耐火材料
(6)充分发挥结晶器的作用
(7)采用电磁搅拌技术,控制注流运动
(二)连铸坯表面质量及控制
连铸坯表面质量的好坏决定了铸坯在热加工之前是否需要精整,也是影响金属收得率和成本的重要因素,还是铸坯热送和直接轧制的前提条件。
连铸坯表面缺陷形成的原因较为复杂,但总体来讲,主要是受结晶器内钢液凝固所控制,如图14所示。
图14 连铸坯表面缺陷示意图
(三)连铸坯内部质量及控制
铸坯的内部质量是指铸坯是否具有正确的凝固结构、偏析程度、内部裂纹、夹杂物含量及分布状况等。
凝固结构是铸坯的低倍组织,即钢液凝固过程中形成等轴晶和柱状晶的比例。铸坯的内部质量与二冷区的冷却及支撑系统密切相关,如图15,图16所示。
图15 铸坯内部缺陷示意图
图16 “V”形偏析
1)减少铸坯内部裂纹的措施
(1)采用压缩浇铸技术,或者应用多点矫直技术
(2)二冷区采用合适夹辊辊距,支撑辊准确对弧
(3)二冷水分配适当,保持铸坯表面温度均匀
(4)合适拉辊压下量,最好采用液压控制机构
2)夹杂物的控制
从炼钢 精炼 连铸生产洁净钢,主要控制对策是:
(1)控制炼钢炉下渣量
● 挡渣法(偏心炉底出钢、气动法、挡渣球)● 扒渣法:目标是钢包渣层厚<50mm,下渣2Kg/t(2)钢包渣氧化性控制
● 出钢渣中高(FeO+MnO)是渣子氧势量度。(FeO+MnO)↑板胚T[O]↑(3)钢包精炼渣成分控制
不管采用何种精炼方法(如RH、LF、VD),合理搅拌强度和合理精炼渣组成是获得洁净钢水的基础。
合适的钢包渣成分:CaO/ Al2O3=1.5~1.8,CaO/ SiO2=8~13,(FeO+MnO)<5%。高碱度、低熔点、低氧化铁、富CaO钙铝酸盐的精炼渣,能有效吸收大颗粒夹杂物,降低总氧。
(4)保护浇注
● 钢水保护是防止钢水再污染生产洁净钢重要操作
● 保护浇注好坏判断指标:-△[N]=[N]钢包-[N]中包;-△[Al]s=[Al]钢包-[Al]中包
● 保护方法:①中包密封充Ar;②钢包 中间包长水口,△[N]=1.5PPm甚至为零;③中间包 结 晶器浸入式水口(5)中间包控流装置
● 中间包不是简单的过渡容器,而是一个冶金反应容器,作为钢水进入结晶器之前进一步净化钢水 ● 中间包促进夹杂物上浮其方法:
a.增加钢水在中间包平均停留时间t:t=w/(a×b×ρ×v)。中间包向大容量深熔池方向发展。
b.改变钢水在中间包流动路径和方向,促进夹杂物上浮。
(6)中间包复盖剂
中间包是钢水去除夹杂物理想场所。钢水面上复盖剂要有效吸收夹杂物。● 碳化稻壳;
● 中性渣:(CaO/SiO2=0.9~1.0)● 碱性渣:(CaO+MgO/SiO2≥3)● 双层渣
渣中(SiO2)增加,钢水中T[O]增加。生产洁净钢应用碱性复盖剂。
(7)碱性包衬
钢水与中间包长期接触,钢水与包衬的热力学性能必须是稳定的,这是生产洁净钢的一个重要条件。包衬材质中SiO2增加,铸坯中总氧T[O]是增加,因此生产洁净钢应用碱性包衬。
对低碳Al-K钢,中间包衬用Mg-Ca质涂料(Al2O3→0),包衬反应层中Al2O3可达21%,说明能有效 吸附夹杂物。(8)钢种微细夹杂物去除
● 大颗粒夹杂(>50μm)去除,采用中间包控流技术 ● 小颗粒夹杂(<50μm)去除:
-中间包钙质过滤器
-中间包电磁旋转
(9)防止浇注过程下渣和卷渣
● 加入示踪剂追踪铸坯中夹杂物来源 ● 结晶器渣中示踪剂变化
● 铸坯中夹杂物来源,初步估算外来夹杂物占41.6%二次氧化占 39%,脱氧产物为20%
(10)防止Ar气泡吸附夹杂物
对Al-K钢,采用浸入式水口吹Ar防止水口堵塞,但吹Ar会造成:
● 水口堵塞物破碎进入铸胚,大颗粒Al2O3轧制延伸会形成表面成条状缺陷
● <1mmAr气泡上浮困难,它是Al2O3和渣粒的聚合地,当气泡尺寸>200μm易在冷轧板表面形成条状缺陷。为解决水口堵塞问题,可采用:
-钙处理改善钢水可浇性
-钙质水口
-无C质水口
目前还是广泛采用吹Ar来防止堵塞。生产洁净钢总的原则是:钢水进入结晶器之前尽可能排除Al2O3。
(11)结晶器钢水流动控制
三、连铸坯形状缺陷及控制
(一)鼓肚变形
带液心的铸坯在运行过程中,于两支撑辊之间,高温坯壳中钢液静压力作用下,发生鼓胀成凸面的现象,称之为鼓肚变形。板坯宽面中心凸起的厚度与边缘厚度之差叫鼓肚量,用以衡量铸坯彭肚变形程度。
减少鼓肚应采取措施 :
(1)降低连铸机的高度
(2)二冷区采用小辊距密排列;铸机从上到下辊距应由密到疏布置
(3)支撑辊要严格对中
(4)加大二冷区冷却强度
(5)防止支撑辊的变形,板坯的支撑辊最好选用多节辊
图17 铸坯鼓肚示意图
(二)菱形变形
菱形变形也叫脱方。是大、小方坯的缺陷。是指铸坯的一对角小于90°,另一对角大于90°;两对角线长 度之差称为脱方量。
应对菱变的措施 :
(1)选用合适锥度的结晶器
(2)结晶器最好用软水冷却
(3)保持结晶器内腔正方形,以使凝固坯壳为规正正的形状
(4)结晶器以下的600mm距离要严格对弧;并确保二冷区的均匀冷却
(5)控制好钢液成分
(三)圆铸坯变形
圆坯变形成椭圆形或不规则多边形。圆坯直径越大,变成随圆的倾向越严重。形成椭圆变形的原因有:
(1)圆形结晶器内腔变形
(2)二冷区冷却不均匀
(3)连铸机下部对弧不准
(4)拉矫辊的夹紧力调整不当,过分压下
可采取相应措施:
(1)及时更换变形的结晶器
(2)连铸机要严格对弧
(3)二冷区均匀冷却
(4)可适当降低拉速
(四)夹杂物的控制
提高钢纯净度的措施:
(1)无渣出钢
(2)选择合适的精炼处理方式
(3)采用无氧化浇注技术
(4)充分发挥中间罐冶金净化器的作用
(5)选用优质耐火材料
(6)充分发挥结晶器的作用
(7)采用电磁搅拌技术,控制注流运动
(五)间包冶金
当前对钢产品质量的要求变得更加严格。中间包不仅仅只是生产中的一个容器,而且在纯净钢的生产中发 挥着重要作用。
70年代认识到改变中间包形状和加大中间包容积可以达到延长钢液的停留时间,提高夹杂物去除率的目的;安装挡渣墙,控制钢液的流动,实现夹杂物有效碰撞、长大和上浮。80年代发明了多孔导流挡墙和中间 包过滤器。
在防止钢水被污染的技术开发中,最近已有实质性的进展。借助先进的中间包设计和操作如中间包加热,热周转操作,惰性气氛喷吹,预熔型中间包渣,活性钙内壁,中间包喂丝,以及中间包夹杂物行为的数学模拟等,中间包在纯净钢生产中的作用体现得越来越重要。
在现代连铸的应用和发展过程中,中间包的作用显得越来越重要,其内涵在被不断扩大,从而形成一个独 特的领域——中间包冶金。
中间包冶金的最新技术:
(1)H型中间包
(2)离心流中间包
(3)中间包吹氩
(4)去夹杂的陶瓷过滤器
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