论文部分内容阅读
【摘 要】 我国的钢铁制造倡导高效、绿色的发展方式，连铸关键设备的再制造就是钢铁产业发展的关键，连续铸造是一项把钢水直接浇注成形的先进技术，连铸工段是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，与传统模铸法相比，连铸技术能够大幅度提高金属收得率和铸坯质量，具有工艺流程简化，节省开支，节约能源，生产过程机械化自动化水平显著优势。
【关键词】 连铸;再制造;技术
引言：
随着社会的发展，我国的钢铁产业得到了很大的发展，尤其是连铸产业，它的生产在钢铁产业中占据着非常重要的位置。但是就目前来看，我们在钢铁产业中应该需求更加现代化的生产和管理手段来改变钢铁企业的现状，来获取最大的经济效益。但是在需求的过程中必须保证不污染环境，尽量减小原材料的消耗。那么，对于連铸设备再造的巨大投资，钢铁企业必须保证铸造设备的性能的优良，才能够保证生产的稳定以及产品质量的优越，所以对于各种与连铸相关的核心设备都应该实现其使用的高效与性能的长寿。
一、连铸工艺流程
连铸的生产工艺流程：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。
（一）前期准备
前期准备主要是指钢水预处理，其主要目的是为了去除杂质、调节温度、调节钢水成分和使钢水均匀化。由于钢种及质量要求的不同，可以选择不同的预处理方法。经测温取样化验达到要求后，就可将钢包吊到连铸机上进行浇注。
（二）连铸过程
为了防止钢水在浇注过程中的二次氧化，在钢包和中间包之间采用长水口保护浇铸并配备氢气密封，中间包和结晶器之间采用浸入式水口及浸入式水口陕换装置，可实现保护浇注，提高中间包的连浇率。
开始浇铸前，引锭杆头送到结晶器内预设位置并密封，中间包车由预热位置开至浇注位置，对中下降，中间包浸入式水口插入结晶器。钢包回转台浇注侧升降臂下降，钢包长水口插入中间包。打开钢包滑动水口，钢水注入中间包并使钢水中的夹杂物在中间包内有足够的上浮时间。中间包内的钢水需进行取样和测温，而中间包内钢水液面则通过大包滑动水口和中间包称重装置进行白动控制。当达到要求时，打开中间包塞棒，钢水注入到结晶器中，同时结晶器振动装置开始按设定初始振动频率振动。结晶器钢水液面达到一定高度后，铸机开始拉坯。
钢水在结晶器中冷却后形成一定厚度的坯壳，进入扇形段进行二次冷却。冷却过程可按设定的数学模型，根据钢种、拉速、铸坯断面及钢水过热度进行控制。铸坯出结晶器后经过连续弯曲、连续矫直扇形段后进入连铸机切割前辊道，铸坯经液压脱引锭与引锭杆分离，进入火焰切割机下移动辊道，通过火焰切割机进行定尺切割（同时要求进行定尺优化切割，保证连铸机的金属收得率），并可由火焰切割机进行切割取样工作。脱引锭后的引锭杆由引锭杆存放装置送入引锭杆存放区域。切割成定尺的铸坯经由引锭杆存放辊道送入去毛刺辊道，通过去毛刺机去除铸坯切头切尾部分的熔渣，铸坯进入推钢/堆垛辊道区域将铸坯放置在堆垛台上，通过车间吊车将铸坯吊离生产线。
（三）后续工作
连铸后续工作主要是对连铸坯进行处理，使其顺利进入轧制。从连铸机出来的铸坯大体有三个去向：
（1）送往空冷场进行白然冷却或放进缓冷坑进行缓冷，这部分铸坯大多需进行清理。
（2）采用喷水或浸水方式进行快速冷却，冷却到150℃以下后送往清理工序。清理工序的任务是用火焰清理把铸坯表面剥去几毫米，以去除表面缺陷;部分铸坯需送到人工清理区进一步清理烧剥表层下的局部缺陷;部分可不经过火焰清理机直接送往人工清理区。具体清理流程主要取决于钢坯的质量要求。
（3）热送和直接轧制。
二、我国连铸设备存在的问题
目前我国的连铸设备环境都不太好，钢铁生产企业要加大对设备维修的费用，以实现连铸生产运营的顺利实施。另一方面，我国连铸生产运营的主要成本就是连铸设备的维护资金，钢铁制造企业应该运用先进的管理和设计方法，尤其是再制造工程体系的先进表面技术的运用，这些对于连铸设备的再制造的生命周期和设备的技术创新都有很重要的实际意义，不仅可以降低钢铁企业的成本投入，从而降低了能源的消耗，还能够降低连铸生产中造成的环境污染，连铸设备的再造技术可以节能剪裁，并把固体垃圾进行处理，降低了污染，还实现了废物再利用，为企业创造了更大的价值。与此同时，钢铁企业一定要注重效率的提高，可以通过减少设备维修费用和停机的时间，由此可见，现代钢铁企业的发展方向正是再制造系统工程应该具有的功能方向，连铸设备已经越来越为现代化的钢铁技术发挥其必要的功能。所以，我国钢铁企业一定要意识到连铸设备再制造的重要意义，并且学会运用连铸生产的现代化的管理和运营模式，使我国钢铁企业的生产更好的运行。
三、连铸结晶器铜板再制造
（一）连铸结晶器铜板的失效
连铸结晶器的工作环境具有如下特点：坯壳与铜板间的持续大摩擦力、高温氧化、钢液的化学与电化学腐蚀、各种渣氛的化学与电化学腐蚀、钢水静压力、钢水热量的传导。总的来说连铸结晶器的工况是高温、高腐蚀、高磨损、高热通量的“四高”恶劣环境。
在这样的工况条件下，结晶器铜板会产生下面几种失效形式：铜板表面磨损、铜板表面划伤、铜板表面腐蚀、铜板表面热裂纹、铜板扇形变形。
（二）连铸辊的表面处理
堆焊是连铸辊再制造过程的主要表面处理技术。为了最大限度地发挥堆焊技术的优越性，优质、高效、低稀释率是国内外连铸辊堆焊技术的重要研究方向。连铸辊堆焊工艺通常为丝极埋弧焊、带极埋弧焊和明弧焊。因为明弧焊堆焊前连铸辊无需预热，堆焊时热量相对较小，堆焊后无需做退火处理，所以连铸辊变形量也比较小，而且堆焊层材料组织中含有氮元素，因此具有较好的耐腐蚀性和抗磨损性，但明弧焊焊丝成本比较高。采用埋弧焊焊丝替代明弧焊焊丝目前已成功得到应用，采用明弧焊堆焊工艺，堆焊层材料组织中同样含有氮合金，因此也具有较好的耐腐蚀性和抗磨损性，而且埋弧焊焊丝成本比明弧焊焊丝低很多。
（三）连铸辊的结构设计要想提高连铸辊的整体使用寿命就应该在制造的过程中优化其结构设计，运用良好的表面处理技术和适宜的辊体结构可以达到更好的效果，这里要强调的是连铸辊中心的冷却孔要是设计呈扇形就不会有很好的冷却效果，这里推荐采用近外壁冷却辊技术，就是把新制辊芯需要堆焊修复的连铸辊辊芯表面安装冷却水螺旋槽，最后套上辊套，实现这种新型的连铸辊的结构设计可以提高产品的生产质量和器械的使用寿命，还大幅度提高了连铸机的作业率。
四、结束语
连铸具有成本低"质量好和生产率高的显著特点，大力发展连铸对提高钢铁工业产量和经济效益具有很重要的作用，更好的促进社会的发展。
参考文献：
[1]康宝生.绿色环保经济发展与隧道掘进机再制造探析[J].隧道建设，2013，04：259-265.
[2]吕健.论连铸关键设备再制造技术[J].价值工程，2013，13：53-54.
[3]郭立峰，贾立红，魏彦筱，周立辉.绿色再制造技术在电站中的应用[J].电力设备，2005，09：48-49.
[4]李赟.用再制造补充和提升制造业访山东能源机械集团大族再制造有限公司[J].矿业装备，2011，06：50-52.
[5]邱小童，胡发焕.机电设备再制造的关键技术研究[J].装备制造技术，2012，05：259-260.
【关键词】 连铸;再制造;技术
引言：
随着社会的发展，我国的钢铁产业得到了很大的发展，尤其是连铸产业，它的生产在钢铁产业中占据着非常重要的位置。但是就目前来看，我们在钢铁产业中应该需求更加现代化的生产和管理手段来改变钢铁企业的现状，来获取最大的经济效益。但是在需求的过程中必须保证不污染环境，尽量减小原材料的消耗。那么，对于連铸设备再造的巨大投资，钢铁企业必须保证铸造设备的性能的优良，才能够保证生产的稳定以及产品质量的优越，所以对于各种与连铸相关的核心设备都应该实现其使用的高效与性能的长寿。
一、连铸工艺流程
连铸的生产工艺流程：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。
（一）前期准备
前期准备主要是指钢水预处理，其主要目的是为了去除杂质、调节温度、调节钢水成分和使钢水均匀化。由于钢种及质量要求的不同，可以选择不同的预处理方法。经测温取样化验达到要求后，就可将钢包吊到连铸机上进行浇注。
（二）连铸过程
为了防止钢水在浇注过程中的二次氧化，在钢包和中间包之间采用长水口保护浇铸并配备氢气密封，中间包和结晶器之间采用浸入式水口及浸入式水口陕换装置，可实现保护浇注，提高中间包的连浇率。
开始浇铸前，引锭杆头送到结晶器内预设位置并密封，中间包车由预热位置开至浇注位置，对中下降，中间包浸入式水口插入结晶器。钢包回转台浇注侧升降臂下降，钢包长水口插入中间包。打开钢包滑动水口，钢水注入中间包并使钢水中的夹杂物在中间包内有足够的上浮时间。中间包内的钢水需进行取样和测温，而中间包内钢水液面则通过大包滑动水口和中间包称重装置进行白动控制。当达到要求时，打开中间包塞棒，钢水注入到结晶器中，同时结晶器振动装置开始按设定初始振动频率振动。结晶器钢水液面达到一定高度后，铸机开始拉坯。
钢水在结晶器中冷却后形成一定厚度的坯壳，进入扇形段进行二次冷却。冷却过程可按设定的数学模型，根据钢种、拉速、铸坯断面及钢水过热度进行控制。铸坯出结晶器后经过连续弯曲、连续矫直扇形段后进入连铸机切割前辊道，铸坯经液压脱引锭与引锭杆分离，进入火焰切割机下移动辊道，通过火焰切割机进行定尺切割（同时要求进行定尺优化切割，保证连铸机的金属收得率），并可由火焰切割机进行切割取样工作。脱引锭后的引锭杆由引锭杆存放装置送入引锭杆存放区域。切割成定尺的铸坯经由引锭杆存放辊道送入去毛刺辊道，通过去毛刺机去除铸坯切头切尾部分的熔渣，铸坯进入推钢/堆垛辊道区域将铸坯放置在堆垛台上，通过车间吊车将铸坯吊离生产线。
（三）后续工作
连铸后续工作主要是对连铸坯进行处理，使其顺利进入轧制。从连铸机出来的铸坯大体有三个去向：
（1）送往空冷场进行白然冷却或放进缓冷坑进行缓冷，这部分铸坯大多需进行清理。
（2）采用喷水或浸水方式进行快速冷却，冷却到150℃以下后送往清理工序。清理工序的任务是用火焰清理把铸坯表面剥去几毫米，以去除表面缺陷;部分铸坯需送到人工清理区进一步清理烧剥表层下的局部缺陷;部分可不经过火焰清理机直接送往人工清理区。具体清理流程主要取决于钢坯的质量要求。
（3）热送和直接轧制。
二、我国连铸设备存在的问题
目前我国的连铸设备环境都不太好，钢铁生产企业要加大对设备维修的费用，以实现连铸生产运营的顺利实施。另一方面，我国连铸生产运营的主要成本就是连铸设备的维护资金，钢铁制造企业应该运用先进的管理和设计方法，尤其是再制造工程体系的先进表面技术的运用，这些对于连铸设备的再制造的生命周期和设备的技术创新都有很重要的实际意义，不仅可以降低钢铁企业的成本投入，从而降低了能源的消耗，还能够降低连铸生产中造成的环境污染，连铸设备的再造技术可以节能剪裁，并把固体垃圾进行处理，降低了污染，还实现了废物再利用，为企业创造了更大的价值。与此同时，钢铁企业一定要注重效率的提高，可以通过减少设备维修费用和停机的时间，由此可见，现代钢铁企业的发展方向正是再制造系统工程应该具有的功能方向，连铸设备已经越来越为现代化的钢铁技术发挥其必要的功能。所以，我国钢铁企业一定要意识到连铸设备再制造的重要意义，并且学会运用连铸生产的现代化的管理和运营模式，使我国钢铁企业的生产更好的运行。
三、连铸结晶器铜板再制造
（一）连铸结晶器铜板的失效
连铸结晶器的工作环境具有如下特点：坯壳与铜板间的持续大摩擦力、高温氧化、钢液的化学与电化学腐蚀、各种渣氛的化学与电化学腐蚀、钢水静压力、钢水热量的传导。总的来说连铸结晶器的工况是高温、高腐蚀、高磨损、高热通量的“四高”恶劣环境。
在这样的工况条件下，结晶器铜板会产生下面几种失效形式：铜板表面磨损、铜板表面划伤、铜板表面腐蚀、铜板表面热裂纹、铜板扇形变形。
（二）连铸辊的表面处理
堆焊是连铸辊再制造过程的主要表面处理技术。为了最大限度地发挥堆焊技术的优越性，优质、高效、低稀释率是国内外连铸辊堆焊技术的重要研究方向。连铸辊堆焊工艺通常为丝极埋弧焊、带极埋弧焊和明弧焊。因为明弧焊堆焊前连铸辊无需预热，堆焊时热量相对较小，堆焊后无需做退火处理，所以连铸辊变形量也比较小，而且堆焊层材料组织中含有氮元素，因此具有较好的耐腐蚀性和抗磨损性，但明弧焊焊丝成本比较高。采用埋弧焊焊丝替代明弧焊焊丝目前已成功得到应用，采用明弧焊堆焊工艺，堆焊层材料组织中同样含有氮合金，因此也具有较好的耐腐蚀性和抗磨损性，而且埋弧焊焊丝成本比明弧焊焊丝低很多。
（三）连铸辊的结构设计要想提高连铸辊的整体使用寿命就应该在制造的过程中优化其结构设计，运用良好的表面处理技术和适宜的辊体结构可以达到更好的效果，这里要强调的是连铸辊中心的冷却孔要是设计呈扇形就不会有很好的冷却效果，这里推荐采用近外壁冷却辊技术，就是把新制辊芯需要堆焊修复的连铸辊辊芯表面安装冷却水螺旋槽，最后套上辊套，实现这种新型的连铸辊的结构设计可以提高产品的生产质量和器械的使用寿命，还大幅度提高了连铸机的作业率。
四、结束语
连铸具有成本低"质量好和生产率高的显著特点，大力发展连铸对提高钢铁工业产量和经济效益具有很重要的作用，更好的促进社会的发展。
参考文献：
[1]康宝生.绿色环保经济发展与隧道掘进机再制造探析[J].隧道建设，2013，04：259-265.
[2]吕健.论连铸关键设备再制造技术[J].价值工程，2013，13：53-54.
[3]郭立峰，贾立红，魏彦筱，周立辉.绿色再制造技术在电站中的应用[J].电力设备，2005，09：48-49.
[4]李赟.用再制造补充和提升制造业访山东能源机械集团大族再制造有限公司[J].矿业装备，2011，06：50-52.
[5]邱小童，胡发焕.机电设备再制造的关键技术研究[J].装备制造技术，2012，05：259-260.