连铸机脱引锭装置毕业设计论文(编辑修改稿)

连铸机脱引锭装置毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

上装引锭的存放装置。 下装引锭存放装置：主要分为三种方式： 1）离线存放：借助车间吊车，用长形笼式吊具吧钻入笼内的引锭吊离辊道，放在铸机边上，有专人挂钩。 该方式在小型连铸机中应用较多，占用吊车，不能自动作业。 2）辊道存放：在出坯辊道后边设置专门的辊道来存放引锭或者在输送辊道的旁边设置专用的停放架，用推钢机把引锭推到上面存放。 该方式仅在特殊条件下使用。 3）专用装置存放。 主要结构列于下表 中。 表 引锭杆存放装置的比较 型式 机构 型式 结构简介 特点 升降式 吊挂式 浇钢前吊架落在输送辊道上，脱坯后的引锭由辊道进入吊架内。 通过提升卷扬把吊架吊起来。 有足够的提升高度，可免受热坯烘烤，适宜大节距引锭存放。 摆动式 浇钢前摆动台头部落到拉矫机出口处，拉坯时卷扬机构把引锭拉上摆动台，提升卷扬把摆动台头部抬起。 送引锭快，适宜小节距引锭链，广泛引用于板坯连铸机。 缺点是结构较复杂，受热坯烘烤，转角下维修不便。 侧入式 台车存放式 引锭杆收容于平面台车，台车被移动到铸机侧面，以备下次装入。 结构简单，便于维修，缺点是横移时辊道上不能有铸 坯，降低作武汉科技大学本科生毕业设计 说明书 第 9 页 业率。 平移式 引锭杆收容于存放架后，靠支架摆动移向铸机侧面，以备下次装入。 结构简单，动作迅速，不影响辊道维修，在小方坯连铸机中广泛应用。 固定式 斜桥存放式 引锭杆通过升降斜桥被拉入到固定斜桥辊道上后，抬起升降斜桥，存放于铸机辊道上方，以备再次装入。 原理同摆动式，但有一半引锭长度固定不动，摆动部分靠液压缸。 斜桥卷取式 引锭杆通过升降斜桥辊道被拉入圆弧导向架之后，抬起升降斜桥，存放于铸机上方，以备再次装入。 便于维修，减少烘烤，引锭卷绕在圆弧框架中，改善了主架体的受力情况。 整体刚性引锭存放装置 引锭通过道轨和驱动装置，沿自己的弧形轨道直接送进。 结构简单，运行平稳，用于小方坯连铸机。 卷取式 转筒式 引锭杆通过转筒斜面被拉入旋转筒上存放，转筒装于台车上，台车在铸机侧面移动，以备再次装入。 结构紧凑，但较为复杂。 上装引锭存放装置 新型板坯连铸机大多采用上装引锭方式以提高连铸机的作业效率。 上装引锭系统一般主要由引锭杆车、卷扬提升装置、引锭防落装置、脱锭机构和引锭导向装置组成。 主要分为两类： 1）小车式存放装置：接收引锭时，引锭脱离装置将引锭与铸坯脱开， 经导向装置有卷扬装置直接把引锭提起来直引锭小车的链式输送机上。 送引锭时，引锭车载着引锭从结晶器上方将锭送入。 此装置结构简单，投资较少，但占用操作武汉科技大学本科生毕业设计 说明书 第 10 页 平台面积。 2）摆动台式存放装置：引锭由 2 连铸机夹送辊和摆动臂上的引锭驱动辊送上摆动臂，然后用液压缸顶起摆动臂，再用摆动臂上的驱动辊将引锭送到引锭车上。 此装置结构简单，但造价较高。 发展趋势 由于连铸的优越性，许多钢厂纷纷采用连铸取代模铸工艺，并出现全连铸炼钢车间。 经过几十年的研究，连铸技术正朝着高拉速、高连浇率、高作业率、高铸坯无缺陷率的方向发展。 先进的生产技术有如下几点： 结晶器在线调宽 为满足用户产品宽度变化以适应市场的要求，西重所为该铸机设计的结晶器宽度调整系统可实现：离线宽度调节；浇铸过程中在线宽度调节；拉坯速度和冷却系统连续监视；在线宽度和锥度调节以补偿拉坯速度变化对冷态铸坯宽度的应响。 该系统主要包括：结晶器夹紧和调宽装置；在线宽度和锥度调节数学模型（与铸坯规格、钢种、过热度、拉速、冷却等有关）；拉坯速度和冷却系统连续监视系统；在线宽度和锥度调节控制模型。 结晶器液压伺服 振动装置 结晶器液压振动系统可实现振动频率和振幅的最佳组合，再加上最合适振动波型和偏斜率，可用于所有的浇铸条件和生产钢种。 液压非正弦振动可在线调节振动参数，如振动频率、振幅、偏斜率。 选择适当的参数可减小负滑动时间，使振痕变浅，并可增加正滑动时间，增加保护渣消耗量，改善润滑。 液压非正弦振动可在最佳负滑动时间和正滑动时间的情况下降图 摆动台式存放装置 图 小车式上装引锭杆 1引锭杆 2结晶器 3小车 4浇铸平台 武汉科技大学本科生毕业设计 说明书 第 11 页 低振动频率，提高设备的使用寿命和稳定性。 液压非正弦振动可对于不同钢种，通过选择优化的控制模型及参数获得良好的铸坯质量。 二冷自动控制 板坯连铸机二次冷却水动态自 动控制，是连铸核心技术之一。 经过二次冷却的铸坯，易出现表面缺陷和内部缺陷。 通常表面缺陷起原于结晶器，内部缺陷主要是二冷区的不均匀冷却造成的。 二次冷却局部过冷产生纵向凹陷而导致表面纵向裂纹；二次冷却的水量过大或角部水量过大易造成表面、角部横向裂纹；铸坯在凝固过程中过冷或不均匀二次冷却产生的热应力作用在树枝晶较弱的部位而产生中间裂纹；二次冷却过激易造成中心星状裂纹；二次冷却不均匀，柱状晶生成不规则，产生了“搭桥”而导致中心偏析与中心疏松。 为提高板坯内部质量和表面质量二次冷却水动的态自动控制就尤为重要。 为此在板坯 连铸静态水表的基础上开发了二冷自动控制模型。 根据钢种及钢的高温延性曲线设定在二冷各冷却区的目标表面温度 用二维传热模型进行计算，忽略板坯沿横向和铸流方向的传热，建立传热方程 水量计算数学模型：根据目标表面温度，计算铸坯表面对应的传热系数，由求得的传热系数平均值计算实际表面温度及喷水量的分布 传热系数模型 表面温度计算模型及动态水计算模型 在考虑实际水流量、铸速、钢种和过热度的情况下，跟踪铸坯在线实时计算铸流的温度分部情况。 根据温度分部和所选择的冷却策略，计算各个冷却回路的动态冷却水量 设定值，即表面温度控制（在各个冷却规定的表面温度）。 三 脱引锭装置的设计内容 本人负责脱引锭装置的设计，其具体内容如下： 武汉科技大学本科生毕业设计 说明书 第 12 页 主要设计参数 铸坯厚度： 0m m210,230,25 铸坯宽度： 2 1 5 0 m m1 3 5 0 铸坯长度： 1 1 0 0 0 m m4 5 0 0 铸坯运行速度 ： Max m/min 3 ）（ mm/s50 参数分析 机型 最大断面 mmmm 最小断面 mmmm 经常浇注断面 mmmm 板坯 3002640 3102500 130250 180700 3002020 大方坯 600600 200200 250250450450 240280400560 小方坯 160160 5555 9090150150 圆坯  450  100  200 300 异形坯 工字型 460460120 中空坯  450/6100 椭圆形 120140 由上表可以看出，铸坯厚度范围为 130300mm ，设计参数最大值为250 mm，厚度较大；铸坯宽度范围为 2502640mm ，设计参数最大值为2150mm，宽度较大；参数要求的最大横截面积要求为 250mm 2150mm，相较于最大断面 300 2640 mm 和 310  2500 mm ，以及经常浇铸断面180700mm3002020mm，属于非经常浇铸的特种大型断面。 由此可以推断，设计要求的脱引锭力较大。 当流量保持不变时，对于较小的横截面积，可以采取较大的拉坯速度，而最大横截面积所对应的拉坯速度为最小值。 比较《连 铸机手册》中相关数据可知，设计参数中的拉坯速度明显偏大。 武汉科技大学本科生毕业设计 说明书 第 13 页 设计目标 脱引锭的方式分为在线脱引锭与离线脱引锭两种方案。 在线脱引锭又分为脱引锭装置脱锭和自动脱锭两种方式，自动脱引锭可以利用上装卷扬装置通过吊钩勾住引锭杆尾部将引锭杆吊起，其上提力可以使引锭头与铸坯分离，从而不借助脱引锭装置而实现自动脱锭。 但自动脱锭必须使用引锭杆上装系统，需要引锭杆从结晶器的上端入口进入结晶器。 此外自动脱锭依赖于引锭头的形状设计，既要满足脱锭时的受力稳定，又要满足脱锭的顺利，设计要求较高，脱锭稳定性不足，在线脱锭失败会导 致生产线停运。 离线脱锭是指将连在引锭杆头部的坯头用切割机切下后横移到线外，利用专门的脱锭装置脱锭。 这种方式避免了生产中偶尔脱不掉引锭杆的事故，但同时需要增加切割装置和横移的场地与设施，增加了成本费用。 故一般选用在线脱引锭装置脱锭，在保证脱锭成功稳定性的同时，减少成本费用。 设计中的关键问题 脱锭力及脱锭液压缸的确定。 脱锭力是由液压缸驱动脱锭辊来完成的 , 根据铸坯的最大断面和经同类型的脱锭装置相比较而确定的。 由实际的设计和使用经验与通过同类型的脱锭装置进行脱锭力的实测得出。 在确定完脱锭液压缸的类 型后需要对液压缸的工作行程进行校核。 四 设计方案 大节距弧形引锭杆和刚性引锭杆的脱锭 采用与四辊拉矫机配合实现自动脱锭。 如图所示，在引锭头通过拉辊后，用上矫直辊压一下第一节引锭杆的尾部，便可以使引锭头与铸坯脱开。 武汉科技大学本科生毕业设计 说明书 第 14 页 小节距引锭链的四连杆液压脱锭机构脱锭 原理如图 10 所示。 这种机构由二个脱锭油缸、二个移动油缸与脱锭体相连接的四连杆摆动机构组成。 图 a 为等待脱锭位置。 浇注开始后 ,引锭杆与铸坯一起拉出结晶器。 当引锭头与铸坯头部衔接处运行到脱锭位置时 ,检测器发出 信号 ,脱锭开始；图 b 为脱锭液压缸将顶头向上顶起引锭杆头 ,使其与铸坯脱开；图 c为在连接部脱开的同时 ,用后退液压缸使顶头沿注流前进方向以拉坯速度同步运动；图 d 为由脱锭液压缸降下顶头的情况。 然后 ,后退液压缸将顶头返回 , 完成一个脱锭周期。 短链节在线脱锭装置 短链节在线脱锭结构紧凑 ,使用可靠 ,由于采用双缸脱锭 , 缸头把合在脱锭架下侧的支座上 ,缸尾把合在底座上 ,通过脱锭架上面的脱锭辊装置连为一体 ,脱锭架绕支座 4 上的销轴旋转带动脱锭辊顶升从而达到脱锭目的。 脱锭辊采用35CrMo。