《连铸机工作原理》课件

连铸机工作原理钢铁生产流程中的核心设备将液态钢水连续转化为固态钢坯提高生产效率，降低能源消耗课程介绍与学习目标课程内容核心能力连铸工艺基础理解连铸原理设备组成与功能掌握工艺参数操作与质量控制识别常见问题应用场景钢厂生产一线设备维护与检修工艺优化设计连铸工艺简介连铸定义发展概述将液态钢水直接铸成半成品的从锭模浇铸到连续铸造的革命工艺性变革应用现状全球钢产量以上采用连铸工艺95%连铸技术发展历史1年代1930连铸技术起源，概念提出2年代1970弧形铸机重大突破近十年3智能化与无头连铸技术兴起连铸机的基本作用提升生产效率连续生产，流程简化降低能源消耗省去再加热过程液态钢水转变固态核心冶金工艺过程连铸机的主要类型弯曲式最为普遍直线式适合特殊钢种薄板铸机提高效率连铸设备主要组成部分浇注系统控制钢液流动结晶器初始凝固成型二冷区继续冷却凝固拉矫设备引导钢坯移动剪切装置定长切割成品连铸机结构布局上部区域中部区域下部区域钢包、中间包位置结晶器与二冷区拉矫与切割系统输出区域成品转运装置铸流程总览钢包浇注液态钢水输送初始凝固结晶器形成表壳二次冷却喷雾强化冷却拉引矫直完全凝固成型切割输送定长切割入库钢包及中间包介绍钢包结构中间包作用流动控制耐火材料内衬分配钢液液位精确控制底部滑动水口稳定浇注压力流量稳定调节容量50-300吨浮出夹杂物温度均匀保持钢水浇注过程水口控制浇注速度开启角度调节流量依钢种调整

0.8-

2.5米/分保护浇注温度控制防止二次氧化保持适宜过热度结晶器基础知识℃1500钢液温度进入结晶器时温度℃800表面温度钢坯离开结晶器时15mm凝固厚度离开结晶器时的壳厚800L/min冷却水量典型铜管冷却循环结晶器的冷却原理结晶器内钢壳形成初生壳形成壳生长过程振动防粘连接触铜管表面瞬间凝固凝固前沿不断向内推进频率180-250次/分电磁搅拌技术基本原理装置位置结晶器内/二冷区/拉矫区电流类型三相交流电磁场形式旋转磁场搅拌方向水平/垂直/旋转频率范围3-6Hz电磁搅拌的应用及效果细化晶粒破碎枝晶，形成等轴晶减少偏析均匀化成分分布均匀温度避免局部过热提高质量减少中心疏松和裂纹二冷区介绍结构组成喷雾方式关键参数支承辊系统空气雾化式水压

0.3-

0.8MPa喷嘴装置水雾结合式空气压力

0.4-

0.6MPa导向框架分段控制式水量50-300L/m²二冷区的冷却重要性防止裂纹应力控制温度梯度控制热应力最小化回温现象避免凝固收缩补偿均匀冷却降温变形协调优化质量提升减少表面裂纹内部质量改善成分均匀化拉矫机说明辊系结构矫直原理压下力控制上下排列辊组弯曲应力矫正变形液压系统调节压力自动调节根据钢种自适应调整连铸机牵引系统牵引原理摩擦力带动钢坯向下移动多点分布均匀受力速度控制变频调速精确控制同步驱动防止打滑系统稳定性抗振动设计紧急停机保护剪切装置详解飞剪原理圆盘剪特点跟踪行走同步切割适合小断面钢坯精度影响因素定尺控制设备同步性与刀具状态光电跟踪测量系统铸坯输送系统辊台输送高温钢坯平稳过渡缓冷床控制冷却速率分类台按规格尺寸分类堆垛区成品临时储存高清连铸流程动画全流程动态展示关键节点慢动作解析连铸钢坯的主要类型方坯圆坯板坯或或或150×150mm200×200mmΦ200mmΦ250mm150×1000mm250×2000mm材质与应用范围汽车制造建筑行业高强度钢板低碳钢型材造船工业耐腐蚀板材机械制造轨道交通中碳合金钢耐磨钢轨连铸生产参数监控高精度测温与控温红外测温仪非接触式高温测量热像仪扫描温度分布实时监测温度模型计算内部温度场预测自动调温系统反馈调节冷却水量连铸动力及液压系统动力系统液压站维护要点变频电机高压泵油液检查传动装置蓄能器泄漏排查制动系统精密阀门过滤器清洁自动控制系统简介操作界面人机交互层工艺控制参数调节层设备控制执行动作层信号采集数据获取层关键工艺参数自动化液位自动控制温度跟踪冷却水自动调节精确控制钢液高度全程温度曲线监控根据钢种智能调整连铸机运行常见信号设备位置传感器类型信号功能中间包电感式液位计钢液高度监测结晶器热电偶铜板温度检测二冷区压力变送器冷却水压力监控拉矫机编码器拉速精确控制故障诊断与保护措施报警链机制分级预警系统关键故障巡视设备定时检查紧急停机保护断电安全保护应急处理方案突发事故快速响应二级自动化集成优化数据采集与监控现场设备数据实时上传状态监控与预警生产管理优化钢种切换自动排程资源配置最优化质量追溯系统全流程数据记录产品质量反向追溯连铸流程质量控制体系成分控制钢液取样分析工艺监控参数实时检查产品检验钢坯表面质量检查数据分析质量趋势统计连铸机常见缺陷表面裂纹最常见皮下气泡难以发现中心偏析影响性能缺陷产生的工艺分析热应力失控冷却不均匀温度梯度过大冷却系统问题喷嘴堵塞压力波动机械因素设备振动辊系不平冶金因素钢水纯净度低成分控制不当缺陷的预防与治理参数优化冷却调整设备检修钢水处理浇注速度与温度精确控分区精确控水量定期校正辊系提高纯净度制关键部件材料耐磨合金钢防粘涂层辊系部件材料减少钢液粘连高导热铜管耐火陶瓷结晶器壁材料水口与浸入式部件结晶器铜管发展与涂层技术微通道结构电镀层喷涂技术提高冷却效率镍铬电镀纳米陶瓷涂层减少温度波动提高耐磨性减少摩擦系数均匀热流密度延长使用寿命防止早期粘结节能降耗技术应用余热回收冷却优化冷却水热能利用精确计算用水量产生蒸汽供厂区使用减少过度冷却降低能耗25%以上水资源循环利用智能用电变频电机应用电磁搅拌功率调整峰谷用电调配连铸过程环保措施典型连铸机案例分析宝钢——万吨600年产能力宝钢连铸年产量

1.8m/min最高拉速创国内记录

99.8%成品合格率达世界先进水平代5技术迭代持续技术升级典型连铸机案例分析鞍钢——大断面方坯国内领先400×500mm自动化改造无人化操作实现率85%成品率提升由提升至92%

98.5%能耗降低吨钢能耗降低20%国内外连铸机技术比较比较项目国产设备进口设备最高拉速

1.8m/min

2.2m/min自动化水平中等偏上高度自动化设备寿命15-20年20-25年投资成本较低较高维护成本中等高连铸机操作安全规范安全防护安全距离全套防护装备高温区域警戒线安全培训操作流程定期培训与演练严格执行标准程序连铸机检修与维护检修周期日检、周检、月检、年检检测工具激光对中仪、测温仪备件管理关键备件库存预警维护记录检修数据分析与预测连铸智能制造趋势人工智能应用预测性维护与质量预判机器人应用危险工位替代大数据分析工艺优化与质量提升工业互联网全流程数字化整合连铸新技术无头连铸——技术原理效率提升应用前景无需起坯引头节约金属20%适合中小钢厂首尾连续浇铸减少操作10步板带生产优势明显直接轧制成品产能提高30%投资回报快连铸机行业前景展望市场规模年增长率5-8%新兴市场需求旺盛技术方向近终形连铸数字孪生控制人才需求跨学科复合人才数字化运维专家绿色发展低碳减排工艺能源回收集成总结与答疑核心原理回顾连铸本质是钢液连续凝固成型工艺各区域协同配合保证产品质量工艺要点温度控制是根本冷却与牵引平衡是关键发展方向智能化与节能环保是趋势产品多样化是市场需求。