结晶器说明书.doc

第一章 引言 随着毕业设计的临近结束，大学期间的学习就要结束啦，经历了尽半个学期的毕业设计及其毕业实习，确实也让我们对我们的专业有了更深层次的认识和理解，特别是经历了大学期间的最后一次的毕业设计，可以说融合了我们在四年期间所学的所有知识，所以要想完完整整的保质保量的做好这次设计就必须下一番苦功夫，将以前学的不扎实的科目在这次设计涉及到的从新拿出书来好好认认真真的在学习。我这次做的是结晶器足辊总成的设计，通过这次的设计也让我对连铸有了不少的了解。 1.1连铸的发展概况： a连铸发展的概况： 早在19世纪中期H.贝塞麦就提出了连续浇注液态金属的设想。随后还有其他人对此项技术进行过研究。由于当时科学水平的限制，未能用于工业生产。知道1933年，现代连铸的奠基人—S容汉斯提出并发展了结晶器振动装置之后，才奠定了连铸在工业的应用的基础。从二十世纪三十年代开始，连铸已成功用于有色金属生产。二次世界大战后，前苏联，美，英奥地利等国家相继建成一些半工业的实验设备，进行连铸钢的研究。1950年，容汉斯和曼内斯曼公司合作，建成世界上第一台能浇注5t钢水的连铸机。 近年来，传统连铸的高效化生产，在各工业发达国家取得了长足的进步，特别是高拉速技术已引起人们的高度重视。通过采用新型结晶器及新的结晶器冷却方式，新型保护渣，结晶器非正弦振，结晶器内电磁制动及液面高度精度检测和控制等一系列技术措施，目前常规大板坯的拉速已由0.8—1.5m/min提高到2.0—2.5m/min，最高可达3m/min使连铸机的生产能力大幅度提高生产成本降低，给企业带来了极大的经济效益。高速连铸技术在今后仍然会继续发展。 b连铸发展概况： 我国是研究和应用连铸较早的国家之一，早在二十世纪五十年代就开始探索性的工作。1957—1959年间先后建成三台立式连铸机。1964年在重钢三厂建成一台断面为180mm*1500mm板坯弧形连铸机，这是世界上工业应用最早的弧形连铸机之一。随后处于停滞状态。到1978年全国用于生产的连铸机只有21台，连铸坯年生产量112.70万t，连铸比为3.5%。 改革开放以来，为了学习国外先进的技术和经验，加速我国连铸技术的发展，从二十世纪七十年代末一些企业引进了一批连铸技术和设备。例如1978年到1979年，武钢二炼钢从联邦德国引进单流弧形板坯连铸机3台，在消化国外技术的基础上，围绕设备，操作，品种管理等方面进行了大量的开发与完善工作，于1985年实现了全连铸生产，产量突破了设计能力。这些连铸技术和设备的引进都促进了我国连铸的发展。 目前，我国钢铁工业正处于兴旺时期，连铸技术的设计，制造，工艺，和管理都积累了丰富的经验，新世纪必然是我国连铸高速发展的时代。 1.2结晶器的作用和组成 1.2.1结晶器的作用 结晶器是连续铸钢中的铸坯成型设备，也是连铸机心脏设备之一，其设计结构决定了拉坯速度和生产率。若提高拉速增产，则需要结晶器适宜的几何形状来改善传热效果、降低摩擦力。直结晶器多级结晶器锥形结晶器 图1 1.4结晶器足辊总成设计的要求 设计项目包括：① 足辊的直径和长度，内孔安装轴承的结构，定位方式；② 足辊轴直径和长度，润滑油脂供给通道；③足辊夹持器的结构尺寸，既满足夹持可靠又要做到足辊距离可调；④喷淋环的结构和尺寸的设计；⑤ 足辊架的设计：足辊架上有安装足辊、足辊轴、喷淋环、足辊夹持器的空间，同时足辊架要同结晶器水套装配。 1.5结晶器设计目的 1）通过对设计题目的分析，计算和图纸的绘制使学生提高设计创新能力，培养作为工程技术人员的基本素质。 2）要求学生查阅相关资料，同指导教师的指导有机的结合，独立高质量按时完成题目，并认真准备答辩。 第二章 足辊的设计 结晶器足辊位于连铸机结晶器下方，同结晶器随振动台一起做振动仿弧运动，为高温铸坯起支撑和导向作用。如果出了结晶器的高温薄壳铸坯得不到及时冷却和支承，在钢液静压作用下极易产生鼓肚和变形。足辊表面直接与铸坯表面相接触，所以足辊表面质量好坏直接会影响到铸坯的表面质量。足辊的表面质量包括圆度和表面光洁度，当足辊表面有无龟裂、凸起、小坑等缺陷时这些缺陷会给铸坯表面带来裂纹、小坑、麻点等缺陷。为了提高足辊表面的质量，故足辊表面经过了精加工，还要采用适当的热处理，结合结晶器足辊的实际工作条件，同时考虑到现有的热处理方法，采用渗氮处理，渗氮零件表面有高的硬度、耐磨性和红硬性，能提高材料的抗腐蚀性和抗咬合性，并可延长疲劳寿命，而且处理温度低，因此零件变形小，这些都符合足辊的要求，故采用渗氮的方法来强化足辊性能。 2.1 窄面足辊的设计 我设计的四流方坯连铸机板式结晶器足辊总成280×380，根据设计任务书的要求可知，结晶器足辊的直径为φ120mm，其方坯窄面的宽度为280mm，考虑到