《论文_结晶器液位控制研究(定稿)》

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1、内蒙古科技大学过程控制课程设计题目：结晶器液位控制学生姓名：学号：专业：测控技术与仪器班级：指导教师：2009年09月02日结晶器液位控制系统课程设计摘要结晶黠液位控制精度是连铸生产的一个重要工艺指标，直接影响最终产品的质量。在结晶器液位控制的过程中最重要的是结晶器页面高度的稳定：浇注过程中，当结晶器的钢液面不稳定而发生波动时，应采用调节拉坏速度或调节钢水注入量来进行液面高度控制。当液面过高后有升高的趋势时，应加快拉速或减小流注，使刚液面恢复正常，当液面过低或降低高的趋势时，应减小拉速或加大流注。如果浇注过程屮，钢液面平稳适屮，可采用液面自动控制

2、来控制结晶器液面。关键词：结晶器液位控制器塞棒开度拉坯速度摘要II第一章结晶器11.1结晶器简介1L1.1结品器的作用及类型11.1.2结晶器的结构及组成31.1.3结晶器的材质41.2本设计主耍完成的任务5第二章结晶器液位控制及设计62・1结晶器液位控制62丄1结品器液位控制的组成62.1.2结晶器液位控制系统的基本原理及功能62.2工艺对控制系统的要求7221结品器液位控制的浇注方法8221浇注方法简介82.3结晶器液位控制系统的控制方法9231控制屮间包向结晶器内钢水的流入量92.3.2结晶器控制系统的保护122.4仪表选型12附录14参考

3、文献15第一章结晶器1.1结晶器简介1丄1结晶器的作用及类型1.结晶器的作用结晶器是连铸机的关键部件，是一个强制水冷的无底钢锭模，也称为连铸机的“心脏”。其作用是使钢液在结晶器内均匀冷却，出结晶器下口时形成所需耍的形状和尺寸、并有足够的坯売厚度的铸坯。结晶器应具有下列性能：1）有较好的导热性；2）有较好的结构刚性，且便于拆装和调整，易于加工制造；3）有较好的耐磨性及抵抗热应力的性能；4）质量要轻，以便在振动时具有较小的惯性力。结晶器的长度一般为700nlm左杆。近來随着拉坯速度的提高，结品器的长度逐渐增加到90umn>.也有少数连铸机采用1200

4、mm的长结晶器，它的作用为:（1）是钢液逐渐凝固成岁序规格、形状的坯売；（2）通过结晶器的振动，使坯壳脱离结晶器壁而不被拉断和漏钢；（3）通过调整结晶器的参数，事铸坯不产生脱方、鼓肚和裂纹等缺陷：（4）保证坯壳均匀稳定的生长。保证坯壳均匀稳定的生长。2•结晶器的性能在中间包内钢水连续注入结晶器的过程中，结晶器受到钢水的静压力、摩擦力、钢水的热量等因素影响，工作条件极养。为了保证坯壳质量，顺利进行连铸生产，结晶器应具备的性能：（1）为使钢水迅速凝固，结晶器壁应具有良好的导热性和水冷条件;（2）为使凝固的初生坯壳与结晶器内壁不粘结，摩擦力小，在浇注过

5、程屮结晶器应做上卜•往复运动并加润滑剂；（3）为使铸坯形状准确，避免因结晶器变形而影响拉坯，结晶器应有足够的刚性及较高的再结晶温度；（4）结晶器的结构要简单，易于制造、装拆和调试，重量要轻，以减少振动时产生的惯性力，振动平稳可靠，寿命要足够长。3.结晶器的类型（1）结晶器的类型按其内壁形状，可分为直形及弧形等：1）直形结晶器。直形结晶器的内壁沿坏壳移动方向呈垂直形，因此导热性良好，坯壳冷却均匀。该类结晶器还有利于提高坯壳的质量和拉坯速度、结构较简单、易于制造、安装和调试方便；夹杂物分布均匀；但铸坏易产生弯Illi裂纹，连铸机的高度和投资增加。直形

6、结晶器用于立式、立弯式及直弧形连铸机。2）弧形结晶器。弧形结晶器的内壁沿坯壳移动方向呈圆弧形，因此铸坯不易产生弯川1裂纹；但导热性比直形结晶器差；夹杂物分布不均，偏向坯壳内弧侧。弧形结晶器用在全弧形和椭圆形连铸机上。（2）按铸坯规格和形状，可分圆坯、矩形坯、方坯、板坯及异型坯等。（3）按其结构形式，可分整体式、套管式、组合式及水平式等。1）整体式。整体式结晶器用一块钢锭制成，靠内腔表而四周钻出很多冷却水通道。特点是：刚度大，不易变形，制造成本髙，难以维修。2）管式结晶器。主要应用于方坯和圆坏，按冷却方式分为：喷淋冷却和水套冷却两种，特点是结构简单

7、，易于制造与维护，铜管寿命长，成木低。3）组合式。主要应用于板坯、大方坯、薄板坯，由4块带有冷却水通道的铜板组合而成。4）水平式。水平连铸机的结晶器是不能振动的同定式结晶器；屮间包与结晶器密封连接。结晶器内钢水静压力比弧形连铸机高5-6倍，因此成形的凝固坯壳紧贴结晶器内壁，传热效果好；但铸坯与结晶器壁问的摩擦阻力较人。1.1.2结晶器的结构及组成结晶器的结构主要由内壁、外壳、冷却水装置及支撑框架等零部件组成。1.整体式结晶器结晶器内壁和外壳部分都采用同一材料，即用整块紫铜或铸造黄铜，然后经机械加工而成，并在其内壁周围钻削许多小孔，用以通水冷却钢水

8、和坯壳。结晶器内壁的形状和人小，取决于铸坯断面的形状和尺寸。整体式结晶器具有刚性好、强度高、寿命较长、导热性较好等优点，但耗铜量大，制造