板坯連鑄機結(jié)晶器振動裝置的設計

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 摘 要 連鑄機是現(xiàn)代冶煉生產(chǎn)過程中重要的生產(chǎn)設備，連鑄生產(chǎn)線的引入不僅提高了冶煉生產(chǎn)的效率，而且降低了工人的勞動強度，同時降低了成本，使冶煉生產(chǎn)進入一個全新的時代。結(jié)晶器在連鑄生產(chǎn)中起到了不可替代的核心作用。 對板坯連鑄機結(jié)晶器振動裝置的設計，主要是對連鑄機的振動機構(gòu)，連桿機構(gòu)，減速機構(gòu)，偏心軸等進行設計，并對連鑄機的一些設備如電動機，減速器，聯(lián)軸器，結(jié)晶器及其振動裝置等選擇了合適的型號，并列出了主要技術(shù)性能參數(shù)。對軸的受力情況及其強度的校核，文中作出了其受力分析圖，并且對各個部分進行了詳細的分析。該振動裝置主要是靠偏心輪的偏心位移而產(chǎn)生振動，偏心大小的計算就很重要。由于傳動比不同，根據(jù)實際的情況，選擇了二級齒輪減速器。根據(jù)板坯的截面大小、振幅、頻率，得以計算出電動機的功率大小。 本文還簡潔講述了連鑄機在全世界及其在中國的發(fā)展現(xiàn)狀，講述了連鑄機在未來的發(fā)展?jié)摿?，我國在世界上的冶金水平，及其連鑄機發(fā)展的重要性。 關鍵詞：連鑄機；板坯；正弦振動；偏心軸 Abstract Continuous casting machine is an important production process of modern smelting production equipment, the introduction of continuous casting production line can greatly increase the smelting production efficiency, reduce labor intensity, while reducing costs, and smelting step into a new era. Mold in continuous casting process has played an irreplaceable role in the core, composite mold is a kind of molds developed in the evolution of continuous casting, which has been widely used. The design of the slab caster mold vibration device, the main body of the continuous casting machine vibration, linkage, deceleration institutions, such as eccentric shaft design, and continuous casting machine of some equipment: motor, speed reducer, coupling, mold and vibration devices, such as the choice of calculated and listed in the main technical performance parameters. The vibration device designed mainly by eccentric displacement of the eccentric vibration generated, so the size of the bias is particularly important in a calculation. At the same time as a result of different types of speed reducer, as well as the different transmission ratio, in accordance with the actual situation, the two gear reducer design options. According to the section of slab size, amplitude, frequency, to calculate the size of the motor power . This paper describes simple continuous casting machine in the world and its status in China, about the continuous casting machine in the future development potential. China metallurgy in the world level, and the importance of the development of continuous casting machine . Key words: Continuous casting machine; Slab; Eccentric shaft; Sinusoidal vibration 目 錄 摘 要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅰ Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅱ 第一章 緒論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1 連續(xù)鑄鋼介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.2 連續(xù)鑄鋼的發(fā)展情況．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.3 連鑄在國內(nèi)的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.4 中國鋼鐵工業(yè)的現(xiàn)狀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.5 連鑄機振動系統(tǒng)應注意的問題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1.6 板坯連鑄機機型的發(fā)展及演變．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 第二章 總體設計方案的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.1 連鑄機結(jié)晶器的振動方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.2 連鑄機結(jié)晶器振動機構(gòu)的類型及其選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.3 傳動方式及其選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 第三章 設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 3.1 設計參數(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 3.2 電動機的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 3.3 減速器型號的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 3.4 聯(lián)軸器型號的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 3.5 偏心軸的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 3.6 軸承的選擇和校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 3.7 長搖臂的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 3.8 連接臂的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 3.9 連接臂與長搖臂間軸銷的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24 第四章 經(jīng)濟性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 4.1 概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 4.2 經(jīng)濟性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 總 結(jié)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 致 謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30 參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31 附錄Ⅰ　文翻翻譯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33 附錄Ⅱ　英文文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40 39 第一章 緒論 1.1 連續(xù)鑄鋼介紹 回顧鋼鐵發(fā)展百年歷史，冶煉出來的鋼水都是通過模鑄法澆鑄成鋼錠。再經(jīng)初軋機，開坯軋機軋制成鋼坯，然后經(jīng)過加熱，通過成品軋機軋制成各種鋼材。這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法叫做模鑄開坯法。結(jié)晶器外用高壓水不停冷卻，鋼水在結(jié)晶器中形成外部是固態(tài)，內(nèi)部還是液體的形態(tài)。結(jié)晶器外是一段弧形的冷卻輥道。一般來說，鋼坯出了矯直機后就會被剪斷或割斷，冷卻后再送到軋鋼廠。連續(xù)鑄造對工藝要求非常高，對設備的要求也非常高。在鋼鐵廠生產(chǎn)各類鋼鐵產(chǎn)品過程中，使用鋼水凝固成型有兩種方法，傳統(tǒng)的模鑄法和連續(xù)鑄鋼法。中國則在改革開放后才真正開始了對國外連鑄技術(shù)的消化和移植鑄鐵水平連鑄課題為國家“七五”攻關項目。鑄鐵經(jīng)過水平連鑄方法生產(chǎn)的型材，無砂型鑄造經(jīng)常出現(xiàn)的夾渣、縮松等缺陷，其表面平整。鑄坯尺寸精度高無需表面粗加工，即可用于加工各種零件。特別是鑄 鐵型材組織致密，灰鑄鐵型材石墨細小強度高，球鐵型材石墨球細小園整，機械性能兼有高強度與高韌性結(jié)合的優(yōu)點。 1.2 連續(xù)鑄鋼的發(fā)展情況 新世紀以來，中國繼續(xù)保持快速發(fā)展連鑄態(tài)勢，2007 年連鑄坯產(chǎn)量達到 47430萬噸，鋼鐵工業(yè)連鑄比已達98.86%，在中國，連鑄的發(fā)展促進了鋼鐵生產(chǎn)流程的進一步優(yōu)化?？梢哉f新世紀以來，連鑄技術(shù)不斷推動著中國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展。 1.3 連鑄在國內(nèi)的重要性 1840年連鑄概念首先由塞勒斯、賴尼等人提出，1887年德國人最早提出類似于現(xiàn)在的連鑄技術(shù)。20世紀30年代德國建立首臺立式連鑄設備，20世紀50年代連續(xù)鑄鋼技術(shù)開始工業(yè)化。20世紀60年代開發(fā)的立彎式連鑄機成為了立式連鑄機的替代品。隨著連鑄技術(shù)的提高和鑄坯斷面尺寸的增大，先后出現(xiàn)圓弧形和橢圓形連鑄機。1957年12月，上海鋼鐵研究所建立了我國第一臺連續(xù)鑄鋼裝置。在消化吸收引進技術(shù)的基礎上，我國研制的小方坯鑄機性能達到了國外同類產(chǎn)品的水平，大型板坯鑄機取得了飛速的發(fā)展。1981年世界上51個國家裝有415臺連鑄機，年產(chǎn)鋼13500萬噸，占連鑄坯產(chǎn)量的50%；產(chǎn)鋼國家連鑄坯產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量約為38%。目前除極少數(shù)高碳、高合金鋼和易產(chǎn)生裂紋的鋼種，如含鉛易切削鋼、高速工具鋼和某些軸承鋼及閥門鋼。生產(chǎn)的板坯最大尺寸為寬2640毫米,厚350毫米；方坯最大為560×400毫米,最小為50×50毫米。在大型連鑄機組上為快速調(diào)整鑄坯斷面的生產(chǎn)要求，通常將機組部件整體更換。從結(jié)晶器上口送入引錠桿,可減少通常從下口送進引錠桿的輔助作業(yè)時間。近年連鑄生產(chǎn)自動化技術(shù)迅速發(fā)展。在技術(shù)先進的鋼廠已經(jīng)開始實現(xiàn)對鋼水成分、溫度、結(jié)晶器鋼液面、二次水冷卻、鑄坯質(zhì)量熱檢查、定尺切割等用計算機進行全面自動控制；生產(chǎn)過程中有質(zhì)量不合格鑄坯，實行自動切除。同時還建有立彎式小方坯連鑄機。截至1981年，中國投產(chǎn)的連鑄機有26臺。澆鑄的鋼種有普通碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、電工鋼等。如果說上世紀90年代，中國連鑄發(fā)展以小方坯連鑄的強勁發(fā)展帶動全國連鑄產(chǎn)量、那么新世紀以來。中國連鑄發(fā)展又呈現(xiàn)出更新的特點和豐富的內(nèi)涵。2000~2007 年，中國粗鋼產(chǎn)量增加幅度為280.7%，而連鑄坯產(chǎn)量的增幅為350.8%，連鑄比在這期間繼續(xù)保持高速增長的趨勢。至2007年，中國鋼鐵工業(yè)連鑄比已達到 98.86%，按連鑄機流數(shù)統(tǒng)計，坯鑄機由2000年的78流增加到2007年237板流，；增方增圓坯鑄機由40流增加到173流，。異形坯鑄機由3流增加到15流，增幅達400%。而小方坯流數(shù)的增幅為64.6%。1970年至1980年，世界平均連鑄 比從4.4％發(fā)展到28.4％。中國的連鑄比從2.1％發(fā)展到6.2％；2003年，估計世界平均連鑄比2003年接近90％。世界上有許多連鑄技術(shù)實力較強的公司，如西馬克-德馬格、奧鋼聯(lián)、達涅利公司等。以板坯連鑄機為例，奧鋼聯(lián)從1959年至2000年新建和改造板坯連鑄機共181臺2001年末，世界上共有各類投產(chǎn)的板坯連鑄機約500臺800流。近幾年，我國經(jīng)濟發(fā)展較快，冶金企業(yè)投放的技改資金比較大，新上項目很多，連續(xù)鑄鋼項目也較多。我國先后全部引 進或引進核心部位設備與技術(shù)的常規(guī)板坯連鑄機共有24臺；大方坯連鑄機也有引進傾向。其原因主要是我國連鑄技術(shù)與國外先進水平還存在一定差距。其主要功能是使結(jié)晶器按給定的振幅、頻率和波形偏斜特性沿連鑄機外弧線運動。本文簡要介紹了連鑄結(jié)晶器振動裝置的型式、功能及振動形式，闡明結(jié)晶器液壓振動裝置更適于提供一個完整的振動平臺，以適應各種不同的澆鑄條件，是未來發(fā)展趨勢。 1.4 中國鋼鐵工業(yè)的現(xiàn)狀 連鑄板坯的熱裝熱送和直接軋制技術(shù)在20世紀80年代就已引起人們的重視，到了90年代，在薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)中被廣泛采用、并已取得了巨大成功。為了縮短連鑄和軋鋼之間的生產(chǎn)工藝流程，最大限度地降低能耗，提搞鋼水收得率，縮短從鋼水到成材的生產(chǎn)周期。這板坯熱裝熱送和直接軋制是實現(xiàn)這一目標的—個重要發(fā)展力向。當今世界上的常規(guī)板壞連鑄機已實現(xiàn)熱裝熱送、直接軋制的連鑄工廠日本占有很大比例。新世紀以來，隨著中國經(jīng)濟的快速增長，中國鋼鐵工業(yè)繼續(xù)保持 高速增長勢頭，中國鋼鐵工業(yè)的高速發(fā)展主要得益于國內(nèi)市場的強勁需求。這一階段中國鋼鐵工業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)以下幾個特點： 帶、管材的迅速增加。隨著板、管材消費的迅速增長，推動板、帶、管、機以及板坯、方坯、圓坯連鑄機等相關生產(chǎn)設備數(shù)量持續(xù)增加。鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)進步促進鋼材品種質(zhì)量的穩(wěn)步提高由于煉鐵、煉鋼、軋鋼工序及相關領域采取一系列技術(shù)進步措施，使高技術(shù)含量產(chǎn)品得以大幅度增加。節(jié)能環(huán)保逐年改善通過大力推進節(jié)能技術(shù)和能源管理的改進，鋼鐵企業(yè)能耗逐年降低了。鋼鐵生產(chǎn)設備逐步大型化板坯、方坯、圓坯、異形坯、薄板坯等多種機型連鑄機的發(fā)展也促使煉鋼和煉鐵生產(chǎn)設備的大型化。 1.5 連鑄機振動系統(tǒng)應注意的問題 圖為某連鑄機原振動系統(tǒng)，從整體上看傳動環(huán)節(jié)太多，從局部上 看則結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)過多。動力由電機傳至外弧左偏心輪軸要經(jīng)過減速機、聯(lián)軸器、傳動軸等7個環(huán)節(jié)，僅聯(lián)軸器就用了4套。而運動傳至內(nèi)弧偏心則還要多一個環(huán)節(jié)。從偏心軸至振動臺需經(jīng)過偏心軸、偏心套、軸承、連桿以及關節(jié)軸承等環(huán)節(jié)。由此可見，該振動裝置的振動系統(tǒng)環(huán)節(jié)太多。連鑄機發(fā)展存在的主要問題有：1板坯表面質(zhì)量問題，在連鑄過程中，由于鋼水不純凈；由于鑄坯本身的凝固特性。由于高溫鑄坯要經(jīng)過冷卻、彎曲、拉矯等方面的熱應力和機械應力，鑄坯表面存在一些缺陷。對于重要用途鋼，如機器、橋梁、造船用鋼，要求良好的抗拉強度、韌性和焊接性能。因此，板坯偏析小，內(nèi)部致密度高，不變形，夾雜含量低。板坯的表面缺陷主要包括板坯表面縱裂紋、板坯表面橫裂紋、其他表面裂紋，皮下氣孔和表面夾渣、凹陷。2板坯內(nèi)部質(zhì)量問題，板坯的內(nèi)部缺陷主要包括板坯的內(nèi)部縱列紋、內(nèi)部橫裂紋、中心疏松、中心偏析。這些缺陷是在板坯的鼓肚、帶液芯彎曲和矯直、不同程度的過剩富裕溶質(zhì)充填支晶的間隙等因素的影響下形成的。這些缺陷對軋材的質(zhì)量影響較大，但在后部工序的加工中，有不可能消除。因此，為了提高板坯的質(zhì)量，我們在減少板坯內(nèi)部質(zhì)量問題上還有很多工作要做。3漏鋼問題，漏鋼事故在水平連鑄機生產(chǎn)中是不可避免的，它的發(fā)生將使鋼水包中的鋼水無法拉坯，降低鋼水收得率和拉成率。漏鋼事故的原因有以下幾種:結(jié)晶器質(zhì)量的影響、鋼水質(zhì)量的影響、二次冷卻水的影響。 1.6 板坯連鑄機機型的發(fā)展及演變 1840年連鑄概念首先由塞勒斯、賴尼等人提出，1887年德國人最早提出類似于現(xiàn)在的連鑄技術(shù)。 20世紀50年代連續(xù)鑄鋼技術(shù)工業(yè)化，20世紀70年代連鑄技術(shù)飛速發(fā)展。自從連續(xù)澆注技術(shù)用于鋼鐵工業(yè)以來，連鑄機的高度由高向低發(fā)展，由立式到立彎式，再到弧形，近年來又出現(xiàn)水平式連鑄機，從連鑄機斷面看，有方坯、矩形坯、板坯、及各種異形坯。20世紀50年代后期，首先用于工業(yè)生產(chǎn)的是立式連鑄機，這種連鑄機工藝條件優(yōu)越，但是設備復雜、高度大、地坑深，用于舊鋼廠改造困難較大。此外，鑄坯的運出也比較困難，因此，除了特殊鋼材外，一般不采用立式連鑄機。20世紀60年代開發(fā)的立彎式連鑄機成為了立式連鑄機的替代品。隨著連鑄技術(shù)的提高和鑄坯斷面尺寸的增大，先后出現(xiàn)圓弧形和橢圓形連鑄機，工業(yè)用弧形板坯連鑄機是德國率先投產(chǎn)的。弧形連鑄機能起到立式和立彎式連鑄機的同樣的作用，但是設備的高度大大降低。20世紀60年代以后，除了澆鑄特殊斷面和特殊鋼種的鑄坯外，弧形連鑄機已經(jīng)成為各種連鑄機中的主流，大型板坯連鑄機如此。連續(xù)鑄鋼經(jīng)過20世紀70年代后期的大發(fā)展，進入20世紀80年代后，其上升的勢頭并未衰減。連鑄技術(shù)被采用的程度已經(jīng)成為衡量一個國家鋼鐵水平的標志。 我國從1955年起開始從事連續(xù)鑄鋼技術(shù)實驗研究工作。1957年12月，上海鋼鐵研究所建立了我國第一臺連續(xù)鑄鋼裝置。這是一臺立式雙流鑄鋼機，鑄坯斷面尺寸為170 250mm。1964年6月，我國第一臺大型工業(yè)試驗性板坯連鑄機在重慶第三鋼鐵廠投產(chǎn)。這是世界上第一臺大型弧形板坯連鑄機。不僅可以澆鑄180 1500mm的寬板坯，而且可以同時澆鑄三流180 250mm方坯，是當時世界上最大的連鑄機之一。我國的連續(xù)鑄鋼技術(shù)起步并不算晚，而且初期發(fā)展較快，與國外差距不大，但是在此后十年，與主要產(chǎn)鋼國家差距逐漸增大。20世紀80年代中后期，隨著改革開放政策的推動，我國連鑄技術(shù)迅速發(fā)展，引進了成套連鑄設備和技術(shù)。在消化吸收引進技術(shù)的基礎上，我國研制的小方坯鑄機性能達到了國外同類產(chǎn)品的水平，大型板坯鑄機取得了飛速的發(fā)展。例如，與日立造船合作設計的1900mm連鑄機，濟鋼1400mm連鑄機，武鋼1900mm自行設計連鑄機。 目前，國內(nèi)連鑄機的核心設備注入鋼包回轉(zhuǎn)臺、結(jié)晶器、支撐導向段，扇形段等設計制造已經(jīng)達到國際先進水平?；仡欎撹F發(fā)展百年歷史，很長一段時期內(nèi)，冶煉出來的鋼水都是通過模鑄法澆鑄成鋼錠，再經(jīng)初軋機，開坯軋機軋制成鋼坯，經(jīng)過加熱，通過成品軋機軋制成各種鋼材。這種傳統(tǒng)的從鋼水到鋼坯生產(chǎn)方法叫做模鑄開坯法。20世紀50年代，鋼鐵工業(yè)出現(xiàn)了一種新的澆鑄方法，這就是連鑄法。相對模鑄開坯法，連鑄技術(shù)的引入，使冶煉生產(chǎn)的效率與鑄坯的質(zhì)量都大大提高。 連鑄過程中，煉好的鋼水倒在中間包中，液態(tài)的鋼水通過中間包下的小孔垂直地流到不停振動的結(jié)晶器中。結(jié)晶器外用高壓水不停冷卻，鋼水在結(jié)晶器中形成外部是固態(tài)，內(nèi)部還是液態(tài)的形態(tài)。結(jié)晶器外是一段弧形的冷卻輥道。鋼坯經(jīng)冷卻后全部成固態(tài)。隨后是拉坯矯直機，將弧形的鋼坯矯直，并提供牽引力將結(jié)晶器中的鋼坯持續(xù)的拉出來。一般來說，鋼坯出了矯直機后就會被剪斷或割斷，冷卻后再送到軋鋼廠。但也有連鑄連軋的。 連續(xù)鑄造對工藝要求非常高，對設備的要求也非常高。立式板坯連鑄機，50年代建的板坯連鑄機都是立式連鑄機。設備呈直線形布置，高度大，相應廠房高度要求很大，投資大，已經(jīng)淘汰。立彎式板坯連鑄機，60年代初出現(xiàn)了立彎式板坯連鑄機。這種連鑄機以結(jié)晶器開始凝固到完全凝固后進入彎曲段。由水平方向出坯，鑄坯的運動軌跡成直彎形。弧型板坯連鑄機，為了適應提高拉速、加大鑄坯斷面時鋼水靜壓力增大的情況，出現(xiàn)了弧型板坯連鑄機。一種是直弧型板坯連鑄機，另一種是全弧型板坯連鑄機，近年來，由于純凈鋼水生產(chǎn)技術(shù)的完善，為小半徑連鑄機生產(chǎn)無大型夾雜物內(nèi)弧偏聚的鑄坯創(chuàng)造了有利條件。由于多點矯直及連續(xù)矯直技術(shù)的發(fā)展，使過去必須進行全凝矯直的裂紋敏感鋼可以帶液心進行矯直，連鑄機半徑不再成為限制拉速的因素。綜觀上述情況，板坯連鑄機的機型經(jīng)歷了立式、立彎式、弧型、弧型多點矯直，形成了目前多種機型并存局面。而目前國內(nèi)各鋼廠新上馬的板坯連鑄機以直弧型和全弧型板坯連鑄機居多。就直弧型和全弧型板坯連鑄機相比較而言，全弧型板坯連鑄機對供應鋼水的純凈度要求較為嚴格，直弧型板坯連鑄機使鑄坯質(zhì)量有很大提高。 第二章 總體設計方案的選擇 2.1連鑄機結(jié)晶器的振動方式 結(jié)晶振動技術(shù)最初采用同步振動的方式，使鑄坯與連鑄機結(jié)晶器在拉坯時有一段同步下行時間，使斷裂的坯殼得以焊合，拉漏現(xiàn)象有所減少。在此基礎上又發(fā)展了負滑脫振動方式。這樣就在連鑄機結(jié)晶器下降的過程中不但不會拉破坯殼，反使坯殼承受一定得垂直壓力，使之在滑動中起到脫模作用，所以叫做負滑脫振動方式。在同步振動及負滑脫振動發(fā)展的初期都使用了凸輪機構(gòu)。后來又發(fā)展利用了曲柄連桿機構(gòu)的正弦振動方式，它既有產(chǎn)生負滑脫的作用有使驅(qū)動機構(gòu)簡化。無論何種連鑄結(jié)晶器振動裝置，都要求振動臺按設定的振動波形和振幅、相位、頻率工作.從而獲得理想負滑脫量和波形偏斜率等工藝參數(shù)。結(jié)晶器振動裝置的振動形式主要為正弦振動、非正弦振動方式。各振動方式如下圖(2-1)所示： 下降 1 2 3 圖(2-1) 振動特性曲線 1—正弦振動 2—負滑脫振動 3—同步振動 2.1.1負脫滑振動 負脫滑振動下降速度稍大于拉坯速度,有下式： V2=V(1+ε) (2-1) 式中，ε為負滑脫率，其值一般為10%-40%。采用凸輪機構(gòu)時，取ε=10%左右，采用曲柄連桿機構(gòu)時，取ε=20%-40%。雖然負脫滑振動上升速度和下降速度的轉(zhuǎn)折點處沒有同步振動急速但這種振動方式也需要凸輪機構(gòu)才能實現(xiàn)。 2.1.2同步振動 為了實現(xiàn)嚴格的同步運動結(jié)晶振動器機構(gòu)和拉坯機構(gòu)之間必須實行嚴格的連鎖。此外在上升和下降的轉(zhuǎn)折點處由于速度變化的加速度很大，機構(gòu)中會產(chǎn)生相當大的沖擊力，所以這種方式早已淘汰。 2.1.3正弦式振動 正弦式振動的速度是按照正弦規(guī)律變化的，這是近年來普遍采用的振動方式，它有如下優(yōu)點： 1．正弦振動可以用曲柄連桿機構(gòu)來實現(xiàn)，比凸輪機構(gòu)易于加工易于維護。 2．既然連鑄機結(jié)晶器與鑄坯之間沒有嚴格的速度關系，就沒有必要采用速度連鎖系統(tǒng)，因而簡化了驅(qū)動裝置。 3．由于加速度小，可以提高振動頻率，減少鑄坯上振痕的深度。 4．在運動過程中雖然沒有穩(wěn)定的速度階段，但仍有一段負滑脫階段，因而具有脫模作用。 5．由于其速度是按照正弦波變化的，其加速度必然按照余弦規(guī)律變化，所以過度點比較平緩，沒有很大沖擊。 綜上三種振動方式而言，正弦振動方式更適合于連鑄機結(jié)晶器振動裝置的振動規(guī)律，所以我選擇正弦振動方式。 2.2連鑄機結(jié)晶器振動機構(gòu)的類型及其選擇 結(jié)晶器振動裝置做上下往復運動，上方的結(jié)晶器上下振動，使結(jié)晶器內(nèi)凝固的鋼水與銅板脫離，防止坯殼與銅板粘結(jié)造成拉裂或拉漏事故；使液面上融化了的保護渣流入結(jié)晶器壁，保持坯殼與銅板間潤滑良好，減小其摩擦力并阻止粘結(jié)使鑄坯具有良好的表面質(zhì)量。通過小振幅高頻率，減小振痕深度，防止橫向裂紋的產(chǎn)生。結(jié)晶器振動裝置按可以分為：短臂四連桿振動機構(gòu)、四偏心輪振動機構(gòu)和液壓振動機構(gòu)。結(jié)晶器的振動機構(gòu)有如下幾種： 2.2.1長臂式振動機構(gòu) 早期使用于弧形連鑄機的一種振動機構(gòu)。它是把連鑄機結(jié)晶器裝在一個與鑄機半徑相同長搖臂上，搖臂的固定端式鑄機圓弧的中心，另一端用凸輪或曲柄連桿機構(gòu)使之擺動。這種振動機構(gòu)的運動軌跡在理論上是準確的。但因搖臂很長，受溫度變化影響，其最大的缺點是它懸在二冷區(qū)的上空，會妨礙二冷區(qū)及拉矯設備的維修。 2.2.2導軌式振動機構(gòu) 它使裝在連鑄機結(jié)晶器上滾輪沿著與鑄機曲率半徑相同的弧形軌道運動。其缺點是導軌及滾輪不易保持清潔，容易磨損，不易保持運動精度。 2.2.3四偏心輪式振動機構(gòu) 電機帶動中心減速機，通過萬向軸帶動左右兩側(cè)的分減速機。兩偏心輪具有同向偏心點，但偏心距不同，每個減速機各自帶動偏心輪。結(jié)晶器弧線運動是利用兩條板式彈簧，兩端分別與振動臺框架和振動頭恰當位置連接實現(xiàn)弧形振動。由于結(jié)晶器振幅不大，兩根偏心軸的水平安裝不會引起明顯的誤差， 連鑄機結(jié)晶器的弧線運動是利用兩對偏心距不等的偏心輪及連桿機構(gòu)產(chǎn)生的，板式彈簧使振動臺只做弧形擺動，而不能產(chǎn)生前后左右的位移。這種振動機構(gòu)的優(yōu)點是它的偏心輪連桿的推力作用于振動臺的四角，不會由于連鑄機結(jié)晶器的內(nèi)阻力作用點的偏移使連鑄機結(jié)晶器作不穩(wěn)定運動。雖然運動零件比較多，結(jié)構(gòu)復雜但其運動軌跡的精確度適合板坯連鑄機。 2.2.4四連桿式振動機構(gòu) 四連桿機構(gòu)可以裝設在弧形連鑄機的內(nèi)弧一側(cè)適合小方坯連鑄機；也可裝在外弧一側(cè)適合板坯連鑄機。短臂四連桿振動機構(gòu)應用于小方坯和大板坯連鑄機上。短臂四連桿振動機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，電機通過減速機經(jīng)偏心輪的傳動。拉桿做往復運動，帶動連桿擺動，使振動架能按弧線軌跡振動。能夠較準確實現(xiàn)結(jié)晶器的弧線運動，有利于鑄坯質(zhì)量的改善。因為其二冷扇形段需要經(jīng)常拆裝維護。把四連桿振動裝置裝設在外弧一側(cè)，四連桿機構(gòu)的機架必須有足夠的剛度，桿件的連接及支撐軸承必須有很小的間隙，才能保證運動的精確度。因為個桿件轉(zhuǎn)動角度很小，所以不以充分潤滑。 綜上所述結(jié)晶器振動機構(gòu)的類型我選擇四偏心輪式振動機構(gòu) 2.3 傳動方式及其選擇 2.3.1鏈傳動 鏈傳動是通過鏈條將具有特殊齒形的主動鏈輪的運動和動力傳遞到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種傳動方式如下圖(2-2)所示。鏈傳動有許多優(yōu)點，與帶傳動相比，無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，平均傳動比準確，工作可靠，；傳遞功率大，過載能力強，；所需張緊力小，作用于軸上的壓力小；能在高溫、多塵、有污染等惡劣環(huán)境中工作。鏈傳動有如下缺點，僅能用于兩平行軸間的傳動；成本高，易磨損，易伸長，傳動平穩(wěn)性差，。因此，鏈傳動多用在不宜采用帶傳動與齒輪傳動，而兩軸平行，且距離較遠，功率較大，平均傳動比準確的場合。 圖(2-2) 鏈傳動 2.3.2齒輪傳動 齒輪傳動是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合的機械傳動，如下圖(2-3)所示。按齒輪軸線的相對位置分平行軸圓柱齒輪傳動、相交軸圓錐齒輪傳動和交錯軸螺旋齒輪傳動。具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高等特點。齒輪傳動是指用主、從動輪輪齒直接、傳遞運動和動力的裝置。在所有的機械傳動中，齒輪傳動應用最廣，可用來傳遞任意兩軸之間的運動和動力。齒輪傳動的特點是：齒輪傳動平穩(wěn)，傳動比精確，工作可靠、效率高、壽命長，使用的功率。例如傳遞功率可以從很小至幾十萬千瓦，但是制造齒輪需要有專門的設備，嚙合傳動會產(chǎn)生噪聲。據(jù)齒輪的工作條件，有以下幾類，開式齒輪傳動式齒輪傳動。半開式齒輪傳動，齒輪浸入油池，有護罩，但不封閉。閉式齒輪傳動，齒輪、軸和軸承等都裝在封閉箱體內(nèi)，潤滑條件良好，安裝精確。 圖(2-3) 齒輪傳動 2.3.3 蝸桿傳動方式 蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸間傳遞運動和動力的一種傳動機構(gòu)，如圖(2-4)所示。兩軸線交線的夾角可為任意值。這種傳動有這樣的優(yōu)點：傳動比大，零件數(shù)目少，具有反向自鎖的作用。蝸桿傳動機構(gòu)也有缺點，由于蝸桿跟渦輪之間通過摩擦傳遞運動，這使得兩者之間產(chǎn)生很多的熱量，若不能即使散發(fā)出去，那就會使?jié)櫥瑮l件惡化，產(chǎn)生膠合現(xiàn)象，同時這種傳動效率低。 圖(2-4) 蝸桿傳動 2.3.4 帶傳動 帶傳動(皮帶傳動)特點(優(yōu)點和缺點):結(jié)構(gòu)簡單,適用于兩軸中心距較大的傳動場合;傳動平穩(wěn)無噪聲,能緩沖、吸振;過載時帶將會在帶輪上打滑,可防止薄弱零部件損壞,起到安全保護作用;不能保證精確的傳動比.帶輪材料一般是鑄鐵等，結(jié)構(gòu)如下圖(2-5)所示。 圖(2-5) 帶傳動 綜上所述，我選擇四連桿式振動機構(gòu)，總體設計示意圖如下圖(2-6)。 圖(2-6) 總體設計示意圖 第三章 設計計算 3.1設計參數(shù) 板坯斷面尺寸 200x1000mm2 振幅 ±5.5mm 振動頻率 90r/min 拉坯速度 1.5m/min 3.2電動機的選擇 3.2.1結(jié)晶器質(zhì)量的估算 3.2.1.1結(jié)晶器體積 結(jié)晶器雖然是冶金行業(yè)的重要零件，但是現(xiàn)在還未有統(tǒng)一的標準。根據(jù)參數(shù)，暫時將長度定位1610mm，高度為1000mm，寬度為810mm。 這樣我們就可以得出結(jié)晶器的大體體積為： (3-2) 式中： a——長度 b——高度 c——寬度 3.2.1.2結(jié)晶器質(zhì)量 結(jié)晶器組成很復雜，在里面有銅管，銅管內(nèi)有冷卻水，這給質(zhì)量估算帶來很大的麻煩，暫時將結(jié)晶器看做是由40%體積的水跟60%體積的銅組成。 (3-3) (3-4) 則結(jié)晶器的總質(zhì)量為： (3-5) 在振動裝置中還有些機架、桿件，所以還要估算這些桿件的質(zhì)量： (3-6) 綜上可以得出結(jié)晶器振動部分的總重量為： (3-7) 由此得出總的靜載荷 (3-8) 對振動機構(gòu)進行受力分析，得出下圖(3-1)： 圖(3-1) 受力分析圖 根據(jù)設計要求以及實際試驗設計，取L1=1200mm，L2=780mm，則偏心輪的偏心距為： m (3-9) 偏心輪的輪角速度為： (3-10) 則最大振動速度為： (3-11) 振動加速度為： (3-12) 靜載荷質(zhì)量為： (3-13) 則動負荷為： (3-14) 而摩擦阻力為： (3-15) 該公式取自冶金工業(yè)出版社《煉鋼設備》P158（7-12）中的公式，振動的總負荷是： (3-16) 則換算到偏心軸上的振動負荷為： (3-17) 3.2.2振動機構(gòu)驅(qū)動功率選擇 根據(jù)上述的計算可以求出電動機驅(qū)動功率為： (3-18) 式中Pt1表示換算到偏心軸上的總負荷。 3.2.3 電動機的選擇 根據(jù)計算所得的驅(qū)動功率在《機械零件設計手冊》第三版 下 選擇冶金行業(yè)用電機 YZ180L-8，工作的方式為不連續(xù)工作制S3，F(xiàn)C=25%，轉(zhuǎn)速為700r/min，額定功率為13kw。 3.2.4 電動機轉(zhuǎn)矩的校核 有公式： (3-19) 式中： ——電動機的額定轉(zhuǎn)矩 N·m； ——最小啟動電壓與額定電壓比值，取0.85； ——啟動時的加速度關系，這里取1.4； ——啟動時電動機軸靜轉(zhuǎn)矩 N·m； 并且 (3-20) (3-21) 滿足下面的條件： (3-22) 所以電動機的轉(zhuǎn)矩符合要求。 3.2.5 電動機發(fā)熱的校核 有公式： (3-23) 其中C表示慣量的增加量，電動機的工作方式為S3，即6次/h，故有Z=6，且 (3-24) 取K=1.7 ，查《起重機課程設計》得到P=13Kw，所以P＞Ps=11.67（Ps為額定功率）。 3.3 減速器型號的選擇 3.3.1 傳動比的確定 由設計參數(shù)可知，結(jié)晶器振動頻率為90次/min，則有減速器低速軸上的轉(zhuǎn)速為90次/min，高速軸是根據(jù)電機的轉(zhuǎn)速確定，為700r/min。所以傳送比為。這樣我們可以查《機械設計手冊》第四卷16-44頁中表16-2-5ZLY型減速器功率得到傳動比為8， 用二級減速器就可滿足要求。 3.3.2 減速器的選擇 由《機械設計手冊》第四卷中可查知，選用ZLY-140，其減速器功率為P1=26kw，高速軸軸頸為32mm，低速軸軸頸為65mm。 3.3.3 減速器的功率校核 有公式： (3-25) 式中： P3——計算功率； P2——負載功率11.67kw； P1——減速器公稱輸入功率23kw； F1——工況系數(shù)，由《機械設計手冊》第五版第四卷16-2-8，選定工況系數(shù)為1.5。 由此可得 (3-26) 故所選減速器符合要求。 3.3.4 減速器的強度校核 減速器的軸的材料擬選用45號鋼。 (1) 減速器高速軸的強度校核。電動機的額定轉(zhuǎn)矩為： (3-27) 則高速軸聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩為： (3-28) 式中： M——電動級額定轉(zhuǎn)矩； n——聯(lián)軸器的安全系數(shù)，運行機構(gòu)n=1.35； ——機構(gòu)剛性動載系數(shù)，=1.2-2.0，取=1.8。 低速軸上的轉(zhuǎn)矩為： (3-29) 所以減速器高速軸上的最大轉(zhuǎn)矩為：M=M1=431n.m。 高速軸上的最小軸徑由減速器查知為d=55mm，所以高速軸的最大扭矩應力為： (3-30) 許用扭轉(zhuǎn)應力為120mpa，大于最大扭轉(zhuǎn)應力，校核通過。 (2) 低速軸的強度校核。低速軸的最大轉(zhuǎn)矩為： (3-31) 低速軸的最小軸徑為28mm，但是最大轉(zhuǎn)矩處的軸徑約為d=38mm，所以 (3-32) 綜上所述，減速器通過校核。 3.4 聯(lián)軸器的型號選擇 3.4.1 低速軸聯(lián)軸器的選擇 可由減速器低速軸來選擇，查機械工業(yè)出版社《機械設計手冊》得知d1=65mm，且轉(zhuǎn)矩為1377NM，由于結(jié)晶器振動裝置的工作環(huán)境惡劣，查閱相關資料可知應該選用GⅡCLZ3型鼓形齒式聯(lián)軸器。 3.4.2 高速軸聯(lián)軸器選擇 可由減速器高速軸和電動機的軸來確定。減速器高速軸的軸徑為：32mm，而電動機軸的軸徑是55mm，查閱《起重機課程設計》可選用GICLZ2型鼓形齒式聯(lián)軸器。 3.5 偏心軸的設計 我們先設定偏心軸的材料為常見的45號鋼。 3.5.1 偏心軸的最小直徑 按照《機械零件設計手冊》P42表20-10中的公式： (3-33) 式中： d——計算剖面處軸的直徑 P——軸傳遞的功率，kw n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min A——與軸的材料及相關應力有關的實際參數(shù)。 由上述計算可知P=13kw，n=100r/min。A取110，所以 (3-34) 由于鍵槽存在，實際尺寸增加3%，最后得到軸的直徑為d=55mm。 3.5.2 偏心軸的結(jié)構(gòu)設計 因為軸承承受很大的徑向力，而軸向力很小，因此我們選擇的軸承均為調(diào)心滾子軸承，軸的結(jié)構(gòu)如下圖(3-2)所示。聯(lián)軸器與減速器相連的一部分的軸徑為d1=65mm，而偏心軸的外伸軸徑依據(jù)聯(lián)軸器GⅡCLZ2，Y型，可取d2=55mm，聯(lián)軸器孔深112mm，可試取AB=112mm。聯(lián)軸器與軸承1之間由套筒定位連接，軸承1右端軸肩定位。選擇標準的軸承座GB2558-79，左右軸承選調(diào)心滾子軸承（GB288-87），型號為53612，軸徑為60mm，其寬度為46mm，取CD=KL=50mm。中間軸承選調(diào)心滾子軸承（GB288-87），型號為53619，其軸徑為95mm，寬度為67mm，可取GH=70mm，其左端由軸肩定位，右端由軸承、圓螺母、止動墊 圈定位，EF為軸肩，約長15mm，軸徑為105mm。HI=3mm，直徑為85mm， IJ長度約為20mm，直徑為94mm。軸承2左端由軸肩和軸套定位。 右端用圓螺母和止動墊圈定位,LM段長度是3mm,軸徑段為55mm，MN長度約是13mm，直徑為60mm。 圖(3-2) 軸的結(jié)構(gòu)圖 由圖知G、H、E處均為彎曲強度危險截面，H、F、G處均為疲勞強度危險截面。 3.5.3 偏心軸的校核 此軸所受的扭矩為： (3-35) 軸承1、2處受力均為： (3-36) 此軸所受的最大彎矩處是在中間界面的E處截面，其所受到的彎矩為： (3-37) 軸應力分析如下圖(3-3)所示： 圖(3-3) 軸的應力分析圖 (1)G截面彎曲強度校核。因為此處為脈動循環(huán)，校正系數(shù)，材料45 號鋼的需用應力為： (3-38) 又 (3-39) 故G截面通過彎曲強度校核。 (2)I截面處的彎曲強度校核，有 (3-40) 所以I截面通過校核。 (3)J處的疲勞強度校核。彎矩M=1387nm，扭矩T=827.67nm，抗彎截面 模數(shù)為： (3-41) 抗扭截面模數(shù)為： (3-42) 并且，，，，， 所以 (3-43) (3-44) 又參數(shù) ，， 所以 (3-45) 因此J處的疲勞強度通過校核。 (4)H處的疲勞強度校核。彎矩為 (3-46) 扭矩為 (3-47) 抗彎截面模數(shù)為： (3-48) 抗扭截面模數(shù)為： (3-49) 并且有參數(shù) ，，，，， 所以 (3-50) (3-51) 并且參數(shù) ，， 所以 (3-52) 故H處的疲勞強度通過校核。 3.6 軸承的選擇和校核 下面是軸承的基本額定動負荷計算公式： (3-53) 式中： C——軸承基本額定負載荷計算值，N P——當量動載荷，N ——壽命系數(shù)，按《設計手冊》表7-2-4選取 ——速度系數(shù)，按《設計手冊》中表7-2-5選取 ——溫度負載系數(shù)，按照7-2-7選取 ——力矩負載系數(shù)，力矩較大選2，較小選5 ——沖擊負載系數(shù)，按照7-2-6選取 ——軸承尺寸及性能表中所列的徑向基本額定動載荷，N (1) 偏心軸端部軸承的選擇與校核。選調(diào)心滾子軸承（GB288-87），型號為 53612，其相關參數(shù)為： ，，，，，，。 則 (3-54) 其值小于許用值，故偏心軸端部軸承通過校核。 (2) 偏心軸中部軸承的選擇與校核。選調(diào)心滾子軸承（GB288-87），型號為 53619，其相關參數(shù)為： ，，，，，，。 則 (3-55) 其值小于許用值，故該軸承也通過校核。 (3) 長搖臂上軸承的選擇和校核。長搖臂的受力分析如下圖(3-4)所示： 圖(3-4) 長搖臂的受力分析圖 其中P1=45182N，P2=69510，P=P1+P2=114692N。 長搖臂中間軸承的選擇與校核。選調(diào)心滾子軸承（GB288-87），型號為53612，其相關參數(shù)為： ，，，，， Cr=1180kn。 則 (3-56) 其值小于許用值，故該軸承通過校核。 長搖臂左端軸承的選擇與校核。選調(diào)心滾子軸承（GB288-87），型號為53624，其相關參數(shù)為： ，，，，， ， Cr=735kn。 則 (3-57) 其值小于許用值，故該軸承通過校核。 長搖臂右端軸承選擇與校核。選調(diào)心滾子軸承（GB288-87），型號為53624，其相關參數(shù)為： ，，，，，， Cr=735kn。 則 (3-58) 其值小于許用值，故該軸承通過校核。 3.7 長搖臂的設計 長搖臂的設計如下圖(3-5)所示： 圖(3-5) 長搖臂的設計 根據(jù)圖我們可以看到，中間部分所受到的彎矩最大，其截面的形狀如下圖(3-6)所示： 圖(3-6) 中間部分的截面形狀 臂所受的彎矩為： (3-59) 抗彎矩截面系數(shù)為： (3-60) 彎矩應力為： (3-61) 故滿足要求。 3.8 連接臂的設計 考慮連接臂較長，而且只受拉力及壓力，為了保證其在承受拉壓力時的穩(wěn)定，連接臂的設計如下圖(3-7)所示： 圖(3-7) 連接臂的設計 對交叉點以下的桿用壓桿穩(wěn)定性來校核，柔度為： (3-62) 式中： ——大柔度系數(shù)取1； ——桿的長度為1.6m； ——截面的慣性半徑為。 而 (3-63) 對A3鋼有： (3-64) 式中： E——A3鋼的彈性模量取為206GPa； a——A3鋼的直線公式系數(shù)為304； b——A3鋼的直線公式系數(shù)為1.12； ——A3鋼的屈服極限為235MPa； ——A3鋼的比例極限為206GPa。 因為，所以按強度問題計算有 (3-65) 經(jīng)校核，連接臂通過校核。 采用滑道設計，保證連接臂穩(wěn)定。 下端的軸承選擇調(diào)心滾子軸承（GB288-87），型號為53619。 3.9 連接臂與長搖臂間軸銷的選擇 初選擇軸銷的直徑為100mm，長度為280mm，材料為45號鋼。 下面校核剪應力，有 (3-66) 式中： P——軸銷承受的剪應力，P=22591N A——軸銷的剪切面積 下面校核擠壓正應力，有 (3-67) 式中： P——軸銷承受的剪應力，P=45182N Abs——軸銷的擠壓面面積，為10000mm2 故軸銷通過校核。 第四章 經(jīng)濟性分析 4.1概述 1840年連鑄概念首先由塞勒斯、賴尼等人提出，1887年德國人最早提出類似于現(xiàn)在的連鑄技術(shù)，20世紀30年代德國建立首臺立式連鑄設備，20世紀50年代連續(xù)鑄鋼技術(shù)開始工業(yè)化，20世紀70年代連鑄技術(shù)開始飛速發(fā)展。自從連續(xù)澆注技術(shù)用于鋼鐵工業(yè)以來，連鑄機的高度由高向低發(fā)展，由立式到立彎式，再到弧形，近年來又出現(xiàn)了水平式連鑄機，從連鑄機斷面看。連續(xù)鑄鋼經(jīng)過20世紀70年代后期的大發(fā)展，進入20世紀80年代后，其上升的勢頭并未衰減，連鑄技術(shù)以成為高爐-氧氣轉(zhuǎn)爐-連鑄-軋制生產(chǎn)中重要的一環(huán)。連鑄技術(shù)被采用的程度已經(jīng)成為衡量一個國家鋼鐵水平的重要標志。 我國從1955年起開始從事連續(xù)鑄鋼技術(shù)實驗研究工作。1957年12月，上海鋼鐵研究所建立了我國第一臺連續(xù)鑄鋼裝置。1958年冬，在重慶第三鋼鐵廠建成了我國第一臺工業(yè)用連續(xù)鑄鋼機。這是一臺立式雙流鑄鋼機，鑄坯斷面尺寸為170 250mm。1964年6月，我國第一臺大型工業(yè)試驗性板坯連鑄機(R6-1700)在重慶第三鋼鐵廠投產(chǎn)。這是世界上第一臺大型弧形板坯連鑄機。不僅可以澆鑄180 1500mm的寬板坯，而且可以同時澆鑄三流180 250mm方坯，可澆鑄300 2100mm的板坯，是當時世界上最大的連鑄機之一。我國的連續(xù)鑄鋼技術(shù)起步并不算晚，而且初期發(fā)展較快，與國外差距不大，但是在此后十年，速度減緩，與主要產(chǎn)鋼國家差距逐漸增大。20世紀80年代中后期，隨著改革開放政策的推動，我國連鑄技術(shù)迅速發(fā)展，引進了成套連鑄設備和技術(shù)，為我過自主連鑄技術(shù)開發(fā)創(chuàng)了條件。在消化吸收引進技術(shù)的基礎上，我國研制的小方坯鑄機性能達到了國外同類產(chǎn)品的水平。。 結(jié)晶器是連鑄鑄坯成型設備，結(jié)晶器振動裝置是連鑄機的重要設備之一。其主要功能是使結(jié)晶器按給定的振幅、頻率和波形偏斜特性沿連鑄機外弧線運動，目的是便于“脫?！保乐硅T坯在凝固過程中與結(jié)晶器銅壁發(fā)生粘結(jié)而出現(xiàn)粘掛漏鋼事故。其動態(tài)性能直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。本文簡要介紹了連鑄結(jié)晶器振動裝置的型式、功能及振動形式，闡明結(jié)晶器液壓振動裝置更適于提供一個完整的振動平臺，以適應各種不同的澆鑄條件，是未來發(fā)展趨勢 4.2經(jīng)濟性 從上世紀八十年代，連鑄技術(shù)作為主導技術(shù)逐步完善，并在世界各地主要產(chǎn)鋼國得到大幅應用，到了上世紀九十年代初，世界各主要產(chǎn)鋼國已經(jīng)實現(xiàn)了90％以上的連鑄比。中國則在改革開放后才真正開始了對國外連鑄技術(shù)的消化和移植；到九十年代初中國的連鑄比僅為30％。鑄鐵水平連鑄課題為國家“七五”攻關項目，鑄鐵經(jīng)過水平連鑄方法生產(chǎn)的型材，無砂型鑄造經(jīng)常出現(xiàn)的夾渣、縮松等缺陷。特別是鑄鐵型材組織致密，灰鑄鐵型材石墨細小強度高，球鐵型材石墨球細小園整，機械性能兼有高強度與高韌性結(jié)合的優(yōu)點。目前國際上鑄鐵型材已廣泛運用到制造液壓閥體，齒輪、軸、柱塞、印刷機輥軸及紡織機零部件。在汽車、內(nèi)燃機、液壓、機床、紡織、印刷、制冷等行業(yè)有廣泛用途。 4.2.1 冶金產(chǎn)量 1990年中國連鑄坯產(chǎn)量只有1480萬t，鋼鐵工業(yè)連鑄比為25.07%。至2000年，連鑄坯產(chǎn)量達到10522.4萬噸。在此期間，小方坯連鑄發(fā)展尤為迅速。1988年中國擁有小方坯的流數(shù)為206流，而至2000年則增加到624流，增幅達202.9%，遠高于板坯連鑄機流數(shù)的增幅，這主要取決于我國以長材為主的鋼材消費結(jié)構(gòu)。如果說上世紀90年代，中國連鑄發(fā)展以小方坯連鑄的強勁發(fā)展帶動全國連鑄產(chǎn)量、連鑄比及全連鑄鋼廠的迅速發(fā)展為重要特征，那么新世紀以來。首先是連鑄產(chǎn)量和連鑄比繼續(xù)保持快速增長的態(tài)勢；其次隨著板、帶、管鋼材消費的增長，多種連鑄機數(shù)量急劇增加。這期間尤其是薄板坯連鑄-連軋，無論生產(chǎn)規(guī)模還是相關技術(shù)經(jīng)濟指標，均達到了世界水平。繼續(xù)遵循“開放引進與自主研發(fā)并重”的原則，自主設計的國產(chǎn)連鑄機的比例越來越大。連鑄坯產(chǎn)量、連鑄比的快速增長新世紀以來，中國連鑄繼續(xù)保持快速增長的態(tài)勢。2000~2007年，連鑄坯產(chǎn)量的增幅為350.8%，連鑄比在這期間繼續(xù)保持了高速增長的趨勢。至2007年