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本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯
題 目：Current Continuous-Casting Machines: Potentials for
Technological and Equipment Development
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)：
專 業(yè)：
班 級(jí)：
指導(dǎo)教師：
連鑄機(jī)器設(shè)備的技術(shù)潛力和發(fā)展
A. N. Smirnov1, A. L. Podkorytov 2
頓涅茨克國立工業(yè)大學(xué)
58 Artema St., Donetzk 83001, Ukraine
2 OJSC “Yenakiyevskiy Iron & Steel Works”
9 Metallurgov Ave., Yenakievo, Donetsk region, 86400, Ukraine
方坯連鑄技術(shù)發(fā)展的趨勢。
關(guān)鍵詞: 鋼坯、連鑄機(jī)、弧形鋼爐
前言
烏克蘭擁有世界上最大的鋼坯供應(yīng)市場，表現(xiàn)最為明顯的是它的動(dòng)態(tài)競爭和規(guī)范質(zhì)量。在這種背景下，激起人們分析方坯連鑄技術(shù)和設(shè)備發(fā)展趨勢的興趣。
在冶金工業(yè)中，通過連續(xù)鑄造裝置【圖1】制造的鋼坯形式主要有斷面為矩形和圓形兩類（較小側(cè)的最大尺寸不大于 180-200毫米）。除此之外，鋼坯還可以通過軋制機(jī)軋制成各種形狀的成品如：圓鋼、方鋼、工字鋼等。
結(jié)果分析與討論
目前，世界上每年連續(xù)鑄鋼的產(chǎn)量為35-38億噸，在過去的數(shù)十年中，烏克蘭鋼坯生產(chǎn)有兩個(gè)以上的獨(dú)聯(lián)體冶金工廠包括五個(gè)烏克蘭鋼鐵工廠。在獨(dú)聯(lián)體國家，開放式股份公司“Yenakiyevskiy鋼鐵工程“可以說是全球最大的連鑄鋼坯制造商。
在六十年代初期，鋼鐵行業(yè)形成了工業(yè)規(guī)模，在八十年代中期由于鋼坯生產(chǎn)率的提高使其迅速發(fā)展。目前，每年每條連鑄生產(chǎn)鏈可以確保生產(chǎn)200-250萬噸鋼坯，這就為組合轉(zhuǎn)換器和電弧爐創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。
生產(chǎn)由鋼化爐、鋼包爐和連鑄機(jī)組成。例如，德國BSE配備90電弧煉鋼爐，2個(gè)鋼包爐和2個(gè)五流連鑄機(jī)生產(chǎn)幾乎超過2百萬噸每年。[2] 現(xiàn)代電弧熔煉爐的持續(xù)時(shí)間是40 -45分鐘[4].產(chǎn)品的質(zhì)量保證非常重要，因此它們要接受多個(gè)階段的隨機(jī)檢查，最初的產(chǎn)品質(zhì)量只表示結(jié)果，成品的隨機(jī)測試對(duì)煉鋼生產(chǎn)技術(shù)水平是非常重要的。
當(dāng)眾多煉鋼方法公諸于世時(shí)，制造商為了生產(chǎn)出低成本的高質(zhì)量鋼，不得不封鎖煉鋼技術(shù)，比如在鑄造高品質(zhì)特殊鋼時(shí)最容易二次酸化和連接噴嘴與中間包的連接，調(diào)節(jié)噴嘴和模具墻之間的距離是最困難的。應(yīng)用低噴嘴實(shí)現(xiàn)噴嘴的耐用性其壁厚為12-15毫米。
在連鑄技術(shù)日益發(fā)展的趨勢下，對(duì)煉鋼的技術(shù)環(huán)節(jié)和連鑄機(jī)的運(yùn)作效率要求越來越高，有時(shí)要除去鋼水中的夾雜物來改良鋼的質(zhì)量。現(xiàn)今，在眾多因素和限制下鋼水從中間包到連鑄機(jī)的效率要達(dá)到50-100，限制因素主要是兩個(gè)技術(shù)因素：計(jì)量噴嘴的惡化和中間包的磨損。
圖1 連鑄機(jī)
圖2 封閉的煉鋼法的一般模式的
1 -收集渠道鋼包;2 -鞘管;3 -塞;4 -中間包;5 -計(jì)量噴嘴;6 -浸入式水口;7 -連續(xù)鑄造模具;8 -隔熱混合物;9 -塑料耐火材料覆蓋;10 -金屬水庫;11 混合物
第一個(gè)是通過以下方式解決了鋼制備工藝的優(yōu)化擁擠以及??計(jì)量裝置噴嘴的快速變化。此裝置的應(yīng)用確保鑄造過程的穩(wěn)定性，由于固定鋼，也減少了在區(qū)域中間的二次變色。中間鋼包工作的磨損通常是在渣線區(qū)，這是在這部分鋼水流動(dòng)到中間鋼包和保護(hù)渣混合。當(dāng)塑料耐火層中間鋼包用保護(hù)渣持續(xù)幾十個(gè)小時(shí)時(shí)，這就要求：
（1）沖洗耐火材料層中間位置
（2）中間包的鋼水溫度變化緩慢
（3）向鋼包澆注保護(hù)渣
以上是確保特殊裝置的應(yīng)用程序，圖3給出了開放式股份公司Yenakiyevskiy工程的 室 6股連鑄中間鋼包
現(xiàn)在模具都是高精度模具，它表面涂有鉻、鎳和其他金屬，同時(shí)還設(shè)置冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)通常是軟化水冷卻，冷卻水在冷卻管里水速不少于7-8公里/秒。噴霧冷卻是模具管冷卻系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，它需要的水比軟化水冷卻少30%，同時(shí)將模具管的耐久性提高了1.5-2倍。在結(jié)晶的初始階段非均勻增長會(huì)影響鑄坯的表面質(zhì)量，涉及鑄坯表面穩(wěn)定技術(shù)法國IRSID中心所建議將液面自由充滿，與眾不同的是這種技術(shù)應(yīng)用連續(xù)特殊結(jié)構(gòu)陶瓷鑄造模具，在陶瓷和銅部分之間有多孔環(huán)模具，同時(shí)吹入氬氣并確保鋼水均質(zhì)化。
它能夠抑制動(dòng)壓液態(tài)金屬在上層液體浴鼓動(dòng)，連鑄結(jié)晶器通過施加高頻的電磁場（100kHz以上熔體上[7]，這要求電感器在連鑄結(jié)晶器的上部。出現(xiàn)裂紋是可能的，因?yàn)槠湔掣降侥＞弑谏?。最小的附著力可以達(dá)到摩擦力的大小，鑄坯表面和模具之間的裂紋出現(xiàn)在一定的頻率和幅度之間。在過去十年中，大多數(shù)新設(shè)計(jì)的連鑄機(jī)配備了液壓驅(qū)動(dòng)的模具，其允許非正弦狩獵條件（圖5）提高鑄造速度，提高質(zhì)量坯的表面和次表面層[8]。
如果內(nèi)應(yīng)力達(dá)到限制值時(shí)，垂直縱向分割可出現(xiàn)沿鋼坯角的裂紋。由于模具底部的內(nèi)應(yīng)力非均勻的劣化在模具中，過高溫度的鋼坯冷卻后伴有高濃度有害雜質(zhì)（S，P，錫，鉛，銻），這是確定金屬過熱冷卻缺陷。因?yàn)檫@個(gè)原因需要冷卻強(qiáng)度輔助區(qū)域，冷卻強(qiáng)度輔助區(qū)域應(yīng)使鋼坯表面溫度會(huì)慢慢下降，對(duì)鋼坯和熱流和對(duì)鑄坯表面熱去除就幾乎平等的，連鑄機(jī)通常專門安裝噴水冷卻噴射器（圖6）。
水-空氣冷卻最近已被使用，對(duì)于水和空氣有兩個(gè)獨(dú)立的噴霧器，射流行成分散的水滴，睡噴圖案是由空氣的壓力參數(shù)決定。
圖3： Intermediate ladle of continuous-casting machine: 1 – steel jacket; 2 – metering nozzle; 3 – metal reservoir;
4 – gunned layer; 5 – concrete
圖4：連續(xù)鑄造模具:1 -二次氧化保護(hù)器;2 -陶瓷插入;3 -多孔環(huán);4 -超聲換能器;5 -銅模具的一部分
圖5模具運(yùn)動(dòng)速度的變化對(duì)正弦和非正弦的狩獵條件
圖6噴淋水的照片(左)和陳設(shè)的噴霧器鋼坯表面
圖7電磁攪拌的疊加模式和旋轉(zhuǎn)(左)和線性場鋼坯(右)
“軟”減少的鑄造方法是過去10-15年普遍用來消除軸向多孔性的和液化鋼坯中的30-50％的液體相的存在的。輕壓液化的可能性降低在坯料的軸向區(qū)被限定伸長固液相邊界。由于固化前的區(qū)域?qū)е滦纬蓛?nèi)部缺陷，不同階段的應(yīng)變不應(yīng)超過最大值。 其中一個(gè)有效的方法是用電磁循環(huán)鋼水[12]。
總結(jié)
1，世界鋼坯市場發(fā)展中鋼坯質(zhì)量嚴(yán)格化要求在宏觀和微觀層面。
2，大部分的鋼坯生產(chǎn)廠家喜歡直接生產(chǎn)的輕型鋼坯。
3，創(chuàng)建高質(zhì)量規(guī)模的鋼坯生產(chǎn)條件。
4，進(jìn)一步改善鋼坯的質(zhì)量會(huì)因應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)方法不同而保護(hù)鋼鐵免受二次氧化。
在最近的10-15年由于技術(shù)的改進(jìn)提高和機(jī)器自動(dòng)化水平的提高，方坯連鑄在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上不斷的更新，有效的提高了機(jī)器操作的自動(dòng)化水平。
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