一 : 连铸主要设备介绍

连铸设备 连铸主要设备介绍

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二 : 连铸主要设备介绍

铁水预处理设备
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铁水预处理就是在铁水兑入转炉之前对其进行脱 除杂质元素或从铁水中回收有价值元素的一种铁 水处理工艺。普通铁水预处理包括铁水脱硅、脱 硫和脱磷（即“三脱”）。特殊铁水预处理是针 对铁水中的特殊元素进行提纯精炼或资源综合利 用而进行的处理过程，如铁水提钒、提铌、提钨 等。 根据我厂铁水及设备的实际情况，主要介绍现普 遍采用的类似生产二区的喷吹Mg-CaO的铁水喷 粉脱硫设备。 可以达到的冶金效果（S≤0.005%）

精炼及连铸设备

北营炼钢厂

铁水包脱硫工艺设备图

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铁水喷粉脱硫的主要设备： 1、铁水罐 2、储存仓：内部装有高地位料位指示器、液态化 床 3、喷粉罐：由于喷粉的高压容器，能稳定而无脉 冲的将脱硫粉剂经喷枪喷至铁水罐内。 4、喷枪及喷枪支架 5、测温取样装置 6、扒渣机：扒渣小车以液压缸为动力，带动扒渣 臂和扒渣耙子摆动，将铁水渣扒除。 7、铁水罐倾翻车：主要是两个液压缸 8、渣罐及渣盘车、电子称、电控系统、液压渣、 氮气管路

精炼设备简介
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一、二次冶金工艺流程： 高炉——铁水预处理——转炉——钢水二次精 炼——连铸 二、主要的精炼方式： 二次精炼就是对转炉钢水根据目的进行炉外（相 对于转炉）处理。为了创造最佳的冶金反应条件， 所采用的基本手段不外乎搅拌、真空、加热、渣 洗、喷吹及喂丝等几种或几种的组合。 根据主要 功能，常见的精炼设备有： 吹氩设备、喂丝设备、LF炉 、DH、RH、LVD、 ASEA-SKF、V0D等

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三、各种精炼设备介绍： （一）吹氩：分为底吹、顶吹两种方式。

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（二）喷粉及喂丝

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合金的喂入与喷粉工艺示意图

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（三）LF炉 钢包处理型处理钢水过程中，因钢水的温降而使 渣及合金成分的调整以及处理时间等都受到限制。 如果用提高初炼炉出钢温度的办法保证渣熔化及 足够的精炼时间，势必加重初炼炉的负担，降低 炉衬寿命，命中率也比较低，不具备工业性连续 生产的条件。 1971年，日本特殊钢公司开发的Ladle Furnace， 简称“LF”、“LF炉”、“LF钢包炉”、“LF钢 包精炼炉”、 “钢包炉”、“钢包精炼炉”等。 该炉采用碱性合成渣，埋弧加热，吹氩搅拌，在 还原气氛下精炼，钢包炉 的原理图见图

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主要设备构成：LF炉主要由钢包炉体、钢

包车（分单工位和双工位）、电极加热 系统、吹氩搅拌系统、合金加料系统以 及测温取样系统、高压室、操作室、液 压站（实现电极、炉盖的升降）等部分 组成。

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LF炉主

要冶金功能及精炼手段 LF炉具有的主要冶金功能有： 钢水升温、调温及保温功能 强化脱氧、脱硫功能 合金微调功能 采用的精炼手段有： 吹氩搅拌 埋弧加热 造强还原气氛 造碱性合成渣

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适用的钢种 除超低碳、氮、硫等超纯钢外，几乎所有的钢种 都可以采用LF法精炼，特别适合轴承钢、合金结 构钢、工具钢及弹簧钢等的精炼。 精炼后轴承钢 全氧含量降至0.001％，[H]降至0.0003％～ 0.0005％，[N]降至0.0015％～0.002％，非金 属夹杂物总量在0.004％～0.005％。

LF炉处理过程

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（四）RH炉 RH——循环真空脱气法是德国蒂森公司所 属鲁尔（Ruhrstahl）公司和海拉斯 （Heraeus）公司于1959年研制成功的循 环真空脱气装置。它将真空精炼与钢水循 环流动结合起来。 最初RH装置主要是对钢水脱氢，后来增加 了真空脱碳、真空脱氧、改善钢水纯净度 及合金化等功能。RH法具有处理周期短， 生产能力大，精炼效果好的优点，非常适 合与大型炼钢炉相配合

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主要设备构成： 1、真空泵系统：真空泵组、冷 凝器、气体冷却器、伸缩接头、 真空切断阀、防爆阀、蒸汽供 应管网、冷凝水供应设备 2、真空室 3、真空室运输车系统 4、合金上料及添加系统 5、驱动气体供应系统 6、真空室加热、烘烤系统 7、真空吹氧系统 8、自动控制系统、测温、取样 系统

RH示意图

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（五）VOD真空吹氧脱碳法炉 VOD法（Vacuum Oxygen Decarburization）称为真空吹氧脱碳法， 它是1965年由德国维腾公司开发出的技术。 VOD设备与VD设备的构成基本相同，主要 的区别在于VOD法增加了氧枪及其升降系 统、供氧系统。

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真空循环脱气的工作原理：当两个插入管 插入钢液一定深度时，启动真空泵，真空 室被抽成真空，由于内外压力差，钢液上 升一定高度；与此同时上升管输入驱动气 体（氩气），受热膨胀，引起等温膨胀， 钢液与气体混合比重降低，驱动钢液项喷 泉一样涌入真空室，使真空室的平衡破坏， 为保持平衡，一部分钢液从下降管回到钢 包中，就这样在钢水压力 差和驱动气体的 作用下不断地从上升管涌入真空室，并经 过下降管回落到钢包内，周而复始的实现 钢液循环，从而通过造渣净化钢液。

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VOD法是在真空室内由炉顶向钢液吹氧，同时由 钢包底部吹氩搅拌钢水，当精炼达到脱碳要求时， 停止吹氧，然后提高真空度进行脱氧，最后加 Fe-Si脱氧。它可以在真空下加合金，取样和测温。 因为强烈的碳氧反应，要求钢包上部的自由空间 的高度为1.0～1.2m，故出钢量要低一些，运行 成本高。 VOD法具有脱碳、脱氧、脱气、脱硫及合金

化等 功能。主要用于生产不锈钢或超低碳合金钢。

连铸设备介绍
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一、浇注跨的布置形式 分为：横向布置、纵向布置及靠近轧钢车间布置等几种形式 1、横向布置：横向布置是指连铸机的中心线与厂房纵向柱列 线相垂直的布置形式，我厂主厂房有 、原料跨、转炉跨、分配 跨（钢水及炉外精炼跨）、浇铸跨、出坯跨、成品跨多个跨间 平行布置。而连铸机的摆布采用的就是这种横向布置方式。

连铸机横向布置示意图 1—操作台，2—转炉；3—铸锭 设备；4—连铸机 5—铸坯运行辊道；6—大包转 台

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2、纵向布置：纵向布置是指连铸机的中心线与 厂房纵向柱列线相平行的布置形式 ，转炉跨与连 铸坯跨之间用钢包运输线分开，钢水可分别用吊 车供应各台连铸机，比较方便。但车间一般较长， 再新建连铸机比较困难。 一般不采用。 3、现一般将炼钢、连铸、轧钢三道工序尽量靠 近，以保证钢水和铸坯的高温运送。 二、连铸机在主厂房内的立面布置有高架式、地 坑式和半地坑式。象一区5#机、3#机属于后上、 后改建连铸机，受厂房限制，采用的是半地坑式 布置。

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三、连铸机的主要设备及构成 （一）主要的设备参数： 1、浇坯断面 2、拉坯速度范围，方坯、板坯 3、冶金长度：从结晶器内钢液面到拉矫机最后一 对辊子中心线的实际长度。 4、液心长度：从结晶器内钢液面到完全凝固的长 度。 5、铸机弧形半径：是决定铸机总高度和可浇注最 大铸坯厚度的重要参数。

（二）双流板坯连铸机的主要平台及设备 主要设备由钢包回转台、中间包（车）、结晶器、结晶 器振动装置、二次冷却和铸坯导向装置、拉坯矫直装置、 切割装置、出坯装置等部分组成

连铸机横向布置示意图 1—操作台，2—转炉；3—铸锭 设备；4—连铸机 5—铸坯运行辊道；6—大包转 台

1、浇注平台及二冷室（功能及结构）
? 浇注平台用于进行浇注作业。在平台上设置有 如下设备及构件：两台中间包预热站及水口烘烤 装置，两台中间包车及中间包，中间包车轨道， 操作悬臂箱支撑架，钢包操作平台，以及溢流罐、 事故渣罐等。平台一侧设有主控室。 ? 平台下二冷室内设有结晶器振动装置、弯曲段、 扇形段1-12段，以及冷却系统管线及检修用中间 平台等主要设备及构件。在 扇形段两侧的二冷室 混凝土侧墙上安装有扇形段的更换导轨。

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在平台下二冷室两侧分别设有电气室，PLC 室以及冷却水阀门站、液压站及二冷风机 室等构筑物及设备。 平台上设有孔洞并盖有活动盖板，作为检 修吊运结晶器振动 、弯曲段、扇形

段及冷 却风机等设备使用。

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2、钢包回转台 连铸机生产过程中，用于承载和转送钢水包， 能以最短的时间将钢水包从接收位置转送至浇注 位置。钢包的加速、减速及定位通过PLC系统和 行程开关来完成。另外，也可采用手动回转模式。 由于回转台设置了两个回转臂，因而可实现多炉 连浇，减少了车间吊车作业。每个臂可独立提升， 两臂同时旋转，并具有钢包加盖功能，实现钢水 保温。 钢包加盖装置用于在浇注过程中将放置在回转台 上的钢水包加盖，以减少钢包内钢水的热损失。 钢包回转台由叉型臂、回转驱动装置、支承筒体、 升降液压缸、回转轴承、滑环、钢水称量装置、 钢包加盖装置及防护钢结构等主要部件组成。

钢包回转台

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3、中间罐车：中间罐车设置在浇注平台上， 在中间罐车轨道上行走于浇注位置和停放位置 （预热位置）之间，承载和运送中间罐，一般 为保证连续浇注，每台铸机设置两个中间包车， 以实现快换中包操作。 为使中间罐浸入式水口在浇注位对准结晶器， 在车上设有行走方式微调（变频调速）和横向 微调机构。中间——http://www.61k.com——罐车的升降机构，可把侵入式 水口插入结晶器内。称量装置可称量中间罐内 的钢水重量。

4、带盖中间罐：用于贮存及分配钢水。钢包内的 钢水注入中间罐后，在其中均匀温度及成分，钢 水中的非金属夹杂物充分上浮，然后通过安装在 下面的浸入式水口由塞棒控制送入结晶器内。 ? 中间罐为钢板焊接结构，内衬耐火材料。中间罐 上盖有两块由钢板焊接内衬耐热混凝土的盖子， 以减少钢水温度损失。中间罐内设隔墙，防止中 间罐内的钢渣卷入结晶器。 ? 浇注前必须将中间罐及浸入 式水口和 塞棒加热烘烤。
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5、中间罐塞棒机构 功能及结构： 中间罐塞棒系统用于控制从中间罐到结晶器的钢 流，流量由结晶器液面控制系统控制或手动控制。 塞棒机构用楔块固定在中间罐挂架上。 塞棒机构主要由塞棒、塞棒提升杆、塞棒支撑臂、 导向装置、调节装置及压杆电液缸组成。 目前我厂板坯已经实现了自动控制液面，方坯也 准备应用。主要方式是：电动钢或铯源

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6、中间罐预热站及水口烘烤 功能及结构： 中间罐预热站，用浇注平台上，对砌筑好内衬并 经烘烤干燥的中间罐进一步加热升温，使其在大 约90min左右升温至~1100摄氏度。有利于浇注 时减少钢水温度损失和提高铸坯质量。 中间罐预热站由支架、电动推杆、助燃风机、蝶 阀、燃气管及烧嘴等主要部件组成。 浸入式水口预热装置放在浇注平台上，每个人中 间罐预热位

中间罐底部，采用中间罐预热废气预 热。

7、浸入式水口更换装置（含事故闸板） ? 功能及结构： ? 1，浸入式水口更换装置用于浇注过程中浸入式水 口的快速更换和塞棒故障时紧急切断钢流。 ? 2，更换装置安装在中间罐底部水口处，更换浸入 式水口时用手动夹持装置把一新的水口插进更换 机构，推进液压缸将新水口推至浇注位，推出的 旧水口用夹持装置取走。 ? 塞棒出现故障或事故需紧 急切断钢流时，用推进液 压缸将一盲板 推至水口位来切断钢流。
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8、钢包长水口操作机构 功能及结构： 长水口操作机构用于钢包长口的安装，操 作过程手动完成。把长水口接到钢包滑动 水口下端后，由液压缸压紧。为避免吸入 空气，长水口将接上Ar气。 长水口操作机构位于长水口操作平台上， 并有一个保护罩以防钢水喷溅。 液压动力来源是铸机主液压系统。

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9、结晶器确定铸坯的断面形状，钢液在结晶器内 开始冷却凝固，并形成足够的坯壳。是连铸机上 最关键的部件之一，成为连铸机的心脏。 结晶器的主要部件包括结晶器框架、结晶器插入 件宽边、结晶器插入件窄边、结晶器足辊、窄面 铸坯导向辊及结晶器罩等组成。 结晶器通过定位销及紧固件、与振动装置的框架 相连、冷却水管的连接设计成快速接板、当结晶 器坐到结晶器振动装置框架上时，全部进出水自 动接通。

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10、结晶器振动装置（快速更换台式） 功能及结构： 振动装置用于使结晶器按正弦曲线规律产 生上下往复运动，以防止浇注过程中坯壳 与结晶器臂的粘连。 结晶器振动装置由振动装置支撑架、振动 装置底座支架、底座、振动传动装置、振 动台架及振动导向装置等主要部分组成。

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11、弯曲段 （功能及结构） 弯曲段在结晶器下方，用于支撑及引导铸 坯，其作用是把初凝的铸坯由垂直段经连 续弯曲后引导至半径为铸机弧度的标准弧 形段。同时铸坯在弯曲段内通过气水喷雾 冷却后，进一步增加坯壳厚度，可防止铸 坯鼓肚，保证铸坯质量。 弯曲段由内、外弧框架、自由辊、连接轴、 销及调节垫片组成 辊子通过二冷气雾冷却水外部冷却

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12、铸坯导向段（功能及结构） 铸坯导向段安装在二冷室内，驱动装置安装在二 冷室外。浇注时用于铸坯支承及导向。将铸坯拉 出并进行矫直。在浇注准备时，将引锭杆头送入 结晶器。 从结晶器拉出通过弯曲段进入导向装置的铸坯， 虽有较厚的坯壳，但尚未完全凝固，铸坯在沿导 向装置拉出的过程中，在二次冷却区内依靠气水 喷雾冷却进一步增加坯

壳厚度直至完成凝固过程。 与此同时，铸坯经弧形段 在恒定的铸机弧半径上 支承并引导入矫直段后，依据连续矫直曲线把铸 坯从半径10m的弧形矫直为水平。并经水平段的 进一步支承及引导，完成拉坯过程。 在水平段，外弧辊子采用与拉坯方向垂直的横向 喷冷。横向喷冷不仅冷却辊子，并通过喷水冲掉 氧化铁皮以防止氧化铁皮在外弧上堆集。内弧辊 采用水喷淋，直接喷至辊子表面。

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13、二冷蒸汽排出装置及结晶器排烟装置 （功能及结构）
? 蒸汽排除系统用于把冷却室内铸坯喷水冷却产 生的蒸汽用风机通过管道排放至主厂房外。冷 却室两侧个设置一台风机及相应的管道。

14、脱引锭装置及切割前辊道（功能及结构） ? 脱锭辊用于把带燕尾槽的引锭头从凝固的铸坯 钩状端头脱开。脱锭辊装在水平形段后面的切 割前辊道上，一旦引锭头到达后，脱锭辊顶升， 使引锭头与热铸坯脱离，然后引锭杆被加速， 送至升降挡板处，同时脱锭辊下降，使热坯通 过。切割前辊道用于输送热坯和引锭杆 ? 脱引锭装置及切割前辊道主要部件有辊道支承 梁、脱锭辊、液压缸、输送辊、齿轮马达等， 在此区域还装有火焰切割机的测量辊。

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15、引锭杆（功能及结构） 引锭杆在每一个连浇开浇前堵封结晶器的下口， 保证初浇钢水在结晶器内形成一定的坯壳，浇注 时通过引锭杆将所需拉坯力传递给热板坯，并将 其连续引入拉矫区，直至与红坯脱离。引锭杆从 下部送入结晶器。 引锭杆还配有一个事故分离接头，用于事故状态 下将引锭头过渡件引锭杆杆身分离。当发生如坯 壳粘住、溢流、漏钢等事故时，松开或割断两个 摆动螺栓即可将其分离。 引锭杆采用短链节式，链节由销轴联接，可使引 锭杆只能向内弧内挠曲。引锭杆头设计成永久型， 用铸钢制作。不同断面的引锭杆头用过渡节与杆 身连接，每个引锭头都可通过调整安装在引锭头 侧面的垫块，满足浇注宽度的要求。

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16、引锭杆存放装置 将引锭杆移了辊道存放或返回送上辊道， 供浇注前上引锭操作。上引锭杆时，将引 锭杆从存放位置送至辊道上，经辊道上液 压对中装置对中后，用辊道送入铸坯导向 区。 该装置主要包括行走轨道及小车，驱动装 置，液压对中装置及引锭更换平台等组成 部分。

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17、一次火焰切割机 一次火焰切割机用于将板坯切割成所需要的倍尺 长度，并可进行试样切割。 一次火焰切割机切割时，切割机与铸坯同步行走， 切割完了时快速返回原始位置。 铸坯的切割61阅读长度是预先设定的，并通过长度测量 装置控制，切割自动

进行。 一次火焰切割机是包括切割机支撑梁、切割机械 设备、切割枪、坯长度测量装置、能源介质供给 控制、电气仪表及控制、热防护装置等自成系统 配套的机电一体化的单元产品。

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18、主液压系统为铸机液压执行机构提供 液压油，蓄能器调节液压系统的压力波动， 在液压油高流量时满足系统对峰值流量的 要求，并提供应急液压能量。 主液压系统主要用于铸机钢包回转台升降、 制动，中间罐车提升、横移，结晶器宽面 夹紧、松开。扇形段夹紧及驱动辊压下， 以及引锭杆对中、脱引锭、切割移动辊道、 升降挡板、推钢机、垛板台等设备的移动， 水口快换机构及大包滑动水口的执行等等。

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（三）主要的控制工序流程 钢包回转台—中间包—结晶器—结晶器振 动装置—铸坯导向段—拉坯矫直段—中间 辊道—引锭杆存放—火焰切割机—辊道— 集坯装置—热送

炼钢厂的环境保护
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一、烟气、烟尘净化回收系统主要设备 1、转炉烟气净化系统可概括为烟气的收集与输导、 降温与净化、抽引与放散等三部分。 2、烟气的收集有活动烟罩和固定烟罩。烟气的输 导管道称为烟道。烟气的降温装置主要是烟道和 溢流文氏管。烟气的净化装置主要有文氏管脱水 器，以及布袋除尘器和电除尘器等。回收煤气时， 系统还必须设置煤气柜和回 火防止器等设备。 3、文氏管净化器 工作原理

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文氏管净化器是一种湿法除尘设备，也兼有冷却 降温作用。文氏管是当前效率较高的湿法净化设 备。文氏管净化器由雾化器(碗形喷嘴 )、文氏管 本体及脱水器等三部分组成。文氏管本体是由收 缩段、喉口段、扩张段三部分组成。

文氏管 除尘器的组成 1一文氏管收缩段；2一碗形喷嘴； 3一喉口；4一扩张段； 5一弯头脱水器

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工作原理：烟气流经文氏管收缩段到达喉口时气 流加速，高速的烟气冲击喷嘴喷出的水幕，使水 二次雾化成小于或等于烟尘粒径100倍以下的细 小水滴。喷水量 (标态) 一般为0.5～ 1.5L/m3(液气比)。气流速度(60～120m/s)越 大，喷入的水滴越细，在喉口分布越均匀，二次 雾化效果越好，越有利于捕集微小的烟尘。细小 的水滴在高速紊流气流中迅速吸收烟气的热量而 汽化，一般在(1/50～1/150)s内使烟气从 800～1000℃冷却到70～80℃。 同样在高速紊 流气流中， 尘粒与液滴具有很高的相对速 度， 在文氏管的喉口段和扩张段内互相撞击而凝聚成 较大的颗粒。经过与文氏管串联气水分离装置 (脱水器)，使含尘水滴与气体分离，烟气得到降 温与净化。

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转炉烟气净化方式有全湿法、干湿结合法和全干 法三种

形式； (1) 全湿法。烟气进入第一级净化设备就与水相 遇，叫全湿法除尘系统。双文氏管净化即为全湿 法除尘系统。 在整个净化系统中，都是采用喷水 方式来达到烟气降温和净化的目的。除尘效率高， 但耗水量大，还需要处理大量污水和泥浆。 (2) 干湿结合法。烟气进入次级净化设备与水相 遇，称干湿结合法净化系统，平一文净化系统即 干湿结合法净化系统。此法除尘效率稍差些，污 水处理量较少，对环境有一定污染——牛宝宝日记本——。 (3) 全干法。在净化过程中烟气完全不与水相遇， 叫全干法净化系统。布袋除尘、静电除尘为全干 法除尘系统。全干法净化可以得到干烟尘，勿需 设置污水、泥。

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4、现场还用其他一些布袋除尘器。

讲述完毕
谢谢

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