連鑄切割

連鑄切割是鋼鐵廠生產各類鋼鐵產品過程中，使用鋼水凝固成型的一種方法。具體方法為鋼水不斷地通過水冷結晶器，凝成硬殼後從結晶器下方出口連續拉出，經噴水冷卻，全部凝固後切成坯料的鑄造工藝過程。

基本介紹

• 中文名：連鑄切割
• 使用範圍：鋼鐵廠生產線

基礎知識

切割優勢

鑄鐵經過水平連鑄方法生產的型材，無砂型鑄造經常出現的夾渣、縮松等缺陷，其表面平整，鑄坯尺寸精度高(土L 0mm)無需表面粗加工，即可用於加工各種零件。特別是鑄鐵型材組織緻密，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合的優點。國際上鑄鐵型材已廣泛運用到製造液壓閥體，高耐壓零件，齒輪、軸、柱塞、印刷機輥軸及紡織機零部件。在汽車、內燃機、液壓、工具機、紡織、印刷、製冷等行業有廣泛用途。

使用缺陷

高度的自動化有助於生產出無收縮鑄件，但如果液態金屬事先不除盡雜質，在鑄造過程中會出現問題。氧化是液態金屬雜質的主要來源，氣體、礦渣或不溶合金也可能捲入液態金屬。為防止氧化，金屬儘量與大氣隔離。在中間包，任何夾雜物包括氣泡，其他礦渣或氧化物，或不溶合金也可能被夾雜在渣層。

一個主要的連鑄問題是連鑄坯的斷裂。如果凝固的金屬外殼過薄，有可能導致鋼坯在拉出一定長度後下方的金屬將上方正在凝結的金屬拉斷，導致鋼水泄露，進而破壞其他機器而發生事故。通常情況下，斷裂是由於過高的拉出速度，使凝固的外殼沒有足夠時間來產生所要求的厚度；也有可能是拉出的金屬溫度仍然過高，這意味著最終凝固時間大大低於矯直輥和地方鏈斷裂整頓期間，由於套用的壓力。阿突破，也可能發生，如造成撕裂。如果傳入的金屬過熱，可以通過減慢拉出速度來防止斷裂。

另一個可能出現的問題是碳化物，鋼鐵與溶解氧反應也可能產生碳化物。由於金屬是液態，這種碳化反應是非常的快，同時產生大量高溫氣體，如果是在中間包或者結晶器中發生碳化反應，氧元素還會反應生成氧化矽或氧化鋁，如果產生過多的氧化矽或氧化鋁將有可能堵塞中間包與結晶器中間的連線管，進而導致破壞生產。

相關設備

連鑄切割機、連鑄割嘴、連鑄火焰切割氣體、連鑄割槍

連鑄切割機

連鑄機主要由中間罐、結晶器、振動機構、引錠桿、二次冷卻道、拉矯機和切割機組成。

中間罐是裝盛鋼水的部位，加熱成液態的鋼水首先裝在鋼包中，由天車拉運至中間包上方，並把鋼水倒入中間包中。中間包中的鋼水再經由管道進入結晶器。液態金屬的溫度可以隨合金大幅增加嚴格控制。

工作原理

連鑄生產的主體思想是把液態的鋼水直接鑄造成成型產品，結晶器就是把液態鋼水冷卻出固態鋼坯的部件，它是由一個內部不斷通冷卻水的金屬外殼組成，這個不斷輸送冷卻水的外殼把與之相接觸的鋼水冷卻成固態。另一方面，結晶器的形狀還決定了連鑄出的鋼坯外形，如果結晶器的橫截面是長方形，連鑄出的鋼坯將是薄板坯；而正方形形狀的結晶器橫截面拉出的鋼坯將是長條形，即方坯。

與結晶器相連的部件是振動機構，該機構在生產過程中通過不斷地振動帶動結晶器一同振動，排除液態金屬中的氣體，幫助凝結成固態外殼的鋼坯從下方拉出。

引錠桿在連鑄機剛開始生產時起拉動第一塊鋼坯的作用。在液態鋼水在結晶器中凝結之後，引錠桿將鋼坯從下方拉出，同時拉開連鑄生產的序幕。

在拉出鋼坯之後，第一個經過的區域是二次冷卻道，在二次冷卻道中向鋼坯噴射冷卻水，將鋼坯將逐漸從外表冷卻到中心，沿著輥道進入拉矯機。

拉矯機的作用是將連鑄坯拉直，以便於下一步工序的進行。

拉矯機的後方是切割機。對於生產出不同形狀的鋼坯，使用的切割機也就不同。連鑄薄板坯多用大型飛剪，而條狀坯則多使用與鋼坯同步前進的火焰切割機。

連鑄割嘴

連鑄割嘴是用於連鑄切割的專用割嘴，連鑄割炬的嘴頭部分，由此噴出切割氧流及預熱火焰的混合氣流。比普通割嘴大，可切割厚度厚，一般由割嘴體、割嘴芯、割嘴外殼組成。

連鑄割嘴的好壞直接決定切割質量的好壞及切割割縫的大小、鋼材成本的節約，質量好的連鑄割嘴正常情況下能用3個月，並且保證割縫，如150cm的鋼坯3mm割縫，質量不好的連鑄割嘴用4天以後割縫就會越來越大，影響切割質量，浪費鋼材。

使用神麒新型連鑄割嘴前後效果對比圖：（左：使用前；右：使用後）

連鑄氣體

連鑄切割要想真正起到高效率、節約成本的目的，除了連鑄切割機、連鑄割嘴之外，連鑄氣體的選擇也很重要，傳統的工業燃氣--乙炔，火焰溫度高，但切割有熔渣，燃燒污染大，已經被人們摒棄。新型工業燃氣--天然氣工業燃氣（是加入稀土燃料增益劑的天然氣，稀土燃料增益劑的作用是提高天然氣的活性，可增加天然氣的溫度），是連鑄火焰切割氣體的最佳選擇，可以充分利用連鑄切割機的高效、自動化的切割方式，結合天然氣工業燃氣本身的高溫度，再加上其清潔能源的機制，在連鑄切割中不僅可以提高切割效率，更能節約燃氣成本。

操作規程

1、巡查維護和修理工作，必須在停澆時完成。

2、維護和修理工作，電器系統必須切斷開關，懸掛禁止操作牌，以防他人合閘。

3、澆注時禁止進行冷床區域的調整、維護和修理工作。

4、冷床有任何動作時，禁止進入冷床擺梁區域。

5、進入冷床區域之前和走出床區域之後，必須同控制室聯繫，建立聯繫確認信號。

6、對冷床的巡查、維護和修理必須在設備停止時進行。

7、調整、維護、修理冷床時，相鄰設備必須斷開，並確保防止其合閘。

8、吊運冷床部件時，對吊索具必須檢查確認，準確指揮吊運。