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微型连铸机的设计

国磊  
【摘要】: 连续铸造是一项把钢水直接浇铸成钢坯的新工艺,它的出现从根本上改变了一个世纪以来占统治地位的模铸工艺,大大简化了从钢水到钢坯的生产流程。 连铸与模铸相比有很多明显的优点: 成材率高、生产成本低、基本建设投资低,改善了劳动条件,提高了劳动生产率。 其生产设备包括:结晶器(一次冷却)、结晶器振动装置、二次冷却和铸坯导向装置、拉坯矫直装置与传动设备等部分组成。 本文论述了设计小断面铸坯的连铸机的一般过程,介绍了铸机的各个零部件结构,并用有限元软件对结晶器与铸坯温度场进行分析。 连铸机主要部件包括:结晶器与振动台、振动台齿轮传动、二次冷却装置、拉坯矫直设备、拉坯辊压下系统、拉坯齿轮传动等。 结晶器型式为直结晶器,直结晶器结构简单、加工制造容易、安装时易于对正、铜消耗小、工作寿命长,并且其导热效率要比弧形结晶器高。结晶器振动方式采用正弦振动,正弦振动保留了负滑脱阶段,速度和加速度过渡比较平稳,机构受冲击小。 振动台采用两级渐开线圆柱齿轮传动,传动比为2.1×2.3=4.83,对齿轮和主要轴进行受力分析。 二次冷却段支架采用三段钢板焊接结构,该结构加工方便,结构强度高。二次冷却段共有9组夹辊,5块滑板,保证铸坯的顶弯,铸坯与引定的杆输送。 为了减小拉坯辊对铸坯的压力,采用4组拉矫辊进行拉坯矫直。上拉辊的压下系统设计为液压系统,液压压下的方式能保证铸坯上的压力恒定,有利于提高铸坯的表面质量。拉坯辊的传动系统采用3ZI型行星齿轮传动,行星齿轮传动体积小,质量小,结构紧凑,承载能力大,传动效率高,运动平稳,传动比大(80.3)。 对结晶器与铸坯温度场进行分析,建立结晶器与铸坯内部温度场,参考分析结果有助于对铸机的设计。


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