宽1400厚220连铸机设计全套CAD图纸+说明书

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1400 220连铸机设计全套CAD图纸说明书：
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1400 220连铸机设计

本文重点介绍了板坯连铸结晶的振动方式以及对原有的振动装置的改进，通过在鞍钢集团的毕业实习和详细的分析计算，对结晶器的振动装置进行了设计，在结晶器的振动方式中，正弦振动以其自身的特点成为现代工业化板坯连铸结晶器的主要振动方式，得到了快速的发展。本文讨论了正弦振动的特点、主要参数及其确定。随着连铸技术的发展，与正弦振动相对应的非正弦振动的优点逐渐体现出来，它进-步提高连铸的生产效率和铸坯的表面质量。本课题通过在原有传动系统的基础之上，装入-个椭圆齿轮变速机构来实现连铸结晶器的非正弦振动，并用实例加以说明非正弦振动在板坯连铸方面可以良好的运行，能够进行推广。本文进行了椭圆齿轮的设计，并简要介绍了椭圆齿轮的制造方法及应用。同时也介绍了连铸结晶器电动机和减速机的选取，并校核了蜗轮-蜗杆减速机的蜗杆的强度，对连铸的发展概况等问题也做了简要介绍。

目录
1.绪论 1
1.1 连续铸钢的发展概况 1
1.2板坯连铸结晶器的作用及在国内外的发展应用现状 4
1.3结晶器振动规律的演变及其特点 5
1.4本课题提出的内容及意义 7
2.板坯连铸结晶器总体方案设计 8
2.1板坯连铸结晶器总体设计 8
2.1.1 板坯连铸结晶器的性能要求 8
2.1.2 板坯连铸结晶器长度的确定 9
2.1.3 板坯连铸结晶器的断面尺寸及铜板厚度 9
2.1.4 板坯连铸结晶器倒锥度的要求及对倒锥度的改进 11
2.1.5 板坯连铸结晶器拉坯速度的确定 12
2.2 板坯连铸结晶器的电动机选择 13
2.2.1 板坯连铸结晶器所需功率的确定 13
2.2.2 板坯连铸结晶器电机型号的确定 13
2.3 板坯连铸结晶器蜗轮-蜗杆减速机的主要参数的确定 14
2.4蜗轮蜗杆减速机的主要零件的校核 15
2.4.1 蜗杆（轴）的强度计算 15
2.4.2 精确校核轴的疲劳强度 19
3. 板坯连铸结晶器振动机构设计 22
3.1 结晶器振动的目的 22
3.2 结晶器振动类型及特点 22
3.3 结晶器正弦振动理论分析 24
3.3.1 正弦振动的优点 24
3.3.2正弦振动基本参数确定 25
3.3.3 正弦振动工艺参数的确定 27
3.4 结晶器非正弦振动理论 28
3.4.1非正弦振动与正弦振动的对比及正弦振动的优点 28
3.4.2非正弦振动基本参数确定 29
3.4.3非正弦振动工艺参数确定 30
3.4.4机械驱动的非正弦振动原理 33
3.4.5椭圆齿轮的设计 34
3.4.6 椭圆齿轮的加工制造 38
3.4.7 椭圆齿轮的传动特性及应用 39
4. 板坯连铸结晶器的材料与工作条件 42
4.1 板坯连铸结晶器的传热及冷却系统 42
4.1.1板坯连铸结晶器的传热 42
4.1.2 板坯连铸结晶器的冷却系统 44
4.2板坯连铸结晶器材料的选取 45
4.2.1 板坯连铸结晶器材料的选劝原因 45
4.2.2板坯连铸结晶器材料的优质化 47
4.3板坯连铸结晶器的热应力计算 47
4.4板坯连铸结晶器的润滑 49
5 板坯连铸结晶器的在线调宽技术 51
5.1板坯连铸结晶器宽度变更的方法 51
5.2 板坯连铸结晶器宽面调节装置的作用及结构形式 51
5.2.1 板坯连铸结晶器宽面调节装置的作用 51
5.2.2 板坯连铸结晶器宽面调节装置的结构形式 51
6. 连续铸钢的能源消耗与环保简析 54
结论 55
致谢 56
参考文献 57

1.1 连续铸钢的发展概况
连续铸钢是把液态钢用连铸机浇注、冷凝、切割而直接得到铸坯的工艺。用连续铸钢机可直接将钢水铸成所需的各种断面的钢坯，从而取代了传统的模铸钢锭、脱模、钢锭均热、初轧开坯等-系列复杂的工艺流程，简化了从钢水到钢坯的生产工艺。由于其工艺特点同传统模铸相比具有很多明显的优越性 ，因而在短短的-百多年的时间里获得了令人瞩目的发展。
连续浇铸液体金属的最初概念是在十九世纪中叶提出的，由于技术条件的限制，Sellers（1840）、Laing（1843）和Henrry Pessemer 提出的设想只能用于浇铸低熔点的有色金属，而德国人R.M.Daelen于1897年提出了与近代连铸机相似的第-台连铸设备的基本设计，但直到20世纪三十年代连续浇铸才首先在有色金属工业中得到实现，1933年，连铸的先驱者德国人容汉斯建设了第-台1700吨/月立式带振动结晶器的连铸机，首先浇注铜铝合金获得成功，使有色金属连铸应用于生产。在此基础上，于四十年代由容汉斯在德国建成第-台浇铸钢水的试验连铸机，开始了连续铸钢的试验研究工作。
直到五十年代中期，连续铸钢技术的可能性和优越性终于得到了肯定，并在工业生产中使用，连续铸钢进入了工业试验阶段。1951年K.G.Speith和A.Bungeroth第-次在钢铁年会上报道了钢的连续浇铸，期间，先后有多台连铸机相继建成，其中有代表性的钢厂有：1951年苏联红十月冶金厂建成了第-台不锈钢板坯连铸机，铸坯的断面为180×800mm，产量为3.6万吨/年。1952年英国巴罗厂建成第-台小方坯连铸机，铸坯断面为50×50～100×100mm，生产碳钢和低合金钢，1954年第-台浇铸圆坯的4流连铸机在联邦德国建成。同年，在加拿大建成不锈钢板坯连铸机，铸坯断面为165×620mm。1956年英国巴罗厂建成弯式连铸机，同年，瑞士人获得弧形连铸机专利。1958年第-台8流小方坯连铸机在意大利工厂投产。
六十年代，连续铸钢进入了工业应用阶段，为了降低设备费用和出坯合理化，研制了在铸坯凝固后进行弯曲矫直的立弯式连铸机，但是这种形式的连铸机作为大规模生产使用时，有增大钢液静压力，使铸坯生产质量问题和增大设备费用的缺点，为此发展了能弥补这些缺点的弧形连铸机，并成为六十年代后半期的主要机型，1961年第-台立弯式板坯连铸机在联邦德国建成，铸坯断面为200×1520mm，1963年第-台弧形结晶器小方坯连铸机在瑞士建成投产，1964年第-个全连铸钢厂在英国谢尔顿厂投产，该厂有4台连铸机共11流，生产低碳钢和第合金钢，铸坯断面为140×140～432×632mm。同年，第-台弧形连铸机在联邦德国梯林根钢厂投产，铸坯断面为250×1600mm，1965年联邦德国埃斯维特尔钢厂4流圆坯弧形连铸机投产。1968年美国钢厂的弧形结晶器板坯连铸机投产，用于生产镀锡板。同年，在加拿大刚厂投产-台工字梁连铸机。1969年法国瓦卢爱克建成第-台立式离心旋转连铸机并投产，用于生产管坯。
在20世纪七十年代以后，为连续铸钢的大发展时期。连铸设备和工艺技术日益完善。1970年全世界有325台连铸机，生产能力为2600万吨/年，1974年有550台连铸机，生产能力为1.4亿吨/年。
自80年代初90 年代初，连续铸钢技术经历了其工业化的全盛时期，其特点是：
世界连铸比迅速增长。
以日本为代表的-批发达国家（地区）接近或基本实现了全连铸化”的目标。改善铸坯质量的努力取得了重要的突破性的发展，创造物缺陷铸坯的生产技术和生产体制日趋成熟，并已在工业生产中确定和普及，成为扩大品种、提高质量的坚实基矗连铸工业化的经济效益十分显著，成为改革和振兴钢铁钢铁工业的重要技术指标。随着连铸与轧钢工艺更紧密地结合起来，连铸热装和直接轧制技术已在日本发展并兴盛起来，欧美和世界其它国家（地区）也紧跟着普遍推行，已成为连铸工艺发展的基本趋向。
据统计，自1984年以来，世界连铸钢产量和连铸比指标-直在稳定增长，连铸钢产量年平均增幅达6.7%，连铸比到1993年是达到了70%，到1998年底，连铸比达100%的国家已达到30多个，连铸技术的发展程度已成为衡量-个国家钢铁工业水平的重要标志。
20世纪70年代以后，连铸技术发展很快，就其主要原因是它与以往的模铸相比有很多的优越性。连铸和模铸的根本区别在于模铸是在间断情况下，把-炉钢水浇铸成多根钢锭，脱模后经初轧机开坯得到钢坯的，而连铸是把-炉火多炉钢水连续不断地注入结晶器，从而得到长度连续的铸坯，再经过切割后直接生产铸坯的；模铸时铸坯冷却速度缓慢，连铸时应强制冷却使冷却速度变快。基于这些基本差别，使得连铸和模铸在许多方面都形成了鲜明的对比。
（1） 简化了铸坯生产的工艺流程，省去了模铸工艺的脱模、整模、钢锭均热和开坯工序。流程基建投资可节省 40%，占地面积可减少 30%，操作费用可节省 40% ，耐火材料的消耗可减少15% 。
（2） 提高了金属收得率，集中表现在两方面-是大幅度减少了钢坯的切头切尾损失；二是可生产出的铸坯最接近最终产品形状，省去了模铸工艺的加热开坯工序，减少金属损失。总体讲，连铸造工艺相对模铸工艺可提高金属收得率约 9%。
（3） 降低了生产过程能耗，采用连铸工艺，可省去钢锭开坯均热炉的燃动力消耗∩节省能耗 1/4～1/2。
（4） 提高了生产过程的机械化、自动化水平，节省了劳动力，为提高劳动生产率创造了有利条件并可进行企业的现代化管理升级。
除了上述突出的优点外，连铸还具有占地面积孝生产周期快、吨坯成本低等优点。
我国是世界上研究和应用连铸技术较早的国家。从 20世纪 50年代起，就开始了连铸技术的研究 ，60年代初，进入到连铸技术工业应用阶段。但是，从 60年代末到 70年代末，连铸技术几乎停滞不前。1982年统计数字表明，世界平均连铸比为 30%左右，而我国的连铸比仅为 6.2%。80年代后，我国连铸技术进入新的发展时期，从国外引进了-批先进水平的小方坯、板坯和水平连铸机。80年代中期，我国拥有了第-个全连铸钢厂-武钢第二炼钢厂近年来，我国连铸技术飞速发展，到 2005年，全国除海南、宁夏、西藏外，其他各省（市、自治区）都有了连铸生产，连铸比已经达到了97.5%。目前，我国的钢铁冶金工艺水平达到了世界中上等水平。
虽然我国的连铸起步较早，尤其是最近十几年的飞速发展，已经使中国的连铸技术达到了很高的水平，而且中国的连铸技术也已经在国外(越南、伊拉克等)得到了应用，但中国的连铸技术还存在很多不足，和发达的工业国家相比还有很大的差距。
最近几年国际上又提出了高效连铸的新概念，从国外已经取得的经验看，高效连铸采用的主要技术有：结晶器液面控制技术，结晶器非正弦振动技术，电磁制动技术及高拉速保护渣技术等。在现有连铸机的基础上，开发连铸新技术，对现有主机进行改造，可大幅度提高现有主机的生产能力，并适应整个炼钢车间生产率提高的需要。由于高效连铸技术适合于现有主机的改造，具有投资盛见效快、降低成本等优点，因而在国内外得到了普遍的重视和发展。其中，采用液压伺服控制系统实现的非正弦振动技术具有上升时间比下降时间长，负滑动时间较短的特点，可明显改善结晶器保护渣的润滑，大幅度的减少坯壳和结晶器之间的摩擦力，减少拉裂，并能使拉裂的坯壳得到愈合，是铸坯表面质量及拉坯速度明显提高，有利于铸坯的热送、热装和直接轧制-发可靠性好、控制精度高和响应速度快的液压伺服控制非正弦结晶器振动系统具有重要的实用意义。
当前，大力发展连铸技术已经成为我国钢铁工业的-项重要技术政策，它是节约能源、提高成材率、增加经济效益、实现钢铁工业现代化的重大战略措施。以连铸为中心，炼钢为基础，设备为保证”的生产技术方针，把连铸技术的发展推向-个新的阶段。