120×120连铸方坯定尺火焰切割机.docx
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1、学生毕业设计(论文)原创性声明 本人以信誉声明:所呈交的毕业设计(论文)是在导师的指导下进行的设计(研究)工作及取得的成果,设计(论文)中引用他(她)人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出,论文中的结论和结果为本人独立完成,不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计(研究)所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 毕业设计(论文)作者(签字): 年 月 日摘要火焰切割机是利用各种燃气的燃烧和氧气来切割钢坯,火焰切割机的主要特点是:投资少,切割设备的外形较小,切缝比较平整,并不受铸坯温度和断面大小的限制,特别是大断面的铸坯
2、其优越性明显,但切割时间长,切缝宽,切口处的金属损耗严重,污染严重。切割机构是火焰切割装置的关键部分。它主要由切割枪和关键部分组成。同步机构是指切割小车与连铸坯同步运行的机构。切割小车与铸坯无相对运动的的条件下切割钢坯。返回机构是指采用普通小车运行机构。定尺机构是由气缸推动测量辊,使之顶在铸坯的下面,靠摩擦力使之转动。利用脉冲器发出脉冲信号。关键词:火焰切割机 切割机构 同步机构 返回机构 定尺机构ABSTRACTFlame cutting machine is using various gas combustion and oxygen to cut billet, the main ch
3、aracteristics of flame cutting machine is: less investment, cutting equipment appearance is lesser, cut compares level, not by the seam billet temperature and section size restrictions, especially large cross-section of the slab of its advantages, but obviously cutting time long, and the wide, incis
4、ion seam in loss of metal serious, serious pollution.Cutting mechanism is a key part of the flame cutting device. It mainly consists of cutting gun and key parts. Synchronous institutions refer cutting the trolley and continuous casting slab synchronization operation institution. Cutting the trolley
5、 and slab no relative motion conditions cutting billet. Return to institutions refer USES ordinary car operation organization. Scale agency is measured by cylinder roller, to push in the next top slab ?目录摘要ABSTRACT 1绪 论11.1 连铸钢的概念11.2连铸比的概念11.3 国内外连铸技术的发展11.4 今后我国连铸发展要求21.5 连铸机的组成21.6 弧形连铸机的生产流程31.7
6、切割设备的技术要求31.8切割设备的类型及特点42.同步机构方案论证53.火焰切割机机构设计及计算63.1火焰切割主要参数的确定63.2火焰切割机的机构83.2.1切割机构83.2.2电机的选择93.2.3螺旋传动的设计93.2.4同步机构113.2.5返回机构143.2.6 自动定尺装置174火焰切割机的安装与维修194.1设备的安装194.1.1设备就位和找正调平194.1.2设备安装准备194.1.3零、部件的清洗与装配194.1.4机械设备试运转阶段204.1.5竣工验收204.2日常检查与维护204.3火焰切割机的常见故障204.4火焰切割机检修21设计心得23参考文献241 绪 论
7、1.1 连续铸钢的概念连续铸钢是一项把钢水直接浇铸成形的节能新工艺,它具有节省工序、缩短流程,提高金属收得率,降低能量消耗,生产过程机械化和自动化程度高,钢种扩大,产品质量高等许多传统模铸技术不可比拟的优点。自从20世纪50年代连续铸钢技术进入工业性应用阶段后,不同类型、不同规格的连铸机及其成套设备应运而生。20世纪70年代以后,连铸技术发展迅猛,特别是板、方坯连铸机的发展对加速连铸技术替代传统的模铸技术起到了决定性作用。1.2 连铸比的概念连铸坯的吨数与总铸坯(锭)的吨数之比叫做连铸比,它是衡量一个国家或一个钢铁工厂生产发展水平的重要标志之一,也是连铸设备、工艺、管理以及和连铸有关的各生产环
8、节发展水平的综合体现。1.3 国内外连铸技术的发展1.3.1 国外连铸技术的发展概况20世纪50年代,连铸开始用于钢铁工业生产。连铸坯产量仅有110万t左右,连铸比约为0.34%20世纪60年代,弧型连铸机问世,连铸进入了稳步发展时期。年产铸坯能力达4000万t以上,连铸比达5.6%。20世纪70年代,世界范围的两次能源危机促进了连铸技术大发展,连铸进入了迅猛发展时期。铸坯产量已逾2亿t,连铸比上升为25。8%。20世纪80年代,连铸进入完全成熟的全盛时期。世界连铸比由1981年的33。8%上升到1990年的64。1%。连铸技术的进步主要表现在对铸坯质量设计和质量控制方面达到了一个新水平。20
9、世纪90年代以来,近终形连铸受到了实际各过的普遍关注,近终形薄板坯连铸与连扎相结合,形成紧凑式短流程,其发展速度之快,非人们所料及。1.3.2 我国连铸发展概况 近几年,我国连铸发展很快。除海南、西藏和宁夏,都有了连铸。2000年,连铸坯产量达到11450万吨,突破一亿吨,位居各国之首。连铸比88.08%,超过了世界连铸比的平均数87.2%。从19962000年的五年,连铸坯的产量增加7017万吨,平均年增1403万吨,连铸比比1995(46.48%)增长41.6个百分点 ,平均年增8.32个百分点.这个增速在世界上也是罕见的.2000年,全连铸单位达到130个占有连铸单位的总数165个的78
10、.8%(没有连铸的单位仅12个);高效和较高效连铸机占连铸机总数339台的约50%.在品种质量方面,可以说除个别品种外都能生产并满足质量要求。进入新世纪,连铸生产发展更快.2001年连铸坯产量达13820万吨,连铸比达92.8%,比2000年猛增2370万吨,增长21%,连铸比增长4.72个百分点。2002年预计将产连铸坯16500万吨连铸比将达94%左右,全连铸单位将达157个,占当前有连铸的单位总数175的89.7%.2002年预计将新增连铸机60台200流,产能3500万吨以上.到2002年在线连铸机将达444台,产能共19450万吨.预计到2005年连铸机产能将达23500万吨,产量将
11、达21000万吨,连铸比将达97%.现在新建的钢长起步都是全连铸,新建的连铸机基本上都是高效的,而且达产很快。1.4 今后我国连铸发展要求1.提高品质.国内市场所需的品种应能自己生产并保证质量,充分满足市场要求,并有利于扩大出口。2.提高效率.还有近半数的连铸机需要进行高效化改造,已改造的效率需进一步提高,新建连铸机必须高效化且一 步到位,提高近终型连铸的比率,进一步提高效率。3.提高连铸比.尤其是提高特钢连铸比,进一步发展全连铸.目前,影响我国连铸比的主要是几个大的钢铁企业和一批老的特钢企业,包钢和攀钢可望于2003或2004年实现全连铸,宝钢可望于2006年实现全连铸,太钢也正在努力。 4
12、.流程最佳化炉外精炼、铸坯热装、连轧成材,连铸是中间环节和中心环节,力求匹配、衔接最佳化,使之充分发挥炼钢及轧钢的能力,缩短工艺流程,降低各项消耗,提高劳动生产率,增加经济效益。1.5 连铸机的组成连铸机主要由钢包运载装置、中间包、中间包运载装置、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却装置、拉坯矫直机、引锭装置、切割装置和铸坯运出装置等部分组成。 图1.1 弧形连铸机1-钢包转台; 2-中间罐; 3-结晶器; 4-二次冷却及导向装置; 5-结晶器振动装置6-拉矫机; 7-引锭存放装置; 8-切割装置; 9-铸坯运出装置1.6 弧形连铸机的生产流程连续浇注时,钢水罐中的钢液经过中间罐注入水冷铜板结晶器
13、内,结晶器的底部由引锭头承托,使引锭头与结晶器壁密封后便可开始浇注。注入结晶器的钢水受到水冷铜模的强烈冷却,迅速成为具有一定厚度坯壳的铸坯。当钢液浇至规定高度时,开动拉矫机,拉锟夹住引锭杆以一定速度把铸坯连续拉出结晶器。为了防止铸坯坯壳被拉断,并减少结晶器内的拉坯阻力,在浇注过程中,结晶器始终要进行往复振动。铸坯拉出结晶器以后,进入二次喷水冷却区,直到完全凝固。当铸坯拉出拉矫机后,脱去引锭装置,铸坯经过矫直,再经过割机切成定尺长度,由输送锟道运走,这一整个过程是连续进行的。铸坯切割装置处于整个连铸装置的末端,也是整个连铸流程的结尾部分,负责把连铸坯按照轧钢机的要求切割成定尺或倍尺长度。铸坯是在
14、连续运行中完成切割,因此切割装置必须与铸坯同步运动。1.7切割设备的技术要求1把被矫直的铸坯,按要求切割成一定长度。2铸坯切口应与铸坯长度方向垂直,切面平整,切头不应有大于原铸坯断面的变形。3切割能力应适应铸坯温度的变化。1.8切割设备的类型及特点1.8.1 种类小方坯连铸机采用的切割设备种类较多,有电动机械剪,液压剪,火焰切割机等。1.8.2火焰切割机原理火焰切割机是利用燃气和氧气将铸坯快速燃烧,达到切断铸坯的目的,其优点是在线设备轻,一次性投资省,适应铸坯的温度宽;缺点是切割渣不易处理,金属损耗大,但当铸坯定尺较长时,金属损耗则较少,因而目前有些中、小企业又趋向建火焰切割机。1.8.3 火
15、焰切割机的种类火焰切割机用于小方坯铸机的机型目前有三种:其一自动化程度较高,投资也较大的为全自动化的火焰切割机,切割枪的摆动,切割小车的随动及返回,以及自动计数定尺,都由微机控制。电动或气压做动力源。另两种近来较流行的经济型的火焰切割机:一种称无动力型火焰切割机,另一种称夹坯型火焰切割机。(1)无动力型火焰切割机这种火焰切割机不同于全自动的火焰切割机,除切割小车返回使用液压缸外,其余全无动力源,是靠铸坯带动产生各种动作,当撞头落在锟道线上,铸坯运行一个定尺长度至撞头处,则顶动撞头并带着切割小车前进,切割小车上装切割枪,切割枪的摆动运动来源于摆动机构上有一个导轮,当切割小车被铸坯带动前进时,此导
16、轮将沿着一个固定的靠模曲线前进,因曲线的起伏使导轮带动切割枪,产生切割摆动运动。定尺撞头的上部装在定尺导杆上,由于定尺不同,撞头在定尺导杆上的位置可以通过调节装置进行调节,导杆的末端有释放导模,当撞头走到导杆末端时,完成尺切割后,撞头将因导模的作用,自动释放抬起。则被切断的铸坯经锟道送出。撞头及切割小车又被液压缸带动返回原处,而撞头落下成等待位置,全部切割过程结束。该切割机的动力来源是铸坯,铸坯不顶到撞头,则切割小车不会行走,切割枪不会摆动,无法进行切割,显然该机不能进行非定尺的切割,如切头、切尾,或事故切割,这是该机的最大弱点。(2)夹坯型火焰切割机为了克服上述切割机的缺点,一种新型的切割机
17、对随动运动作了改进,不用被动的顶坯方式,而改为主动的夹坯随动方式,并用汽缸作动力,解决了不能切头、切尾的问题。夹坯型火焰切割机,切割机前设置里夹坯锟,夹坯夹头,火焰切割枪的摆动仍是由摆动机构和靠模完成,切割小车返回用液压缸或用气动马达,夹坯夹头杠杆通过转轴,靠汽缸传动,产生夹紧或放松的动作,而气缸的进排气则由工人遥控,或由定尺装置发出信号,显然该机应另配备定尺发信号装置。目前小方坯连铸机采用这种带有主动夹坯机构的火焰切割机日渐增多。连续浇注出的铸坯若不切割的话会给后道工序带来一系列的问题,如运输、存放、轧制时的加热等。为此可根据成品的规格及后道工序的要求,将连铸坯切成定尺长度,因而,在连铸机的
18、末端设置切割装置。2同步机构方案的论证 (1)夹钳式同步机构 是一种可调式同步机构,它适用于板坯连铸机上。当运行的连铸坯碰到自动定尺装置后,行程开关发出信号,电磁阀控制气缸动作,推动夹头架,夹住铸坯,使小车与铸坯同步运行,同时开始切割。铸坯切断后,松开夹头,小车返回原位。优点:在夹头上镶有耐热铁块,磨损后可予替换。夹头架的俩钳可用螺旋传动调节,以适应不同的板坯 (2)钩式同步机构 在一机多流或铸坯断面变化频繁的连铸机中,如铸坯的定尺机构不大时,课采用钩式同步机构。在切割小车上有一个用电磁铁控制的钩式挡板,需要切坯时放下挡板,连铸坯5的端部顶着挡板并带动切割小车同步运行进行切坯。铸坯切断后,抬起
19、挡板,小车快速返回原位置,钩杆的长度是可调的,以适应不同定尺长度的需要。优点:简单轻便,不占用流的面积,对铸坯断面的改变和流数变化适应性强,所切定尺长度比较准确。缺点:铸坯的断面不太平整时,工作可靠性差,若铸坯未被切断,则将无法继续进行切割操作。(3)坐骑式同步机构切割车上有车位信号发生器,发出脉冲表示切割车的所处位置,还装有切割枪小车横梁引导的装置和横梁装置。交流电动机通过传动轴同时传动两套蜗杆、丝杆提升装置。横梁上装有四台切割枪小车,切割枪高度测量装置及同步压杆。当规定的切割长度时,车位信号发生器发出脉冲信号,横梁下降,使同步压杆压在铸坯上,并将切割小车驱动轮抬起,此时切割小车与铸坯同步运
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