材料成型设备期末复习

第一章 连续铸造设备

需重点掌握的知识点、其它知识点也需认真复习并掌握：

1. 连续铸造：将液态金属通过连铸机浇铸、凝固成形、切割而直接得到铸坯的新工艺、新技术。 2. 连铸机的分类：

（1）按台、机、流分：?台钢包；?铸机驱动系统（机）；?流。 （2）按结晶器类型分：固定式、随动式。

（3）按连铸机型分：立式连铸、立弯式连铸、直结晶器立弯式、结晶器弧形、全弧形连铸、多半径椭圆形连铸、水平连铸、轮带式连铸、履带式连铸等。 （4）按铸坯弯曲矫直方式分：单点矫直连铸机、多点弯矫连铸、连续弯矫连铸（又分固定辊和浮动辊两类）、渐进矫直连铸（又称固定辊连续矫直连铸）等。 （5）按铸造材料：连续铸钢、连续铸铝、连续铸镁、特殊钢连铸、不锈钢板坯（方坯）连铸、合金钢板坯（方坯）连铸等。

（6）按所浇铸的断面形状分：板坯连铸、带坯连铸、小方坯连铸、大方坯连铸、圆坯连铸、异型（如，工字形、八角形）断面坯连铸、板方坯兼容连铸（板方坯复合连铸）。

（7）按照铸坯厚度分： ? 常规板坯连铸<150mm ? 中厚度板坯连铸90～150mm

? 薄板坯连铸40～70(90)mm; 带坯连铸～25mm ? 薄带连铸～10mm

? 极薄带连铸<3mm,最薄可达0.15～0.3mm

（8）按是否接近最终产品形状分：传统连铸、近终形连铸。

3. 传统连铸设备的组成：钢包、中间包、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、切割装置、出坯装置等组成。 4. 传统连铸过程：钢水→钢包（二次精炼）→中间包→打开塞棒或滑动水口（或定径水口）→水冷结晶器（引锭杆头封堵）→凝成钢壳→启动拉坯机和结晶器振动装置→带液芯铸坯进入弧形导向段→喷水强制冷却→矫直→切割→出坯。 5. 立式、弧形、水平连铸机的特点。

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立式连铸机的特点：

（1）钢水在结晶器内，四周冷却条件相同，易于调节控制，钢水中各种非金属夹杂物易于上浮，铸坯内夹杂物少，横断面结晶组织对称。 （2）连铸机主体设备结构简单、不需矫直装置。

（3）铸坯在结晶凝固过程中，不受机械外力作用，有利于获得更好质量。 （4）由于机身很高，钢水静压力大，极易产生鼓肚变形，设备维修不方便，投资较多。

（5）铸坯定尺长度受到限制，随着生产率的提高，需增大铸坯尺寸，提高拉速，这就需要提高立式连铸机的高度，使其缺点更加突出，从而使立式连铸机的发展受到限制。

弧形连铸机的特点：

（1）机身高度低，为立式连铸机的1/3，克服了立式连铸机的部分缺点。 （2）水平出坯，定尺长度不受限制，有利于高速浇铸。

（3）钢水在圆弧中进行凝固，夹杂物上浮受到阻碍，并容易向内弧富集，造成夹杂物偏析，占地面积比立式连铸机大。

（4）铸机中与弧形有关设备的制造、安装、对弧等均比较麻烦。 水平连铸机的特点：

（1）连铸机各单体设备完全在地面上水平布置，机身高度很低（高度小于或等于3m）。钢水静压力小，利于结晶凝固，特别是从钢水到成坯的全过程不受弯曲和矫直等机械外力作用，裂纹明显减少。

（2）连铸机结构简单，重量轻（比普通弧形连铸机约轻43%-45%），投资和维护成本大幅降低，一次投资省50%以上。

（3）由于中间包和结晶器直接相连，钢水完全在封闭系统内流动和凝固，易于实现无氧化浇铸，铸坯质量好。

（4）目前只能浇铸较小断面的铸坯，只适宜生产小批量的钢坯，特别是特殊钢铸坯。

6. 连铸机的组成、各组成部分的构造、功能、类型。

（1）连铸机的组成：钢包、中间包、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、切割装置、出坯装置等组成。

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（2）以结晶器为例，说明其构造、功能、类型。

? 结晶器的构造：内外结构，内部为导热性好的铜模，外部为钢质外壳。 ? 结晶器的功能：是一个水冷的铜模，是连铸机中的“心脏“部件，钢水在结晶器内冷却，初步凝固成型，并具有一定厚度的坯壳。

? 对结晶器性能的要求：良好的导热性和刚性，不易变形，重量轻，内表面耐磨性要好。

? 结晶器的分类：按内断面分：直形结晶器和弧形结晶器；按结构分：管式、组合式。

注：连铸机其它组成部分的构造、功能、类型也应照上述方法归纳、总结。 7. 结晶器振动机构的作用、振动机构的主要种类。

（1）结晶器振动机构的作用：使结晶器做周期性往复运动；防止初生坯壳与结晶器壁间粘结而拉破；强制脱模。

（2）振动机构的主要种类：短臂四连杆振动机构、四偏心轮式振动机构。 8. 连铸连轧：由连铸机生产出来的高温无缺陷坯，无需清理和再加热（但需经短时均热和保温处理）而直接轧制成材，这样把“铸”和“轧”直接连成一条生产线的工艺流程。

9. CSP、ISP、FTSC或FTSRQ、CONROLL等典型连铸连轧工艺及特点。 （1）CSP称为紧凑式热带生产工艺。特点：采用漏斗形结晶器以便浸入式水口容易插入结晶器；可浇铸50mm厚的板坯；流程短、生产简便稳定、产品质量好、市场竞争力强等。

（2）ISP称为在线热带生产工艺。特点：采用平行结晶器和液芯压下技术。 （3）FTSC或FTSRQ称为生产高质量产品的灵活性薄板坯轧制工艺。特点：可提供表面和内部质量、力学性能、化学成分均优的汽车工业用热轧带卷。 （4）CONROLL与CSP工艺相似，奥钢联工程技术公司开发，用以生产不同钢种高质量的热轧带卷。特点：具有生产率高、产品价格便宜的优势。 10. 连续铸轧：将熔融金属由高温陶瓷喷嘴导入内部通有冷却水的旋转两轧辊的辊缝间，直接轧辊做结晶器，一边凝固一边轧制，直接获得20mm以下至几毫米厚的薄带坯。

11. 生产板带的连续铸轧的连轧机的分类：轮带式、双带（或履带）式、双辊式

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铸轧机。

12. 铸轧系统：主要指铸轧机本体。它由铸轧机机架、铸轧辊、轴承座、轴承、旋转接头、压下或压上装置、清辊器、升降导板等组成。 复习课后习题，特别是布置的作业。

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第二章 轧制机械设备概论

需重点掌握的知识点、其它知识点也需认真复习并掌握：

1. 轧机机械设备分类：主要设备-轧机和辅助设备-除轧机以外的其它设备。 2. 轧机定义：以实现金属在旋转的轧辊之间依靠轧制压力作用而发生塑性变形的机械设备。

3. 轧机的分类：有按用途、结构、布置三种分类方法。按用途：型材轧机、板带轧机、管材轧机、特殊用途轧机；按布置形式：水平配置、垂直配置、倾斜配置；按工作机座中轧辊数目：二辊、三辊、四辊和多辊轧机。

4. 轧机机械设备的辅助设备：切断设备、矫直设备、控制轧件尺寸与形状的设备、表面加工设备、改善组织性能设备、输送设备、包装设备。

5. 轧机的工作机座：轧辊、轧辊轴承、轧辊调整装置、机架及有关的附件（导卫装置、轨座）的全部装配体。 6. 工作机座各部分的作用：

（1）轧辊：以轧制方式直接完成金属塑性变形的核心零部件。 （2）轧辊轴承：支持、固定轧辊，与轧辊构成辊系。

（3）轧辊调整装置：调整轧辊间位置并在调整后固定，以保证所要求的变形，包括轴向、径向、水平调整装置、轧辊平衡装置等。

（4）机架：安装和固定轧辊、轧辊轴承、轧辊调整装置、轧辊平衡装置、导卫装置等。

（5）轧辊导卫装置：用以正确、顺利地引导轧件进出轧辊。 （6）轨座（地脚板）：将机架固定于基础上。 7. 轧机的标称

（1）型材轧机：主要性能参数是轧辊名义直径，与其能够轧制轧件的最大断面尺寸有关；以轧辊辊身名义直径或齿轮机座中心距作为轧机标称，轧制车间有多个主机列时，以末架轧辊辊身名义直径作为该车间轧机标称。

（2）板带轧机：主要性能参数是轧辊辊身长度，与其能够轧制的产品最大宽度有关.，以轧辊辊身长度来标称。

（3）钢管轧机：以能够轧制管材的最大外径来标称；热轧机组以该机组品种规格和轧管机类型表示；焊管机组以其产品规格、成型方法、焊接方式来表示；冷

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