机械毕业设计(论文)板坯连铸横移机设计【全套图纸】.doc
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1、板坯连铸横移机设计摘要 连续铸钢的出现和发展,大大地缩短了工艺流程,极大地简化了轧钢生产的工艺系统,与传统的模铸坯-初轧开坯相比、省去了脱模、整模、均热初轧和连轧开坯等一系列工序和对应的设备。这不仅明显降低了能耗,并且大大节省了设备投资和生产投资。鞍钢集团公司炼钢厂的连铸技术已达到国内外先进水平,连铸的特点是将高温钢水连续不断的浇注成具有一定断面形状和一定尺寸规格的铸坯,并具有了提高综合成材率、降低能耗、产品的均一性好、质量高、易于实现机械化自动化等显著特点。但是随着事成竞争的逐渐激烈,板坯连铸机的优化与改良就成了提高板坯质量、占领市场的重要环节。因此,本人通过大量的实地调研、现场学习、仔细询
2、问观看,对连铸机相关设备(板坯横移机)的结构与性能有了一个深入的认识。并运用自己所学的知识,从动力学、机械原理、经济学等诸多方面对连铸机中的板坯横移机进行设计,使其更加适用于新市场的形势。 本设计还对板坯横移机的传动系统的各参数进行了设计计算,同时也对主要部件进行了强度分析与校核,对其中的一部分零部件进行了改进。关键词:连铸,改良,板坯质量,板坯横移机全套图纸,加153893706Slab continuous casting and transverse moving designAbstracts The emergence and development of continuous ca
3、sting steel greatly shortened process, greatly simplifies the system of steel rolling production process, from the traditional mold casting - blooming sufficiently compared, eliminating the demoulding, at the beginning of the whole mold, soaking rolling and rolling breakdown and a series of process
4、and the corresponding equipment. This not only significantly reduces the energy consumption, and greatly saves equipment investment and production. Anshan iron and steel (group) corporation steel continuous casting technology has reached the advanced level at home and abroad, the characteristics of
5、the continuous casting is the high temperature molten steel continuous casting into a certain section shape and a certain size of slab, and with the increase yield, reduce energy consumption, product uniformity good, high quality and easy to implement and other significant characteristics of mechani
6、zation automation. Into the increasingly fierce competition, but as a matter of slab continuous casting machine optimization and improvement has become an important link in improve the quality of the slab, occupy the market. Therefore, I through a lot of field investigation, field study, ask to watc
7、h carefully, for continuous casting machine related equipment (slab structure and properties of horizontal moving) have an in-depth understanding of. And use their learned knowledge, from many aspects, such as dynamics, mechanical principles, economics to design of the slab continuous caster horizon
8、tal moving, to make it more suitable for new market situation. This design also the parameters of the transmission system of slab transverse moving has carried on the design and calculation, but also on the main components of strength analysis and check, on the part of parts was improved. Keywords:
9、continuous casting, improved, the quality of the slab, the slab transverse moving 目 录1.绪论11.1连铸发展历史简介11.2连铸及连铸机简介21.2.1连铸机的组成21.2.2连铸工艺概述21.2板坯连铸工艺流程图31.3连铸技术的优越特性41.4鞍钢连铸技术的概况51.5设计对象62、设计方案评述72.1传动方案评述72.2三环减速器评述及其传动的原理与布置形式72.2.1三环减速器的特点82.2.2三环减速器的不足92.2.3板坯横移机的性能参数93、传动装置的设计计算113.1电动机的计算113.2减速
10、机的选择123.3确定传动比133.3.1传动装置的运动和动力参数的选择和计算134、主要零件的强度计算144.1三环传动齿轮副的强度计算特点144.2齿轮的传动校核计算154.21齿轮的材料及性能参数154.2.2考虑弹性啮合效应的齿轮弯曲疲劳强度的计算154.23弯曲疲劳许用应力的确定184.3轴强度的校核计算204.3.1减速器中输出轴的校核计算204.32与减速器中输出轴相连的轴(二)校核计算234.4轴承的选择和寿命计算295、钢丝绳的设计及计算325.1钢丝绳的作用325.2钢丝绳的设计325.3钢丝绳的选取326、电机与减速器之间联轴器的选择347、润滑与密封的说明357.1设备
11、润滑的说明357.2设备密封的说明358、我国钢铁工业的污染现状与应对措施378.1我国钢铁工业环境污染状况分析378.2对于钢铁工业污染的应对措施388.2.1我国钢铁工业应对环境问题所采取的主要措施388.2.2推行循环经济。建立钢铁工业的循环链388.2.3加快产业调整转变生产方式和加快淘汰落后企业步伐398.2.4加强钢铁王业环境保护技术支撑措施,积极推进钢铁工业清洁生产技术建立和完善钢铁工业环保技术支撑体系。39结论41参考文献421.绪论1.1连铸发展历史简介回顾铸造钢铁的发展历史,在以前的很长时间内,铸钢都是通过模铸法浇铸成钢锭,再经初轧机,开坯轧机轧制成钢坯,然后经过加热通过轧
12、机轧制成各种钢材。这种传统的从钢水到钢坯的生产方法叫做模铸开坯法。20世纪50年代,钢铁工业出现了一种新的浇铸方法,这就是连铸法。相对于原来在钢铁生产中一直占统治地位的“模铸-开坯”工艺,连铸技术使 冶炼生产的效率与铸坯的质量大大提高。 亨利贝塞麦是提出连铸思想的第一人。他在1858年钢铁协会伦敦会议的论文模铸不如连铸中提出了这一设想,但一直到20世纪40年代,连铸工艺才实现工业应用。在这一段时间内,由于钢的高熔点和高导热率等原因,研究人员遇到了许多问题。在连续铸钢开始出现时,最先使用的是立式连铸机。这种连铸机有一个用弹簧固定的结晶器,产量通常很低,且因为钢与结晶器粘结,漏钢并不少见。振动结晶
13、器的想法应归功于德国人Seigfried Junghans,他首创了有色金属的连续铸造。1952年,英国巴罗钢厂将这个概念引入炼钢领域,当时使用的是德国曼内斯曼提供的直结晶器立式连铸机。这便是工业化连续铸钢的开端。由于技术上的缺陷,连续铸钢长期以来一直局限在电炉钢厂内,大型钢铁联合企业1970年才开始生产连铸板坯。借助科学理论对凝固现象的深入了解推动了连铸的发展。到了八十年代,连铸技术作为主导技术逐步完善,并在世界各地主要产钢国得到大幅应用,到了九十年代初,世界各主要产钢国已经实现了90%以上的连铸比。今天,在这些炼钢工艺中,比重最大的是氧气炼钢,占到了63.3,相比之下,电炉和平炉分别占33
14、.1和3.6。1.2连铸及连铸机简介1.2.1连铸机的组成 连铸机结构组成如图1.1所示1.1连铸机结构组成图盛钢桶运载装置:运载、支撑:浇注车、钢包回转台(快速更换,多炉连铸)中间包:钢包和结晶器之间用来接受钢液的过渡装置中间包运载装置:支撑、运输、更换中间包;中间包车、中间包回转台结晶器:水冷钢模结晶器振动装置:上下往复运动二次冷却装置:喷水冷却装置+铸坯支撑装置拉坯矫直机在浇铸过程之克服铸坯与结晶器及二冷区的阻力,顺利地将铸坯拉出,并对弧形铸坯进行矫直引锭装置:“活底”,引锭头+引锭杆切割装置:定尺长度铸坯运出装置:辊道、推钢机、冷床1.2.2连铸工艺概述 连铸的生产工艺流程: 将装有精
15、炼好钢水的钢包运至回转台,回转台转动到浇注位置后,将钢水注入中间 包,中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一,它使铸件成形并迅 速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用,将结晶器内的铸件拉出,经冷却、电磁搅拌后,切割成一 定长度的板坯 板坯连铸工艺流程图如图1.2所示。1.2板坯连铸工艺流程图 立式连铸机:结晶器、二冷段、拉坯和剪切沿垂直方向排列。 优点:无弯曲变形、冷却均匀,裂纹少。 夹杂物容易上浮。 缺点:设备高,建设费用大。 钢液静压大,容易产生鼓肚。 立弯式连铸机 结晶器下有垂直段,铸坯通过拉坯辊后(钢水完全凝固或接近完全凝固,用顶弯机使铸坯弯曲,进入圆
16、弧段。 优点:机身高度比立式低。 有垂直段,夹杂物容易上浮且分布均匀。 水平出坯,可以适当加长机身,铸坯烦人定尺不受限制。 缺点:铸坯在一点弯曲,一点矫直,容易形成裂纹。 要求完全凝固矫直,限制了生产率。 带直线段的弧形连铸机 特点:有垂直段,夹杂物容易上浮,具有立弯式连铸机的优点。 多点弯曲,减少应力集中,裂纹少。 可在未完全凝固进入弧形段,可提高生产率,增大拉速。 分为弧形结晶器和直结晶器两种 优点:机身高度为立式连铸机的1/21/3,占地面积和立弯式相同,基建费用低。 钢液静压小,鼓肚、裂纹等缺陷少。 加长机身容易,可高速浇筑,生产率高。 缺点:机器设备占地面积较立式大。 内弧夹杂物容易
17、集聚。 直结晶器在出口处为弧形和直线切点,容易漏钢。 椭圆型连铸机(超低头连铸机) 优点:机身高度低,厂房高度降低 。 多次变形,每次变形量不大,铸坯质量好。 钢液静压小,坯壳鼓肚量小,质量好。 缺点:结晶器内夹杂物不能上浮分离,且内弧集聚。 多半径,连铸机的对弧、安装、调整困难、设备较复杂。 水平连铸机 优点:高度仅为立式连铸机的1/10节约基建费用。 铸坯质量高。 安全可靠性好。1.3连铸技术的优越特性 连铸技术的迅速发展是当代钢铁工业发展的一个非常引人注目的动向,连铸之所以发展迅速,主要是它与传统的钢锭模浇铸相比具有较大的技术经济优越性,主要表现在以下几个方面。 简化生产工序 由于连铸可
18、以省去初轧开坯工序,不仅节约了均热炉加热的能耗,而且也缩短了从钢水到成坯的周期时间。近年来连铸的主要发展之一是浇铸接近成品断面尺寸铸坯的趋势,这将更会简化轧钢的工序。 提高金属的收得率 采用钢锭模浇铸从钢水到成坯的收得率大约是8488%,而连铸约为9596%,因此采用连铸工艺可节约金属712%,这是一个相当可观的数字。日本钢铁工业在世界上之所以有竞争力,其重要原因之一就是在钢铁工业中大规模采用连铸。从1985年起日本全国的连铸比已超过90%。对于成本昂贵的特殊钢,不锈钢,采用连 铸法进行浇铸,其经济价值就更大。我国的武汉钢铁公司第二炼钢 厂用连铸代替模铸后,每吨钢坯成本降低约l70元,按年产量
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