3.7 连杆的设计及校核 30

4. 主要结论和未来展望 31

致谢 32

参考文献 33

绪论

连铸技术可以显著地提高生产效率与质量并且一定程度上地降低了成品，且经过了近二三十年的发展与进步，连铸技术对于现代钢铁工业而言，起着性的作用。和传统的钢锭模浇铸方式作对比来说，连续铸造具有更为优越的经济性，分别体现在以下几个方面：

简化生产工序

提高金属的收得率

降低能源消耗

优化劳动者工作条件，实现全自动化

改善铸坯的质量

连铸的主要步骤就是利用水冷结晶器对液态的钢水进行初步冷却，使其尽快凝固，然后伴随着机器的运动送出，再经过喷水步骤进行再次冷却，等到它们全部凝固后，再通过切割机构将凝固的钢块切割成坯料。整个连铸装置主要由以下几个重要部件组成：中间罐、结晶器、振动机构、引锭杆装置、二次冷却通道、拉矫机器和切割器，而结晶器是连铸机中最为核心的部件。结晶器的形状也决定了钢坯的外部形状，根据市场的不同需求，选用不同形状的结晶器进行铸造。

当前连铸技术水平还存在两个主要问题：

1：连铸坯的断裂危险：刚刚凝固的金属外壳是十分薄弱的，有极大断裂的风险，一旦发生断裂情况，将会导致钢水包中的钢水下漏，高温的钢水会毁坏机器，情节严重时也会对在场的工人造成难以预测的身体伤害。

2：碳化物的产生：液态的钢水中存在氧元素，在高温的环境下，氧元素会与其中其他的金属元素发生化学反应，生产一些碳化产物，这些杂质的熔点很高，一般难以去除，日积月累堆积在结晶器中会导致各环节堵塞，破坏机器妨碍生产。

本次设计主要研究连铸结晶器振动装置的设计，要求设计一个可以实现在线无级变速的机构。

1.1 连铸的发展历史

连铸发展的初期阶段由美国与德国的两位工程师先后提出了两种连铸模式，前者采用铁结晶器实现拉坯运动，后者采用铜结晶器实现运动。从连铸步骤与模式而言，后者与现如今的连铸机已经十分相像了。二十世纪四十年代是连铸技术试验开发的起点，到五十年代开始走进工业生产。六十年代连铸机首次以弧形结构问世，在经历了七十年代的能源危机后，八九十年代期间技术不断发展变得成熟。经历了持续六十年的发展与变化。

1.2 连铸的主要流程

将钢包运至回转塔，钢包中装有精炼好钢水，通过回转塔，使其转动到需要浇注的位置，然后将钢水注入到中间罐中，中间罐起到了将钢水分配到各个结晶器中去的作用。结晶器在整个连铸机中起着至关重要的作用，它辅助铸件成形，将液态钢水凝固结晶。通过振动机构，将成型的钢材拉出，并经过冷却喷嘴进行喷水冷却，然后用电磁感应搅拌器使其均匀，最后根据所需使用火焰切割器切割成所需的长度，如图1.1所示：

图1. 1 连铸工艺图

1.3 连续铸钢的特点

冶金钢铁工业的快速发展离不开连铸技术的不断更新与完善，连铸铸钢的出现给众多钢铁企业带来了性的改变，从生产模式到结构。这一改良使得原本铸钢的刚能耗低低收益变得节能增产，产品的质量也不断得到提升，满足了日益严格的钢铁市场，缩短工期增加了企业的产能，帮助钢铁产品在日益更替的市场中占据了一定竞争力，为我国将来的炼钢发展起到了启蒙的作用。

随着计算机辅助控制技术的不断发展，使得连铸这一优越性显得更为突出明显，现如今市面上大多数的连铸机已经实现了机电一体化。这就使得操作者从原本的模铸劳动中获得解脱，原本需要操作的工人可以抽调去做其他环节的工作，进一步提高了企业的生产效率。不仅如此，连铸从不同程度上地降低了企业的成本，在经济上而言，帮助了不少中小型节约了营业成本。连铸的不断发展与完善，也在帮助促进改变着传统炼钢到轧钢的整个工艺流程。