臺灣博碩士論文加值系統

菱變也稱為脫方，如果程度嚴重的話，鋼胚內部將產生對角裂，或在轉角處有裂縫並伴隨著凹陷，菱變鋼胚會造成加熱爐內之推鋼不便及軋鋼時咬入困難，因此降低菱變的發生率是提高產能的重要課題。此研究，首先探討鋼液成份[C]、[S]、[Mn]對菱變缺陷所造成的影響，再經由改善煉鋼製程及修改成份，將菱變之缺陷剔除。接著利用正交試驗，找出影響菱變最大之製程因素為澆鑄速度，再針對該製程條件進行統計分析。最後考慮連鑄機的設備因素所造成之影響，在一次冷卻區中進行新舊銅管之溫度量測試驗，以探討因銅管磨耗所造成之拔熱不均對菱變的影響程度；當排除一次冷卻區之因素後，但仍產生菱變胚，在二次冷卻區中於銅管修整時，檢測銅管之下部及相對應之足部輥輪之磨損情形，以確定是否變形或對弧校正不當，同時檢查二次冷卻噴水之流量及壓力是否設定不當，導致冷卻不均，進而產生菱變。

Rhomboidity is also called off-square. If it is serious, the billet will have diagonal crack in the interior, or crack in the corner accompanying with concave surface. Also, it would cause inconvenience in pushing billet in heating furnace and result in difficulty on biting billet between rollers. Thus reducing rhomboidity of billet is an important subject for increasing production. In this work, firstly, the effect of composition of [C] 、 [S] and [Mn] in molten steel on rhomboidity was investigated the composition and improving steel-making process, the defect was removed. Then using the orthogonal test, it was found that the most important factor on rhomboidity is casting speed, The acquired data that analyzed based on statistics. Secondly, the influence induced by continuous casting machine was considered. In the first cooling zone, the temperatures of old and new copper tubes were measured. In doing so, uneven heat removing due to worn copper tubes can be investigated. After excluding the factors in the fist cooling zone, but still have rhomboidity problem, in the secondary cooling zone an inspection of wearing at the bottom of the copper tubes and the foot roller is required. This can determine whether there is a deformation or and improper calibration of the arc. The flowrate of spray nozzle of secondary cooling water and its pressure also need to be checked .Since they might cause uneven cooling and eventually result in rhomboidity of billet.

目錄
誌謝 …………………………………………………….. i
中文摘要 …………………………………………….………. ii
英文摘要 …………………………………………………….. iii
目錄 …………………………………………………….. v
表目錄 …………………………………………………….. vii
圖目錄 ……………………………………………….......... ix
符號說明 …………………………………………………….. xiv

第一章 緒論……………………………………………….. 1
1-1 前言……………………………………………….. 1
1-2 文獻回顧………………………………………….. 3
1-3 研究動機與目的………………………………….. 18
1-4 研究的架構與步驟……………………………….. 19
第二章 煉鋼廠簡介……………………………………….. 22
2-1 電爐主要規格…………………………………….. 22
2-1-1 電爐使用原料、副原料介紹…………………….. 22
2-2 盛鋼桶精煉爐主要規格………………………….. 23
2-3 煉鋼廠生產流程………………………………….. 24
2-4 小鋼胚連鑄機主要規格………………………….. 28
2-4-1 盛鋼桶與鋼液分配器簡介……………………….. 29
2-4-2 銅模及一次冷卻區……………………………….. 33
2-4-3 二次冷卻區……………………………………….. 39
2-4-4 鋼液溫度………………………………………….. 43
2-4-5 鋼液凝固溫度及澆鑄溫度之訂定……………….. 45
第三章小鋼胚菱變的成因及分析…………………………….. 48
3-1 小鋼胚菱變的成因……………………………….. 48
3-2 造成菱變之製程因素…………………………….. 50
3-3 造成菱變之設備因素…………………………….. 60
第四章小鋼胚菱變的防止措施……………………………….. 92
4-1 針對製程因素之防止措施……………………….. 92
4-2 針對設備因素之防止措施……………………….. 95
第五章結論與建議…………………………………………….. 97
5-1 結論……………………………………………….. 97
5-2 建議……………………………………………….. 99
參考文獻……………………………………………………….. 101


表目錄
表1-1菱變程度差異值……………………………………….. 2
表1-2重鋼煉鋼廠之連鑄機設備…………………………….. 4
表1-3龍鋼連鑄機之參數…………………………………….. 5
表1-4三因素三水平正交試驗……………………………….. 5
表1-5正交試驗之結果……………………………………….. 6
表1-6正交試驗極差分析…………………………………….. 6
表1-7連鑄機之規格-1……………………………………….. 8
表1-8測溫過程澆鑄條件…………………………………….. 9
表1-9羅克普方胚連鑄機設備……………………………….. 11
表1-10連鑄機之規格-2……………………………………… 12
表1-11 R6m連鑄機之規格…………………………………… 13
表2-1鋼胚尺寸及分類表…………………………………….. 28
表2-2碳含量相對應頻率與電流比………………………….. 39
表2-3冷卻強度區間表……………………………………….. 40
表2-4二次冷卻區分佈……………………………………….. 41
表2-5鋼種A及B之成份表………………………………….. 46
表3-1各鋼種菱變鋼胚剔退數據…………………………….. 50
表3-2 鋼種810N01菱變數據統計………………………….. 52
表3-3 連鑄機參數……………………………………………. 56
表3-4 三因素三水平正交試驗表……………………………. 57
表3-5正交試驗結果………………………………………….. 58
表3-6正交試驗極差分析表………………………………….. 59
表3-7小鋼胚連鑄機參數…………………………………….. 61
表3-8全新銅管之澆鑄條件………………………………….. 63
表3-9 銅管過鋼量約5000噸之澆鑄條件………………….. 64
表3-10電鍍層剝落深度(mm) ……………………………….. 79
表3-11銅管裂縫深度(mm) ………………………………….. 85
表3-12菱變程度……………………………………………... 87
表3-13銅模整備標準………………………………………... 88
表3-14菱變相對於足輥模磨耗表…………………………… 89
表3-15菱變相對於二次冷卻水量壓力表…………………… 90






圖目錄
圖1-1鋼胚嚴重菱變………………………………………….. 1
圖1-2菱變及對角裂硫印…………………………………….. 2
圖1-3菱變誘發之鋼胚邊緣外凸…………………………….. 2
圖1-4鑄胚對角線距離簡易圖……………………………….. 3
圖1-5小方胚熱電偶分佈圖………………………………….. 8
圖1-6啟鑄時三種控制器之水流量響應圖………………….. 15
圖1-7啟鑄時不同控制器之實際流量曲線圖……………….. 15
圖1-8舊式鋼液分配器之配置圖…………………………….. 17
圖1-9擋板及配置圖………………………………………….. 17
圖1-10新式鋼液分配器之配置圖…………………………… 17
圖1-11新式擋板(1)及(2) ………………………………….. 18
圖1-12鋼胚內裂……………………………………………… 18
圖1-13鋼胚頸縮……………………………………………… 18
圖1-14研究步驟流程圖……………………………………… 21
圖2-1煉鋼廠生產流程圖…………………………………….. 24
圖2-2盛鋼桶………………………………………………….. 30
圖2-3鋼液分配器(T/D) ……………………………………... 31
圖2-4鋼液分配器預熱曲線圖……………………………….. 32
圖2-5 130*130mm銅模……………………………………….. 34
圖2-6銅模剖面圖…………………………………………….. 34
圖2-7二次冷卻曲線圖……………………………………….. 43
圖2-8盛鋼桶攪拌與鋼液分配器溫降關係圖……………….. 44
圖3-1菱變鋼胚形成原因魚骨圖…………………………….. 49
圖3-2鐵碳平衡圖………………………………………………51
圖3-3 菱變百分比與[C]之對應圖…………………………... 54
圖3-4菱變與澆鑄速度之相關係性………………………….. 60
圖3-5澆鑄模內即時圖……………………………………….. 61
圖3-6銅管各面位置圖……………………………………….. 62
圖3-7熱電偶分佈圖………………………………………….. 63
圖3-8第一爐內弧面之溫度分佈圖………………………….. 65
圖3-9第一爐東側面之溫度分佈圖………………………….. 66
圖3-10第一爐西側面之溫度分佈圖.……………………….. 66
圖3-11第一爐外弧面之溫度分佈圖………………………... 66
圖3-12第二爐內弧面之溫度分佈圖………………………... 67
圖3-13第二爐東側面之溫度分佈圖………………………... 67
圖3-14第二爐西側面之溫度分佈圖………………………... 68
圖3-15第二爐外弧面之溫度分佈圖………………………... 68
圖3-16第三爐內弧面之溫度分佈圖………………………... 69
圖3-17第三爐東側面之溫度分佈圖………………………... 69
圖3-18第三爐西側面之溫度分佈圖………………………... 69
圖3-19第三爐外弧面之溫度分佈圖………………………... 70
圖3-20第一道橫截面之溫度分佈圖(h=150mm) …………... 70
圖3-21第三道橫截面之溫度分佈圖(h=150mm) …………... 71
圖3-22第五道橫截面之溫度分佈圖(h=150mm) …………... 71
圖3-23第一道橫截面之溫度分佈圖(h=200mm) …………... 72
圖3-24第三道橫截面之溫度分佈圖(h=200mm) …………... 72
圖3-25第五道橫截面之溫度分佈圖(h=200mm) ………....... 72
圖3-26第一道橫截面之溫度分佈圖(h=300mm) …………... 73
圖3-27第三道橫截面之溫度分佈圖(h=300mm) …………... 73
圖3-28第五道橫截面之溫度分佈圖(h=300mm) …………... 74
圖3-29第一道橫截面之溫度分佈圖(h=600mm) …………... 74
圖3-30第三道橫截面之溫度分佈圖(h=600mm) …………... 74
圖3-31第五道橫截面之溫度分佈圖(h=600mm) …………... 75
圖3-32第一爐內弧面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸) … 75
圖3-33第一爐東側面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸) … 76
圖3-34第一爐西側面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸) … 76
圖3-35第一爐外弧面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸) … 76
圖3-36第二爐內弧面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸) … 77
圖3-37第二爐東側面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸) … 77
圖3-38第二爐西側面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸) … 78
圖3-39第二爐外弧面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸) … 78
圖3-40第三爐內弧面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸) … 79
圖3-41第三爐東側面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸) … 80
圖3-42第三爐西側面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸) … 80
圖3-43第三爐外弧面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸) … 80
圖3-44第一道橫截面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸、h=150mm) ……………………………………………………… 81
圖3-45第三道橫截面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸、h=150mm) ……………………………………………………… 81
圖3-46第五道橫截面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸、h=150mm) ……………………………………………………… 82
圖3-47第一道橫截面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸、h=200mm) ……………………………………………………… 82
圖3-48第三道橫截面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸、h=200mm) ……………………………………………………… 82
圖3-49第五道橫截面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸、h=200mm) ……………………………………………………… 83
圖3-50第一道橫截面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸、h=300mm) ……………………………………………………… 83
圖3-51第三道橫截面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸、h=300mm) ……………………………………………………… 84
圖3-52第五道橫截面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸、h=300mm) ……………………………………………………… 84
圖3-53第一道橫截面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸、h=600mm) ……………………………………………………… 85
圖3-54第三道橫截面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸、h=600mm) ……………………………………………………… 86
圖3-55第五道橫截面之溫度分佈圖(過鋼量約5000噸、h=600mm) ……………………………………………………… 86
圖4-1鋼液含碳量[C]與日期之對應圖……………………… 90
圖4-2 菱變百分比下降趨勢圖………………………………. 91
圖4-3鋼液中硫含量[S]與日期之對應圖…………………… 91
圖4-4鋼液中錳含量與硫含量之比值[Mn]/[S]與菱變百分比對應圖…………………………………………………………….. 92

參考文獻
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