总第101期山西冶金Total1012006年第1期SHANXIMETALLURGYNo.1,2006文章编号:1672-1152(2006)01-0025-02板坯连铸机二次冷却配水研究王小平1,2张炯明2(1.山西新临钢钢铁有限公司,山西临汾041000;2.北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083)摘要:阐述了二次冷却的基本原理、生产应用情况及二次冷却强度的选择,对山西新临钢钢铁有限公司板坯连铸机二次冷却配水配气改造情况作了说明。关键词:二次冷却连铸二次冷却制度选择中图分类号:TG244+.3文献标识码:A收稿日期:2005-11-25铸坯二次冷却技术(文中简称二冷)是连铸的h∝Wn关键技术之一,对铸坯的表面质量和内部质量有重式中:h——换热系数;要影响,连铸坯表面裂纹、内部裂纹、铸坯鼓肚、中心W——喷水密度,n=0.45~0.75。偏析和中心裂纹等缺陷的形成与二冷有紧密联系,也有关于铸坯表面温度、喷水速度对换热系数尤其是在高拉速条件下,铸坯温度升高,坯壳减薄,影响的报导,但认识还不一致。容易产生铸坯鼓肚、内裂、偏析等缺陷。因此,要求二应该指出,由于上述常数n<1,当需要调节换热冷控制以减轻或防止高拉速引起的铸坯鼓肚、内裂系数h时,需要喷水量的变化范围是很大的,实际系等缺陷。一般来说二冷的强弱对铸坯的液芯长度有统经常不能满足要求。即使可做调节,其对铸坯的冷影响,液芯长度超过铸机允许值时,不得不降低拉速却作用也只能在总散热量的30%范围以内起作用,而影响产量。二冷的横向不均匀(铸坯各面冷却不要想通过二冷水量明显改变铸坯的凝固组织和液芯一致),可导致铸坯跑偏、方坯脱方等缺陷,影响正长度还是相当不易的。二冷在连铸生产中起着重要常生产。二冷的纵向不均匀会使铸坯表面急冷或回保障作用,生产中的二冷系统设备故障和操作事故温,严重时可导致铸坯表面裂纹或中间裂纹,或扩大会影响生产的顺利进行,并使铸坯质量恶化。原有的各种裂纹。2连铸钢种二冷制度的选择1二冷的原理人们对连铸钢种二冷的要求和认识虽有所发铸坯离开结晶器后,即进入二冷区。在二冷区铸展,但仍然有局限。实际控制上也存在许多困难,一坯受到下列冷却作用:般铸机在开浇前选定二冷基本参数时,要根据钢种(1)空间的辐射散热及对大气的对流散热;选择先设置的二冷制度。几台典型铸机的情况如下:(2)二冷水射到铸坯表面的冷却作用;上海宝钢集团公司铸机上预置7种冷却方式。(3)支承辊等设备对铸坯的接触冷却;根据产品等级、碳含量、锰硫比等因素选用方式1、2、(4)铸坯上淌水、积水对铸坯的冷却作用。4、5、6;Nb-V钢选方式7;高磷钢选方式3,其中方式3经验表明二冷水喷射到铸坯表面的冷却作用所的冷却强度最高,比水量为0.1L/kg~1.4L/kg。以205带走的热量约占铸坯总散热的30%。mm×205mm铸坯为例,20钢比水量为0.67L/kg,连铸坯的喷水冷却在流动传热领域属于大空间40Cr比水量为0.46L/kg,60Si2Mn的比水量为不连续喷射的过冷膜沸腾传热。沸腾传热的研究结0.14L/kg。果指出,膜沸腾的传热强度(热流密度)与热物体表邯郸钢铁股份有限公司超低头铸机,将钢种分面的温度、表面状态、气膜和液相的流动状态有关。为A、B、C组,比水量分别设定为0.8L/kg、0.6L/kg喷射冷却方面的研究是很不充分的,一般认为:和0.4L/kg。A组为低碳钢(冲压钢、镀板、硅钢),B作者简介:王小平,男,1974年生,在山西新临钢钢铁有限公司工作,现为北京科技大学冶金与生态工程学院在职研究生,工程师。Tel:0357-3091167,E-mail:zangxiaojun123@yahoo.com.cn·26·山西冶金第29卷组为锅炉板、船板钢等,C组为石油管线钢调质钢根据最小二乘法原理,编制一元高次回归方等。程程序,将同一钢种、同一断面、不同拉速下的水天津钢管有限责任公司圆坯连铸机采用两套量输入到回归程序中,即可得到该钢种、该断面下(20号及30号)喷水表,比水量0.55L/kg~0.70的拉速串级自动配水参数。将这些参数输入到板L/kg,其中20号喷水表在足辊段喷水较强,30号较坯集散控制系统中,即可完成对二冷水的拉速串弱。例如16Mn、20Mn、40Mn等钢种采用20号喷水级配水控制。表,16Mn、20CrMo、40CrMo等钢种采用30号喷水以Q235钢种、断面为180mm×1250mm的铸表。坯为例,利用一元二次回归程序,对二冷水10路流量随着方坯连铸拉速的提高,对二冷提出了新的进行回归计算,得出其二冷水控制模型参数见表1。要求。近几年来的发展趋势主要是二冷喷水区长度