连铸二冷水系统工艺优化

合集下载

连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化策略

连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化策略

连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化策略连铸坯热装热送中的冷却水循环系统是钢铁生产过程中一个至关重要的环节。

它对连铸坯的质量和生产效率具有直接的影响。

为了提高连铸坯的质量和生产效率,我们需要优化冷却水循环系统的操作策略。

本文将探讨连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化的一些策略。

一、优化冷却水流量控制策略冷却水流量控制是冷却水循环系统中最基本的操作之一。

合理的冷却水流量控制可以保证连铸坯在冷却过程中获得足够的冷却效果,同时避免流量过大导致资源的浪费。

在优化冷却水流量控制策略时,我们可以考虑以下几个方面。

首先,根据连铸坯的尺寸和材料特性,确定合理的冷却水流量范围。

其次,通过监控连铸坯的温度变化和冷却水流量的实时数据,调整冷却水流量,保证连铸坯的冷却效果。

最后,结合连铸坯的生产进度和产能要求,灵活调整冷却水流量,合理分配资源,提高生产效率。

二、优化冷却水温度控制策略除了合理控制冷却水流量外,冷却水的温度也是影响连铸坯冷却效果的重要因素。

优化冷却水温度控制策略可以提高连铸坯的冷却质量,降低能耗。

在优化冷却水温度控制策略时,我们可以考虑以下几个方面。

首先,根据连铸坯的尺寸和材料特性,确定合理的冷却水温度范围。

其次,通过监控连铸坯的温度变化和冷却水温度的实时数据,调整冷却水温度,保证连铸坯的冷却效果。

最后,结合连铸坯的生产进度和产能要求,灵活调整冷却水温度,降低能耗,提高生产效率。

三、优化冷却水循环系统的管道布局冷却水循环系统的管道布局是影响冷却水流动和循环效果的关键因素之一。

合理的管道布局可以减小冷却水流阻力,提高冷却水的流动速度和循环效果。

在优化冷却水循环系统的管道布局时,我们可以考虑以下几个方面。

首先,合理规划冷却水循环系统的管道走向,避免死角和复杂的弯曲装置。

其次,选择合适的管道材料和直径,降低冷却水的流动阻力。

最后,定期清洗管道,确保冷却水的流通畅通,提高循环效果。

四、优化冷却水循环系统的水质管理冷却水循环系统的水质管理是确保冷却水质量稳定的重要措施。

连铸方坯二冷冷却的优化及改进

连铸方坯二冷冷却的优化及改进

连铸方坯二冷冷却的优化及改进发表时间:2020-11-27T07:52:34.796Z 来源:《防护工程》2020年23期作者:万占成[导读] 尤其是对内部质量提出了更高的标准,二次冷却问题受到越来越多的重视。

新疆伊犁钢铁有限责任公司炼钢厂新疆伊宁 835800摘要:本文介绍了新疆伊犁钢铁有限责任公司炼钢厂小方坯连铸优化二次冷却制度过程,并根据实践结果对二冷配水量控制等方面进行了分析,并对二次冷却配水参数进行了优化以及调整,使铸坯质量得到明显提高。

关键词:二次冷却的重要性;存在问题;优化过程1.前言连铸机的二次冷却系统起着对铸坯进行连续冷却,使其逐渐完全凝固的作用。

在连铸生产中,二次冷却系统对铸坯的表面质量、坯壳厚度均匀形成、矫直效果等都有至关重要的影响,因此连铸二冷技术对连铸生产过程顺行、产品质量和生产效率均有重要影响。

随着连铸技术的高速发展,以及市场对铸坯质量要求的不断提高,尤其是对内部质量提出了更高的标准,二次冷却问题受到越来越多的重视。

2存在问题在生产过程中,由于二次冷却制度不当,出现的铸坯缺陷有:1在二冷区各段之间冷却不均匀,铸坯表面温度呈现周期性的回升。

回温引起坯壳膨胀,当施加到凝固前沿的张应力超过钢的高温允许强度和临界应变时,铸坯表面和中心之间就会出现中间裂纹,从而导致铸坯出现内部质量问题。

2二冷区铸坯四个面的非对称性冷却,造成某两个面比另外两个面冷却得更快,铸坯收缩时在冷面产生沿对角线的压力,加重铸坯扭转,产生菱变,从而导致铸坯脱方加剧,制约了连铸的产量及钢坯质量。

3二次冷却太弱,铸坯表面温度过高,钢的高温强度较低,钢水在静压力作用下,凝固壳就会发生蠕变而产生鼓肚。

3原因分析及解决措施3.1二冷配水原则连铸机的生产率与铸坯质量在很大程度上取决于二次冷却。

为保证铸坯质量和产量,基于这两个方面的考虑,二次冷却都应遵循以下几个原则[1]:1上强下弱。

铸坯出结晶器后,在二冷上段坯壳薄、热阻小、坯壳收缩产生的应力亦小,这些条件有利于强冷以增加坯壳厚度,减少漏钢事故。

大方坯连铸二次冷却工艺研究

大方坯连铸二次冷却工艺研究

大方坯连铸二次冷却工艺研究大方坯连铸二次冷却工艺是目前应用最广泛的钢铁生产工艺,其产品特性及使用性能质量优秀,被广泛应用于精贵件、机械件、工程机械件及汽车部件等领域。

近年来,连铸二次冷却工艺在性能提升、成本降低、资源有效利用等方面取得了显著的进步,使得这项技术在汽车、建筑、机械等重要领域有效改善大型钢铁厂的运行效率及产品品质。

本文就大方坯连铸二次冷却工艺的研究进行了综述,主要包括其现有状况、改进措施及发展趋势等方面的研究。

一、大方坯连铸二次冷却工艺的现状1、大方坯连铸二次冷却工艺的应用:大方坯连铸二次冷却工艺的应用不仅局限于传统的汽车、建筑及机械用钢,而且在航天、军工及精密件等领域也可以发挥重要作用。

目前,大方坯连铸二次冷却工艺已上升为钢铁企业主要的冷轧原料生产技术,取得了较好的生产效果。

2、今日的大方坯连铸二次冷却工艺:今日的大方坯连铸二次冷却工艺已被广泛应用于汽车及工程机械零件的生产,并能够满足客户不断提高的产品性能要求。

同时,连铸二次冷却技术非常适用于钢铁行业的大型钢铁厂,极大地提高了钢铁厂的生产率和节能效果,能够有效降低成本并确保产品质量。

二、大方坯连铸二次冷却工艺的改进措施1、控制钢水温度:大方坯连铸二次冷却工艺的重要性在于准确控制钢水温度。

因为钢水温度对产品质量有着至关重要的影响,所以工厂应搭设舱内钢水温度变化检测装置,实现钢水温度自动调节。

2、优化模具设计:模具的设计也是决定大方坯连铸二次冷却工艺的性能及质量的重要因素。

模具应尽量采用新型材料,而且应有良好的导热效果,以降低对凝固速度及冷却过程的影响,使连铸二次冷却过程能够有效进行。

三、大方坯连铸二次冷却工艺的发展趋势1、继续提升工艺性能:在未来的发展中,大方坯连铸二次冷却工艺将继续提升生产效率和节能效果,同时不断改进钢水温度控制及模具设计,以便满足连铸二次冷却对产品性能的要求。

2、发展更新型的技术:连铸二次冷却技术正在不断发展,将应用到机械件、精密件及军事工业领域,以满足不断提升的客户要求。

连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化方案

连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化方案

连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化方案在连铸工艺中,冷却水循环系统扮演着关键的角色。

它通过对连铸坯进行冷却,有效控制坯料温度,确保铸造质量和生产效率。

本文将针对连铸坯热装热送中的冷却水循环系统提出优化方案。

一、现状问题分析在连铸坯热装热送过程中,冷却水循环系统存在一些问题。

首先,水循环系统的流量调节不够灵活,无法根据连铸坯的不同要求进行精确调整。

其次,由于冷却水中存在悬浮物和杂质,会导致管道堵塞、水泵损坏等问题。

此外,冷却水的温度也需要在一定的范围内进行控制,以保证连铸坯的质量。

二、优化方案为解决上述问题,可以采取以下优化方案:1. 系统流量调节优化引入智能流量控制器,通过传感器感知连铸坯的温度和速度等参数,精确调节冷却水的流量。

根据不同的铸造要求,自动调整水的流速,以实现坯体的均匀冷却。

同时,结合先进的调节算法,动态跟踪坯体温度变化,及时调整水温和流量,以确保铸造质量。

2. 悬浮物过滤处理在系统的进水口设置合适的过滤装置,及时去除冷却水中的悬浮物和杂质。

可以采用微孔滤网等过滤器,有效阻止固体颗粒进入系统,减少管道堵塞和水泵损坏的风险。

此外,定期对过滤器进行清洗和更换,保证其正常工作。

3. 温度控制手段改进运用先进的温度控制技术,通过空气冷却和冷却剂循环等方式,确保冷却水的温度在一定的范围内稳定控制。

可以采用温度传感器实时监测水温,通过PID控制算法进行精确调节。

同时,根据连铸坯的特点和要求,合理设定温度范围,以保证坯体的冷却效果。

4. 系统检修与维护加强冷却水循环系统的检修与维护,定期对设备进行巡检和保养,及时发现和处理问题。

定期清洗水泵、管道和冷却器,确保系统的正常运行。

此外,需要制定完善的操作规程,培训操作人员,提高其对系统的了解和应急处理能力。

三、效果与可行性分析通过以上优化方案的实施,可以取得以下效果:1. 提高冷却水循环系统的灵活性,根据连铸坯的不同要求进行精确调节,提高生产效率和产品质量。

小方坯连铸二冷配水优化

小方坯连铸二冷配水优化

二 冷 区 :
铸 坯 的温度 场 ,从 而确定 铸坯 在 二 冷各 段 出 口处 铸
g=h(Tb—Tw)
(5) 坯 的表 面 温 度 ,并 与 铸 坯 目标 温 度 比较 ,确 定 二 冷
空冷 区 :
各 段 水 量 。
g=£c『[(死 +273) 一( +273) ]
(6) 1.3.2 边界 条件 和物 理参 数 的确 定
一 一 ^ 娶:一 ^ 娶:q
(3j ) 射 系数 ,1ra为环 境 温度 ,T0为 中间包钢 水 温度 。
首 先把 偏 微 分 方 程 (1)转 换 为差 分 方 程 ,计 算
其 中 ,结 晶器 :
过程 中带 人初 始条 件公 式 (2)及 在不 同 的计 算 阶段
q=A —
(4) 带入不 同的边 界条 件 公 式 (4)、(5)、(6),可 计 算 出
以 3个 钢 种 (60Si2Mn、35CrMo、20CrMnTi)铸 坯 在二 冷 各段 各类 试验 参数 为 指导进 行优 化 。
首 先确定 各 断 面 、各 钢种 铸坯 在 二 冷段 末 端 的
表 面温 度 ,作 为 二 冷 水 量 控 制 的 目标 温 度 ;利 用 热
传导数学方程 ,通过理论计算可 以确定二冷区各段
所需要的二冷水量 ,其公式如下 :
pC a T

( a T)+昌( O T)
初 始 条件 :
(1)
2018年 8月 第三期
小方坯 连铸 二 冷配 水优 化
l5
T = To
(2) 数 ,h为二冷喷嘴传热系数 ,Tb为铸坯表面温度 ,TW
边界 条 件 :

演讲作业-方坯连铸二冷配水优化

演讲作业-方坯连铸二冷配水优化
(1).
2.连铸机主要参数
3.二冷配水方法
3.1 连铸二冷冶金准则
(1) 在浇钢过程中铸坯质量主要受坯壳凝固传热的影响。为了得到合 格的铸坯质量,除了要保证设备应经常处于良好的工作状态以及合格的 钢水外,还应确保铸坯在冷却、凝固过程中满足如下冶金准则: 对铸坯表面温度回升的限制:铸坯表面温度回升会导致在铸坯凝 固前沿产生热应力,当温度回升超过一定限度时,热应力会在铸坯凝固 前沿区域沿柱状晶生长方向从里向外沿晶粒边界撕开凝固前沿,导致铸 坯产生内部裂纹。经验表明如果铸坯表面温度回升大于100℃,铸坯容易 产生内部裂纹。
2015年5月16日
目录
1
2 3
4 4
前言
主要参数
二冷配水优化方法 目标温度的确定 效果验证
5
1. 前言
首先通过现场测量确定所定钢种铸坯在矫直点处表面温度,再 确定二冷各段出口处的表面目标温度,用二维热传导方程理论计算铸坯表 面温度,把计算得到ห้องสมุดไป่ตู้温度与确定的目标温度进行比较,达到合理控制二 冷各段水量,以保证铸坯表面温度沿着确定的目标温度均匀缓慢下降。 (2). 根据确定的铸坯拉速范围、中包钢水过热度范围,用上述原则 首先离线计算出不同拉速、不同中包钢水过热度的二冷各段水量,再用回 归方法回归出二冷各段水量与拉速、中包钢水温度的计算公式, 即:Q=aV2+bV+c+dT (Q:二冷各段水量,V:拉速,T:中包钢水温度, a、b、c、d系数)。把计算公式写入PLC内存中,在连铸生产过程中用 PLC根据铸坯的拉速、中包钢水温度计算出二冷各段水量并实施控制。
4.目标温度的确定
4.1铸坯高温塑性曲线
4.目标温度的确定
4.2铸坯表面温度控制模式

连铸钢坯二次冷却制度的优化研究

连铸钢坯二次冷却制度的优化研究

连铸钢坯二次冷却制度的优化研究(河北唐银钢铁有限公司,河北唐山064000)在国民经济发展中,钢铁生产处于重要地位,是重要的支柱产业,对国民经济的健康发展有着重大的影响。

连铸是钢铁工业的核心生产环节,对对于提高钢铁生产效率和质量都有直接的影响,长期以来一直是钢铁工业的热门研究内容。

在钢铁生产中二次冷却制度对于连铸的质量有着重要影响。

在实际的连铸生产中,很多企业都存在着二次冷却不规范问题,影响了连铸钢坯的质量。

本文从二次冷却制度的特点和常见问题进行论述,提出了几点优化建议。

标签:连铸钢坯;二次冷却;优化连铸钢坯的质量决定因素包括众多方面,主要衡量标准是表面质量和内部质量。

连铸钢坯的完成,需要经过能量的释放和热量的传递,从液态钢变为固态钢。

这一过程,对冶炼工艺和设备都有极高的要求。

在控制好冶炼工艺和设备后,最为重要过程就是二次冷却了。

能否生产出合格的连铸钢坯,全部由二次冷却过程决定。

因此,二次冷却制度极为重要。

1 连铸二次冷却的作用和特点连铸钢坯的生产过程,主要是通过对流传热和传导、辐射等方式,使钢水中的热能释放出去,转为固态钢坯。

释放的热量主要是显热、潜热、过热这三部分的能量。

过热是从液态钢水的浇铸温度TC到液相温度T1时,所释放出来的热量。

而潜热则是从液相温度T1到固线温度Ts时送释放的热量。

显热是从固相温度Ts到普通的环境温度T0这一冷却过程释放的热量。

2 连铸钢坯质量与二次冷却的紧密关系二次冷却对连铸钢坯的质量有着重要影响。

连铸钢坯的生产过程中,影响其质量的因素主要包括了钢水温度、拉速、铸坯断面以及结晶器和钢种等。

在操作工艺和铸机设备条件固定的情况下,所有影响钢坯质量的因素中,只有二次冷却这一因素可以人为控制。

如果二次冷却弱冷时,会降低铸坯的凝固速度,虽然生产率有所下降,但可以在高温下生产钢坯,有利保证钢坯的质量。

当二次冷却遇到强冷时,可以加快铸坯的凝固速度和拉速,让铸机保持较高的生存率,但容易产生各种裂纹,使铸坯存在缺陷。

船板钢CCSA板坯连铸二冷系统优化

船板钢CCSA板坯连铸二冷系统优化

。 目 前, 大多 数 研究
。针对某厂生产船板钢 CCSA 板坯 角 部 横 裂
较 为 严 重 的 问题 , 通过 高 来自 力 学性 能 测试 和 铸坯 表
作者简介: 董进明( 1960 - ) , 男, 汉族, 河北保定人, 博士研究生, 主要从事转炉提钒及板坯连铸二冷系统优化方面的研究。
· 79·
的网格。计算过 程 中, 铸坯 以切 片 的 形 式 从结 晶 器 弯月面以拉坯速度向下运动, 经过不同冷却区时, 在 铸坯的外表面施加不同 的 边 界条件载 荷, 从而 模拟 得到整个铸坯的凝固传热状况。 3. 3 热物性参数 1 ) 密度: 钢 凝 固 过 程 中 不同 状态 下 的 密 度值
不同,其密度与钢种、温度、相变有关,但变化不 [8 ] 3 3 大,本文取 ρ s = 7 600 kg / m ; ρ l = 7 200 kg / m ; ρ sl = 7 400 kg / m3 。 2 ) 导热系数: 在 固 相 区 一 般 视 为 常 数, 取 λs = 29. 7 W / ( m ·℃ ) ; 液 相 区 的 等 效 导 热系数 为 固 相 区的 4 ~ 7 倍, 本 文 取 值 为 5 ; 两 相 区 的 导 热系数 为 λ sl = ( λ s + λ l ) /2 。 3 ) 比热容: 钢的 比热 容随 温度 升 高 而 增 大, 但 , 高温下比热容变化不大 故可将比热作为常数处理; 本文 确 定 CCSA 钢 液 相 区 的 比 热 为 0. 76 kJ / ( kg ·℃ ) , 固相区的比热为 0. 652 kJ / ( kg·℃ ) 。 4 ) 凝固潜热: 铸坯凝固过程是一个 非 线 性 的 瞬 态热分析, 需要考虑潜热, 本文 取 CCSA 钢的 凝 固 潜

连铸二次冷却工艺的优化

连铸二次冷却工艺的优化

R9m方坯连铸二次冷却工艺的优化发布时间:2006年12月7日1 前言山东石横特钢集团有限公司(简称石横特钢)现有R9m四机四流连铸机1台,浇注钢种有:碳素结构钢、合金结构钢、高碳钢、焊条钢等,生产150mm×150mm方坯供高速线材车间,其质量要求严格。

而方坯连铸二次冷却与铸坯质量有密切关系,在生产优钢过程中,由于二次冷却制度不当,出现一些铸坯缺陷:(1)内部裂纹,在二冷区,如果各段冷却不均匀,部分回温太大,或冷却强度大,都会导致内部裂纹。

(2)铸坯菱变(脱方),二冷区铸坯四个面的非对称性冷却,造成某两个面比另外两个面冷却得更快,在冷面产生沿对角线的应力,加重铸坯扭转,产生菱变。

(3)铸坯鼓肚,如二次冷却太弱,铸坯表面温度过高,钢的高温强度较低,在钢水静压力作用下,凝固壳就会发生蠕变而产生鼓肚。

(4)表面裂纹,由于二冷不当,矫直时铸坯表面温度低于900℃,刚好位于“脆性区”,再有AlN、Nb(CN)等质点存在,容易在振痕波谷处产生表面裂纹。

2 二次冷却工艺优化2.1 连铸坯配水基本原则铸坯出结晶器后,随二冷水喷向铸坯,凝固壳厚度加厚,其依据规律为:δ = K(τ)1/2 (1)式中δ——铸坯厚度;K——凝固系数;τ——凝固时间。

由式(1)可知:铸坯厚度δ是随凝固时间τ的平方根而增加,凝固壳厚度达到一定时,坯壳传热成为坯壳增长的限制环节,坯壳厚度越大,传热阻力增加,温差也越大。

因而冷却水量应随铸坯厚度δ的增加而降低,即二冷水量Q与铸坯厚度δ成反比。

所以不同位置的水量Q与(τ)-1/2成正比。

而τ ∝s/v(s为结晶器液面到二冷区某一点的长度,v为拉速),所以:Q ∝(s/v)-1/2 (2)当拉速v一定时,二冷水量Q与结晶器液面到二冷区某一点的长度s的平方根成反比,由此得到结论:二冷配水冷却水量沿铸坯方向从上到下应是逐渐减少的。

2.2 不同钢种二冷水的设定对于不同钢种,因其冷却特性不同,其二冷配水制度应该不同。

连铸结晶器及二冷室冷却水系统优化

连铸结晶器及二冷室冷却水系统优化
2 0 1 4 年2 月 第 一 期
冶全
1 7
连铸 结 晶器 及 二 冷 室 冷 却 水 系统 优 化
李叶军 徐 忠 良
( 杭 州钢铁 集 团公 司转 炉炼钢 厂 杭 州 3 1 0 0 2 2 ) 摘 要 : 为减 少结 晶 器冷却 软水 的 消耗量 , 降低 结 晶 器冷 却 水的硬 度 、 钙 离子 、 碱度、 氯 离子含 量 , 降低 连铸
实 现一 台水泵 供一 台 连铸机 , 结 晶器冷 却 水 实行 开 路循 环 , 实行 两 开一 备 , 三 台泵 前 后 通 过 公 用 管道
坯连铸机( 以下简称 : 连铸机), 1 号连铸机 四机四 流, R 6 m, 于2 0 0 0年 6月投 产 , 产能 6 2万 t h

冶金
2 0 1 4 年2 月 第 一 期
2 号水处理结结 晶器冷却水共用 四台冷 却 塔冷 却流 量为 5 0 0 m 3 / h 。
1 . 2 连铸 水 系统水 质参 数
正常时某 日( 7 月份) 水质参数数据见表 1 。
连铸 结 晶器 和二 次 喷淋 冷 却 水 系 统 设 备 运 行 表 1 连铸 冷却 水水 质参 数
为了改善连铸机结 晶器 、 二 冷室冷却水水质 , 减少 软 水 用 量 , 确 保 连 铸 机 的设 备 正 常运 行 , 改 善 铸坯冷却效果及提高铸坯质量 , 为连铸机二冷水 冷 却今后采用气雾冷却创造条件 , 同时提高冷却水循 环利用 率 , 减少污水排放 , 节 约 成 本 。公 司决 定 对 连铸水处理结晶器冷却水系统和二冷室冷却水 系 统进 行 改造 。水 质条件 的改 善 , 可 以明 显 的改 善 连
铸机 铸 坯 质 量 , 降低 废 品率 , 改善 现 有 管 网 的工 作 状况 , 延 长设 备 的使用 寿命 。

小方坯连铸机二冷系统的优化

小方坯连铸机二冷系统的优化

小方坯连铸机二冷系统的优化张怀宾张学田郭广文石立光(安阳钢铁股份有限公司摘要介绍了安钢第二炼钢厂小方坯工艺概况和铸坯内部裂纹问题,根据凝固传热计算指导二冷系统优化,改善了铸坯内部质量,取得了明显效果。

关键词方坯二冷优化OPTIM IZATION OF SECONDARY COOLING S Y S TE M ON S MALL BILLET CC MZhang hua i b i n Zhang X ueti an Guo G uangw en Sh i li guang(A nyang Iron &Stee l Stock Co .,L tdAB STRACT T his paper i ntroduces process actuality and crack i n casti ng o f billet at N o .2stee l m aki ng p l ant o f A nyang stee ,l accordi ng t o the so li dificati on and heat transfe r co m puti on and superv i se opti m iza tion fo r secondary coo li ng syste m,i m prove the i nside qua lity o f casting ,the eff ec ts have been arch ieved .K EY WORDS s m all b ill e t secondary coo li ng opti m izati on0 前言安阳钢铁股份有限公司第二炼钢厂2#方坯连铸机主要生产断面120mm 120mm 的Q235和HRB335连铸坯。

其中Q235B 铸坯内部中间裂纹2~4级,中心裂纹1~3级,严重时铸坯锯开酸洗前即可看见内部裂纹,严重影响着连铸坯质量。

连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化

连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化

连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化连铸是钢铁生产过程中重要的工艺环节,而冷却水循环系统在连铸坯热装热送中起到了至关重要的作用。

为了优化该系统的性能,提高连铸坯质量和生产效率,以下是对连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化的详细分析。

一、系统概述连铸坯热装热送中的冷却水循环系统由循环水泵、冷却器、冷却水管道、水箱等组成。

其主要功能是将高温的连铸坯冷却成一定温度以便顺利进行后续工序。

二、优化目标1. 提高冷却水的循环效率,减少水的消耗。

2. 控制冷却水的温度稳定性,以确保连铸坯冷却效果。

3. 降低系统运行的能耗,减少生产成本。

三、优化措施1. 水泵系统优化a. 选择高效节能的循环水泵,提高水泵的效率,降低能耗。

b. 采用变频控制技术,根据实际冷却需求调整水泵的运行速度,减少能耗。

2. 冷却器优化a. 选用大面积高效的冷却器,增大冷却面积,提高冷却效果。

b. 定期清洗冷却器,防止堵塞,保证冷却器的正常工作。

3. 冷却水管道优化a. 采用优质材料制作冷却水管道,减少泄漏,提高系统的运行稳定性。

b. 对冷却水管道进行维护和检修,确保水流畅通,减少阻力。

4. 水箱优化a. 设计合理的水箱容积,以满足系统的冷却需求,避免水位过高或过低。

b. 定期清洗水箱,清除杂质,保证水质的清洁和流通性。

5. 温控系统优化a. 安装合适的温度传感器,及时监测冷却水的温度。

b. 配置PID控制系统,根据实时温度数据对冷却水的供水和回水进行调节,保持稳定的温度,提高冷却效果。

四、优化效果通过以上优化措施的实施,连铸坯热装热送中的冷却水循环系统可以达到如下效果:1. 提高冷却水的循环效率,减少水的消耗,降低生产成本。

2. 控制冷却水的温度稳定性,确保连铸坯冷却效果,提高产品质量。

3. 降低系统运行的能耗,减少能源消耗,减轻环境负担。

总结:通过对连铸坯热装热送中的冷却水循环系统进行优化,我们可以有效提高连铸坯的质量和生产效率。

在实施优化措施的同时,需要注意系统的运行状态,并进行定期的维护和检修,以确保系统的正常运行。

连铸二次冷却技术

连铸二次冷却技术

连铸二次冷却技术连铸二次冷却技术是一种用于钢铁生产中的关键技术,它可以显著提高钢坯的质量和生产效率。

本文将从其原理、应用、优势以及未来的发展方向等方面对连铸二次冷却技术进行详细介绍。

我们来了解一下连铸二次冷却技术的基本原理。

连铸二次冷却技术是指在连铸过程中,通过在钢坯表面进行二次冷却,以加快钢坯的冷却速度和降低温度梯度。

这种技术通常通过在连铸机的出铸口处设置冷却装置,将冷却水喷洒在钢坯表面,形成薄冰层,从而实现钢坯的二次冷却。

连铸二次冷却技术在钢铁生产中具有广泛的应用。

首先,它可以显著提高钢坯的质量。

通过二次冷却,可以减少钢坯表面的氧化层和夹杂物,提高钢坯的表面质量和内部结构。

同时,二次冷却还可以使钢坯的温度均匀分布,减小温度梯度,避免内部应力和裂纹的产生,提高钢坯的整体质量。

连铸二次冷却技术还可以提高钢铁生产的效率。

传统的连铸技术中,钢坯在冷却过程中需要经历较长的时间,导致生产周期延长。

而采用连铸二次冷却技术后,钢坯的冷却速度得到了显著提高,可以缩短冷却时间,增加生产效率。

此外,连铸二次冷却技术还可以减少连铸过程中的能耗,降低生产成本。

连铸二次冷却技术相比传统的连铸技术具有诸多优势。

首先,它可以提高钢坯的质量和表面光洁度,减少表面缺陷的产生。

其次,连铸二次冷却技术可以显著减少内部应力和裂纹的产生,提高钢坯的整体性能。

此外,连铸二次冷却技术还可以减少钢坯的变形和收缩,提高产品的准确度和一致性。

因此,连铸二次冷却技术在钢铁生产中具有广阔的应用前景。

然而,目前连铸二次冷却技术还存在一些挑战和亟待解决的问题。

首先,连铸二次冷却技术需要大量的冷却水资源,对水资源的需求较大。

其次,连铸二次冷却技术对冷却设备的要求较高,需要保证设备的稳定性和可靠性。

此外,连铸二次冷却技术在实际应用中还需要解决一些工艺问题,如冷却水的喷洒方式和参数的选择等。

为了进一步发展连铸二次冷却技术,我们可以从以下几个方面进行努力。

首先,可以研究新型的冷却介质和冷却方式,以减少对冷却水的需求。

炼轧厂连铸机二次冷却系统改进及优化

炼轧厂连铸机二次冷却系统改进及优化
表 1连 铸 机 主 要参 数
名 称
单位
主 要 参数
弧 形 两点 渐 进矫 直 方坯 连 铸机
机 型
水流 量 比 例改 变 量 如 表 3( O段 、I 段、 Ⅱ段 为 单 独 阀 门, Ⅲ段 和 Ⅳ段 为
连 铸 机流 数
流 机 段 ) 。 ( 1 ) 二冷 水 0段 流 量 比例 : 阀 门开 度 由原 来 6 0 %改为 5 O %. ( 2 ) 二冷 水 I 段 流 量 比例 : 阀 门开 度 由原 来 的 2 4 %改为 3 0 %; ( 3 ) 二 冷 水 Ⅱ段流 量 比例 : 阀 门开 度 由原 来 的 1 8 %改 为 3 0 %; ( 4 ) 二 冷 水 Ⅲ 段流 量 比例 : 阀 门开 度 原 来 的 1 8 %改 为 2 8 %。 3 . 2 . 2调 整 修 正 系 数 K值 , 提 高压 缩 空 气 工 作 压 力 为 加 大 二 冷 水 的汽 雾 水 量 , 提 高 二 冷 区 域 的冷 却效 果 , 通过 P L C 控 制 程序修 改, 将 修 正 系数 K值 由原 来 的 1 . 0调 整 到 1 . 3 , 将 每 流 压 缩 空 气 压 力
嘴间距 1 2 5 mm, 喷嘴喷孔直径 8 mm, I、 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ段 气 雾 冷 却 ,I段 喷 嘴 间 距 1 5 0 mm, 喷嘴 喷孔直 径 1 . 3 5 mm, Ⅱ段 喷 嘴 间距 3 3 0 mm, 喷 嘴 喷 孔 直 径 1 . 3 5 mm, Ⅲ 段 喷 嘴 间 距 3 5 0 mm, 喷 嘴 喷 孔 直 径 1 . 1 0 mm, Ⅳ 段 喷 嘴 间 距
坯, 通 过 多 年 优 化 及 生 产 断面 1 8 0 mm2改 造 后 , 拉速平 均为 2 . 3 - 2 . 5 m/ mi n ,

连铸二冷水系统的优化与改进

连铸二冷水系统的优化与改进

主要 由于设备间接冷却水不能形成有效循环大 量泄 露 , 进 入浊 环二 冷水 的循环 系统 , 导致 二冷水 大
系统共有喷头 2 0 0 0 多个 , 系统用水 由能源中心的钢 轧泵站供给。 水系统的处理设备包括给水泵 、 自清洗 过滤器 、 旋流井 、 稀土磁盘、 平流池 、 多介质过滤器 、
c a s t i n g s e c o n d a r y c o o l i n g w a t e r s y s t e m o f H a n b a o C o .T h e p l u g in g g c a u s e s w e r e a n a l y z e d .
e f e c t s a n d me t t h e n e e d s o f t h e s t e e l p r o d u c t i o n .
【 K e y w o r d s ] c o n t i n u o u s c a s t e r ; n o z z l e ; s e c o n d a r y c o o l i n g w a t e r q u a l i t y
Op t i mi z a t i o n a n d Re c o n s t r u c t i o n o f Co n t i n u o u s Ca s t i n g S e c o n d a r y Co o l i n g Wa t e r
S HI F e n g - h u a ,L I U Wa n ,C HE N Xi a o - q 洗过滤器及管道滤网的堵塞 ,系统循环率降 低, 连铸机喷嘴堵塞 , 管道腐蚀 等现象 , 严重影响炼 钢的正常生产 , 通过对该系统工艺优化 、 技术改进使

【doc】矩形坯连铸机二冷系统的优化

【doc】矩形坯连铸机二冷系统的优化

矩形坯连铸机二冷系统的优化2O(O年6月第l3卷第3期河南冶金HENANMETAIJIJRGYJun.2O(OV01.13No.3矩形坯连铸机二冷系统的优化张怀宾史学玉岳峰(安阳钢铁股份有限公司)摘要通过对矩形坯连铸机二冷系统的优化,并根据凝固传热模型开发了二冷自动控制的配水模型应用于生产,实践中改善了铸坯的质量,获得较好的效果.关键词矩形坯连铸机二冷系统配水模型0lPT田I:【’IoN0lFs]BCONDARYC00GSYST0INBLo0M00N1田ICIIJSCAS¨GMCHDEHuaibinShiXueyuYueFeng(AnyangIron&SteelCo.,Ltd) ABSTRACTByoptimizationofsecondarycoolingsystemonbloomcontinuouscastingmachine,developmodelofdyna~econ—m)lonsecondarycoohngwaterbythesolidificationandhemtl~lnsfermodel,an dapplyinindustrialproduction,strandqu~tyis improvedinindustrialproduction,gainfineeffects. KEYWORDSbloomcontinuouscasting.mehinesecondarycooIirsystemseco ndarycoolingwatermodel0前言连铸机二冷区的冷却水量,水量分布,喷嘴种类对铸机的生产率和铸坯质量有重要的影响.安钢矩形坯由原板坯改造而成的,1998年11月开始生产,投产以来由于铸坯的表面凹陷和内部的裂纹严重影响了5矩形坯连铸机的正常生产,成为制约管坯钢和阴极芯钢生产的主要问题之一.为提高铸坯的产量,改善铸坯质量,对二冷系统进行优化和改造.1铸机特点1.1工艺参数安钢5矩形坯连铸机的主要工艺参数见表1.1.2铸机生产的钢种生产的主要钢种和成分见表2.其温度制度为,转炉出钢温度1670~2~1690~C,吹氩后的大包钢液温度1600%~1620℃,大包到站温度1580~2~1600%,中间包的钢液温度控制为1530~2~1560~2.表15连铸机的工艺参数2凝固传热模型忽略铸坯在拉坯方向的传热,可建立非稳态导热方程:pc=未(~K)+未(K(?)+K(1式中:r密度,kg,m3(取坯壳密度p=7200kg/m2;液芯密度p=6900kg/m2);K——导热系数,w/m?K(取坯壳导热系数K=21.3+7.32×10?TW/(m?k),未凝固采用有效导热系数K来修整);C——热容,J/kg?℃(取热容的变化为C=694.2+1I.5×10~?TJ/(kg?k),两相区采用有效热容K修整);卜温度,℃.边界条件的确定如下:I)结晶器内的传热联系人:张怀宾,副厂长,高级工程师,河南.I~(455o04),安阳钢铁股份有限公司第二炼钢厂;收稿日期:20o4一l1—182005年第3期河南冶金?35?q=2680一b√t式中:r热流,kJ,rn2?S.卜_-铸坯在结晶器内停留时间,s.2)喷淋区的传热q=h(t一tw)式中:t——铸坯表面温度,℃.tw——冷却水的温度,℃.h——传热系数,w/rn2?℃.水喷嘴h=0.42wo汽水喷嘴h=116+l0.44巧式中:r水流密度l/m2?min.3)辐射区传热q=EO”[(to+273)一(t+273)](6)式中:r辐射热流,w,rn2;£——铸坯黑度系数,取0.83;斯蒂芬常数,取5.67×10~,w/rn2?K4ts——铸坯表面温度,℃t——环境温度,℃3二冷控制模型的建立铸坯从结晶器到喷淋段,在从喷淋段到辐射冷却段,必须合理地实现喷水段的热排出以便使铸坯表面温度有一个平滑的转变,同时二冷控制的冶金准则(见表3).由于本铸机的冶金长度较短,必须采用带液芯表3冶金冷却准则及目标值矫直,为尽可能提高铸坯冷却速度,采用中等冷却制度,1~0-----冷区铸坯温度维持一定的水平,铸坯出二冷区后铸坯坯壳温度回升,使矫直点的温度在900~C~ll00~C之间.根据凝固传热模型,采用有限差分法求解,模拟计算各钢种的连铸传热过程,根据计算结果, 使用曲线回归方法得出最佳水量与拉速的关系式:足辊q=5.52v2—0.49V+2.48一段q=1.76V2—0.35V+3.92二段q=2.75V2—0.24V+1.24三段q=2.31V2—0.18V+1.04式中:r二冷水量,rn3/h;一拉速,m/min.采用此配水模型,对20管坯钢,在中间包钢液温度为1549oC,拉速1.2m/rain的工况条件下,经计算铸坯的表面温度如图1所示,铸坯的坯壳厚度如图2所示,对冷却强度回归,其公式为:e=28.667(7)式中:r坯壳厚度,mm;r_-时间,S.4二冷区的分段和喷嘴选型结合凝固传热模型的分析,确定足辊和一,二,p箸臣结晶嚣液面臣离/0图1铸坯表面温度曲线图2凝固坯壳厚度的曲线图三段的比例为1:1.7:2.2:3.2,其中足辊段采用水喷嘴,喷嘴类型为HH9和HH7,一,二,三段分别采用气水喷嘴,其型号分别选用HVZ3.2—75QZ2,HPZ1.9 —75QZ2和HPZ1.9—75QZ2,各段喷嘴为等距布置,水量在外弧,内弧和侧弧的分配比为1:0.6:0.6,内外弧和侧弧距离铸坯表面的距离为230mm,160ram. 5二冷控制模型的效果采用双色红外线测温仪测量此水表在铸坯拉速为1.20m/min时的实际平均表面温度见表4,各段间的实际温降见表5.表4铸坯实际和计算的铸坯表面温度位置平均温度/℃计算温度/℃实际和计算相对误差/% 位置二冷二段二冷三段二冷拉矫段实际温度变化率1.8O.09O.09从表4,表5和图1可以看出,采用此配水模型铸坯的实际表面温度区间(下转第50页) ,,,,,,,,@河南冶金2O05年第3期层,构成双层滤料滤池(如图4所示).实际证明,双层滤料含污能力较单层滤料约高一倍以上.单层与双层滤料含污能力对比如图5所示.图4双层滤料滤池————截污量/g/cm单层滤,T-y}石{英//双色滤料妥砂{f砂,图5单层滤料和双层滤料截污量比较滤池的反冲洗水及浮渣含有大量的水,直接排放掉,一方面恶化公司外排水质量,另一方面也是不经济的.因此在滤池边设一渣池,对浮渣经过简单过滤后,水流入热水池进行再处理.在泵站出口设电子除垢仪,减少管道结垢造成水流不畅(但此方法会使循环水中含盐过高).经过新建循环水处理站,出水水质除生物指标没有测量外,水质指标可以满足大多数设备冷却用水.水中铜离子因水的碱性环境,也基本处理掉.循环水各监测点水质指标见表2.表2新循环水站水质指标3管网改造生产用水经过新循环水站处理,水质达标,减少了排水超标支出,但是公司新水用量并未减少,大量处理水的排放是不经济的.因此启动循环水管网改造工程,加大水的重复利用率,才是循环水治理的最终目的.管棒厂,铝镁厂管网改造条件比较成熟,仅需在进水总口设自来水一循环水联通即可.熔铸厂,板带厂在公司经4路上敷设管路,与大循环水管路连接.管网改造后能节约新水量10~15万吨/月.4改进及应用效果1)使用隔油,气浮滤池法处理复杂工业废水效果很好,处理后的水质完全达到国家排放标准,部分监测指标与生活饮用水指标持平,处理后的水质能满足公司大部分设备对冷却水质的要求.2)水处理过程的良性循环解决了排水问题,每年减少400万II】3的排污量,使洛铜所有的工业废水实现了达标排放的目的,减少了对地下水源及地表排水河道污染,解决了几十年来外排废水超标的问题.3)循环水质改善后,大量设备由新水改用循环水,提高了水的复用率(95%以上),节约了水资源,洛铜用新水由原来的6o~70万吨/月,降低至30~40万吨/月,每年直接节约水量400万吨.5结语节水改造后,减少400万II】3排污量,使我厂所有的工业废水实现了达标排放的目的,具有较好的经济效益和社会效益,同时提高了水的复用率,节约了水资源.由于将各生产分厂的用后水引回处理站进行处理后循环使用,使循环水的补充水源源不断,减少了补充新鲜水量,而大部分原用生产水的直接,间接冷却水的地方,经工艺论证后改用循环水.在新改循环水管网并网后,用新鲜水明显下降.循环水改造取得了节水与减少排污的双重效果.6参考文献[1]华东建筑设计院主编.给水排水设计手册.北京:中国建筑工业出版社.1988.1820,310349,35l352.(上接第35页)控制在1000℃~11O0℃之间,各段的温度变化率小于2℃,s,矫直温度大于900~C,满足冶金原则的要求.实际和计算的相对误差小于5%,满足实际生产的精度要求.通过优化工艺,矩形坯轧制~”/5mm,l0Ⅱ蚰的圆管坯一次低倍合格率由2003年1~3月份的55.0%左右提高至4~5月份的73.0%.6结论1)通过凝固传热模型,根据现场条件可以经济的得到较优的配水控制模型,其模型在生产中应用获得较好的二次冷却效果,可以提高铸坯的质量.2)通过二冷系统和配水模型的优化,大幅度提高了铸坯的内部质量,使管坯钢的一次低倍合格率由55.0%左右提高至73.0%.7参考文献[1]蔡开科,程士富.连续铸钢原理和工艺.北京:冶金工业出版社, 1994.加一3.[2]史学玉,安钢矩形坯连铸机二冷配水模型的开发和应用.[硕士论文].北京:北京科技大学,20O3.。

连铸机铸坯冷却系统优化改造分析

连铸机铸坯冷却系统优化改造分析

连铸机铸坯冷却系统优化改造分析摘要:随着社会的进步和国民经济的发展,人们在日常生产及生活活动中对各种资源的需求越来越高,对于金属资源开发与利用效率的关注程度日益提升。

连铸机属于炼钢厂最主要的生产设备之一,其运行效果将直接影响到钢材产品的生产质量。

本文主要以某炼钢厂生产运行实际情况为例,探讨了连铸机铸坯冷却系统的优化改造措施。

关键词:连铸机铸坯结晶器二次冷却各种现代高新科技的发展为我国工业生产注入了新的活力,对现有设备的升级改造也成为了促进社会生产力发展的主要途径之一。

如何在充分了解连铸机铸坯冷却工作原理的前提下实现对系统的合理升级改造,促进生产质量和生产效率的提升,值得我们深思。

1、冷却系统对铸坯质量的影响由中间包流出的液态钢经冷却获得铸坯的过程当中,需要进行一次冷却与二次冷却。

其中,一次冷却主要在结晶器当中开展,凝固成为具备一定强度和刚度的坯壳,中心仍为液态钢水,为使铸坯可以继续凝固,在结晶器出口至拉矫机之前这一段区域当中配置喷水冷却装置,称之为二次冷却。

连铸机中所配置的二次冷区装置主要作用在于对铸坯实施有效的冷却措施,结合铸坯钢种、拉速以及断面等因素,对喷嘴水量进行合理控制,从而实现对冷却强度的调节,让铸坯可以完全凝固。

在此过程中,需要对铸坯作支撑与导向处理,使其可以沿着预设轨迹进行移动。

与一次冷却相比,二次冷却对于连铸机实际生产效率、生产质量以及消耗指标的影响更大。

铸坯传热的影响因素包括钢材种类、钢水温度、一次冷却、二次冷却、铸坯断面以及拉速等。

上述因素不仅会对铸坯热量传递形成决定作用,还与铸坯生产质量直接相关【1】。

当连铸机设备及生产工艺固定的前提下,对铸坯热量传递的影响因素,只有二次冷却能够实现有效控制。

倘若采取强冷方式作二次冷却处理,能使铸坯凝固的速度更快,提升拉速,可以在一定程度上促进连铸机生产效率的提升。

但因为铸坯断面温度应力的提高,非常容易使铸坯遭到破坏,对生产质量产生不利影响。

连铸二冷水系统的工艺优化

连铸二冷水系统的工艺优化

连铸二冷水系统的工艺优化【摘要】针对邯宝公司连铸二冷水系统由于喷嘴堵塞影响炼钢生产的原因进行了分析,通过技术改造、系统优化,取得了良好的效果,满足炼钢生产需求。

【关键词】连铸机喷嘴二冷水水质1 前言在连铸二冷水喷林系统中,喷嘴的堵塞是一个常见的现象,喷嘴的堵塞与产品质量的关系是十分密切的,一旦喷嘴严重堵塞,产品质量无法保证,严重时造成非计划停浇,甚至漏钢。

邯宝炼钢自投产以来,连铸二冷水系统经常出现自清洗过滤器及管道滤网的堵塞,系统循环率降低,连铸机喷嘴堵塞,管道腐蚀等现象,严重影响炼钢的正常生产,通过对该系统工艺优化、技术改进使得上述问题得以解决,满足了炼钢正常生产。

2 工艺流程邯宝炼钢有DANIELI连铸机2台,二次喷淋水系统共有喷头2000多个,系统用水由能源中心的钢轧泵站供给。

水系统的处理设备包括给水泵、自清洗过滤器、旋流井、稀土磁盘、平流池、多介质过滤器、冷却塔、冷水井等。

该系的工艺流程如图1。

3 二冷水系统存在问题及原因分析为解决水系统制约炼钢正常生产的问题,我们对该系统进行几个月的跟踪调查及水质分析,通过查问题、找原因,结合其它钢厂的使用情况初步确定二次喷淋冷却水系统影响炼钢生产的几个问题:3.1 二冷水系统水量不平衡主要由于设备间接冷却水不能形成有效循环大量泄露,进入浊环二冷水的循环系统,导致二冷水大量溢流,造成环境污染、水资源浪费、系统循环率降低、水质稳定无法保证。

3.2 设备及管道腐蚀,腐蚀产物堵塞喷嘴3.2.1 自身条件的腐蚀首先在炼钢生产过程中的保护渣中含有大量的氟化钙在高温条件下与水反应生成HF,HF溶于水的同时又极易挥发,挥发性的HF在潮湿的环境中形成酸雾,造成金属外部腐蚀,腐蚀产物多为氧化铁为主的混合锈蚀物;其次连铸机弧形区域处于一种相对密封状态,但区域的所有设备所处状态均不相同,有时对于无水状态,有时处于含水状态,在相对密闭的高温区不断交替,造成干湿交替腐蚀。

3.2.2 系统水质对设备的腐蚀循环水系统中阴离子腐蚀主要表现为Cl-、SO42-、氧气等对设备的影响。

连铸二冷工艺优化与铸坯角部裂纹控制研究

连铸二冷工艺优化与铸坯角部裂纹控制研究

连铸二冷工艺优化与铸坯角部裂纹控制研究河北省锻造用钢技术创新中心河北承德 067300摘要:连铸坯的二次冷却是连铸生产中的一个重要环节,极大的影响到铸坯内部的质量与连铸机生产的顺利进行。

为此,对二冷工艺进行改善,已经成为连铸工艺发展中及其重要的课题。

很多钢铁生产企业,在生产前期因二冷系统的缺陷,致使铸坯脱方和内裂,导致质量不合格,因此对铸坯的合格率以及轧钢的成材率产生严重的影响。

为将铸坯质量有效改善,就必须加强对连铸二冷工艺优化,进而减少铸坯质量的缺陷问题。

关键词:连铸二冷工艺;铸坯角部;裂纹1 连铸二冷的作用及原理连铸坯二次冷却的作用,是将铸坯利用工业用水进行二次冷却。

当铸坯离开一冷(结晶器冷却)之后,虽然其表面形成了一定厚度的坯壳,但还需要进而二次冷却,利用二冷水使坯壳继续均匀加厚,并加速凝固;通过夹持辊与导向辊,对带液芯的铸坯起支撑和导向的作用,并防止其鼓肚变形;对引锭杆也起到起导向及支撑的作用;对带直结晶器的直弧型连铸机来说,也起到在二冷区将其完成铸坯的顶弯作用。

二冷水对于水质的要求相对严格,越是钢级较高的钢种要求也越高。

必须是经过精细过滤装置的工业用水。

但是对于二冷水的使用量还是需要进行精确计算,对铸坯的质量做出低倍分析之后,再进行翻转调整。

大部分的喷嘴堵塞,都是由于对二次冷却水的过滤不够精细而导致的。

2 二次冷却工艺缺陷致使连铸坯出现角部裂纹连铸二次冷却效果的好坏,将会直接影响到铸坯质量与连铸机的产量,也是致使连铸坯出现角部裂纹的最主要的原因。

在所有能够影响钢坯质量的因素中,唯有二次冷却这一因素是可以进行人为控制的。

对二次冷却工艺进行优良化,也是改善铸坯质量以及提升连铸机生产量的重要方式。

在连铸过程中,由于进行二次冷却的强度偏大,尤其是在冬季,当二冷遇到强冷空气时,二次冷却的水温比较低,在喷水量相同的情况下,对于钢坯的冷却强度却更大,可以加快钢坯的凝固速度与拉速,这样虽然会使连铸机保证较高的生存力,但是会让铸坯产生各种裂纹,使其存在缺陷,并严重影响到铸坯的质量。

八钢一号板坯连铸机二冷水量的优化

八钢一号板坯连铸机二冷水量的优化

八钢一号板坯连铸机二冷水量的优化发表日期:2007-10-26 阅读次数:180摘要:采用具有较强通用性的板坯连铸过程静态仿真软件CCPS OFFLINE,以新疆八一钢铁集团一号板坯连铸机为分析对象,针对Q235B钢和08A1钢的浇铸进行了二次冷却水量的优化设计,并在实际的浇钢过程中加以了应用。

生产结果表明,二冷水量优化后对应的铸坯质量(尤其是三角区裂纹)较之优化前有了明显的改善,说明通过板坯连铸凝固传热仿真计算获得的优化二冷水量具有较好的合理性和适用性,该仿真软件可广泛地应用于板坯连铸机的二冷设计之中。

关键词:板坯连铸机;二次冷却;仿真软件;优化设计新疆八一钢铁集团(以下简称八钢)一号板坯连铸机自2006年5月投入试生产以来,浇铸生产较为顺利,同时在不断优化调整二冷水量的过程中,出现了三角区裂纹等质量缺陷。

从三角区裂纹形成的机理方面(板坯宽度方向上横向冷却的不均匀性导致铸坯内部和表面同时存在着数个相互邻接的高温区和低温区,具体数目取决于喷嘴的布置及其冷态特性,当低温区基本凝固时,高温区依然会存在着一定数量的液相钢,此时若连铸机扇形段的对弧精度不高且辊缝设置不合理以致铸坯鼓肚严重,则残余液相就将会使初生坯壳发生变形,当凝固前沿所受拉应变超过临界值时,凝固坯壳即会撕裂,若相邻钢液不能进行充分填充,则将形成裂纹)进行分析,可初步判断出该铸机可能存在着以下两个方面的问题,即:(1)二冷工艺方面二冷强度过大,矫直区铸坯温度处于钢种的脆性温度区间(700~900℃);拉坯方向上二冷水量分配不合理;铸坯宽度方向上二冷强度分布不均匀,角部过冷严重;钢种成分波动较大,尤其是对裂纹敏感性影响较大的元素(如[C]、[S])。

(2)机械设备方面喷嘴发生堵塞或因腐蚀发生性能参数的变化;扇形段对弧精度不够或辊缝设置不合理,导致铸坯产生较大的内部应力;夹辊布置不合理,铸坯鼓肚现象严重。

对于三角区裂纹来说,二冷工艺往往是影响最大的因素,欲对其加以有效抑制,则必须对二次冷却系统进行合理的设计,包括二冷喷嘴的选型和布置、纵向水量分配以及二冷强度(比水量)设定等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

连铸二冷水系统的工艺优化
【摘要】针对邯宝公司连铸二冷水系统由于喷嘴堵塞影响炼钢生产的原因进行了分析,通过技术改造、系统优化,取得了良好的效果,满足炼钢生产需求。

【关键词】连铸机喷嘴二冷水水质
1 前言
在连铸二冷水喷林系统中,喷嘴的堵塞是一个常见的现象,喷嘴的堵塞与产品质量的关系是十分密切的,一旦喷嘴严重堵塞,产品质量无法保证,严重时造成非计划停浇,甚至漏钢。

邯宝炼钢自投产以来,连铸二冷水系统经常出现自清洗过滤器及管道滤网的堵塞,系统循环率降低,连铸机喷嘴堵塞,管道腐蚀等现象,严重影响炼钢的正常生产,通过对该系统工艺优化、技术改进使得上述问题得以解决,满足了炼钢正常生产。

2 工艺流程
邯宝炼钢有danieli连铸机2台,二次喷淋水系统共有喷头2000多个,系统用水由能源中心的钢轧泵站供给。

水系统的处理设备包括给水泵、自清洗过滤器、旋流井、稀土磁盘、平流池、多介质过滤器、冷却塔、冷水井等。

该系的工艺流程如图1。

3 二冷水系统存在问题及原因分析
为解决水系统制约炼钢正常生产的问题,我们对该系统进行几个月的跟踪调查及水质分析,通过查问题、找原因,结合其它钢厂的使用情况初步确定二次喷淋冷却水系统影响炼钢生产的几个问
题:
3.1 二冷水系统水量不平衡
主要由于设备间接冷却水不能形成有效循环大量泄露,进入浊环二冷水的循环系统,导致二冷水大量溢流,造成环境污染、水资源浪费、系统循环率降低、水质稳定无法保证。

3.2 设备及管道腐蚀,腐蚀产物堵塞喷嘴
3.2.1 自身条件的腐蚀
首先在炼钢生产过程中的保护渣中含有大量的氟化钙在高温条件下与水反应生成hf,hf溶于水的同时又极易挥发,挥发性的hf 在潮湿的环境中形成酸雾,造成金属外部腐蚀,腐蚀产物多为氧化铁为主的混合锈蚀物;其次连铸机弧形区域处于一种相对密封状态,但区域的所有设备所处状态均不相同,有时对于无水状态,有时处于含水状态,在相对密闭的高温区不断交替,造成干湿交替腐蚀。

3.2.2 系统水质对设备的腐蚀
循环水系统中阴离子腐蚀主要表现为cl-、so42-、氧气等对设备的影响。

cl-在水中直接与铁反应生产fecl3,fecl3与水进一步反应生成fe2o3,同时分离出cl-继续与铁发生反应造成系统恶性循环。

cl-除腐蚀铁外,当达到一定的浓度时使不锈钢设备表面发生应力腐蚀,缩短设备及管道的使用寿命。

so42-在水中由于细菌作用,转化成h2s与铁发生反应生成fes腐蚀产物。

所以,打开自清洗过滤器,可以看到大量的疱状腐蚀物,内壁有大量的粘泥,并
伴有微生物的气味,将取下的粘泥放入稀硫酸中,有臭鸡蛋味,说明了硫酸还原菌的存在。

3.3 悬浮物及油含量超标造成自清洗过滤器滤网及连铸机喷嘴堵塞
系统水质不稳定,悬浮物过高造成堵塞喷嘴,系统水的悬浮物最高含量为32mg/l。

油含量在3mg/l。

油、油脂以及液压油的泄漏严重,导致系统水水体污染严重,仅仅系统设计采用的圆盘除油剂除油很难达到系统要求。

油、油脂和液压油泄漏到系统水中造成水中有机物含量的累积,水体受污染的程度日益严重主要反映在cod 指标的持续走高,同时有机物又是微生物极好的营养源,使得微生物大量繁殖,微生物的分泌物及油脂又是很好的“胶粘剂”可将水中的悬浮物粘在一起形成大颗粒到达连铸区直接堵塞喷嘴。

3.4 生物粘液及菌藻的影响
二次喷淋水系统,由于属接触冷却,系统水温相对偏高,一年四季的水温均在菌藻类最佳的繁殖温度,另由于该系统悬浮物,油含量相对较高,更为菌藻提供了繁殖的载体及所需的养份,随着时间的延长,生产大量的粘泥及藻类堵赛喷嘴,同时也加速管道及设备的腐蚀。

4 改造措施及效果
为解决制约炼钢稳定生产的难题,结合生产实际,对生产运行方式进行调整,借鉴太钢的经验进行系统改造。

4.1 改进措施
为满足炼钢的生产需求,针对系统存在的问题,结合炼钢厂的生产实际,我们对该系统进行如下改造:将原风机、光电管、切割车用水由原来的间接冷却水改为二冷水,对连铸机本身旋转接头进行更换。

保证系统有效循环,系统水量平衡问题得到解决;通过调整自清洗过滤器的精度及多介质过滤器滤料的高度及级配,保证循环水系统的悬浮物。

通过在二冷水管道末端加装排污管,定期对管道进行冲洗,减少了系统内杂物的积存;通过对系统进行清洗、预膜及加药方案的调整、水质控制指标优化使系统腐蚀问题得到有效控制。

调整前后的水质如表1:从表中的数据可以看出,水中铁、油、悬浮物、硬度、氯根都有了明显的降低,ph值、碱度较调整前均有所提高,ph值、碱度稳定在这个水平上有利于防止系统腐蚀、结垢,循环水中铁的含量较调整前有大幅度降低,说明了该系统腐蚀问题在一定程度上得到了解决,以悬浮物和油两项指标对比进一步说明该系统循环水水质有了很大的改观,满足了炼钢的生产。

(如表1)
4.2 效果
4.2.1 喷嘴堵塞情况对比
炼钢利用每周定修的对喷嘴进行检查清理,调整前堵塞率均大于10%,调整后喷嘴的堵塞率下降到不到5%,保证了炼钢的正常生产。

4.2.2 挂片腐蚀情况
调整前:该系统没有做管片试验,打开该系统的管道,发现腐
蚀非常严重。

调整后:挂片分别放在系统的冷水井、平流池等不同部位,挂片取出后经过化学处理,不同材质挂片,在不同地点腐蚀程度略有不同,但基本符合国家标准。

5 结语
连铸机二冷水存在问题的有效解决,满足了炼钢系统生产的需求,同时也为其它连铸机水质的改进及系统问题的解决提供了有力的技术支持。

参考文献:
[1]王笏曹.钢铁工业给排水设计手册[m].北京:冶金工业出版社.。

相关文档
最新文档