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1、化工进展·1698·CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2011年第30卷第8期研究开发连铸板坯二冷喷嘴的特性刘兵,王定标(郑州大学化工与能源学院,河南郑州450001)摘要:连铸钢坯的质量直接受到二次冷却的影响,二冷段喷嘴的冷却效果受喷嘴的种类、喷水压力、水流密度等因素的影响。本文设计了测试连铸二冷喷嘴性能的实验方案。实验测定了不同喷水条件下喷嘴的压力和水流量的关系、喷水密度的分布、不同喷嘴对喷水效果的影响,分析了不同喷嘴的性能曲线,实验结果为合理布置二冷段喷嘴、优化二冷制度提供一定的依据。关键词:钢坯连铸;喷
2、嘴;性能测试中图分类号:TK3文献标志码:A文章编号:1000–6613(2011)08–1698–05Experimentalstudyonnozzle’scharacteristicsinsecondarycoolingzoneofslabcontinuouscastingLIUBing,WANGDingbiao(SchoolofChemicalEngineeringandEnergy,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001,Henan,China)Abstract:Thesecondarycoolingofslab
3、continuouscastingisveryimportanttothequalityofslab.Thenozzle’scoolingeffectofthesecondarycoolingzoneisdecidedbynozzletype,waterpressure,waterdensityandotherfactors.Anexperimentalprogramwasdesignedtotestthenozzlefeaturesinthesecondarycoolingzone.Therelationshipbetweenwaterpressur
4、eandwaterflow,thedistributionofwaterdensity,andtheeffectofdifferentspraynozzlesonsprayingperformanceweredeterminedatdifferentwaterspraynozzles.Theresultscouldprovideascientificbasisforoptimizationofthesecondarycoolingsystem.Keywords:steelcasting;nozzle;charactertest[4]连铸二冷区钢水的凝固
5、直接影响着钢坯的质果,因此,本文作者在实验室条件下全面研究了量,钢坯连铸二冷区存在多种传热方式,其中最主不同喷水条件下扁喷嘴和气化喷嘴的性能,通过要的冷却方式是喷嘴的喷水冷却,通过在二冷段布对喷嘴性能的测试,为连铸二冷区合理选择喷嘴置合理的喷嘴,实现加速钢坯内部热量传递的目及布置喷嘴、优化连铸二冷区的冷却制度提供科的[1-2]。在连铸工艺以及设备一定的情况下,二冷段学依据。喷嘴的性能不但能够影响钢坯的传热,同时也是二1研究方法冷制度合理设计的主要依据。因此,根据喷嘴的性1.1实验方法和装置能,保证连铸二冷段的冷却要求,对于钢坯的生产测定喷嘴性能的装置主
6、要包括了水路系统、气和质量都有重要的作用。事实上,连铸二冷喷嘴性[3]能的研究一直是国内外学者研究的热点。收稿日期:2011-02-15;修改稿日期:2011-03-03。由于连铸二冷段水滴和钢坯直接传热过程是第一作者:刘兵(1984—),男,博士研究生,主要从事化工设备的一个非常复杂的过程,喷嘴的种类、喷水压力、节能与优化等方面的研究。E-mailliubingzzu@126.com。联系人:王定标,博士,教授,博士生导师,主要从事化工设备的节能与优化、水流密度等都直接影响着连铸二冷喷嘴的冷却效系统节能、高效换热器的开发与研究等。E-mailwang
7、db@zzu.edu.cn。第8期刘兵等:连铸板坯二冷喷嘴的特性·1699·路系统、喷嘴的支撑构架、传感器(压力传感器和表1实验所用仪器仪表参数表水重量传感器),实验装置如图1所示。实验过程中,仪器名称测试范围型号和精度通过移动喷嘴,模拟实际生产过程中板坯的运动,3离心泵流量12.5m/h型号:50-32-125测试在不同的喷水位置喷嘴的水流密度和冲击压压力计0~1MPa0.05MPa力。在仪器中,沿水流喷射的方向在两端固定压力风机流量873m3/h型号:T35型轴流通风机传感器和重量传感器,步进电动机驱动喷嘴在这两喷嘴水/气水喷嘴—点间移动。移动的同
8、时,计算机定时间步长采集冲导线——击压力和喷射水重量的增量,根据水重的增量可以转子流量计40~
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