高效全钢种小方坯连铸机二冷设计准则探讨.pdf

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1、·20·内燃机与配件高效全钢种小方坯连铸机二冷设计准则探讨TheStudyonSecondCoolingDesignCriteriaAimedatHighEfficiencyBilletCastingforFullSteelGrades谭杜TANDu（阳春新钢铁有限责任公司，阳春529600）（YangchunNewIronandSteelCo.，Ltd.，Yangchun529600，China）摘要：对于高效全钢种小方坯连铸机的实现，二冷设备和工艺至关重要。本文在实践和模型计算基础上，对二冷设备设计

2、的各个方面给出了指导性建议，包括冶金长度、二冷区总长以及二冷形式等。并提出采用相对柔和且均匀的冷却是高效二冷工艺制定的核心思路，有针对性地给出了150×150mm小方坯，拉速大于3.0m/min后，采用全水喷嘴，不同钢种比水量范围为1.5~1.9L/kg；除足辊外采用气雾喷嘴，不同钢种比水量为0.7~1.2L/kg。Abstract:Facilitiesandprocessparametersofthesecondarycoolingsystemiscriticaltorealizehigheffici

3、encybilletcastingforfullsteelgrades.Presentauthorsgivesuggestionsonthedesignofsecondarycoolingequipment,basedontheindustrialpracticeandmodelcomputationincludingmetallurgicallength,lengthofthesecondarycoolingzoneandthetypeofsecondarycooling.Relativelymild

4、anduniformcoolingwasproposedasthemostessentialconstituentsofthehighefficiencysecondarycooling.Duringthecastingofbilletswithcrosssectiondimensionof150×150mm,specificwaterflowwasintherangeof1.5~1.9L/kgfordiversifiedsteelgradeswithcastingspeedexceeded3.0m/m

5、inanduseoffullwaterspraynozzles,whilethevaluewouldbeinthescopeof0.7~1.2L/kgifaerosolspraynozzleswereadoptedoutofthefoot-rollerregion.关键词：小方坯；高效连铸；二冷；设计；设备；工艺；比水量Keywords:billet；highefficiencycontinuouscasting；secondcooling；design；equipment；technology；wat

6、erratio0引言移，需要更长的冶金长度来保证安全生产。相比较于传统连铸，高效连铸对二冷部分的设备参数提出了更高的要求，并且是硬性指标。比如冶金长度，如果不足则肯定无法实现高拉速，同时如果二冷区总冷却长度、二冷划分不合理就无法实现铸坯的均匀冷却，随着拉速的提高，铸坯质量会受影响，从而成为高拉速的限制环节。因此，二冷部分的设备设计是铸机实现高拉速的重要保障。就工艺方面来说，高拉速条件下，期望通过二冷水的强弱来控制、塑造铸坯质量的思想变得不太现实，更可靠的做法是通过保证在浇注过程中使铸坯获得均匀的冷却（包

7、括横向以及沿拉坯方向），从而顺利通过二冷，且不增加铸坯质量缺陷，尤其是对品种钢。针对铸坯凝固过程形图1不同断面凝固末端随拉速变化趋势成的自然缺陷，如果不能满足后期轧材的要求，只有通过别的技术改善或者消除，比如轻压下和重压下技术[1，2]等。图1给出了计算对应的二冷比水量，显然比水量越大本文基于高效小方坯的现场实践[3]和模型计算，探讨则凝固末端越小。反过来，如果冶金长度已固定且成为提了高效小方坯的二冷部分的设备设计和工艺制定思路，期高拉速的限制环节，则可以在满足铸坯质量前提下通过提望能有利于工程设计和现

8、场生产。高二冷强度的方式来加速铸坯凝固。1二冷设备设计因素1.2二冷总长确定1.1最小冶金长度确定对于小方坯铸机，二冷区并非像板坯一样全部覆盖，冶金长度（定义：从弯月面到切割点的长度）是限制拉而是只有一段区间进行了喷水冷却，剩余为空冷，表面冷速提高的硬性指标，如果铸坯到切割点还没有完全凝固，却强度会显著减低，对于高效连铸，如果二冷总长不足够，即冶金长度小于铸坯的凝固末端，会导致切割漏钢事故。出二冷后的铸坯由于没有水冷覆盖，会出现较大的表面回