Φ400连铸坯二冷制度的研究与实践.pdf

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1、(D400连铸坯二冷制度的研究与实践张露刘义仁(天津钢管集团股份有限公司炼钢厂-300301)摘要：通过建立了圆坯凝同数学模型，并使用现场测量数据修正模型中的传热系数，使模型计算结果更加准确；然后应用凝固模型并结合铸坯目标温度曲线，成功开发Y中400mfI铸坯的二冷配水制度。经检验，生产出的(1)400m铸坯质量符合标准要求。关键词：圆铸坯凝固模型二冷制度质量StudyandpracticeonSecondaryCoolingSystemfor①400RoundBloomSteelmakingplant，TianjinPipeCorporationLiuYirenZhangLuA

2、BSTRACTInthispaper，thesolidificationmathematicalmodelofroundbloomisbuilt．Bymeasuringsurfacetemperatureofstrandonthesite，theheattransfercoefficientofmodelismodified，andmakingthemodelcalculatingresultmoreaccurate．Thenusingsolidificationmodelandaimtemperatureculve，Secondarycoolingsystemof0400mmr

3、oundbloomisdevelopedsuccessfullyincurvedcaster，thequalityofroundbilletstrandisqualifiedbymacrostructureexamination．KEYWORDSroundbloom，solidificationmodel，secondarycoolingsystem，quality1前言天津钢管集团股份有限公司(以下简称天管)炼钢厂的主要装备有：一座150吨超高功率交流电弧炉；一套多功能精炼装置，包括钢包炉、真空脱气装置和铡包喂丝装置；一台六流弧形圆坯连铸机。产品为无缝钢管用连铸网坯，主要规格为

4、0210mm、中270ram、o310mm和①350ram。主要钢种为石油专用管用钢、管线管用铡、液压支架管用钢、锅炉管用钢以及石油裂化管、气瓶管用钢等。根据市场需求变化，天管炼钢厂要开发西400mm连铸坯，其中铸坯二冷制度足巾400mm连铸坯工艺开发的关键。为此，天管炼钢厂与东北大学合作，共剧研究开发Y0400mm连铸坯的二冷制度。实践表明：开发的0400mm连铸坯的‘：冷制度完全满足工艺要求，生产的铸坯质量满足热轧无缝管要求。2弧形圆坯连铸机的主要工艺参数天管炼铡』’弧形心坯连铸机的主要工艺参数见表1。表1连铸机的设备及工艺参数序号项目单位性能与设备参数l型式四点矫直弧形圆坯

5、连铸机2流数流／台63弧形半径m10．5，13．5，18．0，30．54铸机冶金长度m31．55设计年产坯量吨／年120万6结晶器长度mm800中210mm中270mmm350mm7设计最大拉速m／rain2．40m／min1．50re／rain0．85m／rain8最大设备冷却水L／mill，流1512．0·307·连铸机的二冷区是由一个足辊段和三个扇形段组区区域布置参数见表2所示。成的四个独立的冷却区域，喷嘴类型为水喷嘴，二冷表2二冷区布置参数l区2区3区4区位置足辊段扇形段1扇形段2扇形段3区长fm】1．4333．0332．93333．356距结晶器液面距离【m】2．157

6、5．1878．1211．053水环数465水嘴总数252420最大水量[L／rain】56．8876．OO49．173铸坯凝固模型的建立圆坯从结晶器内钢水的弯月面以一定拉速向切割区移动，热量从圆坯中心向坯壳表面传递，所传递热量的多少决定于金属的热物理性能和圆坯表面边界条件。本模型计算圆坯中心纵截面的温度场，计算区域如图1所示。图1计算区域在建立网坯传热数学模型时，根据连铸生产过程以及文献的报道，提出如下几点假设【I】：(1)忽略拉坯方向传热；(2)结晶器钢水温度与浇注温度相同；(3)圆坯液相线温度和固相线温度为常数：(4)圆坯的物理特性为各向同性；(5)连铸机二冷区内同一冷却段冷

7、却均匀；(6)凝同壳以传导传热占主要地位。根据以上假设条件，传热方程为：X域肛P署=导(％詈)蜗㈩肛P瓦2瓦r盯石J怕。“’式中：丁一温度，℃，p--a密度，kg／m3，Cp一热容，kJ／(kg‘℃)，t矿一有效导热系数，W／m，so一源项a对时间项采用隐式积分，则可得如下离散方程[2】：·308·(彳P一·咒)耳=A∥％+AE矗+Sc(2)式中：A矽=(岛+K尸)·口。／2疵胛，AE=(KE+K．p)·口。／2疣即AP=A矿+AE，a。=o而。，a。=名万。对于源项：Sc=DJ