连铸二次冷却发表评论(0)编辑词条

连铸二次冷却(secondary cooling of continuous casting)
连铸炼钢过程中，在结晶器出口到拉矫机的长度区间内对铸坯进行的强制均匀冷却。这个区间称二次冷却区。该区段内设有喷水系统和按直线(立式连铸机)或弧线(弧形连铸机)排列的一系列夹辊装置。二次冷却的作用是对铸坯表面进行强制、均匀冷却，使铸坯在较短时间内凝固。二冷区必须保证铸坯无表面、内部裂纹、无中心偏析且浇注时漏钢率最小。为保证二冷区作用的实现，对其装置的具体要求是：(1)总体结构和支承导向部件刚性好、强度大；(2)对弧简便准确，易于安装、检修和事故处理；(3)冷却系统具有足够的冷却强度和均匀性，并可适当调节。
传热方式 有铸坯表面向空气的辐射热，由铸坯温度高低而定；空气和铸坯表面间的对流传热，此值小可忽略；夹辊和铸坯表面的传导传热；水滴打在铸坯上水蒸发直接散热；水滴沾到铸坯表面被加热等5种。其中喷雾水滴直射铸坯表面，带走的热量占二冷区总散热量的40％。水滴与铸坯表面间的传热是一复杂的传热过程，它受喷水强度、铸坯表面温度、氧化铁皮厚度、冷却水温度和水滴运动速度等各种因素影响。其中喷水强度则与喷嘴类型、喷射距离、水压、水温密切相关。
冷却方式  有水喷雾冷却、气一水喷雾冷却或干式冷却(不喷水或喷少量水)。通常喷水冷却水压力约O．3～O．6MPa，一般通过喷嘴将水雾化成细滴，以很高的速度打到铸坯上。采用哪种冷却方式要考虑铸坯断面尺寸、拉速、钢种、矫直温度、铸机型式以及是否热送直接轧制等条件来决定。喷嘴有压力型、气一水型两种，材质系铜。压力喷嘴常用的有扁、螺旋、圆锥、薄片等多种；气～水喷嘴是利用压缩空气将水雾化，使铸坯连liar、冷却更加均匀且节水的一种高效冷却喷嘴。由于从结晶器出口处拉出的铸坯进入二冷上段时，内部尚未完全凝固，坯壳薄、热阻小，坯壳凝固收缩产生的应力也小，可施以强冷却。随着坯壳厚度增加，热阻加大，铸坯进入二冷下段后，要逐渐减小冷却强度。为避免铸坯表面局部的剧烈降温而出现裂纹，在二冷区要求铸坯表面纵向和横向得到均匀冷却，冷却速度小于200℃／m，坯表面温度回升小于100℃／m。为避开700～900℃的铸坯脆性温度区，应控制铸坯冷却至900℃以上进行矫直。同时必须适应不同钢种的特性来确定冷却强度，比如是裂纹敏感性强的钢种，要弱冷。
二冷程序设计及控制 首先按工艺要求提出理想的冷却曲线，利用传热数学模型，确定二冷各段传热系数分布，再根据传热系数和水流密度计算各段冷却水量的分配、二冷区长度、比水量及总水量。最后选取喷嘴形式、水压和喷嘴布置方式。二次冷却水的控制方法有仪表控制和计算机控制两类。前者是通过仪表控制二冷水量，适用于较低档次的铸坯品种和尺寸单一的连铸机；而后者是根据二冷铸坯实际温度来改变二冷水量的自动控制方法，通过计算机来有效调控二冷水量，即使操作不稳定，也能获得较为稳定的铸坯质量，从而提高连铸机的生产率。