資源描述：
《淺談二冷噴嘴對連鑄板坯質(zhì)量的影響.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、淺談二冷噴嘴對連鑄板坯質(zhì)量的影響【摘要】在連鑄過程中，連鑄坯熱量傳遞過程與鑄坯質(zhì)量是有著直接的聯(lián)系，在連鑄二冷區(qū)的傳熱方式中，噴嘴噴霧冷卻是連鑄二次冷卻的一種主要的傳熱方式。為了能夠了解二冷噴嘴對連鑄板壞質(zhì)量的影響，文章將以邯鋼西區(qū)2150mm板坯鑄機為例，從二冷噴嘴與鑄坯的傳熱原理出發(fā)，對鑄坯質(zhì)量缺陷類型與位置以及對板坯質(zhì)量的影響進行分析與探討?！娟P(guān)鍵詞】二冷噴嘴；連鑄板坯；質(zhì)量引言邯鋼西區(qū)2150mm板坯連鑄機鑄坯斷面為(230—250)(900—2150)mm,主要生產(chǎn)鋼種是為普碳鋼、低合金鋼以及管線、船板鋼等。該板坯連鑄機在澆注過程中最常見
2、的鑄坯質(zhì)量缺陷是表面角部出現(xiàn)橫裂紋以及三角區(qū)出現(xiàn)裂紋的問題。二冷噴嘴是調(diào)節(jié)和控制連鑄二次冷卻的主要手段，通過噴淋水冷的方式，促使鑄壞凝固，從而達到鑄壞的工藝要求。為了能夠降低連鑄機在澆注過程中，鑄坯質(zhì)量出現(xiàn)裂紋等缺陷問題，對噴淋水與鑄坯之間的傳熱噴嘴進行科學的、合理的選型與布置，能夠在最大程度上提高鑄坯的質(zhì)量。1二冷噴嘴與鑄坯的傳熱原理與特征1.1鑄壞冷卻的原理在進行連鑄時，將鑄坯從結(jié)晶器中拉出后的外殼雖然經(jīng)過凝固成型，但是其中心還是呈現(xiàn)一種高溫液體的狀態(tài)。為了能夠幫助鑄坯完全凝固,就需耍在經(jīng)過二冷區(qū)再次凝固。鑄坯經(jīng)過二冷區(qū)的噴淋水冷卻，熱量從鑄坯
3、內(nèi)部進行熱傳遞，傳遞到表面被冷卻水帶走，從而達到全部凝固。1.2二冷區(qū)與鑄坯換熱的特征在二冷區(qū)對鑄坯進行噴淋水是其主要的方式，噴淋水冷卻將水霧轉(zhuǎn)化為非常多的小水滴，并采用高速棚舍的方式，將小水滴全部噴射到鑄壞的表面上。在小水滴經(jīng)過高速噴射到鑄坯表面上時，水滴碰壁發(fā)生碰壁的現(xiàn)象根據(jù)無量綱參數(shù)韋伯數(shù)主要可以分為三類。We二pdv2/q為無量綱參數(shù)韋伯數(shù)公式。以P為水滴密度kg/m3,d為水滴直徑m,v為水滴流數(shù)m/s,q為水滴表面張力N/in2o⑴當We80時，水滴與鑄坯表面接觸后，分裂為若干小水滴；⑶當We<30時，水滴與鑄壞表曲接觸后，并不分裂，在
4、加熱后會出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)并分裂。2鑄坯質(zhì)量缺陷類型與位置以邯鋼西區(qū)2150mm板坯連鑄機為例，鑄坯出現(xiàn)的主要質(zhì)量問題是內(nèi)部三角區(qū)出現(xiàn)裂紋和表面角部出現(xiàn)橫裂紋。該廠生產(chǎn)的包晶鋼及普碳鋼，兩種都是屬于裂紋敏感性鋼的種類。(1)三角區(qū)裂紋。三角區(qū)裂紋是一種在連鑄板中一種最為常見的內(nèi)部裂紋，其所在的位置是鑄坯側(cè)面的150mm的二角區(qū)部位，當中心的液體受到超過了鋼的高溫強度時，就會導致柱狀晶開裂從而形成三角區(qū)裂紋；邯鋼生產(chǎn)的包晶鋼出現(xiàn)三角區(qū)裂紋一般是在板坯側(cè)面的80?lOOmm處，裂紋長度約為45山叫是在鑄壞三角區(qū)凝固的末端；普碳鋼的三角區(qū)裂紋一般是在距離板坯側(cè)面的
5、60mm,裂紋長度在30mm,是在板坯側(cè)面的內(nèi)凹陷4nini的位置⑸。（2）表面角部橫裂紋。英形成在結(jié)晶器中，出現(xiàn)裂紋的部位是局部偏薄弱的部位。該種橫裂紋一般是在二冷區(qū)因為冷卻不夠均勻，當溫度達到了700°C時，就會出現(xiàn)裂紋。3影響二冷區(qū)與鑄坯傳熱的因素通過上文兩個例子可以了解到，在二冷區(qū)，如傳熱不夠均勻準確，就會導致鑄坯表面出現(xiàn)裂紋，而影響其的主要因索主要有以下幾點。（1）表而溫度：鑄坯表面的溫度與熱流之間可以分為800°Co當800°C時，熱流與表面溫度無關(guān)，鑄坯表面有著穩(wěn)定的氣膜，并且隔絕了噴射水與鑄坯的接觸。（2）水滴速度！在上文的韋伯數(shù)式
6、子可以了解到，水滴在碰撞到鑄坯表面后，能夠分裂或是不分裂為水滴，提高或是降低傳熱效率。當水滴的密度、直徑以及表面的張力得到確定后，韋伯數(shù)就與水滴的速度成為正比，也就是提高水滴碰撞鑄坯表面的速度，就可以提高水滴的傳熱能力。4噴嘴類型與布置方式対板坯質(zhì)量的影響對于板壞質(zhì)量的影響，在二冷區(qū)可以根據(jù)噴嘴的類型與布置的方式進行控制。（1）二冷區(qū)噴嘴類型對板坯質(zhì)量的影響。冃前在二冷區(qū)應(yīng)用的比較廣泛的方式是水冷與氣-水霧化冷卻的方式，一般水噴嘴是采用高壓水流通過噴嘴破碎的方式，分裂成一滴滴的小水滴，從而進行噴霧冷卻，一般適用在扁平形狀、全錐形狀等形狀的噴嘴。氣-
7、水霧化噴嘴，是將空氣壓縮后引入噴嘴的內(nèi)腔中，與內(nèi)腔中的水分充分的混合后，以噴灑的方式形成一種高速的起伏，該種氣霧中有著非常多的、速度非?？斓男∷?。而氣-水噴嘴冷卻具有很強的可調(diào)性，具水的霧化程度比較高，覆蓋均勻，沖擊力比較大，比較適合邯鋼西區(qū)這種裂紋比較敏感的鋼種。氣-水噴嘴對該種鋼種進行噴霧后，鋼的表面溫度波動較小，冷卻效果較好，能夠降低鑄坯中間出現(xiàn)裂紋的產(chǎn)生。(2)噴嘴的布置對板壞質(zhì)量的影響。板坯橫斷曲方向采用單個噴嘴的方式進行噴射的話，范圍比較小，因此可采用多個噴嘴組合的方式對鑄坯進行噴灑冷卻。在進行設(shè)計時，相鄰的兩個噴嘴之間的噴水區(qū)應(yīng)當要
8、有一定的重疊性，從而保證多個斷面方面的冷卻情況都是相同的。5結(jié)語綜上所述，為了能夠避免在二冷區(qū)，鑄壞的質(zhì)量受到影響，文章通
