威鋼1號連鑄機二冷制度的研究及高效化改造實踐.pdf

1、本論文的主要目的是研究威鋼1號連鑄機在提高拉速后的二次冷卻制度，解決在高拉速下出現(xiàn)的比較嚴重的中間裂紋等質量問題，使鑄機生產達到高效化。另外，文中還闡述了作者為實現(xiàn)1號連鑄機高效化所做的技術改造工作。 論文對國內外連鑄技術特別是高效連鑄的發(fā)展狀況進行了評述。測試了威鋼1號連鑄機二冷噴嘴的冷態(tài)及熱態(tài)性能，應用了有限差分法對傳熱微分方程進行離散化，建立了ROKOP型方坯連鑄二冷傳熱數(shù)學模型。模型中采用了變時間步長，考慮了鑄機噴嘴布置

2、特點和傳熱的特點，應用了有效噴淋系數(shù)和二冷有效比水量，因而其凝固傳熱數(shù)學模型具有較高的準確性。針對該模型，編制了對ROKOP型鑄機具有較好通用性的二次冷卻仿真軟件。 依據(jù)二次冷卻的冶金準則要求，應用所建立的連鑄凝固傳熱數(shù)學模型，進行了仿真和優(yōu)化計算。計算結果表明，原有的二冷區(qū)兩段噴水結構(長度1.647m)不能適應高拉速連鑄的要求，提出將二冷區(qū)延長為五段噴淋結構(長度3.500m)。并進行仿真得到了高拉速下的威鋼1號ROKOP連

3、鑄機新的二冷制度，以及鑄坯的溫度場、主要凝固參數(shù)、澆注溫度與最大拉速的關系等結果。 應用所建立的數(shù)學模型，依據(jù)二冷比水量相同的原則，對二冷區(qū)原有兩段噴淋結構的二冷制度進行了仿真計算。通過比較可以看出，二冷區(qū)原有的兩段噴淋結構，在高拉速情況下二冷區(qū)鑄坯表面溫度低(600～700℃左右)，二冷區(qū)噴淋段結束后鑄坯表面溫度回升過大(400～500℃左右)。這是鑄坯產生中間裂紋的根本原因。而五段噴水結構二冷區(qū)鑄坯表面溫度較高(800℃左右

4、)，二冷區(qū)噴淋段結束后鑄坯表面溫度回升平緩(200℃左右)。因而，研究獲得的五段噴淋結構的二冷制度，能夠保證高拉速下鑄坯有良好的質量。 另外，為了實現(xiàn)威鋼1號連鑄機在高拉速下的正常生產，還對鑄機的一些工藝和設備進行了必要的技術改造。這些改造包括：提高結晶器和二次冷卻的水質，采用了離子棒，加強了結晶器的冷卻；采用了窄縫火焰鑄坯切割噴槍；提高了鋼水的純凈度和適當降低了澆鑄溫度；實現(xiàn)了長壽中間包等技術。在這些措施中，二冷噴淋結構的改進