低過熱度澆鑄的連鑄中間包溫度控制研究.pdf

1、連鑄鋼水過熱度是保證連鑄產(chǎn)量和鑄坯質(zhì)量的關(guān)鍵工藝參數(shù)之一,低過熱度澆鑄不僅可以實(shí)現(xiàn)高拉速,減少溢漏事故,提高鑄坯內(nèi)外部質(zhì)量,同時(shí)也可以降低出鋼溫度,提高爐襯使用壽命等。為了降低中間包鋼水過熱度,目前主要通過中間包烘烤及中間包等離子加熱等鋼水溫度補(bǔ)償措施實(shí)現(xiàn)。針對(duì)中間包低過熱度澆鑄存在的問題,本文以常規(guī)板坯連鑄中間包為原型,建立了中間包烘烤過程及中間包等離子加熱澆鑄過程的三維傳熱數(shù)學(xué)模型,研究內(nèi)容和已獲得的結(jié)果如下:
　　 (1)

2、新設(shè)計(jì)了兩種中間包烘烤方案,通過計(jì)算對(duì)比烘烤終點(diǎn)包襯溫度分布發(fā)現(xiàn),新設(shè)計(jì)的72min烘烤制度和81min烘烤制度的烘烤終點(diǎn)溫度比傳統(tǒng)的120min烘烤制度的烘烤溫度均勻性好,高溫區(qū)域明顯擴(kuò)大。由中間包烘烤瞬態(tài)溫度分布曲線看出,新設(shè)計(jì)的烘烤方案升溫速率快且升溫較為平穩(wěn),并未出現(xiàn)較大的溫度波動(dòng)。0～20min為快速升溫階段,20min后升溫速度相對(duì)減緩。
　　 (2)新設(shè)計(jì)的兩種烘烤制度煤氣用量少,且烘烤時(shí)間縮短,烘烤效果優(yōu)于傳統(tǒng)烘

3、烤方式。其中81min烘烤方案煤氣用量比傳統(tǒng)烘烤方案煤氣用量節(jié)省162Nm3,約占燃料總量的14％,烘烤時(shí)間縮短39min。72min烘烤方案煤氣用量比傳統(tǒng)烘烤方案煤氣用量節(jié)省192Nm3,約占燃料總量的16.5％,烘烤時(shí)間縮短48min。新設(shè)計(jì)的烘烤制度可為現(xiàn)場實(shí)際烘烤過程提供指導(dǎo)。雖然72min烘烤的效果優(yōu)于81min烘烤,但其烘烤燃料流量跳躍性較大,對(duì)中間包包襯的材料提出更嚴(yán)格的要求,因此在采用此方案時(shí)應(yīng)當(dāng)慎重考慮。
　　

4、 (3)以最佳的中間包烘烤方案為基礎(chǔ)計(jì)算了中間包等離子加熱過程,由于在中間包等離子加熱澆鑄中引入了底吹氬,使得中間包澆鑄的流場發(fā)生了變化,中間包流場變的更為復(fù)雜。由出口鋼液溫度變化可知,普通澆鑄過程中,中間包鋼液溫度波動(dòng)較大,每包次澆鑄的溫差各不相同,澆鑄的第一包鋼液溫降達(dá)到40℃左右,隨著澆鑄包次的增加,最終每包的溫差穩(wěn)定在10℃以下。等離子加熱過程中,除了第一包澆鑄不夠穩(wěn)定,溫降約為26℃,其余四包的溫度基本控制在同一個(gè)水平,最終每