连铸机(二冷水)循环冷却水方案
连铸循环水系统设计
浅议连铸循环水系统设计概述连铸是用连续铸钢机将经过预处理的1100-1200℃的钢水在结晶器内通过水的间接冷却，初步凝固20％左右，形成具有一定断面尺寸坯壳的钢坯。
带有液芯的钢坯继续通过二冷段直接喷水（或水气）冷却至全部凝固。
然后经过拉矫机矫直，再用切割机切成一定长度的合格铸坯。
在生产过程中需要大量的冷却水，冷却水在连铸生产中，对于保证铸机的常年稳定生产是十分重要的。
连铸机的主要用水工序有：结晶器冷却，设备间接冷却，铸坯喷淋冷却，设备喷淋冷却，切割渣粒化用水，冲氧化铁皮用水及零星洒水等。
各工序对水质的一般要求见表[1]。
径/mm总含盐量≤500 ≤3000 ≤3000/(mg·L-1)油类/(mg·L-1) ≤2 ≤2 ≤15水温/℃≤35 ≤35 ≤35水压/MPa 0.5～0.7 0.4～0.6 0.7～1.21 常见的连铸循环水工艺流程根据用户对水质、水压、水量、水温的不同要求，一般采用分质、分压、分系统处理方案，主要的水处理系统有：净循环水系统、浊循环水系统。
1.1 净循环水系统净循环水系统主要供结晶器、设备间接冷却等用水。
用后的水温度升高，水质没有受到污染。
系统的主要任务是降温、浓缩率的管理和水质稳定等。
其流程见图1。
由于净循环水系统具有流程简单，占地面积小，运行成本低，设备少，投资低，便于管理等特点，所以在原水硬度不太高的地区，被广泛采用。
1.2 浊循环水系统浊循环水系统主要供设备和铸坯喷淋冷却、切割渣粒化水及冲氧化铁皮用水。
用后水温升高，水质受到污染，水中含有大量的氧化铁皮微粒和少量油类。
除冲氧化铁皮用水（水质、水温要求低），只经一级沉淀即可循环使用外，其余水一般经二级沉淀、过滤、除油、冷却后循环使用，其一般流程见图2。
2 净、浊循环水系统的确定2.1 连铸机净循环水系统的确定对于供结晶器、设备间接冷却等用水以净循环水为主体，工艺系统大体与图1类似。
在水质稳定方面，为防止各循环水系统经长期运行，使设备、管道发生结垢与腐蚀，确保连铸的正常生产，延长设备与管道的使用寿命。
连铸过程的冷却制度
连铸过程的冷却制度1.结晶器冷却（一次冷却）2.二冷区冷却（二次冷却）铸坯冷却的控制钢水在结晶器内的冷却即一冷确定，其冷却效果可以由通过结晶器壁传出的热流的大小来度量。
1、一冷作用：一冷就是结晶器通水冷却。
其作用是确保铸坯在结晶器内形成一定的初生坯壳。
2、一冷确定原则：一冷通水是根据经验，确定以在一定工艺条件下钢水在结晶器内能够形成足够的坯壳厚度和确保结晶器安全运行的前提。
通常结晶器周边供水2L/min.mm。
进出水温差不超过8℃，出水温度控制在45-50℃为宜，水压控制在0.4-0.6Mpa.结晶器水质一般达到以下技术条件以免结晶器水槽内铜板表面结垢，影响结晶器传热。
固体不大于10㎎/L。
总悬浮物不大于400㎎/L。
硫酸盐不大于150㎎/L。
氯化物不大于100㎎/L。
总硬度（以CaCO3计）不大于10㎎/L。
PH值为7.5---9.5.小方坯用工业清水，板坯常用软水。
结晶器的作用◆在尽可能的拉速下，保证铸坯出结晶器是形成足够厚度的坯壳，使连铸过程安全的进行下去，同时决定了连铸机的生产能力；◆结晶器内的钢水将热量平稳的传导给铜板，使周边坯壳厚度能均匀的生长，保证铸坯表面质量。
结晶器内坯壳生长的行为特征(1)钢水进入结晶器，与铜板接触就会因为钢水的表面张力和密度在杠爷上部形成一个较小半径的弯月面。
在弯月面的根部由于冷却速度很快（可达100℃/s），初生坯壳迅速形成，钢水不断流入结晶器,新的初生坯壳就连续不断的生成，已生成的坯壳则不断增加厚度。
(2)已凝固的坯壳，因发生δ→γ的相变，使坯壳向内收缩而脱离结晶器铜板，直至与钢水静压力平衡。
(3)由于第（2）条的原因，在初生坯壳与铜板之间产生了气隙，这样坯壳因得不到足够冷却而开始回热，强度降低，钢水静压力又将坯壳贴向铜板。
(4)上述过程反复进行，直至坯壳出结晶器。
坯壳的不均匀性总是存在的，大部分表面缺陷就是起源于这个过程之中。
(5)角部的传热为二维，开始凝固最快，最早收缩，最早形成气隙。
连铸二冷区凝固传热及冷却控制
一参考文献中的ｈ＊ｗ值。 逼近计算法以满足冶金准则进行回归。
·液相穴对流运动 对流传热化成等效导热处理。 液相穴：Ａ Ｌ＝ｒｎａｓ 两项区：＾Ｓ／Ｌ＝Ａｑ＋Ａ，／２ ·目标表面温度确定
一冶金原则 一高温脆性曲线（图１１）
ＴＬ。１５，‘一●ｔ㈨ ｓ…＜ＯＪ｛ 一’”‘。‘ｔＯ”＊ｃ
·水滴浸渍（２５％） 在设备和工艺一定的条件下，辐射和夹辊导热 变化不大，喷淋水传热占主导地位。 要提高二冷区传热效率，就必须提高喷雾水滴 与高温铸坯之间热交换，可以表示为：
币＝ｈ（Ｔｓ—Ｔｗ） Ａ． 式中：面一热流
ｈ一传热系数 Ｔｓ一铸坯表面温度 Ｔｗ一冷却水温度 Ａ一喷雾冷却面积 实际上，二冷区是一个复杂的传热过程，传热受 多种因素（Ｔｓ、Ｔｗ、表面ＦｅＯ、水滴状态．．．）的影响， 总的传热效果可归结到传热系数ｈ上。ｈ值大，传 热效果就好；二冷区ｈ值分布合理。说明铸坯表面 温度分布均匀，而表面温度决定二冷喷水冷却温度。
铸坯表面：结晶器≠＝Ａ一口正 二冷区≠＝ｈ（Ｌ—Ｌ） 空冷区≠＝ｎ（赡一瑶）
５．４ 计算参数选择与处理 ·钢种热物性参数，如ＴＬ、Ｔｓ、ｐ、Ａ、Ｃ，参考文
献。 ·凝固潜热： 一查文献钢种潜热 一如查不到利用热焓一温度曲线（图１０） ·结晶器热流
≠＝Ａ一目正
≠＝ｃ。×Ｗ ｘ ＡＯ／Ｆ ·二冷区综合传热系数ｈ
”，她，二冷强度越大，连铸机生产率就越高。 １．２ 确保连铸坯的质量
二冷强度是受铸坯质量（尤其是裂纹）制约的。
铸坯裂纹形成决定于： ·钢高温力学行为。 ·铸坯表面状态。 ·高温铸坯第二相质量行为。 ·高温坯壳的变形。 上述因素的综合作用，刨造了裂纹形成和扩展
的条件，是与二冷制度密切相关的。 具体来说，与二冷相关的铸坯缺陷有（图１） ·表面纵裂纹 ·横裂纹 ·中间裂纹 ·中心裂纹 ·轿直裂纹 ·中心疏松 在设备与工艺一定的条件下，选择合适的二冷
连铸水处理二冷水泵的工艺流程
连铸水处理二冷水泵的工艺流程When it comes to the process of treating the secondary cooling water pump in the continuous casting water treatment, there are several important points to consider. Firstly, it is crucial to ensure that the water being used for the cooling process is of high quality to prevent any damage to the equipment. This involves treating the water to remove impurities and contaminants that could potentially cause corrosion or other issues within the system. Additionally, the flow rate of the water must be carefully monitored and controlled to ensure that the cooling process is effective and efficient.在连铸水处理过程中，处理二冷水泵的工艺流程是非常重要的。
首先，关键是要确保用于冷却过程的水质优良，以防止对设备造成任何损坏。
这涉及处理水，以去除可能引起腐蚀或系统内其他问题的杂质和污染物。
此外，必须仔细监控和控制水的流量，以确保冷却过程有效且高效。
Another important aspect of treating the secondary cooling water pump is to regularly inspect and maintain the equipment to ensure that it is functioning properly. This includes checking for any leaks or malfunctions in the pump and ensuring that all components are ingood working condition. Regular maintenance and inspection can help prevent costly repairs and downtime caused by equipment failure. It is also important to have a contingency plan in place in case of any unexpected issues with the pump or the cooling system.处理二冷水泵的另一个重要方面是定期检查和维护设备，以确保其正常运行。
连铸中二冷配水技术
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连铸二冷配水对纵裂纹漏钢产生的影响
由图 1 和图 2 可以看出，在结晶器内并无出 现裂纹，可见纵裂纹的出现是发生在出结晶 器后，从图1 和图 2 显示，在零段冷却（属 于二次冷却）就出现事故是在大断面并且拉 速较高的生产条件下在零段二冷水冷却覆盖 面积达不到要求造成了冷却空挡而产生了纵 裂纹，导致在零段坯壳强度最薄弱的地方撕 裂而出现纵裂纹漏钢!
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各种二冷配水的各种算法
蛙跳算法的 连铸二冷配
水
混沌蚁群 算法的连 铸二冷
遗传算法的 板坯连铸二
冷配水
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蛙跳算法
算法基本流程如下: 1) 设定初始参数，包括种群规模"簇数"最大跌代数等; 2) 种群初始化，确定适应度函数 6( H) ; 3) 对群体中个体的适应度值进行排序，确定全局最优解，迭代中检测是否满足收敛 条件，满足则停止，否则执行 下一步; 4) 设定种群 c 中有 ! 个簇，每个簇中有 / 个个体，划分 按次序进行，即 ! 个个体依次划分到相应种群，! _# 个体重 新开始，直到划分结束; 5）设定局部当前值为，局部最优解为
量.这种基于目标表面温度的
动态控制模型[3]是比较理想
的二冷水动态控制方法,但其
成功与否取决于数学模型的
准确性,也就是模型计算结果
能否真实反映实际表面温度
及其变化规律
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蛙跳算法的连铸二冷配水配水连铸
二冷配水
是一种基于种群的启发式协同搜索算
特点
法，算法模拟青蛙觅食过程，结合了
遗传算法和粒子群算法，具有运算速
度快，参数少，全局搜索能力强等特
连铸二次冷却技术
连铸二次冷却技术连铸二次冷却技术是一种先进的冶金技术，广泛应用于钢铁生产中。
它能够有效地改善钢材的质量和性能，并提高生产效率。
本文将从连铸二次冷却技术的原理、应用和优势等方面进行阐述。
连铸二次冷却技术是在连铸过程中对钢坯实施二次冷却的一种方法。
连铸是将熔融的钢液直接注入铸型中，通过快速凝固形成钢坯的过程。
然而，由于连铸速度较快，钢坯内部的温度梯度较大，容易产生缺陷，如结晶器板裂纹、气孔等。
为了解决这些问题，连铸二次冷却技术应运而生。
连铸二次冷却技术的原理是在钢坯连铸过程中，通过在连铸机出口处设置冷却装置，对钢坯进行高效冷却。
冷却装置通常由喷淋系统和冷却器组成。
喷淋系统通过喷嘴将冷却介质均匀地喷洒在钢坯表面，使其迅速冷却。
冷却器则通过引入冷却介质，使钢坯内部也能得到充分的冷却。
这样，可以有效地控制钢坯的温度梯度，降低缺陷的产生。
连铸二次冷却技术在钢铁生产中具有广泛的应用。
首先，它可以改善钢材的质量和性能。
通过控制钢坯的冷却速度和温度分布，可以使钢材的晶粒细化，晶界清晰，提高其力学性能和耐热性能。
其次，连铸二次冷却技术还能降低钢铁生产的能耗和生产成本。
由于钢坯冷却时间缩短，生产周期减少，能耗也相应降低。
此外，冷却介质可以循环利用，减少资源的浪费。
与传统的连铸技术相比，连铸二次冷却技术具有明显的优势。
首先，连铸二次冷却技术可以灵活地调整冷却参数，适应不同钢种和规格的生产需求。
其次，该技术的操作简单，易于控制，减少了人为因素对产品质量的影响。
再次，连铸二次冷却技术具有较高的冷却效率，能够快速冷却钢坯，提高生产效率。
最后，该技术可以降低环境污染。
由于冷却介质可以循环利用，减少了废水和废气的排放。
连铸二次冷却技术是一种先进的冶金技术，对于改善钢材质量、提高生产效率具有重要意义。
通过合理应用该技术，可以有效地控制钢坯的温度梯度，减少缺陷的产生，提高钢材的质量和性能。
同时，连铸二次冷却技术还能降低能耗和生产成本，减少环境污染，具有广阔的应用前景。
优化连铸机二冷室冷却配水
工艺要求和保持稳定 ， 从而提升和稳 定产品质量。因此 ， 还对如 何使二冷室各段冷却水量分配比例保持恒定等 ， 进行 了考虑。
二、 动态 配 水 模 型
一
般， 二冷室各段冷却水流量控制值 Ｑ可 由（ ） １式确定 ：
Ｑ Ａ Ｂ ＋ ＝ ｖ ｖＣ ＋ （） １
式 中 —— 铸坯 速 度 （ 速 ） 拉
、
、
系统 构 成
曰、—一一组与设定钢种 、 ｃ 铸坯截面和钢水温度有关
的常 数
动 态 配 水 系 统 采 用 串 行 ＰＤ控 制 方 式 ， 参 数 检 测 、 水 Ｉ 由 配
模型、 系统控制 、 钢水和钢坯温度反馈等组成（ １ 。 图 ）
显然 ， 采用静 态配水时 ， Ｑ只与拉速 有关。 实现动态配水 ， 需对 、 曰进行修正 ， Ｑ与钢水 、 使 钢坯温度 等有关 ：
测 温 过 程 中测 取 两 种 波 长 ， 行 比对 分 析 并测 得 结 果 。 置 内部 进 装
预置 了滤波等功能模块 ，消除 了氧化铁皮和气雾对测温结果的
影 响 。测 温装 置 的主 要 技 术参 数 如 表 １ 。 四、 态 配 水 系统 特 点 动 １ ， 基准 比水 量为 原 静 态 配水 模 型 的 比水量 ， 为避 免 模 型超 调
２ 王慧伦． 化工基础． 北京 ： 化学工业 出版社 ，９ ６１ １８． ２
Ｗ０ ．０ １ ７１ — ９
内屏蔽泵技术 的进步和产品的规范起到十分重要 的指导和促进 作用 ， 更加有利于进一步做好无密封离心泵 的选用 、 也 维修 、 改 造等工作 。
参 考 文 献
１ 范德 明． 工业 泵选用手册／ 国化工 设备设计 ． 令 北京 ： 化学 工业 出版
《特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺的研究》
《特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺的研究》篇一摘要：本文针对特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺进行了深入研究。
首先，介绍了连铸机二冷配水工艺的重要性及其在特厚矩形坯连铸中的应用背景。
接着，通过实验和理论分析，探讨了二冷配水工艺的优化措施，包括水流量、水温、喷嘴类型等因素对连铸过程的影响。
最后，总结了研究成果，并提出了未来研究方向。
一、引言特厚矩形坯连铸机是钢铁生产中的重要设备，其生产效率和产品质量直接影响到钢铁企业的经济效益。
二冷配水工艺作为连铸机的重要环节，对铸坯的质量和生产成本具有重要影响。
因此，研究特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺，对于提高连铸机的生产效率和产品质量具有重要意义。
二、特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺概述二冷配水工艺是指连铸机在浇注过程中，通过喷水装置对铸坯进行二次冷却的工艺。
在特厚矩形坯连铸机中，二冷配水工艺的优化对于防止铸坯裂纹、提高铸坯的表面质量具有重要意义。
二冷配水工艺主要包括水流量控制、水温控制、喷嘴类型选择等方面。
三、二冷配水工艺的优化措施1. 水流量控制水流量是二冷配水工艺的关键参数之一。
流量过大或过小都会对铸坯的质量产生影响。
通过实验和理论分析，我们发现，在特厚矩形坯连铸机中，应根据铸坯的厚度、宽度、浇注速度等因素，合理控制二冷水流量。
同时，应采用多段式的水流量控制方式，根据铸坯的不同部位，调整水流量的大小。
2. 水温控制水温对二冷配水工艺的效果也有重要影响。
水温过高或过低都会导致铸坯表面产生裂纹或产生其他质量问题。
因此，应采用合适的水温控制方式，保证二冷水温度的稳定。
可以通过安装水温调节装置、定期检查冷却水系统等方式，确保水温控制在合适的范围内。
3. 喷嘴类型选择喷嘴类型是影响二冷配水效果的重要因素之一。
不同类型和规格的喷嘴，其喷水效果和覆盖范围也不同。
因此，在选择喷嘴时，应根据铸坯的形状、尺寸、浇注速度等因素，选择合适的喷嘴类型和规格。
同时，应定期对喷嘴进行检查和清洗，保证其正常工作。
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######有限公司
3#连铸机循环水系统日常运行
技术文件
文件编号：
编制单位：
编制日期： 2010年6月25日
目录
一、质量保证---------------------------------
二、服务承诺书--------------------------------
三、部分销售业绩------------------------------
四、企业情况介绍-----------------------------
五、资质证明文件-----------------------------
六、3#连铸机循环水系统日常加药运行技术方----
3#连铸机循环水系统日常运行加药技术方案
###########有限公司
2010年6月25日
目次
第一部分：各系统基本参数 (5)
一、循环水系统参数： (5)
二、水质情况： (5)
第二部分：二冷水及设备开路日常运行方案 (6)
一、水质稳定状况分析 (6)
二、连铸二冷水的特征及治理 (7)
三、连铸二冷水系统处理方案 (7)
第一部分：各系统基本参数
一、循环水系统参数：
项目浊内循环水浊外循环水备注保有水量，m3 2500
循环量，m3/h 300 800
供水温度，℃
温差，△T
二、水质情况：
序号项目单位指标
1 全硬度毫克/升547.64
2 钙硬毫克/升431.65
3 甲基橙碱度毫克/升264
4 Cl-毫克/升169.27
5 电导率μs/cm 1497
6 pH 值---- 7.25 备注：钙离子、镁离子、全硬度及总碱度均以碳酸钙计
第二部分：二冷水及设备开路日常运行方案
一、水质稳定状况分析
1．判断依据
根据水质分析结果，分别对其朗格利尔（Langlier）饱和指数和雷兹纳（Ryzner）稳定指数判定：
（1）（Langlier）饱和指数（L·S·I）
饱和指数ISI为系统补充水实测pH值与碳酸钙饱和时PHs之差值，即 LSI＝PH-PHs pHs=(9.3+A+B)-(C+D) （2)（Ryzner）稳定指数（R·S·I）
PHs=(9.3+A+B)-(C+D) RSI=2PHs-PH
ISI > 0 结垢RSI＝7.0-7.5 轻微腐蚀
ISI ＝0 稳定RSI＝6.0-7.0 水质较稳定
ISI < 0 腐蚀RSI＝5.0-7.0 轻度结垢RSI＝7.5-9.0 严重腐蚀RSI < 3.7 严重结垢2．软件分析结果
图1循环水水质稳定情况分析
从软件分析结果来看，二冷水具有严重结垢倾向，必须采用阻垢分散剂对循环水进行处理。
二、连铸二冷水的特征及治理
连铸二冷水主要来自轧机机组、磨辊间和带钢脱脂机组等，废水排放量大、水质变化大。
含油废水中含有乳化剂、脱脂剂、固体粉末以及氧化铁皮等悬浮物，因而化学稳定性好，难以通过静置或自然沉淀法分离，本二冷水系统为异形坏连铸系统，其二冷水流道复杂，对水质要求比较高。
由于乳化液特殊的结构和极小的分散度，在水分子热运动的影响下，油滴在水中是非常稳定的，就如同溶解在水中一样。
因此乳化液一般需要采用化学药剂进行破乳，使含油废水中的乳化液脱稳，再通过架桥吸附作用使脱稳的油滴与水中的悬浮物凝聚成较大颗粒，并通过重力沉降作用进行去除。
在二冷水系统中，随着循环的进行，悬浮物和溶于水中的盐类物质因水的蒸发而得到了浓缩，带来结垢和腐蚀以及粘泥等水质障碍。
同时，由于喷水喷嘴经常在高温状态下工作，极易结垢，造成喷嘴堵塞。
为了确保生产安全高效进行，需要对系统进行水质稳定处理。
该水系统的水质特点是浓缩倍率高，结垢倾向严重，通过向该系统中投加分散阻垢剂，可以降低结垢附着速率，满足生产要求。
三、连铸二冷水系统处理方案
连铸二冷水系统主要存在的问题是因结垢造成的管道及设备的堵塞，尤其是冷却喷嘴的堵塞。
造成结垢的原因有两点，一、水中油与悬浮物结合沉积，形成油泥垢；二、水中结垢离子形成的水垢，尤
其是喷嘴处温度较高，更易发生结水垢现象。
因此，必须对二冷水系统进行降浊及除油处理和阻垢缓蚀处理。
二冷水悬浮物含量高，COD高，含有油及其它杂质，其运行条件非常适宜细菌、藻类的繁殖，必须对二冷水系统进行杀菌灭藻和粘泥剥离处理。
1、除油降浊处理
降低平流池出水悬浮物及油含量，以降低由泥垢结垢趋势。
通过试验发现，该水系统现投加的絮凝剂絮凝效果不佳。
经试验选定更适用于该系统水质的除油降浊剂，除油降浊剂使水中悬浮颗粒絮凝成大絮体，加速沉降；并通过除油降浊剂上的活性基团吸附水中油，使水中悬浮物与油结合，形成共沉体，沉淀去除。
●投加药剂：除油絮凝剂1#；除油絮凝剂2#
●投加方式：根据循环水量均匀连续投加；
●投加地点：漩流井或铁皮坑提升泵后；
油絮凝剂
漩流井泵平流池/化池除
油器
2、阻垢处理
采用进入用水点前投入阻垢分散剂的方法，在药剂螯合、分散的作用下，能较成功地防垢、除垢，保证系统稳定运行。
其分散稳定原理为：
①、利用低剂量螯合作用，分散稳定水中大量的硬度离子；
②、通过占领垢粒晶核的高势能点，使垢粒晶核发生严重畸变，以防止垢粒长大；
③、通过吸附、网捕及改变颗粒物自身的电负性。
在静电作用下，颗粒互相排斥，使已形成的细微垢粒及水中悬浮颗粒稳定在水体中，同时使沉积物在设备及管路上不能紧密相接，形成疏松的、非粘着性的沉积物，易于被水冲走。
通过以上三个作用，使水体中结垢离子及细小悬浮物稳定于水体中，达到系统水质稳定。
具体加药方案如下：
⏹投加药剂：阻垢分散剂
⏹投加方式：根据循环量连续均匀投加；
⏹投加地点：吸水池泵后。
阻垢分散剂
吸水池泵连铸机
3、杀菌灭藻处理
通过投加菌藻抑制剂杀死或抑制二冷水中的细菌和藻类的繁殖。
通过投加粘泥剥离剂使粘附在设备上的细菌粘泥重新分散到水中。
4、日常加药量表
药剂类型加药方式加药量
阻垢分散剂根据循环水量连续投加80 KG/天
菌藻抑制剂根据保有水量不定期投加
每半月投加一次
除油絮凝剂1# 根据循环水量连续投加150-300KG/天
除油絮凝剂2# 根据循环水量连续投加10-20 KG/天
注：本表格中加药量是以设计水质为以据为计算，若水质变动，则加药量应随之调整。