连铸二冷水系统工艺优化
连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化策略
连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化策略连铸坯热装热送中的冷却水循环系统是钢铁生产过程中一个至关重要的环节。
它对连铸坯的质量和生产效率具有直接的影响。
为了提高连铸坯的质量和生产效率，我们需要优化冷却水循环系统的操作策略。
本文将探讨连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化的一些策略。
一、优化冷却水流量控制策略冷却水流量控制是冷却水循环系统中最基本的操作之一。
合理的冷却水流量控制可以保证连铸坯在冷却过程中获得足够的冷却效果，同时避免流量过大导致资源的浪费。
在优化冷却水流量控制策略时，我们可以考虑以下几个方面。
首先，根据连铸坯的尺寸和材料特性，确定合理的冷却水流量范围。
其次，通过监控连铸坯的温度变化和冷却水流量的实时数据，调整冷却水流量，保证连铸坯的冷却效果。
最后，结合连铸坯的生产进度和产能要求，灵活调整冷却水流量，合理分配资源，提高生产效率。
二、优化冷却水温度控制策略除了合理控制冷却水流量外，冷却水的温度也是影响连铸坯冷却效果的重要因素。
优化冷却水温度控制策略可以提高连铸坯的冷却质量，降低能耗。
在优化冷却水温度控制策略时，我们可以考虑以下几个方面。
首先，根据连铸坯的尺寸和材料特性，确定合理的冷却水温度范围。
其次，通过监控连铸坯的温度变化和冷却水温度的实时数据，调整冷却水温度，保证连铸坯的冷却效果。
最后，结合连铸坯的生产进度和产能要求，灵活调整冷却水温度，降低能耗，提高生产效率。
三、优化冷却水循环系统的管道布局冷却水循环系统的管道布局是影响冷却水流动和循环效果的关键因素之一。
合理的管道布局可以减小冷却水流阻力，提高冷却水的流动速度和循环效果。
在优化冷却水循环系统的管道布局时，我们可以考虑以下几个方面。
首先，合理规划冷却水循环系统的管道走向，避免死角和复杂的弯曲装置。
其次，选择合适的管道材料和直径，降低冷却水的流动阻力。
最后，定期清洗管道，确保冷却水的流通畅通，提高循环效果。
四、优化冷却水循环系统的水质管理冷却水循环系统的水质管理是确保冷却水质量稳定的重要措施。
连铸方坯二冷冷却的优化及改进
连铸方坯二冷冷却的优化及改进发表时间：2020-11-27T07:52:34.796Z 来源：《防护工程》2020年23期作者：万占成[导读] 尤其是对内部质量提出了更高的标准，二次冷却问题受到越来越多的重视。
新疆伊犁钢铁有限责任公司炼钢厂新疆伊宁 835800摘要：本文介绍了新疆伊犁钢铁有限责任公司炼钢厂小方坯连铸优化二次冷却制度过程，并根据实践结果对二冷配水量控制等方面进行了分析,并对二次冷却配水参数进行了优化以及调整，使铸坯质量得到明显提高。
关键词：二次冷却的重要性；存在问题；优化过程1.前言连铸机的二次冷却系统起着对铸坯进行连续冷却，使其逐渐完全凝固的作用。
在连铸生产中，二次冷却系统对铸坯的表面质量、坯壳厚度均匀形成、矫直效果等都有至关重要的影响，因此连铸二冷技术对连铸生产过程顺行、产品质量和生产效率均有重要影响。
随着连铸技术的高速发展，以及市场对铸坯质量要求的不断提高，尤其是对内部质量提出了更高的标准，二次冷却问题受到越来越多的重视。
2存在问题在生产过程中，由于二次冷却制度不当，出现的铸坯缺陷有：1在二冷区各段之间冷却不均匀，铸坯表面温度呈现周期性的回升。
回温引起坯壳膨胀，当施加到凝固前沿的张应力超过钢的高温允许强度和临界应变时，铸坯表面和中心之间就会出现中间裂纹，从而导致铸坯出现内部质量问题。
2二冷区铸坯四个面的非对称性冷却，造成某两个面比另外两个面冷却得更快，铸坯收缩时在冷面产生沿对角线的压力，加重铸坯扭转，产生菱变，从而导致铸坯脱方加剧，制约了连铸的产量及钢坯质量。
3二次冷却太弱，铸坯表面温度过高，钢的高温强度较低，钢水在静压力作用下，凝固壳就会发生蠕变而产生鼓肚。
3原因分析及解决措施3.1二冷配水原则连铸机的生产率与铸坯质量在很大程度上取决于二次冷却。
为保证铸坯质量和产量，基于这两个方面的考虑，二次冷却都应遵循以下几个原则[1]：1上强下弱。
铸坯出结晶器后，在二冷上段坯壳薄、热阻小、坯壳收缩产生的应力亦小，这些条件有利于强冷以增加坯壳厚度，减少漏钢事故。
大方坯连铸二次冷却工艺研究
大方坯连铸二次冷却工艺研究大方坯连铸二次冷却工艺是目前应用最广泛的钢铁生产工艺，其产品特性及使用性能质量优秀，被广泛应用于精贵件、机械件、工程机械件及汽车部件等领域。
近年来，连铸二次冷却工艺在性能提升、成本降低、资源有效利用等方面取得了显著的进步，使得这项技术在汽车、建筑、机械等重要领域有效改善大型钢铁厂的运行效率及产品品质。
本文就大方坯连铸二次冷却工艺的研究进行了综述，主要包括其现有状况、改进措施及发展趋势等方面的研究。
一、大方坯连铸二次冷却工艺的现状1、大方坯连铸二次冷却工艺的应用：大方坯连铸二次冷却工艺的应用不仅局限于传统的汽车、建筑及机械用钢，而且在航天、军工及精密件等领域也可以发挥重要作用。
目前，大方坯连铸二次冷却工艺已上升为钢铁企业主要的冷轧原料生产技术，取得了较好的生产效果。
2、今日的大方坯连铸二次冷却工艺：今日的大方坯连铸二次冷却工艺已被广泛应用于汽车及工程机械零件的生产，并能够满足客户不断提高的产品性能要求。
同时，连铸二次冷却技术非常适用于钢铁行业的大型钢铁厂，极大地提高了钢铁厂的生产率和节能效果，能够有效降低成本并确保产品质量。
二、大方坯连铸二次冷却工艺的改进措施1、控制钢水温度：大方坯连铸二次冷却工艺的重要性在于准确控制钢水温度。
因为钢水温度对产品质量有着至关重要的影响，所以工厂应搭设舱内钢水温度变化检测装置，实现钢水温度自动调节。
2、优化模具设计：模具的设计也是决定大方坯连铸二次冷却工艺的性能及质量的重要因素。
模具应尽量采用新型材料，而且应有良好的导热效果，以降低对凝固速度及冷却过程的影响，使连铸二次冷却过程能够有效进行。
三、大方坯连铸二次冷却工艺的发展趋势1、继续提升工艺性能：在未来的发展中，大方坯连铸二次冷却工艺将继续提升生产效率和节能效果，同时不断改进钢水温度控制及模具设计，以便满足连铸二次冷却对产品性能的要求。
2、发展更新型的技术：连铸二次冷却技术正在不断发展，将应用到机械件、精密件及军事工业领域，以满足不断提升的客户要求。
连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化方案
连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化方案在连铸工艺中，冷却水循环系统扮演着关键的角色。
它通过对连铸坯进行冷却，有效控制坯料温度，确保铸造质量和生产效率。
本文将针对连铸坯热装热送中的冷却水循环系统提出优化方案。
一、现状问题分析在连铸坯热装热送过程中，冷却水循环系统存在一些问题。
首先，水循环系统的流量调节不够灵活，无法根据连铸坯的不同要求进行精确调整。
其次，由于冷却水中存在悬浮物和杂质，会导致管道堵塞、水泵损坏等问题。
此外，冷却水的温度也需要在一定的范围内进行控制，以保证连铸坯的质量。
二、优化方案为解决上述问题，可以采取以下优化方案：1. 系统流量调节优化引入智能流量控制器，通过传感器感知连铸坯的温度和速度等参数，精确调节冷却水的流量。
根据不同的铸造要求，自动调整水的流速，以实现坯体的均匀冷却。
同时，结合先进的调节算法，动态跟踪坯体温度变化，及时调整水温和流量，以确保铸造质量。
2. 悬浮物过滤处理在系统的进水口设置合适的过滤装置，及时去除冷却水中的悬浮物和杂质。
可以采用微孔滤网等过滤器，有效阻止固体颗粒进入系统，减少管道堵塞和水泵损坏的风险。
此外，定期对过滤器进行清洗和更换，保证其正常工作。
3. 温度控制手段改进运用先进的温度控制技术，通过空气冷却和冷却剂循环等方式，确保冷却水的温度在一定的范围内稳定控制。
可以采用温度传感器实时监测水温，通过PID控制算法进行精确调节。
同时，根据连铸坯的特点和要求，合理设定温度范围，以保证坯体的冷却效果。
4. 系统检修与维护加强冷却水循环系统的检修与维护，定期对设备进行巡检和保养，及时发现和处理问题。
定期清洗水泵、管道和冷却器，确保系统的正常运行。
此外，需要制定完善的操作规程，培训操作人员，提高其对系统的了解和应急处理能力。
三、效果与可行性分析通过以上优化方案的实施，可以取得以下效果：1. 提高冷却水循环系统的灵活性，根据连铸坯的不同要求进行精确调节，提高生产效率和产品质量。
小方坯连铸二冷配水优化
二 冷 区 ：
铸 坯 的温度 场 ，从 而确定 铸坯 在 二 冷各 段 出 口处 铸
ｇ＝ｈ（Ｔｂ—Ｔｗ）
（５） 坯 的表 面 温 度 ，并 与 铸 坯 目标 温 度 比较 ，确 定 二 冷
空冷 区 ：
各 段 水 量 。
ｇ＝￡ｃ『［（死 ＋２７３） 一（ ＋２７３） ］
（６） １．３．２ 边界 条件 和物 理参 数 的确 定
一 一 ＾ 娶：一 ＾ 娶：ｑ
（３ｊ ） 射 系数 ，１ｒａ为环 境 温度 ，Ｔ０为 中间包钢 水 温度 。
首 先把 偏 微 分 方 程 （１）转 换 为差 分 方 程 ，计 算
其 中 ，结 晶器 ：
过程 中带 人初 始条 件公 式 （２）及 在不 同 的计 算 阶段
ｑ＝Ａ —
（４） 带入不 同的边 界条 件 公 式 （４）、（５）、（６），可 计 算 出
以 ３个 钢 种 （６０Ｓｉ２Ｍｎ、３５ＣｒＭｏ、２０ＣｒＭｎＴｉ）铸 坯 在二 冷 各段 各类 试验 参数 为 指导进 行优 化 。
首 先确定 各 断 面 、各 钢种 铸坯 在 二 冷段 末 端 的
表 面温 度 ，作 为 二 冷 水 量 控 制 的 目标 温 度 ；利 用 热
传导数学方程 ，通过理论计算可 以确定二冷区各段
所需要的二冷水量 ，其公式如下 ：
ｐＣ ａ Ｔ
＝
（ ａ Ｔ）＋昌（ Ｏ Ｔ）
初 始 条件 ：
（１）
２０１８年 ８月 第三期
小方坯 连铸 二 冷配 水优 化
ｌ５
Ｔ ＝ Ｔｏ
（２） 数 ，ｈ为二冷喷嘴传热系数 ，Ｔｂ为铸坯表面温度 ，ＴＷ
边界 条 件 ：
演讲作业-方坯连铸二冷配水优化
2.连铸机主要参数
3.二冷配水方法
3.1 连铸二冷冶金准则
（1） 在浇钢过程中铸坯质量主要受坯壳凝固传热的影响。为了得到合 格的铸坯质量，除了要保证设备应经常处于良好的工作状态以及合格的 钢水外，还应确保铸坯在冷却、凝固过程中满足如下冶金准则： 对铸坯表面温度回升的限制：铸坯表面温度回升会导致在铸坯凝 固前沿产生热应力，当温度回升超过一定限度时，热应力会在铸坯凝固 前沿区域沿柱状晶生长方向从里向外沿晶粒边界撕开凝固前沿，导致铸 坯产生内部裂纹。经验表明如果铸坯表面温度回升大于100℃,铸坯容易 产生内部裂纹。
2015年5月16日
目录
1
2 3
4 4
前言
主要参数
二冷配水优化方法 目标温度的确定 效果验证
5
1. 前言
首先通过现场测量确定所定钢种铸坯在矫直点处表面温度，再 确定二冷各段出口处的表面目标温度，用二维热传导方程理论计算铸坯表 面温度，把计算得到ห้องสมุดไป่ตู้温度与确定的目标温度进行比较，达到合理控制二 冷各段水量，以保证铸坯表面温度沿着确定的目标温度均匀缓慢下降。 (2). 根据确定的铸坯拉速范围、中包钢水过热度范围，用上述原则 首先离线计算出不同拉速、不同中包钢水过热度的二冷各段水量，再用回 归方法回归出二冷各段水量与拉速、中包钢水温度的计算公式， 即：Q＝aV2+bV+c+dT (Q：二冷各段水量，V：拉速，T：中包钢水温度， a、b、c、d系数)。把计算公式写入PLC内存中，在连铸生产过程中用 PLC根据铸坯的拉速、中包钢水温度计算出二冷各段水量并实施控制。
4.目标温度的确定
4.1铸坯高温塑性曲线
4.目标温度的确定
4.2铸坯表面温度控制模式
连铸钢坯二次冷却制度的优化研究
连铸钢坯二次冷却制度的优化研究（河北唐银钢铁有限公司，河北唐山064000）在国民经济发展中，钢铁生产处于重要地位，是重要的支柱产业，对国民经济的健康发展有着重大的影响。
连铸是钢铁工业的核心生产环节，对对于提高钢铁生产效率和质量都有直接的影响，长期以来一直是钢铁工业的热门研究内容。
在钢铁生产中二次冷却制度对于连铸的质量有着重要影响。
在实际的连铸生产中，很多企业都存在着二次冷却不规范问题，影响了连铸钢坯的质量。
本文从二次冷却制度的特点和常见问题进行论述，提出了几点优化建议。
标签：连铸钢坯;二次冷却;优化连铸钢坯的质量决定因素包括众多方面，主要衡量标准是表面质量和内部质量。
连铸钢坯的完成，需要经过能量的释放和热量的传递，从液态钢变为固态钢。
这一过程，对冶炼工艺和设备都有极高的要求。
在控制好冶炼工艺和设备后，最为重要过程就是二次冷却了。
能否生产出合格的连铸钢坯，全部由二次冷却过程决定。
因此，二次冷却制度极为重要。
1 连铸二次冷却的作用和特点连铸钢坯的生产过程，主要是通过对流传热和传导、辐射等方式，使钢水中的热能释放出去，转为固态钢坯。
释放的热量主要是显热、潜热、过热这三部分的能量。
过热是从液态钢水的浇铸温度TC到液相温度T1时，所释放出来的热量。
而潜热则是从液相温度T1到固线温度Ts时送释放的热量。
显热是从固相温度Ts到普通的环境温度T0这一冷却过程释放的热量。
2 连铸钢坯质量与二次冷却的紧密关系二次冷却对连铸钢坯的质量有着重要影响。
连铸钢坯的生产过程中，影响其质量的因素主要包括了钢水温度、拉速、铸坯断面以及结晶器和钢种等。
在操作工艺和铸机设备条件固定的情况下，所有影响钢坯质量的因素中，只有二次冷却这一因素可以人为控制。
如果二次冷却弱冷时，会降低铸坯的凝固速度，虽然生产率有所下降，但可以在高温下生产钢坯，有利保证钢坯的质量。
当二次冷却遇到强冷时，可以加快铸坯的凝固速度和拉速，让铸机保持较高的生存率，但容易产生各种裂纹，使铸坯存在缺陷。
船板钢CCSA板坯连铸二冷系统优化
。 目 前， 大多 数 研究
。针对某厂生产船板钢 CCSA 板坯 角 部 横 裂
较 为 严 重 的 问题 ， 通过 高 来自 力 学性 能 测试 和 铸坯 表
作者简介: 董进明( 1960 － ) ， 男， 汉族， 河北保定人， 博士研究生， 主要从事转炉提钒及板坯连铸二冷系统优化方面的研究。
· 79·
的网格。计算过 程 中， 铸坯 以切 片 的 形 式 从结 晶 器 弯月面以拉坯速度向下运动， 经过不同冷却区时， 在 铸坯的外表面施加不同 的 边 界条件载 荷， 从而 模拟 得到整个铸坯的凝固传热状况。 3． 3 热物性参数 1 ) 密度: 钢 凝 固 过 程 中 不同 状态 下 的 密 度值
不同，其密度与钢种、温度、相变有关，但变化不 ［8 ］ 3 3 大，本文取 ρ s = 7 600 kg / m ; ρ l = 7 200 kg / m ; ρ sl = 7 400 kg / m3 。 2 ) 导热系数: 在 固 相 区 一 般 视 为 常 数， 取 λs = 29． 7 W / ( m ·℃ ) ; 液 相 区 的 等 效 导 热系数 为 固 相 区的 4 ～ 7 倍， 本 文 取 值 为 5 ; 两 相 区 的 导 热系数 为 λ sl = ( λ s + λ l ) /2 。 3 ) 比热容: 钢的 比热 容随 温度 升 高 而 增 大， 但 ， 高温下比热容变化不大 故可将比热作为常数处理; 本文 确 定 CCSA 钢 液 相 区 的 比 热 为 0． 76 kJ / ( kg ·℃ ) ， 固相区的比热为 0． 652 kJ / ( kg·℃ ) 。 4 ) 凝固潜热: 铸坯凝固过程是一个 非 线 性 的 瞬 态热分析， 需要考虑潜热， 本文 取 CCSA 钢的 凝 固 潜
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连铸二冷水系统的工艺优化
【摘要】针对邯宝公司连铸二冷水系统由于喷嘴堵塞影响炼钢生产的原因进行了分析，通过技术改造、系统优化，取得了良好的效果，满足炼钢生产需求。
【关键词】连铸机喷嘴二冷水水质
1 前言
在连铸二冷水喷林系统中，喷嘴的堵塞是一个常见的现象，喷嘴的堵塞与产品质量的关系是十分密切的，一旦喷嘴严重堵塞，产品质量无法保证，严重时造成非计划停浇，甚至漏钢。
邯宝炼钢自投产以来，连铸二冷水系统经常出现自清洗过滤器及管道滤网的堵塞，系统循环率降低，连铸机喷嘴堵塞，管道腐蚀等现象，严重影响炼钢的正常生产，通过对该系统工艺优化、技术改进使得上述问题得以解决，满足了炼钢正常生产。
2 工艺流程
邯宝炼钢有danieli连铸机2台，二次喷淋水系统共有喷头2000多个，系统用水由能源中心的钢轧泵站供给。
水系统的处理设备包括给水泵、自清洗过滤器、旋流井、稀土磁盘、平流池、多介质过滤器、冷却塔、冷水井等。
该系的工艺流程如图1。
3 二冷水系统存在问题及原因分析
为解决水系统制约炼钢正常生产的问题，我们对该系统进行几个月的跟踪调查及水质分析，通过查问题、找原因，结合其它钢厂的使用情况初步确定二次喷淋冷却水系统影响炼钢生产的几个问
题：
3.1 二冷水系统水量不平衡
主要由于设备间接冷却水不能形成有效循环大量泄露，进入浊环二冷水的循环系统，导致二冷水大量溢流，造成环境污染、水资源浪费、系统循环率降低、水质稳定无法保证。
3.2 设备及管道腐蚀，腐蚀产物堵塞喷嘴
3.2.1 自身条件的腐蚀
首先在炼钢生产过程中的保护渣中含有大量的氟化钙在高温条件下与水反应生成hf，hf溶于水的同时又极易挥发，挥发性的hf 在潮湿的环境中形成酸雾，造成金属外部腐蚀，腐蚀产物多为氧化铁为主的混合锈蚀物；其次连铸机弧形区域处于一种相对密封状态，但区域的所有设备所处状态均不相同，有时对于无水状态，有时处于含水状态，在相对密闭的高温区不断交替，造成干湿交替腐蚀。
3.2.2 系统水质对设备的腐蚀
循环水系统中阴离子腐蚀主要表现为cl-、so42-、氧气等对设备的影响。
cl-在水中直接与铁反应生产fecl3，fecl3与水进一步反应生成fe2o3，同时分离出cl-继续与铁发生反应造成系统恶性循环。
cl-除腐蚀铁外，当达到一定的浓度时使不锈钢设备表面发生应力腐蚀，缩短设备及管道的使用寿命。
so42-在水中由于细菌作用，转化成h2s与铁发生反应生成fes腐蚀产物。
所以，打开自清洗过滤器，可以看到大量的疱状腐蚀物，内壁有大量的粘泥，并
伴有微生物的气味，将取下的粘泥放入稀硫酸中，有臭鸡蛋味，说明了硫酸还原菌的存在。
3.3 悬浮物及油含量超标造成自清洗过滤器滤网及连铸机喷嘴堵塞
系统水质不稳定，悬浮物过高造成堵塞喷嘴，系统水的悬浮物最高含量为32mg/l。
油含量在3mg/l。
油、油脂以及液压油的泄漏严重，导致系统水水体污染严重，仅仅系统设计采用的圆盘除油剂除油很难达到系统要求。
油、油脂和液压油泄漏到系统水中造成水中有机物含量的累积，水体受污染的程度日益严重主要反映在cod 指标的持续走高，同时有机物又是微生物极好的营养源，使得微生物大量繁殖，微生物的分泌物及油脂又是很好的“胶粘剂”可将水中的悬浮物粘在一起形成大颗粒到达连铸区直接堵塞喷嘴。
3.4 生物粘液及菌藻的影响
二次喷淋水系统，由于属接触冷却，系统水温相对偏高，一年四季的水温均在菌藻类最佳的繁殖温度，另由于该系统悬浮物，油含量相对较高，更为菌藻提供了繁殖的载体及所需的养份，随着时间的延长，生产大量的粘泥及藻类堵赛喷嘴，同时也加速管道及设备的腐蚀。
4 改造措施及效果
为解决制约炼钢稳定生产的难题，结合生产实际，对生产运行方式进行调整，借鉴太钢的经验进行系统改造。
4.1 改进措施
为满足炼钢的生产需求，针对系统存在的问题，结合炼钢厂的生产实际，我们对该系统进行如下改造：将原风机、光电管、切割车用水由原来的间接冷却水改为二冷水，对连铸机本身旋转接头进行更换。
保证系统有效循环，系统水量平衡问题得到解决；通过调整自清洗过滤器的精度及多介质过滤器滤料的高度及级配，保证循环水系统的悬浮物。
通过在二冷水管道末端加装排污管，定期对管道进行冲洗，减少了系统内杂物的积存；通过对系统进行清洗、预膜及加药方案的调整、水质控制指标优化使系统腐蚀问题得到有效控制。
调整前后的水质如表1：从表中的数据可以看出，水中铁、油、悬浮物、硬度、氯根都有了明显的降低，ph值、碱度较调整前均有所提高，ph值、碱度稳定在这个水平上有利于防止系统腐蚀、结垢，循环水中铁的含量较调整前有大幅度降低，说明了该系统腐蚀问题在一定程度上得到了解决，以悬浮物和油两项指标对比进一步说明该系统循环水水质有了很大的改观，满足了炼钢的生产。
（如表1）
4.2 效果
4.2.1 喷嘴堵塞情况对比
炼钢利用每周定修的对喷嘴进行检查清理，调整前堵塞率均大于10%，调整后喷嘴的堵塞率下降到不到5%，保证了炼钢的正常生产。
4.2.2 挂片腐蚀情况
调整前：该系统没有做管片试验，打开该系统的管道，发现腐
蚀非常严重。
调整后：挂片分别放在系统的冷水井、平流池等不同部位，挂片取出后经过化学处理，不同材质挂片，在不同地点腐蚀程度略有不同，但基本符合国家标准。
5 结语
连铸机二冷水存在问题的有效解决，满足了炼钢系统生产的需求，同时也为其它连铸机水质的改进及系统问题的解决提供了有力的技术支持。
参考文献：
[1]王笏曹.钢铁工业给排水设计手册[m].北京：冶金工业出版社.。