连铸二冷水系统的优化与改进

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连铸机二次冷却系统的调整及改进

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收稿日期：０１— ９— ３２１００
这些切点能否吻合在铸机半径弧上，对于顺利拉钢、
安全生产起着至关重要的作用。因此，弧是关键，对
作者简介：叶（９２一）女，阎松１７，工程师，９５１９年毕业于天津商学院包装工程机械设备与工艺专业，现在中国中钢集团邢台机械轧辊有
马上就有多组辊组成内外弧鼓肚变形，严重时有可能造成漏钢，所以在结晶器下钢坯从结晶器出坯后，排安有多组辊和冷却０段水。因为钢水在浇铸到结把钢坯托压，些辊的切点就在铸枫的半径弧上。这
晶后结晶器内冷只能有２％的钢水凝固，０铸坯仅仅
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总第１２期９
２１第ｌ０１年２期
河北冶全
ＨＥＢＥＩＭＥＴＡＬＬＲＧＹＵ
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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。

连铸二冷水控制系统对调节阀的技术要求和选型建议

连铸二冷水控制系统对调节阀的技术要求及选型建议连铸是炼钢生产工艺的重要设备之一。

连铸机在生产过程中，钢水从中间包到结晶器（即一冷）、二冷环节冷却，然后到拉矫机，切割机出钢。

整个过程钢水从液态变成钢坯，其中的二冷水环节最为重要，直接关系到铸坯质量的优劣。

现实生产中，很多钢厂的连铸二冷水都存在汽水雾化流量不稳定，以及小流量控制精度不够、无法稳定调节或大水量上不去的情况，难以实现最佳冷却效果。

特别是在需水量相对小的优钢生产时，二冷水调节的不稳定，严重影响钢坯的质量，以致产生许多废钢，在一定程度上制约了生产效率的提高和生产能力的提升。

目前，二冷水控制系统执行机构部分采用调节阀，通过PID调节方式控制其开度，从而控制二冷水水量。

可以说，调节阀是二冷水控制系统的核心部分。

然而，国内钢铁企业在相当长的时间里，大都使用“下进上出”结构的栓塞型单座阀。

但由于单座阀在结构上的局限性，下进上出的S型流体通道，介质因流动方向的改变，湍流、扰动不可避免，不仅对阀本体的阀塞、阀杆、阀腔以及阀后管道产生物理侵蚀，减少阀及管道寿命，还会因阀后流体的不稳定，无法满足工艺生产的要求。

而从控制性能的角度来看，单座阀作为典型的控制阀，其控制性能虽然优于球阀，但仍然存在相当范围的“死区”，通常0-20%的开度时，流量变化不明显，在兼顾大水量选择管径的前提下，难以满足小开度控制小水量时的精度要求。

但如果选择小一点的管径，则很可能无法满足大水量的要求。

基于此，二冷水控制系统对调节阀提出了更高的要求：1.控制稳定，震荡波动小，提高系统可控性。

2.线性度高，有效调节范围大，既能满足大需水量的要求，又能在极小开度时精确控制小流量。

3.响应速度快，能迅速达到系统计算的需水量，充分发挥PID控制系统的作用，使水量的给定达到最优。

德国Schubert&Salzer公司生产的滑窗式结构的调节阀（简称滑窗阀，下同）随着成套设备进入国内工业领域，在钢铁生产中涉及电炉转炉氧枪、转炉给水、连铸冷却、制氧气体等流量、压力、温度控制场合，以其独特结构而具有的卓越性能得到用户的一致认可。

演讲作业-方坯连铸二冷配水优化

(1).
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

连铸高效化生产中的水系统改造

连铸高效化生产中的水系统改造引言在连铸过程中，水系统是关键的组成部分，直接关系到连铸生产的效率和质量。

然而，随着生产工艺的不断发展和技术的进步，传统的水系统往往无法满足连铸高效化生产的要求。

因此，对水系统进行改造和优化是非常必要的。

本文将针对连铸高效化生产中的水系统进行改造，提出一些改进的措施和建议，并阐述改造后水系统所带来的优势和效益。

1. 分析现有水系统存在的问题在连铸过程中，水系统常常面临以下问题：1.流量不均衡：传统水系统中，水流的分配往往不均匀，导致部分区域出现冷却不足或过度冷却的情况，影响连铸质量。

2.能耗高：传统水系统中，水的供应和循环需要大量的能源支持，造成能耗较高。

3.操作繁琐：传统水系统的操作复杂，需要人工介入调整，维护工作量大。

4.水质难保证：连铸过程对水质有较高的要求，传统水系统无法保证水质的稳定性和可靠性。

2. 水系统改造的措施和建议为了解决现有水系统存在的问题，以下是针对连铸高效化生产的水系统改造的一些建议和措施：2.1. 优化水流分配通过分析连铸过程中的温度分布和冷却需求，采取合理的水流分配方案。

可以借助流体模拟软件进行模拟计算，以确保水的均匀分配，并减少冷却死区的产生。

2.2. 引入智能控制系统引入智能控制系统，对水系统的供水和循环进行自动控制，实时监测温度和流量等参数，自动调整水流量和水温，提高水系统工作效率，并减少能耗和操作人工。

2.3. 采用节能型设备选用高效节能的水泵和水循环设备，降低能耗，提高连铸生产的能源利用效率。

2.4. 强化水质控制引入水质监测装置，实时监测水质指标，通过逆渗透、过滤等技术手段对水质进行处理，保证水质的稳定性和可靠性。

同时，定期进行水质检测和维护工作，保证水系统的正常运行。

2.5. 加强维护管理建立完善的水系统维护管理制度，制定操作规范和维护计划，定期进行设备检修和清洗，保证水系统的运行稳定性和可靠性。

3. 改造后水系统的优势和效益通过对连铸高效化生产中的水系统进行改造和优化，可以实现以下优势和效益：1.提高连铸质量：优化的水流分配和水温控制，保证了连铸过程中的均匀冷却，提高连铸板坯的质量和表面光洁度。

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。

连铸二次冷却工艺的优化

R9m方坯连铸二次冷却工艺的优化发布时间:2006年12月7日1 前言山东石横特钢集团有限公司（简称石横特钢）现有R9m四机四流连铸机1台，浇注钢种有：碳素结构钢、合金结构钢、高碳钢、焊条钢等，生产150mm×150mm方坯供高速线材车间，其质量要求严格。

而方坯连铸二次冷却与铸坯质量有密切关系，在生产优钢过程中，由于二次冷却制度不当，出现一些铸坯缺陷：（1）内部裂纹，在二冷区，如果各段冷却不均匀，部分回温太大，或冷却强度大，都会导致内部裂纹。

（2）铸坯菱变（脱方），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，在冷面产生沿对角线的应力，加重铸坯扭转，产生菱变。

（3）铸坯鼓肚，如二次冷却太弱，铸坯表面温度过高，钢的高温强度较低，在钢水静压力作用下，凝固壳就会发生蠕变而产生鼓肚。

（4）表面裂纹，由于二冷不当，矫直时铸坯表面温度低于900℃，刚好位于“脆性区”，再有AlN、Nb（CN）等质点存在，容易在振痕波谷处产生表面裂纹。

2 二次冷却工艺优化2.1 连铸坯配水基本原则铸坯出结晶器后，随二冷水喷向铸坯，凝固壳厚度加厚，其依据规律为：δ = K（τ）1/2 （1）式中δ——铸坯厚度；K——凝固系数；τ——凝固时间。

由式（1）可知：铸坯厚度δ是随凝固时间τ的平方根而增加，凝固壳厚度达到一定时，坯壳传热成为坯壳增长的限制环节，坯壳厚度越大，传热阻力增加，温差也越大。

因而冷却水量应随铸坯厚度δ的增加而降低，即二冷水量Q与铸坯厚度δ成反比。

所以不同位置的水量Q与（τ）-1/2成正比。

而τ ∝s/v（s为结晶器液面到二冷区某一点的长度，v为拉速），所以：Q ∝（s/v）-1/2 （2）当拉速v一定时，二冷水量Q与结晶器液面到二冷区某一点的长度s的平方根成反比，由此得到结论：二冷配水冷却水量沿铸坯方向从上到下应是逐渐减少的。

2.2 不同钢种二冷水的设定对于不同钢种，因其冷却特性不同，其二冷配水制度应该不同。

炼钢厂连铸冷却水现状及改进措施分析

炼钢厂连铸冷却水现状及改进措施分析摘要：冷却水系统在连铸机生产中起着重要的作用，文章针对西钢钒炼钢厂冷却水系统现状及其存在的问题，提出解决方案，保证了供水水质，降低新水及除盐水补水量，实现了节能降耗、降本增效。

关键词：冷却水；连铸；水质；节能攀钢集团西昌钢钒有限公司炼钢厂现有1 650 mm、1 930 mm两台连铸机，其冷却水分为除盐水系统、净循环系统、浊循环水系统三类。

冷却水系统是板坯连铸机的重要组成部分，冷却效果及其均匀性直接影响连铸坯的质量和连铸机的寿命。

尤其是结晶器冷却水和二冷水，结晶器冷却水水质的好坏直接影响铜板的使用寿命，二冷水冷却不匀是板坯产生变形、鼓肚、中心裂纹等缺陷的重要原因之一。

1 除盐水系统1.1 工艺流程工艺流程如图1所示。

结晶器冷却用水采用除盐水，西钢钒公司采用安宁河地表水为水源，河水经混凝、澄清和过滤处理后通过泵加压送至一级除盐水系统做超滤源水，采用超滤预处理+反渗透处理获得，供水水质情况如表1所示。

冷却水运行时先利用补水泵组将整条管道充满水，压力达到0.3 MPa时，停补水泵组，启动结晶器供水泵，供水水压为1.1 MPa，回水经过自清洗过滤器，利用余压进入板式换热器进行冷却。

1.2 系统组成主要包括供水泵组、冷媒水供水泵组、补水泵组、稳压罐、自清洗过滤器、板式换热器等。

①供水泵。

1 650 mm连铸机采用三台离心式水泵，泵组运行方式两用一备；1 930 mm连铸机采用两台离心式水泵，泵组运行方式一用一备。

冷媒水供水泵采用三台离心式水泵，为板式换热器提供冷却水，泵组运行方式两用一备。

②补水泵。

补水泵组采用CGIR型泵系列单级单吸抗汽蚀离心泵。

③调压罐。

1 650 mm、1 930 mm结晶器供水系统各配置一个稳压罐，主要是补充系统水的损耗及稳定系统压力，液位作为补水泵启停的自动控制信号。

④可拆式板式换热器。

由许多有波纹槽的金属换热板片按一定间隔排列，四周通过密封垫片密封，并用夹紧螺柱压紧而成，其角上的孔构成了连续的通道，介质从入口进入各自通道，在通道内逆流流动，通过热传递将热介质温度降低，冷介质温度升高返回冷却塔循环使用。

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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
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、
ｃａｓｔｉｎｇｓｅｃｏｎｄａｒｙｃｏｏｌｉｎｇｗａｔｅｒｓｙｓｔｅｍｏｆＨａｎｂａｏＣｏ．Ｔｈｅｐｌｕｇｉｎｇｇｃａｕｓｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．
ｅｆｅｃｔｓａｎｄｍｅｔｔｈｅｎｅｅｄｓｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｅｒ；ｎｏｚｚｌｅ；ｓｅｃｏｎｄａｒｙｃｏｏｌｉｎｇｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ
ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＣａｓｔｉｎｇＳｅｃｏｎｄａｒｙＣｏｏｌｉｎｇＷａｔｅｒ
ＳＨＩＦｅｎｇ－ｈｕａ，ＬＩＵＷａｎ，ＣＨＥＮＸｉａｏ－ｑ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
１前言
邯宝炼钢自投产以来，连铸二冷水系统经常出
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：
］ｌ连鏖铸机竺铁
－－１上
— —
的同时又极易挥发，挥发性的ＨＦ在潮湿的环境中
旋流井
Ｉ．．．．．．．．．．．．．．一
—
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
（ＥｎｅｒｇｙＳｏｕｒｃｅｓＣｅｎｔｅｒ，ＨａｎｂａｏＣｏ．。ＨａｎｄａｎＩｒｏｎ＆ＳｔｅｅｌＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａａｄｔｍ，Ｈｅｂｅｉ０５６０１５，Ｃｈｉｎａ）
冷却塔、冷水井等。该系统的工艺流程如图１。
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
【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅｓｔｅｅｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗａｓａｆｆｅｃｔｅｄｄｕｅｔｏｎｏｚｚｌｅｐｌｕｇｇｉｎｇｏｆｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ
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【中图分类号】ＴＱ０８５【文献标识码】Ｂ
【文章编号】１Ｏｏ６ — ６７６４（２０１３）０７ — ００６１－０３
ｈｅＴｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｙｓｔｅｍｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｗｅｒｅｃｏｍｐｌｅｔｅｄ．Ｉｔａｃｈｉｅｖｅｄｂｅｔｔｅｒ
一＿ＪＪｒ
旋流井提升泵
相对密闭的高温区不断交替，造成干湿交替腐蚀。
图１连铸二冷水系统工艺流程示意图
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一、
冶金动力
６２
２０１３年第７期总第１６１期
冶金动力
ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬＰ０１ｗＥＲ６１
．
连铸二冷水系统的优化与改进
石风华，刘万，陈小青
（邯钢邯宝能源中心，河北邯郸０５６０１５）
【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