1号连铸机二冷配水工艺优化
《2024年特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺的研究》范文
《特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺的研究》篇一一、引言随着钢铁工业的快速发展，特厚矩形坯连铸机作为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整个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，对于提高铸坯质量、减少废品率具有关键作用。
本文将重点研究特厚矩形坯连铸机的二冷配水工艺，旨在通过深入研究和优化该工艺，进一步提高铸坯质量和生产效率。
二、特厚矩形坯连铸机概述特厚矩形坯连铸机是钢铁生产中用于生产特厚矩形坯的重要设备。
其工作原理是通过高温熔融的钢水在结晶器中凝固成坯壳，然后经过二次冷却、三次冷却等过程，最终形成所需的特厚矩形坯。
其中，二冷配水工艺是连铸机的重要环节，对铸坯的质量和尺寸精度具有重要影响。
三、二冷配水工艺现状及问题目前，特厚矩形坯连铸机的二冷配水工艺主要采用喷水冷却方式。
然而，在实际生产过程中，存在以下问题：1. 配水不均匀：由于喷嘴布置不合理、水流分布不均等原因，导致铸坯在二冷区冷却不均匀，容易造成铸坯变形、裂纹等质量问题。
2. 配水系统维护困难：喷嘴易堵塞、磨损，导致配水效果下降，影响铸坯质量。
3. 能源浪费：喷水冷却需要消耗大量水资源和电能，存在能源浪费问题。
四、二冷配水工艺优化措施针对上述问题，本文提出以下二冷配水工艺优化措施：1. 优化喷嘴布置：通过优化喷嘴的布局和角度，确保水流在二冷区均匀分布，避免铸坯冷却不均的问题。
2. 引入智能配水系统：通过引入智能控制系统，实现二冷配水的自动调节和优化，提高配水系统的稳定性和可靠性。
3. 优化水质处理：对水质进行优化处理，减少喷嘴堵塞和磨损，延长喷嘴使用寿命，提高配水效果。
4. 节能减排：通过改进冷却水的循环利用，减少水资源和电能的消耗，实现节能减排。
五、结论通过对特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺的研究和优化，可以显著提高铸坯的质量和尺寸精度，降低废品率。
同时，优化措施的实施还可以减少能源消耗和环境污染，实现钢铁生产的可持续发展。
连铸中二冷配水技术
整理课件
3
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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7
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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20
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8
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
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
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
方坯连铸机二冷配水方式改进
中图分类号：TF345
文献标识码：B
文章编号；1672～d221( 2008) Ol ～0047一03
l 前言
连铸是将金属液体经过一组特殊的冷却和支撑 装置连续地浇铸成一定断面形状的铸坯的过程，它 是连接炼钢和轧钢的中间环节，其核心是二冷配水 系统。二冷水的配水质量决定了铸坯的质量。实际生 产过程中所产生的诸多产品质量事故大多都是因为 二冷水配 水问题引起的 。随着计算机 技术以及PLc 技术的发展．二冷配水已经完全实现了自动配水，而 且体现了控制准确、响应速度快等特点。方坯连铸机 二冷配水大多采用传统的公式输入法。八钢第一炼 钢厂方坯连铸机冷配水采用的是基于RsVl Ew32 内嵌VBA编程更加人性 化的抛物线方式， 其操作简 单、 形象 逼真 。
参数控制法是制定出适合于所需浇铸钢种的目
标表面温度曲线，由此找出要使铸坯表面实际温度
符合目标温度时，各冷却段水量的控制参数Ⅱ，厶，c，
建立 符合Q一Ⅱ y2+6y+c的 一元二 次方程 式的数 学
联系 人：刘 兴海 ．男． 33岁 ，中专 ．助理 工程师 。乌 鲁木齐 ( 830 022) 新 疆八一 钢铁股 份有 限责任 公司 维护中 心
下载到 PLc、c Pu的数 值分别以． ) ( 轴( 即 拉速 值) 方向0．2、O．4、0．6……4．2、4．d共计22个点相对 应的y 轴值。即二次冷却水流量．在实际浇铸过程中
拉速不可能刚好是上述22个数值中得某一个，大多 介于两点 之间某一个值 ，所以在PLc 内要完 成计算 下载的配水曲线中任意两点之间水量值的任务。
现了生产数据和信息的网络化。
3．2二冷 配水现 状
二冷水水量自动控制常见的数学模型有比例控
制法和参数控制法两种．比例法是方坯连铸机使用
《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。
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。