气水雾化喷嘴在方坯连铸机上的应用

为 了在不 同的浇铸 条件下对铸坯进行适当的冷却 ， 自动 化系统根据设定 的在 线数学 凝 固模型对 每个二次 冷却 回路
的水 （ ） 气 量进 行调整 。 二次冷却 的回路 布置 如表 １ 所示 ， 回路布置的设计 已考
传统的喷水冷却 的冷却强 度大 ， 冷却 均匀 程度 不好 ； 冷 干式 却是在二冷区内不喷水 ， 的冷却 是借助扇形段辊 身与辊 铸坯
中 图分 类 号 ： Ｇ ５ Ｔ １６ 文献标识码 ： Ａ
从结 晶器拉 出来 的铸坯凝 固成一个薄 的外 壳 ， 中心仍 而
为高温钢水 ， 形成一个很 长 的液 相 穴。为 了完全 凝 固 ， 结 从
表面的水雾逐步冷却凝 固。二 次冷却 系统应 该均匀控 制铸
坯表面和铸坯 内部温度 ， 之不产生太大 的温度波动 。然而 使 由于二次冷却的复杂性 ， 喷出 的水 雾不 可能十分 均匀 ， 雾 水
凝 固壳包 围起来 的钢液芯 ， 在二次冷却 区靠直接喷淋到铸坯
交 稿 时 间 ：０ ８ ９— ６ ２ ０ —０ ２
作者简介 ： 樊本 义 （９ ９— ７ ， （ 伯 ） 本 钢炼 钢 厂机 动 １６ ０ ） 男 锡 ，
科工程师 。
３１ ． 可调整的冷却宽度
为按照铸坯宽度控 制冷却 范 围 ， 避免铸坯 主 过 冷 ， 可
晶器出 口到铸机最后一对夹持 辊的长度 内 ， 设置一个喷水 冷 却区 一 二次冷却 区。二次冷却 与铸机产量 和铸坯 质量密切 相关 ， 在其它工艺条件不 变时 ， 二冷 强度 增加 ， 速增 大 ， 拉 则
冲击区域和辊子接触区域传热条 件也不 同 ， 以及钢液凝固潜
热在结 晶温度范 围放 出等原 因 ， 铸坯 温度 波动 是难 以避 免 的。而气雾 冷却 系统就能够避免过大 的或 急剧 的温度变化。 气雾冷 却系统能够根据 铸坯 的宽 度 、 度 、 速等 因素 厚 拉

浅谈二冷喷嘴对连铸板坯质量的影响【摘要】在连铸过程中，连铸坯热量传递过程与铸坯质量是有着直接的联系，在连铸二冷区的传热方式中，喷嘴喷雾冷却是连铸二次冷却的一种主要的传热方式。

为了能够了解二冷喷嘴对连铸板坯质量的影响，文章将以邯钢西区2150mm板坯铸机为例，从二冷喷嘴与铸坯的传热原理出发，对铸坯质量缺陷类型与位置以及对板坯质量的影响进行分析与探讨。

【关键词】二冷喷嘴；连铸板坯；质量引言邯钢西区2150mm板坯连铸机铸坯断面为（230～250）mm*（900～2150）mm，主要生产钢种是为普碳钢、低合金钢以及管线、船板钢等。

该板坯连铸机在浇注过程中最常见的铸坯质量缺陷是表面角部出现横裂纹以及三角区出现裂纹的问题。

二冷喷嘴是调节和控制连铸二次冷却的主要手段，通过喷淋水冷的方式，促使铸坯凝固，从而达到铸坯的工艺要求。

为了能够降低连铸机在浇注过程中，铸坯质量出现裂纹等缺陷问题，对喷淋水与铸坯之间的传热喷嘴进行科学的、合理的选型与布置，能够在最大程度上提高铸坯的质量。

1 二冷喷嘴与铸坯的传热原理与特征1.1 铸坯冷却的原理在进行连铸时，将铸坯从结晶器中拉出后的外壳虽然经过凝固成型，但是其中心还是呈现一种高温液体的状态。

为了能够帮助铸坯完全凝固，就需要在经过二冷区再次凝固。

铸坯经过二冷区的喷淋水冷却，热量从铸坯内部进行热传递，传递到表面被冷却水带走，从而达到全部凝固。

1.2 二冷区与铸坯换热的特征在二冷区对铸坯进行喷淋水是其主要的方式，喷淋水冷却将水雾转化为非常多的小水滴，并采用高速棚舍的方式，将小水滴全部喷射到铸坯的表面上。

在小水滴经过高速喷射到铸坯表面上时，水滴碰壁发生碰壁的现象根据无量纲参数韦伯数主要可以分为三类。

We=pdv2/q为无量纲参数韦伯数公式。

以p为水滴密度kg/m3，d为水滴直径m，v为水滴流数m/s，q为水滴表面张力N/m2。

⑴当We80时，水滴与铸坯表面接触后，分裂为若干小水滴；⑶当We800℃。

改进的１ ７０×１２０ｗｍ与１５０×１５０咖 方坯连铸机的二冷一段的喷嘴布置的攒截面喷淋示意图 从Ｉ煳可咀看出．对ｒ １５０Ｘ１５０ｍｍ＾迕铸坏，嚷嘴是完全的对称布置，铸坯能够根对称的冷却， 边部有２４ｍ没有覆盖到。对于１２０×１２０ｍｍ疗连铸妇、．喷嘴的喷淋分布也是完争的对称布置，铸坯得到 根对称的冷却．边部有１毫米喷射到外部。 铸坯断面规格１８０×１８０胁厘以上的方坯琏铸机常垌的气雾喷嘴外形示意图如Ｆ．
１５０ｍｍ
方坏连铸机的二冷一段的喷嘴布置的横截面喷淋示意图
９ｌ
从｝削ｉ，Ｉ以打出，对ｌ。１５０ｘ １５０ｒａｍ方连铸Ｈ，，唢嘴是完全的对称布置．铸坯能够砒对弥的挣圭¨． 边部彳『２４ｍ拴有覆盖到。 但是对于１２０ｘ １２０ｍ方连铸坯．疃畴与铸坯问的距离有徂人的变动。外弧侧．口亘唏距离铸坯８０１ｍ，
边郭有９肿没秆箍水覆盖；储弧侧．喷嘴距离铸坯９‰，ｒ边部有Ｉ｛呻没有被水覆盖，Ｊ．边部有１６衄
喷射刊外部；内弧侧．喷嘴距ｊ；ｉｉ铸坯ｌｌＯＯａｍ，边部有ｌＯｍ喷射到外部。
国内某钢铁企业ｊ２０Ｘ１２０啊与１５０ｘ１５０哪
方坯连铸机的足辊段与二冷一段的纵向赜琳图
从上圈可以看出．对于足辊段的喷嘴布置调整比较窖易．结品器更换，足辊段的喷ｊＩ｝管同步更换． 但是二拎一段的更换就比较困难．只有四个面的喷淋管同时调整．才能够调整丛较住的技术要求。 喷淋管改为环管，采用底部总集管连接，利用液压或气动装置．上Ｆ推动冷却段喷淋管组成，可以 达到保持铸坯的中心线始终与喷嘴喷淋的中心线重台．
连铸喷嘴的布置与气雾喷嘴的连接密封
宋会江
斯普瑞喷雾系统（上海）有限公司
大部分的小方坯连铸机有两个铸坯断面，规格为１２０×１２０ｒａｍ与１５０×１５０ｒａｍ，部分连铸机的二次冷却 装置按照１５０Ｘ １５０ｒａｍ的规格设计，采用水喷嘴，分水器与喷淋管固定架位置是保持固定的。 在生产中，带来的好处是铸坯断面更换时，无需更换喷淋管，仅需矗接地更换结晶器，调整导向辊 的位置，就可以直接的连铸，大大地降低连铸的间隔时间，提高生产作业率。带来的坏处，连铸坯的内 外部质量受到严重的影响。 铸坯断面规格１８０×１８０ｒａｍ及以上的方坯连铸机，二次冷却基本上是采用气雾喷嘴。生产普通钢种 时，采用连连浇技术，一次连连浇可以达到几十炉，甚至上百炉钢水。在此过程中，仅需更换中间包， 更换中间包时停机十至二十几分钟，用连接件连接在结晶器内上下包次的钢水。连铸坯在二冷区仍处于 高温状态，喷嘴仅喷微量的水或气，甚至停喷，极易造成唼嘴与连接板间会漏水。 为了更好地了解喷嘴的布置，使用，维护与更换在连铸中的作用，首先了解一下二次冷却与铸坯缺 陷的关系。 表面缺陷： （１）表面纵向裂纹：主要原因是二次冷却局部过冷，产生纵向凹陷。 （２）表面、角部横向裂纹：主要原因是二次冷却水量过大、喷嘴偏斜直射铸坯角部。 （３）表面对角线裂纹：主要原冈是喷嘴喷水分布不均匀，造成铸坯四个面冷却不均匀。 内部缺陷： （１）中间裂纹：主要原因是铸坯在凝尉过程中过冷，不均匀二次冷却产生的热应力作用在树枝品较 弱的部位。 （２）中心星状裂纹：主要原因 是二次冷却过激。 （３）中心偏析与中心疏松：主 要原因是铸坯在二次冷却区凝固 过程中，由于喷水冷却不均，柱状 晶生成不规则，产生了“搭桥”现 象。 形状缺陷： （１）菱形变形：主要原因是在 结晶器中形成，但是二次冷却不均 匀会加剧菱形变形的形成。 （２）纵向凹陷：主要原因是二 冷装置对弧不准，二次冷却局部过 冷。 国内某钢铁企业１２０Ｘ １２０ｒａｍ与１５０Ｘ

的 计 量 孑 。 设 计 的 空 气 入 口 配 件 用 来 计 量 Ｌ
嘴 的 情 况 下 ， 滴 的 尺 寸 和 速 度 取 决 ｆ水 液 压 ， 在气 雾 喷 淋 嘴 的 情 况 下 取 决 于 水 压 而
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五 钢 科 技
液 体
母
４ ７
喷嘴 本体 的 内部锥 形面形 成 两个通 道 。
一
图 ２
冷 却 铸 坯 的 气 雾
喷 嘴 中 空 气 一 水 的 混 合 方 法
２股 液 体 射 流 的 撞 击 产 生 一 种 气 雾 喷
液 滴 速 度 增 加 到 超 过 一 定 极 限 时 ， 滴 就 液
设 计 一 种 能 产 生 分 布 均 匀 且 液 滴 开 发 一 种 各 种 尺 寸 、 有 不 同 流 速 具
Ｓ ｕ ｅ 平 均 直 径 为 ８ ～ ｌ ０ ｍ 的水 雾 。 ａ ｔｒ Ｏ ４＞
・
和喷 淋 角 度 的 喷 嘴 结 构 。
整 个 喷 淋 宽 度 上 液 滴 分 布均 匀 。
引 言
在 板 坯 连 铸 过 程 中 ， 水 起 初 在 水 冷 钢
结 晶 器 中 凝 固 ， 终 在 板 坯 切 断 位 置 前 面 最
的 二 冷 区 中结 束 凝 固 。 二 冷 系 统 的 传 热 功 能 为 达 到 完 全 凝 固提 供 适 量 的 水 。 二 冷 区 由一 系 列 通 过 托 辊 之 问 的 开 口 射 向 铸 流 表 面 的 喷 淋 水 组成 。来 自热 铸 坯 表 面 的 传 热 速 率 取 决 于 水 的 流 量 ， 淋 面 喷 积 、 滴 直径 、 滴 速 度 和 喷 淋 分 布 。水 的 液 液 流 量 根 据 连 铸 机 的 热 量 确 定 ， 热 量 取 决 而

智能喷嘴在连铸的应用DOI:10.3969/j.issn.l006-110X.2021.02.014智能喷嘴在连铸的应用牛猛学（天津天铁冶金集团热轧板有限公司，河北056404）［摘要］连铸扇形段强水冷是板坯连铸生产的关键。

天铁热轧板公司现使用的连铸扇形段冷却喷嘴为传统气雾型喷嘴，由于水质原因喷嘴经常堵塞，影响了板坯的冷却效果和质量。

本文介绍了一种智能型喷嘴系统，阐述了 智能型喷嘴系统的构成及原理。

通过在热轧厂连铸车间一号板坯连铸机上实践使用,证明智能型喷嘴系统相比传统气雾型喷嘴堵塞现象大幅减少，铸坯质量明显提高，工人清理和更换喷嘴的劳动强度大为降低。

［关键词］连铸扇形段；智能喷嘴;铸坯质量；劳动强度Application of intelligent nozzle in continuous castingHU Meng-xue（Hot Rollinj Plate Co., Lth.,Tianjin Tianhc Metalluryicai Grocu »HEBEI 056404）Abstract Strocj wUca coolinj Jt coctinuocs castinj sectoa is the gey to s UU coctinuocs castinjproCuctioc- The coctinuocs ccstinj sectioc coolinj nozzie now uset by Tiantic Hoi Rollinj PlateCompany is tra-itiocai aerosolizee nozzle, because of the wUea quality reasocs, the nozzie is oftee blochee, aaectiny the coolinj effect and quality of s UU. This pser introCuces a soi of intelUyeyt nozziesystem, anJ expocuJs the compositioc and principic of the intelUyeyt nozzie system, Throcah practicaiuse ai 1# s UU coctinuocs castinj machine in coctinuocs castinj woOshoc of hvi rollinj pUnh J isprovet that s C c intelliyeat nozzie system yreatiy reeuccs the blochaye of nozzie comparet with tranitiocat aerosolizee nozzle, the quality of billct is oCviocsIyanh the U-oa inteesity of cleaniny anhreeUciny nozzles is ereatiy reeucee Oa woraers-Key words coctinuocs castinj sectoa, intelUyeyl nozzle, s UU quality, U-oa inteesity0引言板坯连铸机的功能是将高温液态钢水通过结 晶器冷却，形成有一定厚度的坯壳,并以一定速度拉出，在扇形段（二冷区）强制冷却（二次冷却）后快 速降温并进一步凝固,后经矫直冷却和火焰切割成为成品板坯，其中扇形段的强制冷却是影响板坯质量的关键工序4125。

小方坯连铸机二冷气-水喷嘴测试及应用实践刘国贵1曾祖谦1何宇明1潘永忠1汤兴隆1 刘晨2沈朝杰2（1.重庆钢铁股份有限公司；2、上海外高桥喷雾系统公司）摘要：简要介绍重钢炼钢厂在对1#小方坯连铸机进行增流改造时，针对改造前铸机使用二冷压力水喷嘴生产中铸坯严重内裂问题，结合铸机特点首次引进气-水喷嘴进行测试及成功使用，最终解决了内裂，满足了小方坯铸机高效化生产要求。

关键词：小方坯高效化铸机内裂压力水喷嘴气-水喷嘴1前言连铸坯质量与二次冷却状态关系密切，二次冷却的好坏很大程度上取决于二冷区喷嘴结构和喷水条件（如流量、压力、距离），喷嘴结构决定了冷却水的水流密度分布、水滴速度、水滴直径，目前连铸机上广泛使用压力水喷嘴和气-水喷嘴，压力水喷嘴是高压流体通过喷嘴破碎为液滴而实现喷雾冷却，气-水喷嘴是将压缩空气和水从不同方向在喷嘴内的混合室混合（也可在喷嘴外面汇合），借助压缩空气动能进一步把水雾化成很细的水滴，以高速打在铸坯表面上。

气-水喷嘴具有喷水流量调节范围大、冷却强度大、冷却均匀、不易堵塞等优点。

采用气-水喷嘴冷却，铸坯表面温度波动范围小，变化相对平缓[1]。

因此连铸二冷喷嘴选择及布置对控制连铸坯质量，尤其是内部裂纹控制至关重要，特别是在生产普通碳素钢硫磺偏高、高温钢及铸机处于高拉速、高作业情况下尤其重要。

2 重钢炼钢厂小方坯铸机基本情况重钢炼钢厂现有两台小方坯五机五流全弧形连铸机，其中1#机于1993年3月投产，原设计为四流，两点矫直，半径R1=10.3m,R2=18m, R3=∞, 生产200×250mm2, 250×250mm2断面，设计生产能力为30×104t/a，设备能力为50×104t/a。

1999年9月，2000年4月公司先后两次与国内某公司合作进行高效化改造，设计能力为60×104t/a，生产120×120mm2、150×150mm2、150×210mm2三种断面，平均拉速分别为3.3、2.65、1.9m/min,最高拉速分别为4.0、3.2、2.2m/min,最高月产钢6.3万吨，平均流产量6.0万t/a，先后使用国内某公司空心圆锥形压力水喷嘴及上海外高桥喷雾系统有限公司实心圆锥形压力水喷嘴，但改造投产后铸坯内裂严重，最高月因内裂改判达1300吨，严重影响公司生产合同兑现，铸机仅能生产HRB335等少数品种，连多年生产的硅钢也因缩孔、鼓肚严重而与轧钢厂异议不断。

气雾全水组合冷却的高碳钢连铸生产方法与设计方案一、气雾全水组合冷却的原理1.气雾冷却：在连铸过程中，通过喷射细小的水雾，有效增大了钢坯受冷面积，提高了冷却效率。

气雾冷却有效地促进了钢坯表面温度的迅速下降，避免了钢坯表面在连铸过程中产生脱碳和氧化。

2.全水冷却：通过喷射大量的水流对钢坯进行冷却，可以使钢坯内部温度均匀降低，防止出现温度梯度过大的情况。

全水冷却也能够增加钢坯内部应力的释放，减小钢坯的变形和裂纹的产生。

3.组合冷却：将气雾冷却和全水冷却结合起来，可以在快速冷却的同时保持较低的冷却速度，避免由于过快冷却而导致的应力过大和裂纹的产生。

二、气雾全水组合冷却的设计方案1.喷头设计：在气雾全水组合冷却中，喷头的设计是非常重要的。

喷头应该能够提供细小的气雾和充足的水流，以达到快速冷却的效果。

同时，喷头应具备均匀喷雾和喷水的能力，确保钢坯表面的温度分布均匀。

2.喷雾和喷水参数：喷雾和喷水的参数也直接影响到冷却效果。

对于气雾冷却，喷雾的粒径应该较小，一般为10-50μm。

对于全水冷却，水流的速度应该较大，一般为3-5m/s。

控制好喷雾和喷水的参数能够提高冷却效果。

3.冷却区域布置：在连铸机中，冷却区域的布置直接影响到冷却效果。

应根据钢坯的尺寸和形状合理设计冷却区域，并保证气雾和水流的覆盖面积。

同时，冷却区域应具备适当的冷却时间和空间，确保钢坯能够充分冷却。

4.控制系统：为了保证冷却效果，还需要一个可靠的控制系统。

控制系统应能够实时监测钢坯温度，并自动控制喷雾和喷水的参数。

同时，控制系统还应具备报警和自动停机等功能，以防止因温度异常而引发事故。

总之，气雾全水组合冷却是一种高效的高碳钢连铸生产方法。

通过合理的设计方案和控制系统，可以实现快速冷却和均匀温度分布，保证高碳钢连铸的质量和产量。

二冷系统能否正常工作 的决定性 因素 。 喷嘴性能 的好 坏与更换是否及 时对 铸坯质量乃至最终 钢材的质量 、
在喷嘴位 置 ，冷 却控制 和 喷嘴维修 正常 的情况
下， 连铸 生产常见事故和铸坯质 量问题与喷嘴性 能的 相互关 系可以作 以下分 析 ， 如表 ｌ 。
连铸冷却喷嘴的维护与应用
问题得到有效地控制 ， 铸坯合格率稳步提升 ， 为保持生产长期稳定顺利运行奠定了坚实的基础 。
关键词 连铸
１ 前 言
铸坯
喷嘴 二 次冷却 系统
堵塞
改进
术 不断提 高 ， 嘴堵塞 问题 得到很好 的控制 ， 行 良 喷 运
好。 ２ 二次冷却系统工作原理
天铁热 轧板坯连铸机代表 当今 连铸 机先进水平 ， 其 中铸坯二 次冷却 技术采用 水冷 与气雾 冷却相 结合 的技 术（ 主要 为气雾喷嘴 ）连铸 喷嘴本身的性能与喷 ， 嘴的布置 、 冷却控 制一起 ， 构成 了连铸机 的二次 冷却 系统 。 二冷传热 占板坯全部凝 固传热 的 ６ ％ｍ 而二次 ０ 。
连铸 喷嘴对 二次冷 却 的影 响 主要 是对 铸坯 热应
拉速、 生产 事故 、 备维修 和能介 消耗均 有十分 重要 设
的影 响 。
力的影响 ， 二次冷却 不 良是产生表 面纵 裂纹 的重要影
响 因素 。 所以二次冷却系统的好坏是板坯表面质量和
３ 板坯质量问题 与喷嘴性能的关系
内部质量 的一个 决定性 因素 ， 喷嘴性 能的好坏又是 而
Ｉ ● Ｉ ●
方 面是 在实施二次冷却 的过程 中 ， 制铸坯表面温度 控
处 于要求范 围并使波动最小 ，以获得 良好的铸坯 内、
外 部质量 。连铸机喷嘴分布从结 晶器 出 口开始 ， 到水 平 扇形段 为止的整个二次冷却 区域 ， 如图 １ 所示 。

喷嘴测试系统开发及南钢方坯连铸二冷制度优化的开题报告标题：喷嘴测试系统开发及南钢方坯连铸二冷制度优化一、研究背景和意义南钢公司作为国内钢铁行业的领先企业之一，其方坯连铸生产线从诞生至今已有多年历史，设备老化、技术滞后等问题逐渐显现。

其中，喷嘴是影响连铸质量的重要因素之一，需要定期进行测试和维护。

因此，开发一套喷嘴测试系统是提高连铸生产质量的必要手段之一。

此外，南钢公司连铸生产线的二冷制度也需要优化。

二冷设备的升级改造，既可以提高生产线的生产效率，又可以降低生产成本，对南钢公司具有重要意义。

二、研究目标和内容本研究的目标是开发一套喷嘴测试系统，对南钢公司连铸生产线的喷嘴进行测试和维护，提高生产质量和效率；同时，对连铸二冷制度进行优化研究，降低生产成本，提高生产效率。

具体内容如下：1. 喷嘴测试系统开发(1) 研究喷嘴测试原理和方法，确定测试方案；(2) 开发喷嘴测试软件，实现喷嘴测试自动化、数字化；(3) 制作喷嘴测试标准模板，对经过测试的喷嘴进行标准化管理。

2. 连铸二冷制度优化研究(1) 研究现有连铸二冷设备的工作原理和技术参数；(2) 设计二冷升级改造方案，包括设备更新、冷却水切换等；(3) 优化制度参数配置，降低生产成本，提高生产效率。

三、研究方法和实验计划研究方法：1. 喷嘴测试系统开发：采用软件开发和硬件电路设计相结合的方法，开发一个全自动化数字化的喷嘴测试系统。

2. 连铸二冷制度优化研究：通过数据分析、试验验证、现场观察等方法，对现有连铸二冷设备进行深入分析，提出升级改造方案，并优化制度参数配置。

实验计划：1. 喷嘴测试系统试验：(1) 购买测试仪器材料，进行软硬件集成和调试；(2) 对南钢公司连铸生产线的喷嘴进行测试，获得测试数据；(3) 对测试数据进行分析和处理，制定喷嘴测试标准模板。

2. 连铸二冷制度优化试验：(1) 统计现有连铸二冷设备参数和生产数据，进行数据分析；(2) 设计二冷升级改造方案，购买设备和实施改造；(3) 调整制度参数配置，收集生产数据，评估改造效果。

连铸工一、填空：1、连铸设备主要由钢包回转台，（中间包），结晶器，结晶器振动装置，（二次冷却）和铸坯导向装置，拉坯矫直装置、切割装置、出坯装置等部分组成。

2、在铸机内，液体钢水转变为固态的半成品钢坯时放出的热量包括（过热）、（潜热）、显热。

3、钢水在连铸机中凝固传热是在三个冷却区内实现的，即结晶器（一次冷却）、喷水冷却区（二次冷却）和向周围环境辐射传热（三次冷却）三个区域。

4、从结晶器到最后一个支撑辊之间的传热机制（辐射）、（传导）和（对流）的综合作用。

5、连坯产生裂纹主要是受（热应力）、钢水静压力（矫直弯曲应力）等作用时产生。

6、连铸坯缺陷主要分为（内部缺陷）（表面缺陷）和形状缺陷。

7、表面纹裂是因为（结晶器）不均冷却和支撑超了坯壳强度造成。

8、角部纵裂主要是由（钢水成份）（浇注温度）（结晶器锥度）圆角半径及振动等因素影响。

9、横向角部裂纹是因（过强）的冷却和经常的（局部过冷），低温矫直造成。

10、铸坯质量检查主要为：钢水成分、铸坯外形尺寸（表面质量）（内部质量）。

11、中间包是连接钢包和结晶器之间盛放钢水的容器，它具有（减压）（分流）（去除夹杂物）和（储存钢水）等功效。

12、中间包车的主要功能是（实际多炉连浇），中间包在线烘烤。

13、中间包车按设计结构分为（悬挂式）（悬臂式）门式等多种形式。

14、结晶主要分为（管式）（喷状式）和组装式。

15、为了更好地适应坯壳收缩，减少气隙，提高传热率，目前有采用（双锥度）或（多锥度）的结晶器铜管。

16、我厂现采用的是（正弦）振动方式，它是由（偏心轮）机构实现的。

17、二次冷却的一个重要参数为冷却强度，它通常是用（比水量）来表示。

18、根据不同的钢种，不同的拉速，不同的断面，二次冷却为分为（超硬冷却）、硬冷却（中冷却）软冷却和极软冷却。

19、二冷装置各段水量分配原则是以铸坯的（凝固）相适应。

20、二次冷却是利用喷嘴将水雾化，目前主要有两种方法：一种是（采用雾化水喷嘴）一种是（气水雾化喷嘴）。

在连铸过程中，钢水在结晶器内形成坯壳，初始坯壳是在钢液与保护渣交界之处开始形成的，故起到了隔绝空气，防止钢水二次氧化的作用。

保护渣随着结晶器的振动，从弯月面处流入结晶器和坯壳的气隙中。

由于结晶器的冷却作用，熔渣沿着结晶器壁在初生的坯壳表面形成凝固的渣皮。

渣皮随着结晶器向下振动而被带到下方，在坯壳与结晶器之间形成了保护渣层，随着拉速的提高，钢水与结晶器壁的热交换加强，坯壳表面升温，此时的保护渣层被加热而形成熔融状态的渣膜，用来润滑铸坯坯壳与结晶器壁，防止“黏结”现象产生。

结晶器上部，由于坯壳紧贴结晶器壁而受到急剧冷却，而下部由于坯壳的收缩产生的气隙，致使热阻增加，导出热量减少。

恰好渣膜均匀地填充其中，既减少了结晶器上部的热传导又加速了结晶器下部的热传导，促进坯壳的均匀生长，防止热裂纹的产生。

随着拉坯连续进行，保护渣不断地被带出结晶器。

为保证连续浇注必须不断地分批向结晶器内添加相应量的保护渣。

通常保护渣耗量为吨钢0.5kg左右。

为了保证各渣层具有合适的厚度，添加新保护渣时要做到勤加、少加，黑渣操作。

问：保护渣的主要理化性能指标有哪些项目？[答]：检验保护渣理化性能的指标主要有：（1）熔化温度。

由于多组分的熔渣通常没有固定的熔点，因而把具有一定流动性时的温度定义为“熔化温度”，通常称之为“半球点”。

（2）熔化速度。

熔化速度是指保护渣在一定温度下单位时间内其熔化的量。

（3）分熔倾向。

渣粉在熔化过程中总是低熔点的组分先熔化，高熔点的组分后熔化，由此会破坏熔渣层的均匀性。

（4）黏度。

黏度是指保护渣在一定温度下的粘滞程度，一般是在1300℃时测定的。

（4）表面张力。

表面张力是研究渣—钢界面现象和界面反应的重要参数。

问：结晶器保护渣与浸入式水口的作用有哪些？[答]：结晶器保护渣的作用是：（1）隔绝空气，保护结晶器液面不受空气二次氧化；（2）绝热保温；（3）吸收钢液中上浮的夹杂物；（4）润滑凝固坯壳并改善凝固传热。

B ：喷嘴特性系数
椭圆形：0.42--0.47 扇形
/ 矩形：0.46--0.50
实心锥形：0.43--0.48
2.2 气雾喷嘴
气雾喷嘴应用 气雾喷嘴的特点： A：喷雾形状：扇形，矩形，实心锥形 B：工作压力：高 C：调节比：低
气雾喷嘴的水/气流量 与水压关系
Q水= A*P2+B*P+C
3.2.2 气雾喷嘴
SS-5平均冷却传热量与水 温、水压、气压的关系
SS-2在2bar气压下平均冷却传 热量与水温、水压的关系
3.3 测试结果分析
喷嘴的喷雾液滴颗粒度
喷嘴的喷雾液滴打击力分布
3.3.1
水喷嘴
DS25-105º /20º DS25-105º /35º FSUN-20-60 FSUN-16-60 VK-20-60
连铸喷嘴的水气性能 与传热性能
宋会江
斯普瑞喷雾系统（上海）有限公司 Christy Hofherr 喷雾系统公司
汇报内容
1.
2.
概述
喷嘴应用及其流量特性
3.
4.
喷嘴的传热特性
结语
概述
连铸过程是钢水直接铸成接近最 终产品尺寸钢坯的过程，包含一次冷 却与二次冷却。冷却水加热与蒸发约 占二次冷却过程中所放出的总热量的 55%。 了解喷嘴的特性对优化二次冷却系 统中喷嘴的选型与布置起到至关重要 的作用。
扇形水喷嘴：FSUN-20-60 HTC
扇形水喷嘴：FSUN-16-60 HTC
水喷嘴传热系数与喷射距离的关系
HTC=A*X4式中： HTC：传热系数（W/m2/K）； X：喷射距离(m)； A、B、C、D、E：特定水压下与喷雾形状
B*X3 + C*X2 – D*X + E

改善连铸机气雾喷嘴性能的设计1前言在设计高效的二冷喷嘴系统之前必须先研究喷嘴的特性。

为此，制定了一套完整的冷却方式和热传递测量试验过程。

下列因素尤为重要：2喷嘴类型的选择必须根据铸机的设计和产品大纲选择适合的喷嘴类型。

高效喷嘴冷却系统所要达到的目标就是生产出无缺陷的板坯、方坯或异形坯，且操作成本也较低。

喷嘴制造商必须对操作条件下的喷嘴的特性及铸机构造有详尽的了解。

3喷嘴的热传递为了给每个位置都挑选出合适的喷嘴，必须测量喷嘴的导热系数(HTC)。

“移动喷嘴”试验是其中的一种测量方法，带有24个埋在2.5mm深处的热电偶的钢板在惰性气氛中被加热至1200℃。

钢板的上表面被绝缘，而底面被要试验的喷嘴所冷却。

喷嘴集管中的喷嘴被置于一个移动臂上以便喷嘴能通过计算机控制的电动机平行于钢板移动。

为了模拟铸坯从某辊缝向另一辊缝的移动，计算机操纵移去折向板以起动冷却过程。

然后喷嘴随着折向板的打开而从左向右移动，又随着折向板的关闭反向移动。

同时测量水和板的温度直至钢板达到与水一样的温度。

与钢板有关的温度历史记录以及喷嘴位置的有关信息贮存于数据记录器中。

然后用这些数据评定热传递状态并计算HTC。

HTC值是确定二冷系统布局的热力学模型的重要输入数据。

4气—水比较高的水流量并不是导热系数唯一的决定性因素。

喷嘴喷射角度和喷射高度也同样起着重要作用。

两者均决定着喷射的“足迹”(即喷射宽度和喷射高度)，并因此成为喷水密度(水流量)和喷射冲力的影响因素。

除了这两个变量外，压缩空气量和水流量之间的比率则是另一个必须考虑到的重要因素。

铸坯上的喷射冷却包括钢表面上汽层的沸腾和形成。

压缩空气提供液滴穿透汽层所必须的动能。

由于压缩控制系统很有效，且压缩空气耗用量较少，因此现代化的气雾喷嘴也有助于降低投资和运行成本。

早几代的气雾喷嘴因需要消耗大量昂贵的压缩空气已不再受欢迎。

高耗气量是某些连铸机控制与水流量有关的气压的结果。

有时，气压下降到仅1bar，在低铸速时水流量低，压力低。

连铸气水喷嘴技术标准连铸气水喷嘴技术标准主要包括喷嘴的型号、性能、设计、制造、检验和验收等方面的规定。

以下是一篇关于连铸气水喷嘴技术标准的概述。

1. 喷嘴型号连铸气水喷嘴的型号通常由5部分代码组成。

前面部分代码表示喷嘴类型，如PZ指水喷嘴，HPZ指气水混合雾化喷嘴（简称气雾喷嘴）。

第二部分代码表示标态压力（水喷嘴水压为0.3MPa，气雾喷嘴气水压均为0.2MPa）下的水流量（水喷嘴缩小10倍读取），单位：L/min。

第三部分代码表示标态压力下的喷射角。

第四部分代码表示喷淋形状，如B表示扁平形，QZ 表示实心锥形，TY表示椭圆形，等等。

第五部分代码表示喷淋种类。

2. 喷嘴性能连铸气水喷嘴应具有以下性能：（1）均匀喷淋：喷嘴应能够实现均匀的喷淋，保证冷却效果。

（2）稳定的喷射角：喷嘴在喷射过程中应保持稳定的喷射角，避免因喷射角变化而影响冷却效果。

（3）足够的流量：喷嘴应能够在标态压力下提供足够的流量，满足连铸过程中的冷却需求。

（4）良好的雾化效果：气雾喷嘴应具有良好的雾化效果，使水雾能够充分覆盖在铸坯表面。

（5）耐腐蚀性：喷嘴应具有耐腐蚀性，能够抵抗连铸过程中产生的腐蚀性气体和液体。

3. 喷嘴设计连铸气水喷嘴的设计应符合以下要求：（1）喷嘴结构应简单、合理，便于制造和维修。

（2）喷嘴的流道应光滑，避免产生涡流和阻力。

（3）喷嘴的喷射孔径应适当，以保证喷淋的均匀性和稳定性。

（4）喷嘴的密封性能应良好，防止泄漏。

4. 喷嘴制造连铸气水喷嘴的制造应符合以下要求：（1）喷嘴的材料应符合相关标准，保证强度和耐腐蚀性。

（2）喷嘴的加工精度应满足设计要求，保证喷嘴的性能。

（3）喷嘴的焊接质量应良好，无焊接缺陷。

5. 喷嘴检验连铸气水喷嘴的检验应符合以下要求：（1）检验喷嘴的尺寸和形状，确保符合设计要求。

（2）检验喷嘴的流量和喷射角，确保满足性能要求。

（3）检验喷嘴的密封性能，确保无泄漏。

6. 喷嘴验收连铸气水喷嘴的验收应符合以下要求：（1）验收喷嘴的尺寸和形状，确保符合设计要求。

连铸机的水雾冷却
B.M.巴尔申;赵宝英
【期刊名称】《包钢科技》
【年(卷),期】1989(000)004
【摘要】目前,为了确保对连铸坯质量不断增长的要求(其中包括裂纹敏感的钢种),对连铸坯二冷区制度最佳化给予了高度重视。

连铸机广泛采用喷水冷却是由于费用和动力消耗不大,以及与其他冷却剂相比水的比热较高。

但是,在水冷的情况下(水滴直径、喷嘴展开面及水滴在喷嘴中的分布),
【总页数】2页(P81-79)
【作者】B.M.巴尔申;赵宝英
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TF4
【相关文献】
1.气水雾化喷嘴在方坯连铸机上的应用 [J], 王集中;王玉龙;冯业文
2.小方坯连铸机采用气水雾化喷嘴的试验研究：及生产应用 [J],
3.水雾冷却在轴类锻件热处理中的应用 [J], 朱明飞
4.基于水雾冷却的薄板铝合金高转速搅拌焊接技术研究 [J], 孟令斐;卢林;方超;魏晓鹏;张皓;高齐;陈书锦;浦娟
5.消防冷却水雾喷淋在液氨罐区的应用 [J], 张丹妮;吴嘉宾
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