连铸二冷水系统的工艺优化
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《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。
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。
《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。
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。
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.。