探讨影响冶金连铸设备水冷效果的原因及其应对措施..docVIP

探讨影响冶金连铸设备水冷效果的原因及其应对措施 【摘要】冶金工业是国民经济的支柱产业，钢铁生产是其重要的组成部分，连铸是其关键环节之一，提高连铸坯产量和质量已经成为钢铁研究领域的一个热门课题。板坯高效连铸技术是提升整个炼钢厂生产能力的重要手段。二冷水的控制是高效连铸系统的重中之重。它既决定了连铸生产的正常与否，同时，决定了铸坯质量的好坏。当前，我国冶金行业连铸设备在生产和使用程中，其水冷程序尚无较为统一的标准用于衡量其冷却效果，不仅生产标准不同，水冷作业所产生的效果也有较大差别。这主要是因为冶金行业的连铸设备的水冷效果，会受到较多因素的影响，从而也很难以一个较为固定的标准来比较衡量 本文就影响冶金连铸设备水冷效果的原因及其应对措施进行了探讨。 【关键词】冶金工业；连铸设备；水冷效果；原因；措施 1、引言 所有的连铸机上都在采用水冷系统, 但大部分连铸机只对少数设备进行水冷,这样使得连铸机上很多高温区设备的性能得不到充分的发挥, 设备维护工作量大幅增加, 既增加铸坯成本, 也减小铸机作业率和产能。严重影响了连铸设备水冷效果，因此, 如何系统性地对连铸设备实施全面、完善而又合理的水冷措施, 达到提高设备性能、产生经济效益而又不造成水资源浪费的效果,并非一件简单容易的事情, 需要从工程设计、设备制造、设备安装、生产使用、设备维护和设备管理等方面全方位精心操作, 才能使得这一技术举措得到合理应用, 经济效益也能够充分发挥出来。 2、冶金连铸设备水冷 2.1、连铸设备 把高温钢水连续不断地浇铸成具有一定断面形状和一定尺寸规格铸坯的生产工艺过程叫做连续铸钢。完成这一过程所需的设备叫连铸成套设备。浇钢设备、连铸机本体设备、切割区域设备、引锭杆收集及输送设备的机电液一体化构成了连续铸钢核心部位设备，习惯上称为连铸机。 2.2、连铸机水冷系统 对于连铸机水冷而言，主要由旋转接头，水管、水泵、足够的水源组成。连铸机水冷系统主要是对连铸机钢坯托辊进行冷却的作用。连铸机水冷系统用于整个生产过程中设备及工艺的冷却，包括；结晶器冷却水、气雾喷淋水、机器开路水、机器闭路水及其它冷却水。 2.3、二次冷却技术 二次冷却对连铸机生产率、铸坯质量、消耗指标影响很大。影响铸坯传热的因素有钢种、钢水温度、结晶器冷却、二次冷却、铸坯断面和拉速等。在铸机设备和操作工艺一定的情况下，影响铸坯热量传递过程的诸因素中，唯一可控的是二次冷却。二次冷却技术包含：冷却制度、水量控制、工艺方案等内容。目前国内外高效连铸二次冷却技术采取的措施有：高强度、高密度、自动配水、净化水质、延长二冷喷水段长度、二冷室蒸汽抽除等。 3、影响冶金连铸设备水冷效果的原因及其应对措施 当前，我国冶金连铸设备水冷系统上，存在着明显的缺陷和问题，例如：水冷设备的用水点压力为0.36 MPa，而供水量仅达到110 m3/h ，最不利的供水配置点为无水状态。但随着我国钢铁生产能力的不断提升，转炉生产能力的扩大，钢产量也在逐步上升，由原有较低的年产量140万吨逐渐提升至现有较高的300万吨，在该产量水平下，方坯连铸设备基本能够实现连续生产，但连铸设备的水系统中所存在种种问题，却仍然亟待解决。 3.1、影响冶金连铸设备水冷效果的原因 （1）设备供水量 连铸设备水冷系统的设计供水量应为150m3/h，这样设计的主要目的是为了使作用于连铸设备的负荷是热与机械的合成载荷。但这样设计有两点缺陷：一方面是夹持机构与火切割枪的冷却水都是直排的软化水，这样就造成了较大的能源浪费问题；另一方面，辊道喷淋所使用的冷却水却仅仅用两个直径为4mm 的水孔进行输送，这种效率较低的输水方式，并不能产生较好的冷却效果。因此，需要在水冷作业前进行适当的改造工作，把原来的夹持机构和火切割枪的冷却水分为两个部分，火切割枪的冷却水仍选择软化水循环利用的方式，而夹持机构需改为使用设备水，并增加设备供水量；在原有的辊道喷淋设备基础上增设两个直径为4mm的水孔，从而使设备的供水量增加15m3/h，改造后的设备供水量达到150m3/h。 （2）设备供水压力。 在原有的生产设计方案中，设备的供水压力为0.4MPa 以上，在参考其他连铸设备生产经验的基础之上，加之理论计算所得的用水设备运行所产生的阻力损失，只要设备的供水压力达到0.4MPa，就能够满足生产所需的水压条件。 （3）设备用水的水质条件。 设备用水的原有设计水质，基本上能够满足工业生产的基本要求。然而在实际生产过程中，难免会出现水垢和其他悬浮物等问题，水垢杂质的产生会造成设备供水设施的堵塞现象。因此，在参照2# 方坯连铸设备运行基本状况分析的基础上，要对原有设计加以改造，以减小Ca硬度和总体硬度。 （4）设备自身原因 连铸机特点之一是运动旋转水冷部件很多，其中，二冷外弧支承辊由水冷导向辊、轴承座、旋转