特鋼連鑄二冷技術(shù)研究

1、特鋼連鑄二冷技術(shù)研究特鋼連鑄二冷技術(shù)研究鋼的連鑄與有色金屬的一個重要差別是連鑄鋼坯內(nèi)有較長的液芯。這就需要對溫度高、剛度低的坯殼進行冷卻和支撐，這也是二冷段的基本作用。澆鑄速度越高，坯殼越薄液芯也越長，這些作用越重要。在特殊鋼連鑄中，為了提高鑄坯內(nèi)部質(zhì)量，可以采用末端電磁攪拌（FEMS）或輕壓下等技術(shù)措施。這些措施的效果和使用方式也依賴于二次冷卻技術(shù)。1二冷區(qū)傳熱基本原理在連鑄機中鋼液冷卻到最后完全凝固時，其熱量分別在水冷結(jié)晶器(一次冷

2、卻區(qū))、噴霧水區(qū)（二次冷卻區(qū)）和鑄還的自然冷卻區(qū)(三次冷卻區(qū))散失。二冷水分布主要根據(jù)冶金技術(shù)要求、鋼種在高溫狀態(tài)下的力學(xué)性能和鑄坯的斷面尺寸確定。二冷區(qū)的各段的噴水量有所區(qū)別，出結(jié)晶器時鑄坯表面溫度高，坯殼薄，噴水量要大，以迅速增加坯殼厚度；隨著鑄坯的移動，鑄坯表面溫度降低，坯殼厚度逐漸增加，噴水量減小。對二冷傳熱的影響因素有以下幾個方面：(1)鑄坯表面溫度冷卻水噴在連鑄坯表面的冷卻效果用綜合換熱系數(shù)或熱流來衡量。換熱系數(shù)或熱流基本取

3、決于鑄坯表面溫度和噴水密度，見圖1。由圖1可知，熱流與表面溫度不是直線關(guān)系：1)Ts＜300℃，熱流隨Ts而增加，此時為對流傳熱；2)300℃＜Ts＜800℃，隨溫度提高熱流下降，在高溫表面有蒸汽膜，有核態(tài)沸騰狀態(tài)；3)Ts＞800℃，熱流幾乎與表面溫度無關(guān)，甚至于呈下降趨勢，表面形成穩(wěn)定蒸汽膜阻止噴射水滴與鑄坯接觸；由圖可知，熱流與表面溫度不是線性關(guān)系，但在一定溫度范圍內(nèi)，隨噴水強度增加熱流增大。圖2水滴速度與傳熱系數(shù)的關(guān)系(5)鑄坯

4、表面狀態(tài)對碳鋼表面生成FeO試驗表明：Ar保護加熱碳鋼，F(xiàn)eO生成且0.08kg／m2；而在空氣中加熱FeO生成量1.12kg／m2，碳鋼表面有氧化層的傳熱系數(shù)比無氧化層約低13%。(6)噴嘴使用狀態(tài)噴嘴堵塞、噴嘴安裝位置和新舊噴嘴等對傳熱也有重要影響，因此要注意對二冷水質(zhì)的處理和噴嘴的定期檢修。2二次冷卻與鑄坯質(zhì)量為避免和減輕鑄還中的裂紋、縮孔、偏析等缺陷，普通鋼、低合金鋼的冷卻強度應(yīng)為1～1.2L／kg鋼，中、高碳鋼，合金鋼為0.6