1、二次冷卻水噴嘴堵塞的原因分析與對(duì)策。93二次冷卻水噴嘴堵塞的原因分析與對(duì)策劉建設(shè)武鋼設(shè)備維修中,L1前言為了改善二冷水的冷卻效果,提高鑄坯的質(zhì)量和產(chǎn)量,世界各國(guó)冶金行業(yè)都在對(duì)二次冷卻技術(shù)進(jìn)行了大量的研究和開發(fā),噴嘴的種類越來越多、精度更高,目前,板坯鑄機(jī)大量采用氣霧方式二次冷卻其特點(diǎn)是公質(zhì)管道直徑和噴嘴堵塞的風(fēng)險(xiǎn)大大降低,二次冷卻噴嘴要滿足生產(chǎn)工藝的需要,就要符合二次冷卻的要求指標(biāo),它的指標(biāo)包括1、流量特性:不同壓力下的噴水量。2、水的密度分配、單位時(shí)間、面積上接受的水量。3、噴射角度、噴射水流的覆蓋面積。4、水霧直徑。5、水滴速度。5種特性如果在澆鋼過程中出現(xiàn)堵塞以上五種特性就完全喪失。2現(xiàn)

2、狀武鋼二煉鋼廠從原西德引進(jìn)了三臺(tái)R=10.3m 弧型板坯連鑄機(jī),從1978年底至79年初相繼投產(chǎn)二冷卻方式是水冷式:噴嘴角度在65度與90度之間,噴嘴直徑在1.53.0毫米之間,噴水量從鑄機(jī)上部到下部逐漸減少,外弧配水多于內(nèi)弧配水量,咂嘴有圓錐型、偏型二種.二冷水共分五個(gè)區(qū),格柵段為1區(qū),扇形段1、2段為二區(qū),3、4段為三區(qū),5、6、7段為四區(qū),35#41#拉矯輥為五區(qū)。噴嘴是小角度多嘴對(duì)稱密布。鑄坯在二次冷卻區(qū)興有將凝固的潛熱全部效出才能完全凝固,而鑄坯中心熱量是凝固的坯殼傳到鑄坯表面的,這些熱量除了輻射和傳導(dǎo)帶走外,百分之六十靠鑄坯表面的水滴和升溫帶走而這三臺(tái)連鑄機(jī)雖然進(jìn)行了精心維護(hù)和改造

3、但是畢盡是七十年代制造,使用年限過長(zhǎng),管道內(nèi)部水垢存積,國(guó)產(chǎn)的過濾器與過濾網(wǎng)嚴(yán)密配合不盡人意,使一部分水垢及雜物沖進(jìn)噴嘴前端堵塞噴嘴,例坯殼表面得不到有效的冷卻。從歷次的搶修情況來看小口徑噴嘴堵塞大于大口徑噴嘴,格柵(零段上四排噴嘴堵塞大于下四排噴嘴,外弧噴嘴多于內(nèi)弧噴嘴,經(jīng)常不用或少用的噴嘴多于常開噴嘴。3危害二次冷卻的目地是使鑄坯離開結(jié)晶器后受到連續(xù)不斷的冷卻,而后完全凝固,盡可能在最短時(shí)間內(nèi)提高鑄坯產(chǎn)量其二是在實(shí)施二次冷卻中鑄坯表面溫度處于要求范圍內(nèi)或者波動(dòng)較小,獲行良好的鑄坯內(nèi)外質(zhì)量而噴嘴部分堵塞就會(huì)使坯殼面冷卻不均,產(chǎn)生坯殼鼓肚,如果把某個(gè)區(qū)域噴嘴裝錯(cuò)(小流量裝成大流量流量在這區(qū)過大

4、,坯殼表面受大的水流沖擊強(qiáng)冷就會(huì)產(chǎn)生凹痕例鑄坯產(chǎn)生內(nèi)裂、角裂或者邊裂,特別是某些高強(qiáng)度鋼對(duì)此十分敏感,產(chǎn)生廢品。鋼水在結(jié)晶器內(nèi)僅凝20%而80%的鋼水尚未凝固,從結(jié)晶器中拉出的坯殼厚度僅20毫米左右,而中心仍是高溫鋼水,靜壓力大。如果格柵一兩排噴嘴堵塞從結(jié)晶器底部出來的坯殼得不到及時(shí)連續(xù)冷卻,形成側(cè)面鼓肚,在較高拉速時(shí)就會(huì)扯破坯殼產(chǎn)生漏鋼,總之在二次冷卻中防止噴嘴的堵塞尤為重要。4原因經(jīng)過二十我年的注機(jī)檢修經(jīng)驗(yàn)和分析,造成二冷水不夠的主要原因和噴嘴堵塞約占60%,過濾網(wǎng)堵塞約占39%,管子內(nèi)過濾網(wǎng)強(qiáng)度不夠或者墊片沖人占1%,那么噴嘴堵塞的污染源是哪些呢?其一是管道內(nèi)鋼件接頭,過濾外殼長(zhǎng)期形成的

5、水垢。二是更換的新噴水管制造中留下的焊渣,鐵銷以及密封膠帶。三是格柵排管由于二次冷卻水的強(qiáng)有力的沖擊使坯殼表面的保護(hù)渣反濺在噴嘴邊緣逐漸向噴嘴中心發(fā)展,使噴嘴水線無規(guī)則、顆粒增大,噴射角減小,流量變小。四由于鑄機(jī)生產(chǎn)的鋼種不同斷面不同,使用的水表不一樣,噴嘴的使用數(shù)量也不一樣,例如生產(chǎn)特殊敏感的鋼種5區(qū)不配水,那么內(nèi)弧噴水管在鋼坯的高溫烘烤下余水就會(huì)經(jīng)過蒸發(fā)而在管內(nèi)形成黃色的水垢堵塞噴嘴,從扇形段1、2段情況來看噴嘴堵塞與斷面的變化息息相關(guān),當(dāng)斷面為210X900毫米時(shí),噴水管開一排而內(nèi)弧另兩排管子無水,大量的保護(hù)渣(坯殼表面在高溫水汽蒸發(fā)下竄人噴嘴內(nèi)形成堵塞,同時(shí)外弧噴水管仰角朝上在噴嘴噴出

6、的水的沖擊下大量的粉塵伴隨熱水進(jìn)入噴四、其他嘴內(nèi)部,當(dāng)澆注斷面擴(kuò)大到2101300毫米是過時(shí)的水量就明顯不足,難以保證正常生產(chǎn)。5對(duì)策為了減少噴嘴堵塞,保證足夠的澆注水量(1二冷水從過濾器后到噴水處全部例作不銹鋼管.堵頭接頭盡可能不用碳素鋼減少結(jié)垢量。(2提高供水質(zhì)量,(3過濾網(wǎng)要保證有足夠的強(qiáng)度,合適的密度以及良好的密封,堵塞要及時(shí)更換。(4在多臺(tái)鑄機(jī)的情況下,盡可能保持各自斷面的穩(wěn)定性。(5新噴水管在安裝噴嘴前要吹盡管內(nèi)雜物。(6更換格柵時(shí)要防止雜物落入出水孔并用水沖凈后再安裝。(7對(duì)使用的噴水利害要求定周期進(jìn)行酸洗,(8各類噴嘴分開放置,不能裝錯(cuò)。結(jié)束語二冷水盡管堵塞的原因很多,但是只要

7、我們的嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程,科學(xué)的組織檢修和生產(chǎn),二次冷卻水堵塞現(xiàn)象將會(huì)明顯改觀。寶鋼板坯鑄機(jī)二冷噴嘴性能參數(shù)測(cè)試及評(píng)估文光華唐萍韓志偉梅峰重慶大學(xué)阮曉明張立李皓寶山鋼鐵股份有限公司摘要本文采用噴嘴性能測(cè)試儀對(duì)寶鋼板坯連鑄機(jī)所用的國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口兩大類型噴嘴進(jìn)行了系統(tǒng)地測(cè)試,測(cè)試參數(shù)包括噴嘴壓力和流量特性、噴嘴水流密度分布、噴嘴噴射角度、噴嘴流量Ok值、氣水噴嘴還包括噴霧粒徑等。根據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)噴嘴性能指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分析。關(guān)鍵詞板坯鑄機(jī)二次噴嘴性能參數(shù)C凈估1前言寶鋼二期和三期投產(chǎn)的板坯連鑄機(jī)一共采用24種型號(hào)噴嘴,按使用位置不同,分三大類型,一是在結(jié)晶器出口至支撐導(dǎo)向段(13區(qū)水流量較大的冷卻區(qū)使用的

8、橢圓水噴嘴:二是在完全凝固的9+ 174水平段(89區(qū)使用寬角扁平水噴嘴;三是界于上述兩者之間(47區(qū)使用氣水噴嘴,采用恒氣水比,氣水質(zhì)量比為0.05(體積比為38。在投產(chǎn)初期新連鑄機(jī)的噴嘴全部是日本噴霧公司分公司(氣水噴嘴和日本共立合金生產(chǎn)的進(jìn)口噴嘴,目前已全部實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。在噴嘴國(guó)產(chǎn)化過程中,由于沒有日方的制造圖紙和性能參數(shù)控制有關(guān)的軟件資料,采用仿制的方法,缺少衡量噴嘴質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn);隨著對(duì)鑄坯質(zhì)量要求不斷提高,連鑄二冷技術(shù)本身也在不斷的發(fā)展,主要表現(xiàn)在對(duì)噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理、噴嘴加工質(zhì)量和性能參數(shù)控制更加嚴(yán)格,因此也必然存在噴嘴更新?lián)Q代的問題。基于上述原因,本文針對(duì)上海寶鋼現(xiàn)生產(chǎn)的四臺(tái)(八

9、流大型板坯連鑄機(jī)所用二冷噴嘴進(jìn)行系統(tǒng)地性能測(cè)試,包括噴嘴壓力和流量特性、噴嚏水流密度分布、噴嘴噴射角度、噴嘴流量Qk值、氣水噴嘴還包括噴霧粒徑;在此基礎(chǔ)上,對(duì)寶鋼現(xiàn)用的國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口噴嘴性能進(jìn)行評(píng)估及分析,為寶鋼板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴升級(jí)換代提供依據(jù)。2噴嘴性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置與方法噴嘴的性能測(cè)試裝置包括:水路系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、噴嘴支撐機(jī)構(gòu)、激光發(fā)射一接收器、集水器、壓力傳感器和計(jì)算機(jī)等組成,如圖1所示。噴嘴的性能指標(biāo)包括:噴嘴流量特性;噴嘴水流密度分布;噴嘴的噴射角度;噴嘴的Ok值;氣水噴嘴還包括霧化粒徑和沖擊壓力等參數(shù)。噴嘴Ok值是指在正常工藝條件下,噴嘴可以使用的最低水流量值。氣水噴嘴霧化粒徑采用天津大學(xué)研制的LSA型激光粒度儀,原理是采用激光散射的方法,通過探測(cè)噴霧場(chǎng)或粒子場(chǎng)的散射光能,得到噴霧等各種粒子的尺寸分布,具有準(zhǔn)確、快速、非接觸等優(yōu)點(diǎn)。一般用體積平均值vMD來表示粒徑的大小。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)地測(cè)試了寶鋼1450、1930板坯連鑄所用48種(圖產(chǎn)和進(jìn)口