【文章內(nèi)容簡介】 鑄坯在二冷區(qū)冷卻的要求是 : ? 在矯直點對 (弧形連鑄機(jī) )鑄坯全部凝固 。 ? 鑄坯表面溫度分布要均勻 。 ? 鑄坯接受噴水冷卻效率要高。 上述基本要求，直接影響鑄機(jī)產(chǎn)量和鑄坯質(zhì)量，在其他工藝條件相同時，它強(qiáng)烈受二冷區(qū)噴水冷卻控制。 鑄坯在二冷區(qū)約有 210～294KJ/Kɡ 的熱量被水帶走，鑄坯才能全部凝固。鑄坯通過傳導(dǎo)把熱量由中心傳到表面，由于噴水冷卻鑄坯表面溫度突然降低，使表面和中心形成了較大的溫度梯度，這是鑄坯冷卻的動力。右圖表示在二冷區(qū)鑄坯向外傳熱的幾種方式 ?冷卻水蒸發(fā)帶走熱量 33%； ?冷卻水加熱帶走熱量 25%； ?鑄坯表面輻射熱為 25%； ?鑄坯與支承輥接觸傳導(dǎo)傳熱為17% ?鑄坯表面溫度 ?水流密度 ?水滴速度 ?水滴直徑 ?鑄坯表面狀態(tài) ?噴嘴使用狀態(tài) 制定 ? 由結(jié)晶器拉出的鑄坯進(jìn)入二冷區(qū)時應(yīng)采取自上而下冷卻強(qiáng)度由強(qiáng)到弱的原則。 ? 為了提高鑄機(jī)生產(chǎn)率，應(yīng)當(dāng)采取高拉速和高冷卻效率，但在提高冷卻效率的同時，要避免鑄坯表面局部降溫劇烈而產(chǎn)生裂紋，故應(yīng)該使鑄坯表面橫向及縱向都能均勻降溫。 ? 700℃ — 900℃ 的溫度范圍是鑄坯的脆性溫度區(qū)，如鑄坯表面溫度在此范圍內(nèi)矯直時，易于產(chǎn)生橫裂紋。所以應(yīng)控制二次冷卻強(qiáng)度，使鑄坯表面溫度降至 900℃ 以上，即高于脆性溫度區(qū)進(jìn)行矯直。通?？刂圃?1100℃ 以下。 ? 在確定冷卻強(qiáng)度時要必須適應(yīng)不同鋼種的需要，特別是裂紋敏感性強(qiáng)的鋼種，要采用弱冷。 二冷水的控制方法有儀表控制及計算機(jī)控制兩大類別。 儀表控制系統(tǒng) 它是將二冷區(qū)分成若干段，每段裝設(shè)電磁流量計，根據(jù)工藝要求調(diào)節(jié)。 動態(tài)控制法 根據(jù)二冷區(qū)鑄坯冷卻的實際情況及時改變二冷水量的自動控制法。 ? 水表控制法 將生產(chǎn)實際中多次合格鑄坯的工藝參數(shù)（如鋼種、鑄坯、斷面、拉速等）及冷卻水量等數(shù)據(jù)收集后，歸納并存入計算機(jī)。實際生產(chǎn)中，只需將參數(shù)輸入計算機(jī)，計算機(jī)即可按存入的數(shù)據(jù)找出合適的二冷水量進(jìn)行自動控制。 ? 表面溫度控制法 按照鑄坯表面的溫度在二冷區(qū)的各段應(yīng)達(dá)到新規(guī)定的范圍，以此為目標(biāo)來控制給水量。 連鑄保護(hù)渣 低熔點 (1100～ 1200℃) 的保護(hù)渣添加到結(jié)晶器高溫鋼液（ 1500℃ 左右）面上實為渣粉狀，靠鋼液提供熱量，在鋼液面上形成了一定厚度的液渣覆蓋層（約10～ 15mm），鋼水向粉渣層傳熱減慢，在液渣層上的粉渣受熱作用，渣粉之間互助燒結(jié)在一起形成所謂燒結(jié)層（溫度在 900～ 600℃ ），在燒結(jié)層上粉渣接受從鋼水傳遞的熱量更少，溫度低（ ﹤ 500℃ ），故保持為粉狀，均勻覆蓋在鋼水面上，防止了鋼水散熱，阻止了空氣中的氧進(jìn)入鋼水。 在拉坯過程中，由于結(jié)晶器上下振動和凝固坯殼向下運動的作用，鋼液面的液渣層不斷通過鋼水與銅壁的界面而擠入坯殼與銅壁之間，在銅壁表面形成一層固體渣膜，而在凝殼表面形成一層液體渣膜，這層液體渣膜在結(jié)晶器壁與坯殼表面起潤滑作用。同時，渣膜充填了坯殼與銅壁之間氣隙，減少了熱阻，改善了結(jié)晶的傳熱。 隨著拉坯的進(jìn)行，鋼液面上的液渣不斷消耗掉，而燒結(jié)層下降到鋼液面熔化成液渣層，粉渣層變?yōu)闊Y(jié)層，再往結(jié)晶器添加新的渣粉，使其保持在三層結(jié)構(gòu)，如此循環(huán)，保護(hù)渣粉不斷消耗。 ? 隔絕空氣保護(hù)結(jié)晶器液面不受空氣的二次氧化 ? 吸收上浮至鋼水表面的氧化物夾雜。 ? 在結(jié)晶器壁和凝固殼間形成潤滑膜 ? 充填氣隙改善傳熱條件 ? 絕熱保溫防止液面結(jié)殼 總之，好的保護(hù)渣必須具備上述冶金功能，而實現(xiàn)上述功能的綜合條件是：要有合適的化學(xué)組成和物料配比；要保持性能的穩(wěn)定性和均勻性；要有合理的熔融結(jié)構(gòu)。 連鑄鋼水二次氧化和保護(hù)澆注 澆注過程中鋼水與空氣、耐火材料，爐渣之間的相互化學(xué)反應(yīng)生成的氧化產(chǎn)物，使鋼水重新被污染的過程叫二次氧化。留在鋼中的二次氧化產(chǎn)物一般稱為外來夾雜。 鋼水二次氧化的來源 ?鋼包注流和中間包注流與空氣的相互作用 ?中間包鋼水表面和結(jié)晶器鋼水表面與空氣的相互作用 ?鋼水與中間包襯耐火材料的相互作用 ?氣相保護(hù)澆注 ?長水口保護(hù)澆注 由于幾乎一半的二次氧化物來自大包到中包鋼水的二次氧化，采用易熔墊環(huán)密封大包水口與保護(hù)套管之間的聯(lián)接部分，同時向其周圍噴射隋性氣體可以有效的防止鋼水二次氧化。 澆鑄方坯時，采用兩節(jié)式水口，在上、下水口之間同樣采用易熔墊環(huán)進(jìn)行密封。 澆鑄板坯時，采用整體浸入式水口或快速更換水口工藝進(jìn)行澆鑄。 另外，正確選擇中間包和結(jié)晶器保護(hù)渣也是能否杜絕二次氧化的重要的影響因素 結(jié)晶器振動 結(jié)晶器振動的目的： 保持良好的表面質(zhì)量 ， 限制振痕深度和裂紋的發(fā)生； 使凝固坯殼得到適當(dāng)?shù)臐櫥? 振動參數(shù)設(shè)計中考慮的基本參數(shù)是負(fù)滑脫時間 。 它被定義為時間間隔 ， 在此期間 ， 結(jié)晶器的運動與澆鑄速度同等重要 。相關(guān)的振動參數(shù)由下式給出： 60 Vc NST= ——— 〃arccos( ———— ) л〃f л〃f〃s 這里： Vc=澆鑄速度 （ m/min） F=振動頻率 (opm) S=振幅 (m) 負(fù)滑脫時間與振痕深度直接相關(guān) 。當(dāng)振動頻率高 、 振幅相對小 ， 負(fù)滑脫時間短時 ， 振動痕較淺 。 實踐經(jīng)驗表明 ， 最佳的負(fù)滑脫時間約為 。 振幅對振頻是在最佳的負(fù)滑脫時間和澆鑄速度的基礎(chǔ)上確定的 ， 這兩者對獲得最佳的表面質(zhì)量都很重要 。 結(jié)晶器前伸量 （ ML） 是影響表面質(zhì)量的另一個因素 。ML定義為負(fù)滑脫時間內(nèi)結(jié)晶器沿振動路徑走過的全部振幅的一部分 。 ML=Ssin(лfTn)－ VcT 這里： S=全振幅 （ ㎜ ） F=頻率 （ opm） Tn=NST/60 (s) Vc=澆鑄速度 (m/min) ML值的范圍為 3~㎜時結(jié)晶器 /鑄坯摩擦狀況能取得令人滿意的表層質(zhì)量。 ML值低于 3㎜就會造成結(jié)晶器壁與凝固表層之間接觸不好（粘結(jié)漏鋼可能發(fā)生）。 ML值高于 ㎜時，相對過多的接觸引起深而無規(guī)則的振痕，對表面質(zhì)量有負(fù)面影響。 電磁攪拌 使用電磁攪拌可以有效的增加 擴(kuò)大 鑄坯的等軸晶區(qū)，減少 鑄坯中心疏松、縮孔和中心偏析 ， 促使鑄坯液相穴內(nèi)夾雜物或氣泡上浮， 并能獲得均勻的凝固結(jié)構(gòu)。 方坯一般采用外裝式結(jié)晶器電磁攪拌，攪拌線圈在結(jié)