【正文】 圖55為方坯連鑄機(jī)二冷裝置和拉矯機(jī)剖面圖。由于鑄坯運(yùn)動(dòng)到固定段，坯殼已經(jīng)變厚，依靠坯殼自身已經(jīng)能支撐鋼水靜壓力，因而固定段不設(shè)夾輥，設(shè)備也得到簡化。詳見圖56。活動(dòng)段根據(jù)鑄坯斷面大小，可設(shè)置相對應(yīng)的夾輥。為避免這一現(xiàn)象發(fā)生，結(jié)晶器下口一般設(shè)一排或二排足輥。圖53鏈?zhǔn)揭V桿帶活動(dòng)段的導(dǎo)向裝置 圖54 剛性引錠桿的導(dǎo)向裝置及噴水系統(tǒng) 調(diào)節(jié)輥；支點(diǎn)輥；支承輥；一段噴水管；二段噴水管；導(dǎo)板 大方坯連鑄機(jī)二冷裝置大方坯連鑄機(jī)一般澆注的斷面大于160160mm。在結(jié)晶下約300有一支撐輥，稱調(diào)節(jié)輥，用以調(diào)節(jié)引錠頭進(jìn)入結(jié)晶器下口的位置。使用剛性引錠桿，由于剛性引錠桿有自支撐性，所以導(dǎo)向裝置可以大大簡化，只有噴水管，無支撐導(dǎo)輥。使用鏈?zhǔn)揭V桿的導(dǎo)向裝置，目前采用帶活動(dòng)導(dǎo)板的導(dǎo)向裝置，有利穿引錠桿。因而，小方坯不存在大方坯和板坯那樣的鑄坯鼓肚現(xiàn)象。 小方坯連鑄機(jī)二冷裝置小方坯連鑄澆注的鑄坯斷面小、凝固快。目前工業(yè)生產(chǎn)中連鑄機(jī)二冷區(qū)大多使用全水霧化冷卻和氣水霧化冷卻噴咀。水滴直徑的大小是霧化程度的標(biāo)志，水滴尺寸越小，單位體積內(nèi)水滴個(gè)數(shù)就越多，霧化就越好。 水滴直徑。水流速度取決于噴水壓力和噴咀孔徑，和水的清潔度。Wn式中：h傳熱系數(shù) KW/㎡.S.℃ A,n常數(shù) W水流密度l/㎡.S通過試驗(yàn)證明水流密度增加，傳熱系數(shù)有增大趨勢。表51 不同鋼種的比水量鋼 種普碳鋼、低合金鋼中高碳鋼、合金鋼熱敏感性鋼種高 速 鋼比水量l/kg鋼 水流密度。因鋼種、鑄坯尺寸和拉速等因素不同，比水量也不同。合適的冷卻強(qiáng)度應(yīng)以鑄坯在凝固收縮時(shí)，產(chǎn)生的溫度應(yīng)力不超過坯殼的強(qiáng)度極限為界限。傳熱系數(shù)與噴水量成正比，增加噴水量主要起到加大鑄坯內(nèi)部溫度梯度的作用。在連鑄工藝確定的條件下，了解噴霧水滴與高溫鑄坯表面的系數(shù)，是合理設(shè)計(jì)二冷制度的基礎(chǔ)。 Φ=h(TsTw)式中：Φ熱流，KJ/C㎡. Ts鑄坯表面溫度，℃由上式可知對傳熱有影響的因素除鑄坯表面溫度和冷卻水溫度外，其它因素可歸結(jié)到傳熱系數(shù)上。這是一個(gè)復(fù)雜的傳熱過程，它受到噴淋水的狀態(tài)（如水滴大小、速度噴射角、沖擊能量、冷卻水溫等）、鑄坯表面狀態(tài)（表面溫度、氧化鐵皮）等多種因素影響。 種傳熱方式影響二冷區(qū)傳熱的因素：在設(shè)備和工藝條件一定時(shí)，鑄坯輻射傳熱和支承輥傳導(dǎo)傳熱基本變化不大，主要是噴淋水滴與鑄坯表面之間的熱交換起作用。根據(jù)實(shí)踐，板坯在二冷區(qū)傳熱的比例估計(jì)為：鑄坯表面輻射為25%輥?zhàn)优c鑄坯表面接觸傳導(dǎo)熱量17%噴淋水蒸發(fā)帶走熱量33%冷卻水加熱帶走熱量為25%。以及冷卻水在鑄坯表面被加熱帶走的熱量等。圖51表示鑄坯在二冷區(qū)的各種傳熱方式。鑄坯液芯部分的熱量通過坯殼的傳導(dǎo)傳到表面，液芯溫度逐漸下降，兩相區(qū)的溫度梯度逐漸減少。這種傳熱的方式與冷卻水的流量、水壓、水溫有關(guān)。一部分水轉(zhuǎn)化成蒸汽，以汽化熱形式帶走熱量。 二冷區(qū)熱平穩(wěn)在二冷區(qū)噴到高溫鑄坯表面的冷卻水帶走大部分熱量。當(dāng)其它工藝條件相同時(shí)，二冷強(qiáng)度增加，拉速就可以相應(yīng)增大，這就意味著連鑄機(jī)生產(chǎn)率的提高。為使坯殼繼續(xù)凝固，從結(jié)晶器出口到拉矯機(jī)之間的長度上設(shè)置了噴水冷卻系統(tǒng)，對鑄坯表面進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，使坯殼在較短時(shí)間內(nèi)完全凝固。二冷裝置必須有良好的設(shè)備冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng)，即要保證有足夠的冷卻強(qiáng)度，又要保證水質(zhì)。二冷裝置要保證有良好的調(diào)正性能，對弧要簡便、準(zhǔn)確。為了保證鑄坯的質(zhì)量，支承導(dǎo)向部件的結(jié)構(gòu)和相關(guān)參數(shù)要合理、先進(jìn)。二冷室多為房式結(jié)構(gòu)，設(shè)有蒸氣排出風(fēng)機(jī)管道。二次冷卻裝置包括機(jī)架，支承導(dǎo)向輥，噴水水咀組成。特別是大方坯和板坯更為嚴(yán)重。坯厚在鋼水靜壓力作用下，產(chǎn)生很大的鼓肚力。因此，它的工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對鑄機(jī)性能起著至關(guān)重要的作用。結(jié)晶器的振動(dòng)頻率和周期之間的關(guān)系可用下式表示： f=60/T式中：f結(jié)晶器的振動(dòng)頻率 （次/分） T結(jié)晶器的振動(dòng)周期 （秒）5． 二冷區(qū)鑄坯導(dǎo)向裝置二次冷卻區(qū)通常是指結(jié)晶器以下到拉矯機(jī)以前的區(qū)域，二次冷卻裝置是連鑄機(jī)的重要組成部分。研究表明，結(jié)晶器振幅大，鑄坯表面振痕深表面質(zhì)量下降，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)橫裂紋。拉速快振頻隨之增高。結(jié)晶器每分鐘振動(dòng)次數(shù)稱為頻率。 圖420直弧形連鑄機(jī)，四偏心振動(dòng)機(jī)構(gòu) 結(jié)晶器振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)結(jié)晶器振動(dòng)的參數(shù)主要是振幅和振頻。 這種振動(dòng)機(jī)構(gòu)是弧形四偏心振動(dòng)機(jī)構(gòu)當(dāng)偏心已相等時(shí)，結(jié)晶器振動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)上下垂直振動(dòng)的原理設(shè)計(jì)而成。雙偏心軸上裝有無級調(diào)振幅機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)范圍為 177。導(dǎo)向采用彈簧鋼板或 圖 419偏心（弧形）振動(dòng)機(jī)構(gòu)奧鋼聯(lián)設(shè)計(jì)的導(dǎo)向裝置。振 1偏心輪、連桿；2彈簧板動(dòng)機(jī)構(gòu)見圖420。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、壽命長、有利于采用小振幅高頻率的振動(dòng)進(jìn)行澆鑄。它由偏心輪及連桿、彈簧板、振動(dòng)臺和蝸輪減速機(jī)以及直流馬達(dá)組成。四偏心振動(dòng)機(jī)構(gòu) A）弧形結(jié)晶器四偏心振動(dòng)機(jī)構(gòu)是曼內(nèi)斯曼七十年代發(fā)展的。導(dǎo)向臂用彈簧鋼板9來代替，顯然在振幅小時(shí)是一種較好的選擇，結(jié)晶器振動(dòng)不易偏罷，導(dǎo)向好。臺架上有用于固定結(jié)晶器的螺栓孔和用于箱體冷卻的自由接水板。振動(dòng)臺架：振動(dòng)臺架用于放置結(jié)晶器使其振動(dòng)。振動(dòng)頻率可以通過交流變頻系統(tǒng)按不同的澆注斷面進(jìn)行調(diào)節(jié)。振動(dòng)臂與連桿相連，另一端與臺架相連，定向臂用彈簧鋼板導(dǎo)向。 結(jié)晶器振動(dòng)機(jī)構(gòu)介紹短臂四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)圖418為內(nèi)弧短臂四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)仿弧運(yùn)動(dòng)好，運(yùn)動(dòng)軌跡準(zhǔn)確，短臂四連桿弧形軌跡與理論軌跡最大誤差為177。當(dāng)e1=e2時(shí)，結(jié)晶器振動(dòng)軌跡為直線，這就是直結(jié)晶器四偏心振動(dòng)原理。 圖417 四偏心振動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖 圖中Om=R為基準(zhǔn)弧半徑，Am=a，mC=b為結(jié)構(gòu)要求，AmC為振動(dòng)臺，當(dāng)振動(dòng)動(dòng)臺以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)爐中心作弧形振動(dòng)時(shí)，則A、m、C諸點(diǎn)的位移，與該點(diǎn)到轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離成正比。圖416 短臂型四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖四偏心振動(dòng)機(jī)構(gòu)這種振動(dòng)機(jī)構(gòu)是近幾年才出現(xiàn)的一種新型振動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有簡單，運(yùn)動(dòng)軌跡準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)設(shè)計(jì)外弧四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，則取CD、GH為兩個(gè)振動(dòng)臂，反之則取AB、EF為內(nèi)弧四連桿振動(dòng)臂。兩種振動(dòng)類型原理相同，