重軌坯熱送效果及熱裝制約環(huán)節分析

第34卷第4期包鋼科技v.34,No.42008年8月ience& Technology of Baotou Steel (Group) CorporationAugust, 2008重軌坯熱送效果及熱裝制約環(huán)節分析李峰,劉平,陳愛(ài)梅(內蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司技術(shù)中心,內蒙古包頭014010)摘要:文中用有限差分法建立了包鋼5°鑄機連鑄坯的從結晶器、二冷區和空冷區的傳熱模型以及熱送、緩冷模型,經(jīng)紅外測溫槍測溫驗證,模型是適用的。此外,對影響熱裝的因素進(jìn)行了分析,指出現有加熱爐鑄坯輸送裝置不能持久耐高溫是軌梁廠(chǎng)加熱爐鑄坯熱裝的限制性環(huán)節關(guān)鍵詞:重軌坯;熱送;熱裝;制約因家中圖分類(lèi)號:T7文獻標識碼:B文章編號:10095438(2008)04-0023-03Analysis on Hot Delivery and Restricting Factor of HotCharging about the Heavy Rail bloomLI Feng, LIU Ping, CHEN Ai-meiTechnical Center of Steel Union Co. Lad of Baotou Steed( Group)Corp., Baotou 014010, Nei Monggol, China)Abstract: In this paper, the model of heat-transfer, hot delivery and slow cooling process about the continuous casting bloommould, secondsection, air cooling section is built by finite difference method, and is verified by infrared measuring temperaesult shows that the model is suitable. In addition, the affecting factor of hot charging is analysed. The restrictKey words: bloom of heavy rail; hot delivery hot charging: restricting factr c at the high temperature lastinglying factor is the heat bloom transporting equipment of re-heating fumace can't wo包鋼5·連鑄機是國內裝備較先進(jìn)的鑄機,該鑄坯從結晶器到空冷段的運動(dòng)看作是一個(gè)與鑄坯運動(dòng)機在設計時(shí)就按熱送設計,只有3個(gè)垛位。因此對該方向相垂直的薄片在沿此軌跡運動(dòng),并認為導熱系鑄機要求較高應盡量生產(chǎn)無(wú)缺陷鑄坯。包鋼生產(chǎn)數在一定范圍內為常數的條件下,則導熱方程可用的重軌鋼主要有兩種,一種是UM鋼另一種是如下的形式表達心,n,T,32TU7SV鋼,U75V中還有U75VmU7VHH等鋼種。at重軌鋼的主要生產(chǎn)工藝是:連鑄→鑄坯汽車(chē)熱送式中,T為鋼坯的瞬時(shí)溫度,℃;為加熱時(shí)間,→軌梁廠(chǎng)步進(jìn)式加熱爐→軌梁廠(chǎng)萬(wàn)能軋機軋制。s;p為鋼坯的密度,kg/m3;Cp為鋼坯的比熱,5"鑄機為6機6流斷面為x0mmx30m的單一斷y/(m·℃);λ為鋼坯的導熱系數W/(m·℃);x為面全弧形連續矯直連鑄機,工作拉速為06-10m/m,其鑄坯橫截面長(cháng)邊方向,m;y為鑄坯橫截面短邊方向,鋼包凈容量為100t,中間包容量為40tem;S為內熱源,J傳熱模型的建立將該偏微分方程進(jìn)行離散,可得到相應的差分方程中國煤化工月追趕法對差分方傳熱的基本方程為傅立葉導熱方程,如果將鑄程求CNMHG的溫度值。收稿日期:2008-05-30作者簡(jiǎn)介:李峰(1971-),男,內蒙古包頭市人,博士,高級工程師現從事煉鋼工藝研究工作。包鋼科技第34卷將鑄坯的熱送及加熱看作是薄片的移動(dòng),則得到熱送模型及加熱爐內鑄坯的加熱模型。2鑄坯的熱送及熱送模型的驗證2.1熱送過(guò)程鑄坯溫度的計算2.1.1初始條件表面溫度一心部溫度初始條件:!=0,T(x,y)=T,T為澆注溫度,選取過(guò)熱度為25℃條件2.1.2邊界條結晶器內的傳熱采用恒熱流邊界條件、二冷區01224364860停留時(shí)間hin采用對流邊界條件、空冷區與汽車(chē)輸送過(guò)程采用輻射+對流邊界條件。在環(huán)境溫度為15℃的條件下由模型計算的鑄坯表面溫度及中心溫度的變化曲圖2在軌梁廠(chǎng)停留的狀態(tài)下鑄坯溫度變化線(xiàn),見(jiàn)圖1,圖2。由圖1、圖2可見(jiàn),由于鑄坯在到達軌梁廠(chǎng)后其對流換熱系數為20~30W/(m2·℃)比汽車(chē)運送時(shí)為40~50W/(m2℃)小,所以在到達軌梁廠(chǎng)后鑄坯的表面溫度稍微有所回升,但大約在5min以后表面溫度就開(kāi)始下降。鑄坯的中心點(diǎn)溫度基本上一直在下降。表面溫度22熱送過(guò)程鑄坯溫度的實(shí)際測量及驗證心部溫度以U75V為例,對重軌鋼56次的熱送過(guò)程進(jìn)行了全程跟蹤,記錄了各個(gè)工序段的時(shí)間及相應時(shí)間012345678910點(diǎn)的溫度,測溫采用遠紅外便攜式自動(dòng)測溫槍,用紅運送時(shí)間/in外線(xiàn)測溫儀在裝車(chē)、到達及卸車(chē)工位進(jìn)行了測溫。圖1汽車(chē)輸送過(guò)程中鑄坯溫度變化690~700700~720500530530~550550~570祖度r℃到達溫度(a)鑄坯裝車(chē)溫度分布(b)鑄坯到達溫度的分布(c)鑄坯卸車(chē)溫度的分布圖3U75v鋼熱送溫度分布圖載重汽車(chē)從5·鑄機出坯處經(jīng)煉鋼廠(chǎng)計量中心坯在V凵中國煤化工到達軌梁廠(chǎng)一跨所需要的時(shí)間為9-11min,平均值CNMHG大多數為700-為93min,空車(chē)由卸車(chē)處返回5·鑄機出坯處所需720℃,另外,還有少數鑄坯的裝車(chē)溫度小于680℃要的時(shí)間在5~7mn的范圍內,平均為5,7mn。鑄這是由于出坯處塞車(chē)或運輸車(chē)輛不足等原因,拉出重軌坯熱送效果及熱裝制約環(huán)節分析的鑄坯不能及時(shí)裝車(chē)。實(shí)際生產(chǎn)中,拉出的鑄坯一250℃,仍影響輥道潤滑油的正常工作。另外,與輸般在5min左右都能運走。送鑄坯輥道相連接的線(xiàn)路也不能耐高溫鑄坯的烘圖3是對鑄坯裝車(chē)溫度、鑄坯到達軌梁廠(chǎng)的溫烤?？梢?jiàn),只有對現有加熱爐輸送輥道裝置進(jìn)行耐度以及鑄坯的卸車(chē)溫度的實(shí)際測量值。高溫改造后,才能實(shí)現鑄坯的熱裝。表1模型計算的鑄還表面溫度距裝車(chē)時(shí)間/min鑄坯表面溫度/℃4結論717(1)采用有限差分法建立了鋼水從結晶器開(kāi)始s1洗注、二冷段,空冷段汽車(chē)輸送過(guò)程及軌染廠(chǎng)緩冷圖3中頻率分布最大的溫度所對應的鑄坯是在(2)對鑄坯表面的實(shí)際溫度變化進(jìn)行多次跟蹤連鑄車(chē)間沒(méi)有耽擱,直接熱送的鑄坯。表1為模型測量,測量結果表明:模型計算結果與實(shí)際測量結果計算的鑄坯表面溫度值?？梢?jiàn),鑄坯的理論計算值吻合較好,可以對熱送過(guò)程進(jìn)行指導和預測。與實(shí)際測量值吻合較好。(3)由于鑄坯熱裝對運送輥有耐熱要求,所以暫3鑄坯熱裝的制約因素不具備熱裝條件參考文獻由于軌梁廠(chǎng)加熱爐在設計時(shí)未按熱裝工藝考[1]李文華,李春華,新鋼公司連鑄坯熱送熱裝的慮,因此對其臺架及支撐輥的耐熱程度應進(jìn)行計算。實(shí)踐[J.寬厚板,2006,12(6):14-16假定鑄坯在到達軌梁廠(chǎng)2h后進(jìn)行熱裝,則此時(shí)鑄[2]王宏明,李桂榮,熱送熱裝工藝中板坯出連鑄坯的表面溫度約為450℃左右。計算表明:經(jīng)1h機溫度的影響因素[J].上海金屬,2003,25后輸送輥道的軸承處溫度達到穩定狀態(tài),其溫度為(2):24-26(上接第12頁(yè))了22kg/t,50%煙煤配比期比全無(wú)煙煤時(shí)期焦比下表4工業(yè)試驗原煤平均成分(質(zhì)量分數)%降了23kg/t煤種變化范圍水分灰分揮發(fā)分固定碳4結論最大值25311.3219.4286,640.66(1)新系統增加煙煤配比,當配比控制在50%無(wú)煙煤最小值576437373.110.16時(shí),氣氛中g(shù)(O2)需降低到14%以下;配比控制在平均值10.88.489.4880.440.2670%時(shí),φ(O2)需要降低到12%以下,方能消除其爆最大值289.9840.8860.240.82炸性能。煙煤配比在70%以上時(shí),中速磨入口溫度煙煤最小值11.24.3534,8653470.19應控制在275℃以下。平均值19.126.7639.13(2)燃燒率實(shí)驗結果表明:煙煤配比在70%80%時(shí)燃燒率上升幅度最大,到80%以后有下降趨由表4可以看出,工業(yè)試驗期間原煤成分波動(dòng)勢。煙煤配比控制在70%~80%水平,最大不超過(guò)較大,尤其原煤中無(wú)煙煤揮發(fā)分波動(dòng)大,煙煤揮發(fā)分80%。保持70%以上煙煤配比時(shí),富氧率水平按2%控制即可滿(mǎn)足燃燒要求。也處于較高水平。(3)工業(yè)試驗結果表明,兩座高爐在工業(yè)試驗期3.34·高爐試驗期間指標情況間,隨著(zhù)煙煤配比的提高,入爐焦比均有明顯降低,44高爐試驗期間隨著(zhù)煙煤配比的提高,焦比逐煤比水平也呈現上升趨勢。漸降低,煤比逐漸提高。40%煙煤配比期比全無(wú)煙煤時(shí)期焦比下降了4kg/t,50%煙煤配比期比全無(wú)參考文獻煙煤時(shí)期焦比下降了12kg/t中國煤化工346·高爐試驗期間指標情況CNMHG冊[M]北京:冶6高爐試驗期間隨著(zhù)煙煤配比的提高,焦比逐[2]湯清華,馬樹(shù)涵.高爐噴吹煤粉知識問(wèn)答[M]漸降低,40%煙煤配比期比全無(wú)煙煤時(shí)期焦比下降北京:冶金工業(yè)出版社,2006