CN104942255B - 一种采用氮气-水喷雾冷却的钢水连铸二冷方法 - Google Patents

一种采用氮气-水喷雾冷却的钢水连铸二冷方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104942255B
CN104942255B CN201510436633.1A CN201510436633A CN104942255B CN 104942255 B CN104942255 B CN 104942255B CN 201510436633 A CN201510436633 A CN 201510436633A CN 104942255 B CN104942255 B CN 104942255B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
continuous casting
nitrogen
pressure
delivered
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510436633.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104942255A (zh
Inventor
王楠
邹宗树
张光宗
杨斌
徐进
邓浩华
陈敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeastern University China
Original Assignee
Northeastern University China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeastern University China filed Critical Northeastern University China
Priority to CN201510436633.1A priority Critical patent/CN104942255B/zh
Publication of CN104942255A publication Critical patent/CN104942255A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104942255B publication Critical patent/CN104942255B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

一种采用氮气‑水喷雾冷却的钢水连铸二冷方法，属于冶金技术领域，按以下步骤进行：（1）将氮气加压至0.6~1.0MP储存；（2）将水加压至2.0~3.0MPa储存；（3）将氮气罐内的氮气输送至二冷气水喷嘴；将高压水箱内的水输送至二冷气水喷嘴；氮气与水按照气水比0.8~1.2(m3×h‑1)/(L×min‑1)混合；（4）设定二冷比水量为0.2~1.0L/kg，将气雾喷射至二冷区各扇形段的连铸坯表面。本发明的方法可适用于板坯和大方坯连铸生产，具有减小气‑水用量，提高金属收得率的特点，并有利于改善连铸坯表面与内部质量，因此具有良好的应用前景。

Description

一种采用氮气 - 水喷雾冷却的钢水连铸二冷方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种采用氮气-水喷雾冷却的钢水连铸二冷方法。
背景技术
在钢水连铸生产过程中，由于连铸坯与二冷环境气氛中的氧气或水蒸汽发生氧化反应，在连铸坯表面会生成一定的氧化铁皮；氧化铁皮的产生，不仅由于金属的氧化损失降低金属收得率，还会影响连铸坯表面与内部质量，是钢铁生产企业普遍关注的重要问题。
连铸过程中，钢水在结晶器内形成初生坯壳后进入二冷段，在水或气-水喷雾的冷却条件下实现钢水凝固，获得质量合格的连铸坯；其中，二冷区的气-水喷雾冷却方式是将压缩空气引入气水喷嘴，与水混合后在喷嘴出口处形成高速气雾喷射到连铸坯表面；气-水喷雾可使得水滴总表面积增加、喷流覆盖面积增大，从而有利于实现连铸坯表面均匀冷却，促进连铸坯表面质量改善；因此，气-水喷雾冷却是目前主要的连铸二冷方式。
然而，由于目前连铸二冷的气-水喷雾冷却是借助压缩空气来完成冷却水的雾化和喷射，压缩空气中的氧气以及铸坯表面冷却水滴汽化所形成的水蒸汽会在铸坯表面形成H2O(g)-O2-N2的氧化气氛，使得铸坯表面易发生氧化，形成氧化铁皮；现场统计数据表明，连铸过程氧化铁皮的生成量可达0.7~6kg/(m2铸坯表面积)，这不仅造成大量金属料的氧化损失，而且还会带来包括表面网状裂纹、铁皮坑、铁皮压入等在内的连铸坯或钢材表面质量问题；此外，连铸坯表面氧化铁皮的形成，直接影响气-水喷雾对连铸坯表面的传热与冷却效果，不仅需要较大的气水量，还容易影响连铸坯的内部质量。因此，开发新型的连铸二冷技术，降低二冷区连铸坯表面气氛氧势，减少连铸坯表面氧化铁皮生成量，提高金属收得率、改善连铸坯表面与内部质量是目前急需解决的问题。
发明内容
针对现有连铸二冷技术存在的上述问题，本发明提供一种采用氮气-水喷雾冷却的钢水连铸二冷方法，采用氮气替代空气进行连铸二冷，消除连铸坯表面的氧化作用，改善连铸坯表面与内部质量。
本发明的方法按以下步骤进行：
1、将氮气通过压缩机加压至0.6~1.0MPa，并储存于氮气罐；
2、将水通过加压泵加压至2.0~3.0MPa，并储存于高压水箱；
3、将氮气罐内的氮气输送至气体分流器，再在分管压力0.2~0.6MPa条件下输送至二冷气水喷嘴；将高压水箱内的水输送至分水器，再在分管压力0.2~0.4MPa条件下输送至二冷气水喷嘴；此时氮气与水按照气水比0.8~1.2(m3·h-1)/(L·min-1)混合；
4、根据连铸坯钢种和连铸坯断面不同，设定二冷比水量为0.2~1.0L/kg，将经过气水喷嘴混合后所形成的气雾喷射至二冷区各扇形段的连铸坯表面。
上述方法中，所处理的连铸坯钢种选用16MnR、Q235、SPHD、GCr15或45#钢。
上述方法中，所处理的连铸坯断面尺寸选用宽度200~300mm，长度300~1880mm。
上述的氮气纯度≥99.5%。
上述方法中，将氮气罐内的氮气输送至气体分流器是在总管压力为0.5~0.7MPa条件下输送。
上述方法中，将高压水箱内的水输送至分水器时是在总管压力1.0~2.0MPa的条件下输送。
本发明提供的连铸二冷气水冷却方法，可适用于板坯和大方坯连铸生产，具有减小气-水用量，提高金属收得率的特点，并有利于改善连铸坯表面与内部质量，因此具有良好的应用前景。
具体实施方式
本发明实施例中采用的水为工业用水。
本发明实施例中采用的氮气纯度≥99.5%。
实施例1
采用结晶器连铸的连铸坯钢种为16MnR连铸板坯，连铸坯断面180mm×1880mm；
将氮气通过压缩机加压至1.0MPa，并储存于氮气罐；
将水通过加压泵加压至3.0MPa，并储存于高压水箱；
将氮气罐内的氮气在总管压力为0.7MPa条件下输送至气体分流器，再在分管压力0.6MPa条件下输送至二冷气水喷嘴；
将高压水箱内的水在总管压力2.0MPa的条件下输送至分水器，再在分管压力0.2MPa条件下输送至二冷气水喷嘴；此时氮气与水按照气水比0.9(m3·h-1)/(L·min-1)进行混合；
设定二冷比水量为0.6L/kg，将经过气水喷嘴混合后所形成的气雾喷射至二冷区各扇形段的连铸坯表面；
生产16MnR连铸板坯的二冷水消耗量比采用空气-水喷雾冷却时减小0.1m3/吨连铸坯，气体用量减少1.5m3/吨连铸坯，氧化铁皮生成量为3.0kg/吨连铸坯，比采用空气-水喷雾冷却时减少80%；获得的连铸坯表面质量缺陷率较采用空气-水喷雾冷却方式减小0.4%，中心偏析为0.5级。
实施例2
采用结晶器连铸的连铸坯钢种为Q235连铸板坯，连铸坯断面为200mm×1880mm；
将氮气通过压缩机加压至0.7MPa，并储存于氮气罐；
将水通过加压泵加压至2.0MPa，并储存于高压水箱；
将氮气罐内的氮气在总管压力为0.6MPa条件下输送至气体分流器，再在分管压力0.3MPa条件下输送至二冷气水喷嘴；
将高压水箱内的水在总管压力1.0MPa的条件下输送至分水器，再在分管压力0.35MPa条件下输送至二冷气水喷嘴；此时氮气与水按照气水比1.0(m3·h-1)/(L·min-1)进行混合；
设定二冷比水量为0.55L/kg，将经过气水喷嘴混合后所形成的气雾喷射至二冷区各扇形段的连铸坯表面；
生产Q235连铸板坯的二冷水消耗量比采用空气-水喷雾冷却时减小0.1m3/吨连铸坯，气体用量减少1.7m3/吨连铸坯，氧化铁皮生成量为3.6kg/吨连铸坯，比采用空气-水喷雾冷却时减少85%；；获得的连铸坯表面质量缺陷率较采用空气-水喷雾冷却方式时减小0.6%。
实施例3
采用结晶器连铸的连铸坯钢种为SPHD连铸板坯，连铸坯断面为240mm×1600mm；
将氮气通过压缩机加压至0.8MPa，并储存于氮气罐；
将水通过加压泵加压至2.4MPa，并储存于高压水箱；
将氮气罐内的氮气在总管压力为0.6MPa条件下输送至气体分流器，再在分管压力0.4MPa条件下输送至二冷气水喷嘴；
将高压水箱内的水在总管压力1.4MPa的条件下输送至分水器，再在分管压力0.3MPa条件下输送至二冷气水喷嘴；此时氮气与水按照气水比0.8(m3·h-1)/(L·min-1)进行混合；
设定二冷比水量为0.5L/kg，将经过气水喷嘴混合后所形成的气雾喷射至二冷区各扇形段的连铸坯表面；
生产SPHD钢连铸坯的二冷水消耗量比采用空气-水喷雾冷却时减小0.15m3/吨连铸坯，气体用量减少2.0m3/吨连铸坯，氧化铁皮生成量为3.4kg/吨连铸坯，比采用空气-水喷雾冷却时减少82%；；获得的连铸坯表面质量缺陷率较采用空气-水喷雾冷却方式时减小0.4%。
实施例4
采用结晶器连铸的连铸坯钢种为GCr15连铸大方坯，连铸坯断面为300mm×350mm；
将氮气通过压缩机加压至0.8MPa，并储存于氮气罐；
将水通过加压泵加压至2.8MPa，并储存于高压水箱；
将氮气罐内的氮气在总管压力为0.7MPa条件下输送至气体分流器，再在分管压力0.5MPa条件下输送至二冷气水喷嘴；
将高压水箱内的水在总管压力1.8MPa的条件下输送至分水器，再在分管压力0.4MPa条件下输送至二冷气水喷嘴；此时氮气与水按照气水比1.2(m3·h-1)/(L·min-1)进行混合；
设定二冷比水量为0.55L/kg，将经过气水喷嘴混合后所形成的气雾喷射至二冷区各扇形段的连铸坯表面；
生产GCr15钢连铸大方坯的二冷水消耗量比采用空气-水喷雾冷却时减小0.1m3/吨连铸坯，气体用量减少2.0m3/吨连铸坯，氧化铁皮生成量为2.5kg/吨连铸坯，比采用空气-水喷雾冷却时减少75%；获得的连铸坯表面质量缺陷率较采用空气-水喷雾冷却方式减小0.5%。
实施例5
采用结晶器连铸的连铸坯钢种为45#钢连铸大方坯，连铸坯断面为280mm×300mm；
将氮气通过压缩机加压至0.6MPa，并储存于氮气罐；
将水通过加压泵加压至3.0MPa，并储存于高压水箱；
将氮气罐内的氮气在总管压力为0.5MPa条件下输送至气体分流器，再在分管压力0.2MPa条件下输送至二冷气水喷嘴；
将高压水箱内的水在总管压力2.0MPa的条件下输送至分水器，再在分管压力0.4MPa条件下输送至二冷气水喷嘴；此时氮气与水按照气水比0.8(m3·h-1)/(L·min-1)进行混合；
设定二冷比水量为0.75L/kg，将经过气水喷嘴混合后所形成的气雾喷射至二冷区各扇形段的连铸坯表面；
生产45#钢连铸大方坯的二冷水消耗量比采用空气-水喷雾冷却时减小0.15m3/吨连铸坯，气体用量减少2.0m3/吨连铸坯，氧化铁皮生成量为3.6kg/吨连铸坯，比采用空气-水喷雾冷却时减少78%；获得的连铸坯表面质量缺陷率较采用空气-水喷雾冷却方式减小0.3%。

Claims (1)

1.一种采用氮气-水喷雾冷却的钢水连铸二冷方法，其特征在于按以下步骤进行：
（1）将氮气通过压缩机加压至0.6~1.0MPa，并储存于氮气罐；
（2）将水通过加压泵加压至2.0~3.0MPa，并储存于高压水箱；
（3）将氮气罐内的氮气输送至气体分流器，再在分管压力0.2~0.6MPa条件下输送至二冷气水喷嘴；将高压水箱内的水输送至分水器，再在分管压力0.2~0.4MPa条件下输送至二冷气水喷嘴；此时氮气与水按照气水比0.8~1.2(m3·h-1)/(L·min-1)混合；将氮气罐内的氮气输送至气体分流器是在总管压力为0.5~0.7MPa条件下输送；将高压水箱内的水输送至分水器时是在总管压力1.0~2.0MPa的条件下输送；
（4）根据连铸坯钢种和连铸坯断面不同，设定二冷比水量为0.2~1.0L/kg，将经过气水喷嘴混合后所形成的气雾喷射至二冷区各扇形段的连铸坯表面；所处理的连铸坯钢种选用16MnR、Q235、SPHD、GCr15或45#钢，其断面尺寸选用宽度200~300mm，长度300~1880mm。
CN201510436633.1A 2015-07-23 2015-07-23 一种采用氮气-水喷雾冷却的钢水连铸二冷方法 Active CN104942255B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510436633.1A CN104942255B (zh) 2015-07-23 2015-07-23 一种采用氮气-水喷雾冷却的钢水连铸二冷方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510436633.1A CN104942255B (zh) 2015-07-23 2015-07-23 一种采用氮气-水喷雾冷却的钢水连铸二冷方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104942255A CN104942255A (zh) 2015-09-30
CN104942255B true CN104942255B (zh) 2017-01-11

Family

ID=54157612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510436633.1A Active CN104942255B (zh) 2015-07-23 2015-07-23 一种采用氮气-水喷雾冷却的钢水连铸二冷方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104942255B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109570463B (zh) * 2018-12-29 2021-03-23 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 一种采用二氧化碳—水喷雾冷却的连铸钢坯二冷方法
CN111531144B (zh) * 2020-05-15 2021-07-23 河钢乐亭钢铁有限公司 一种超宽流量及拉速变化范围的连铸喷嘴水流量控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010082637A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Jfe Steel Corp 連続鋳造における二次冷却方法
CN102328040A (zh) * 2011-07-12 2012-01-25 陈寅明 钢坯结晶的二次冷却方法及装置
CN102380596A (zh) * 2011-11-21 2012-03-21 安阳钢铁股份有限公司 一种双流板坯连铸机调整二冷水量和辊缝值方法
CN102699298A (zh) * 2012-06-29 2012-10-03 秦皇岛首秦金属材料有限公司 一种有效控制连铸特厚板坯表面裂纹的方法
CN104525880A (zh) * 2015-01-21 2015-04-22 山东钢铁股份有限公司 一种超大断面圆坯的制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010082637A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Jfe Steel Corp 連続鋳造における二次冷却方法
CN102328040A (zh) * 2011-07-12 2012-01-25 陈寅明 钢坯结晶的二次冷却方法及装置
CN102380596A (zh) * 2011-11-21 2012-03-21 安阳钢铁股份有限公司 一种双流板坯连铸机调整二冷水量和辊缝值方法
CN102699298A (zh) * 2012-06-29 2012-10-03 秦皇岛首秦金属材料有限公司 一种有效控制连铸特厚板坯表面裂纹的方法
CN104525880A (zh) * 2015-01-21 2015-04-22 山东钢铁股份有限公司 一种超大断面圆坯的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104942255A (zh) 2015-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101992275B (zh) 一种连铸厚板坯窄面鼓肚的控制方法
CN103898403B (zh) Hrb500级热轧带肋抗震钢筋
CN101642804B (zh) 一种实现连铸板坯均匀二次冷却的方法
CN103464708B (zh) 一种硅钢板坯连铸生产的二次冷却喷嘴布置方法
CN104525566B (zh) 一种复合板材连铸连轧设备及工艺
CN106180191B (zh) 一种线棒材连铸坯免加热直轧系统及方法
CN101824511A (zh) 一种rh喷粉精炼装置及其应用
CN104942255B (zh) 一种采用氮气-水喷雾冷却的钢水连铸二冷方法
CN105803152B (zh) 30CrMo圆管坯钢铸坯的中心疏松控制方法
CN108057863A (zh) 一种方坯连铸机用铸坯除磷装置及除磷方法
CN102126017B (zh) 一种铝合金轮毂铸造模具的冷却方法
CN101386917B (zh) 无噪音环保冰铜粒化工艺
CN109570463B (zh) 一种采用二氧化碳—水喷雾冷却的连铸钢坯二冷方法
CN104057053A (zh) 一种低合金钢宽厚板坯的连铸方法
JP2008221316A (ja) 連続鋳造鋳片の冷却方法
CN113414397A (zh) 一种铁基金属粉末的真空气雾化连续制备方法
CN104999046A (zh) 一种异型坯连铸机及异型坯连铸二次冷却吹水方法
CN104975233A (zh) 超高强高韧性合金结构钢连铸圆坯的生产方法
CN102019389B (zh) P91钢圆坯连铸方法
CN111455167A (zh) 一种烧结机用喷水促进燃烧的烧结方法
CN204770546U (zh) 一种异型坯连铸机
CN112522575A (zh) 一种薄带连铸生产薄规格花纹钢板/带的方法
JPS58193309A (ja) 鋼の精錬法
CN103433310A (zh) 一种热轧金属的除鳞方法
CN104480245A (zh) 一种含钒铁水提钒的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant