D0I:10.13374/i.issn1001053x.1985.03.013 北京钢铁学院学报 1985年第3期 连铸二冷区喷嘴冷态特性的实验研究 炼钢教研室茶开科张克强袁伟霞·李景元· 摘 要 本文对连铸二冷区使用的不同结构喷嘴的冷态特性进行了实验研究。测定了 不同喷水条件下喷嘴的水流密度分布，喷射张角及水滴粒径，讨论了喷水条件对 喷嘴冷态特性的影响。 一、前 言 钢水在结晶器内冷却形成带有液心的坯壳后，进入二冷区，接受喷水冷却。铸坯在二 冷区冷却的基本要求是： 1)加速铸坯的传热，使铸坯进入拉矫机前全部凝固， 2)铸坯表面冷却均匀，表面温度的回升尽可能小， 8)在矫直时铸坯表面温度以不低于900℃为宜。 上述要求，直接影响连铸机产量和铸坯质量。在其他工艺条件一定的情况下，它主要 受二冷区喷水冷却传热的限制，而铸坯在二冷区的传热主要决定于喷雾水滴与高温铸坯之 间的传热状态。二冷区的传热能力可由热流强度来衡量： 中=h(Tg-Tw) 式中：h-一传热系数，kcal/m2·hr、℃； 中--热流强度，kcal/m2·hr; T。一铸坯表面温度，℃： Tm一冷却水温度，℃。 传热系数在一定程度上反映了传热能力的大小。影响传热系数的因素很多，可归纳 为喷嘴冷态特性（如水流密度分布、喷射张角、水滴雾化等），喷水参数（如喷水压力和距 离)和铸坯的热物性（如钢种的导热系数、表面温度和表面状态等）。在连铸工艺条件一定 的情况下，改善喷嘴冷态特性是提高二冷区传热效率的有效措施。 理想的喷嘴冷态特性应该是： 1)合适的水流密度分布；2)合适的喷射张角和复盖面积：8)良好的水滴雾化状 态；4)足够的水滴速度。 由于现场设备及影响因素的复杂性，对喷嘴性能的测定均在实验室进行。本文对连铸 机上常用的扁平喷嘴和锥形喷嘴的冷态特性进行了实验室测定，确定了不同结构喷嘴的冷 ·钢铁怡金度亚84唐伟业生 1
北 京 钢 铁 学 院 学 报 年 第 期 连铸二冷区喷嘴冷态特性的实验研究 炼 钢教研 室 蔡开 科 张 克 强 哀伟 霞 李景 元 摘 要 本文 对 连 铸 二冷 区使 用 的 不 同结 构 喷嘴 的 冷 态特性 进 行 了实验研 究 。 浏 定 了 不 同喷水 条件下 喷嘴 的水 流 密度 分布 ， 喷射 张 角及水 滴拉径 ， 讨论 了喷水 条件对 喷嘴冷 态特性 的 影响 。 前 之一 口 钢水在结晶器内冷却形成带有液心的坯 壳后 ， 进入二冷 区 ， 接受喷水 冷却 。 铸坯在二 冷区冷却的基本要求是 加速铸坯的传热 ， 使铸坯进人拉矫机前全部凝 固 铸坯表面冷却均匀 ， 表面温度的回 升尽可能小 在矫直 时铸坯表面温度以不低于 ℃为宜 。 上述要求 ， 直接影响连铸机产量和铸坯质量 。 在其他工艺条件一 定的情况下 ， 它 主要 受二冷区喷水冷却传热的限制 ， 而铸坯在二冷区的传热主要决定 于喷雾水滴与高温铸坯 之 间的传热状 态 。 二冷区的传热能力可由热流强度来衡量 毋 五 一 二 式中 一传热 系数 ， ， · 、 ℃， 小一 热流强度 ， ’ · 。 — 铸坯表面温度 ， ℃ ， — 冷却水温度 ， ℃ 。 传热系数 在一定程度上反映了传热能 力的大小 。 影 响传热系数的 因素很 多 ， 可 归 纳 为喷嘴冷态特性 如水 流密度分布 、 喷射张 角 、 水 滴雾化等 ，喷水 参 数 如喷水压 力和距 离 和铸坯的热物性 如钢种的导热系数 、 表面温度和表 面状态等 。 在连铸工 艺条件一定 的情况下 ， 改善喷嘴冷态特性是提高二 冷区传热效率的 有效措施 。 理想的喷嘴冷态特性应该是 合适的水流密度分布 合适 的喷射张 角和复盖面 积 良好 的水滴雾 化状 态， 足够的水滴速度 。 由于现场设备及影响因素的复杂性 ， 对喷嘴性能的测定均在实验室进行 。 本文对连铸 多上常用 的扁平喷嘴和锥形喷嘴的冷态特性进行 了实验室 测定 ， 确定 了不 同结构喷嘴的冷 二赢瘾荟如厕面雨亚 DOI ：10．13374／j ．issn1001—053x．1985．03．013
态特性和喷水条件对它的影响。 二、试验方法 采州集水瓶法测定喷嘴在不同喷水条件下的水流密度分布(1)。测定装置如图1所示。 它由水泵、喷水管道和集水瓶等三部分组成。水泵将水箱内的水抽至管道中，从喷嘴中喷 出，被正前方等距离排布的集水管接收，流入集水瓶内。由压力表和水表记录喷水压力和 水量，根据喷水时间、集水瓶中水量和水管直径以决定水流密度。 喷射张角定义为最大水流喷射半径与喷嘴中心的连线所构成的张角。 水滴直径的测定是在喷嘴前方加了两块带狭缝的闸板和一块涂有MgO白色粉术的玻 璃片，其-一块闸板可动，当它落下的瞬间，有少量的水滴穿过闸板打在玻璃片上，呈现山 水滴粒度状况（如图2）。然后在体视显微镜下测量这些水滴直径大小。 Im m 图1、测试装置示意图 图2水滴粒度尺寸 三、试验结果和讨论 1、水流密度分布 (1)扁平喷嘴： 这种喷嘴安装在结晶器下面的足锟段，水 量较大，具有较强的冷却能力，能迅速增加还 光厚度和坯党强度，防止漏钢事故的发生。图 3表了喷嘴出川水雾滴形貌。图4表示水流 密度的分布。山图可得出： (①扁平喷嘴的喷出水雾形貌为扇形，喷射 面为带状或椭圆形， ②水流密度分布呈单峰型，中闻大两边 小 图3扁平喷嘴水雾形貌 2
态特性和喷水条件对 它 的 影响 。 二 、 试验方法 采用集水瓶法测定 喷嘴在不同喷水 条件下的水流密度分布〔 测定装置如图 所示 。 ，已由水泵 、 喷水管道 和集水瓶等三部分组成 。 水泵将水 箱 内的水抽至管道 中 ， 从喷嘴 中喷 出 ， 被 正前方等距离排布的集水管接收 ， 流 八集水瓶 内 。 由压 力表和水表记录喷水压 力 和 水 量 ， 根据喷水 时 间 、 集 水瓶中水 量 和水管直径 以决定水流 密度 。 喷射张 角定义 为最大水流喷射半径与喷嘴 中心的连线 所构成的张 角 。 水 滴直径 的测定是在喷嘴前方加 了两块带 狭缝的闸板和一块涂有 自色粉 末 、勺坡 璃 片 ， 其 ， ‘一 块 闸板 可动 ， 当它 落 下的瞬 间 ， 有少量 的水滴 穿过 闸板 打在 玻 璃 片上 ， 呈现 出 水滴 粒度状况 如 图 。 然后在体视显微镜 下测 量这 些水滴直径大小 。 黝罐龚热萝蒸 翼 黔 纂臻攫腿豁 巍戴 图 、 试装置示意 图 图 水滴粒度尺寸 三 、 试 验结果和讨论 、 水流 密度分布 扁平喷嘴 这种 喷嘴安装在结 晶器 下 面的足 辊段 ， 水 量较大 ， 具 有较强 的 冷却 能力 ， 能迅 速增加 坯 壳厚度和 环 壳强度 ， 防止漏钢事 故的发生 。 图 表 示 了喷 ’嘴 以卜水雾 滴 形貌 。 图 表示水 流 密度的分布 。 山图可 得出 ①扁平喷嘴的喷 出水雾形貌为扇形 ， 喷射 面为 带状或椭 圆形 ②水流密度分布呈单峰 型 ， 中 间 大 两 边 、 ， 图 扁平喷嘴水雾 形 貌
③在喷射距离一定时，喷水压力增大，水密度增大，且分布的均匀性变差： ④在压力一定时，喷水距离增火，水流密度减小且分布趋于均匀； ⑤压力增大时喷水流量增大。当压力P=2、4、6kg/cm2,喷嘴水流量分别为6、 8、10l/min. n 120 120 00 100 80 80 .4 9G 96 180 189G 水雾直径，中m 水雾直径，mm h一70mm,P:·6 kgjcm P=6kg/emt,h:·70mm, ▲4Kg/CmX2kg/cm ▲90mm,X130mm, 图4扁平喷嘴水流密度分布 (2)锥形实心喷嘴 这种喷嘴安装在二冷区。一般用于低炭 钢或对裂纹不敏感的钢种。喷咀出口水雾形 貌和水流密度分布如图5、6。水流分布特点： ①水雾形貌为实心圆锥体，水流喷射面 为圆形； ②水流密度分布为单蜂型； ③喷水压力和距离对水流密度分布的影 响与扁平喷嘴相似； ④压力增大时喷嘴水流量增大，如P= 2、4、6kg/cm2时，流量分别为4、5、6 图6 锥形喷嘴水雾形貌 /min,但水量明显比扁平喷嘴要小。 (3)锥形空心喷嘴 这种喷嘴安装在二冷段上。一般用于对裂纹敏感性强的钢种的冷却（如高炭钢、不锈 钢)，从水流密度分布来看，还可分为空心喷嘴和半实心喷嘴。它们的特点为： ①水雾形貌为圆锥形，水流喷射面为圆新， ②水流密度分布呈对称双峰型，中心几乎无水（图T),或者中心有少量的水（图8）， 外围为水流密度高的水雾层影 4 ③压力一一定时，喷水距离减小，水流密度增大，相应的空心区域面积减小
③在喷射距 离一 定时 ， 喷水压 力 增大 ， 水遐密度增大 ， 且分布的均 匀性变差 ④在压 力一定时 ， 喷水距离 增大 ， 水 流 密度减刁 ⑤压 力增大时喷水流量 增大 。 当压 力 “ 、 、 、 、 且分布趋于均 匀 “ ， 喷嘴水 流 量 分 别 为 、 、 ‘龟、‘ 尸尸引︺甘山﹄户 。 厂丈八脚广 。 。 工、已 莎 吕 口 二 洲 水雾直径 ， 爪 ， ▲ 二 ， · 。 位 水雾直径 ， 也 名 ， ， ， ， ▲ ， 火 ， 飞一 。 图 扁平喷嘴水流密度分布 锥形实心喷嘴 这种喷嘴安装在二冷 区 。 一 般用于低炭 钢 或对裂纹 不 敏感的钢 种 。 喷咀 出 口水雾形 貌和水流密度分 布如 图 、 。 水流分布特点 ①水 雾 形 貌 为实心 圆锥 体 ， 水流喷射面 为圆形， ② 水 流密度分布 为 单峰型， ③喷水 压 力和距 离对水 流密度分布的 影 响与扁 平喷嘴相 似 ④压力 增大 时喷 嘴水 流量 增大 ， 如 、 ， “ 时 ， 流量 分 别 为 、 、 ， 但水量 明显 比扁平喷嘴要 小 。 锥形空心 喷嘴 图 弓 锥形 喷嘴水雾形 貌 这种喷嘴安装在二 冷段上 。 一般 用于对裂纹 敏感性强 的钢 种的 冷却 如 高炭钢 、 不锈 钢 ， 从水 流密度分 布 来看 ， 还可分为空心喷嘴和半实心喷嘴 。 它 们 的特 点为 ①水雾形 貌 为 圆锥形 ， 水流喷射面为 圆环， ②水 流密度分布呈对称双峰型 ， 中心 几乎 无水 又图 ， 或者 中心有 少量 的水 图 ， 外围为水 流 密度 高的水 雾 层 ③压 力一定时 ， 喷水 距 离减 小 ， 水 流密度 增大 ， 相应的空 心 区域面积减 小
48 96 1 96 48 0 嘴直径，mm 喷雾直径，mm P=2kg/cm2,h:▲70mm, h=110mmP:▲6kg/cm2 ·90mm,X110mm ·4kg/cm2X2kg/cm1 图6锥形喷嘴水流密度分布 ④距离一定时，喷水压力增大，水诡密度增大，相应的空心区域面积增大， ⑤喷水压力增加，喷嘴水流量增大。对空心锥形喷嘴，当压力P=2、4、6kg/cm2时， 水量Q=3、4、61/mi。水量比实心锥形喷嘴小得多，这是属于弱冷型喷嘴。 20 048 贤射直径，mn ●-·6kg/cm.盒-a2g/cm 注：喷射直径应为水雾直径 图7空心锥形喷嘴水雾形貌与水流密度分布 4
已 劝 二 喷嘴直径 ， 才 。 ， ， 喷雾直径 ， ▲ ， · 口 ， 义 一 ， ▲ ‘ 盆 · 义 ， 图 锥形喷嘴水流密度分布 ④距 离一 定时 ， 喷水压 力增大 ， 水流密度增大 ， 相应的空心 区域面积增大 ， ⑤喷水压 力增加 ， 喷嘴水流量 增大 。 对空心锥形喷嘴 ， 当压 力 、 、 时 ， 水量 二 、 、 。 水量 比实心锥形喷嘴小 得 多 ， 这是属于 弱冷型喷嘴 。 八 洲一八川阵旧叭 切初超毖脆关任 ‘贫闷寸直径 ， 。 。 一 。 ’ · ，， ▲一 去州 盯 注 喷射宜径应 为水雾直径 图 空心锥形喷嘴水雾形 貌 与水流密度分布
30 20 96 4804896 喷射半径，mm 3-·6kg/cm2 X一X2kg/cm± 图8半实心维形喷嘴水雾形貌与水流密度分布 2、喷射张角与复盖面积 喷嘴喷射出来的水流喷射张角主要决定于喷嘴结构。测定的三种类型喷嘴的喷射张角 如表1所示。由表1可见，喷水压力对喷射张角彩响不大。 表1 不同压力下喷嘴的喷射角（度） 压力kg/cm 一喷嘴形式 2 4 6 扁平喷嘴 101 105.7 185.9 锥形实心 64.5 65.2 65.5 锥形空心 59.5 62.8 67.5 对于一定的喷嘴，主要是通过改变喷射距 离来改变水滴的复盖面积（图9），从而达到 铸坏表面较好的水雾复盖*。 100 Gkg/cm x-x 4kg/cm 3、水滴粒径 ▲d?kg/c1 水滴粒径是雾化程度的标志。水滴粒径越 小，水滴个数就越多，雾化就越好，有利于铸 0 坯冷却的均匀。由实验测得的锥形喷嘴中心水 滴直径（图2），按下式计算： 水滴算术平均直径dms: 0 1001.i0 200 nd, 欧码，排 dms = icl 图9喷射距离与复盖面积的关系 ∑n: ic 5
。 、︸洲书璐资日 喷射半径 ， 矛一 又一又 “ 。 ， 图 半实心锥形 喷嘴水雾形貌 与水流密度分布 、 喷射张 角与 复盖面积 喷嘴喷射 出来的水流喷射张角主要决定于喷嘴结构 。 测定的三种类型喷嘴的喷射张 角 如表 所示 。 由表 可 见 ， 喷水压 力对喷射张角影响不大 。 表 不 同 压 力 下 喷 嘴 的 喷 射 角 度 一 一一 一 一 一 一 一 一一一 一 玉碗扩塑坚 一 扁 平 喷 嘴 锥 形 实 心 锥 形 空 心 。 。 。 月工 」眨内匕几 山任甘，盆 对于一定 的喷嘴 ， 主要 是通过改 变喷射距 离来改变水滴 的复盖面积 图 ， 从而 达 到 铸 坏表面较好的水雾 复盖 率 。 、 水滴粒径 水 滴粒径是雾 化程度的标志 。 水 滴粒径 越 小 ， 水 滴个数就越 多 ， 雾 化就越好 ， 有利 于铸 坯冷却的 均 匀 。 由实验测得的锥形喷嘴中心水 滴直径 图 ， 按下式计算 水 滴算术平均直径 ， 。一 。 。 飞 侣 城一书 口 。 盛尸 ‘ 山 介 ， 叭 湘礴恻阿 盛 班经 万 叮季绝于 之弓 图 喷射距离与复盖面积的关系 刃
水滴特征直径dg: N nd} ds=- i✉l N ∑n,di i-I 式中n:水滴个数 d,水滴直径μm 图10、11分别表示了水滴粒径频率分布及压力对dms、ds的彩响。由图可知：在同一 喷水压力下，水滴粒径频率分布呈现中间大两头小的规律，即大部分水滴直径在200一400 μm之间。增大喷水压力，水滴粒径减小有利于雾化。算术平均直径代表了水滴的线，性尺 寸，而特征直径表示了单位面积上所具有的水滴体积。压力对特征直径的影响比对平均直 径为大。一一般来说，当水滴粒径分布较为集中时，用特征直径可较好的反映水滴雾化程度。 资射距离1391nm 30 1200 XX P=2kg/cm ▲GH 20 800 400叶 X一X ▲ 200 400 G00 6 水滴直径，μm 阶水压力kg/c而 图10水滴粒径的频率分布 图11喷水压力对水滴粒径影响 4、水滴速度 水滴打到高温铸坯表面的速度是喷嘴特性的重要指标，目前尚难做到方便而准确测定 本文用理论计算法来估计水滴速度。 由伯努里方程可导出水滴从喷嘴出口速度V0: Vo- Po) W 1+号 式中：Po一水滴出口处坯境的压力，kg/cm2 P-一一喷水压力，kg/cm2 p—水的密度，101.8kgs2/m; W一一喷水管内水流量，1/s; 6
水滴特征直径 。 丝 万 、 常 刃 ， 专 式中 水滴个数 水滴直径协 图 、 分别表示 了水滴粒径频率分布及压力对 、 的影响 。 由图可知 在 同一 喷水压 力下 ， 水滴粒径频率分布呈现中间大两头小的规律 ， 即大部分水滴直径在 一 件 之 间 。 增大喷水压力 ， 水滴粒径减小有利于雾化 。 算术平均直径代表了水滴的线二性尺 寸 ， 而 特征直径表示 了单位面积上所具有的水滴体积 。 压力对特征直径的影响比对平均直 径为大 。 一 般来说 ， 当水滴粒径分布较为集中时 ，用特征直径可较好的反映水演雾化程度 。 义 二 ，，、 盛二‘ ‘ ’ 。 。 丫 ‘之巴一 奋 一 卜 弘 卜 必洞矍长 研欲 水滴 直径 ， 杠 犷 ’ 、嗽 ，卜玉力 亿 爪‘ 图 水滴粒径的频率分布 图 喷水压力对水滴粒径影响 、 水滴速度 水 滴打到 高温铸坯表面的速度是喷嘴特性的重要 指标 ， 目前 尚难做到方便而准 确测 定 本文用理论计算法 来估计水滴速度 。 由伯努里方程可 导 出水滴从喷嘴 出口速度 。 丫 蔽瓦 加 万卷二 〕 一尹﹄一了、了、 十 乙 式中 。 —水滴 出 口处坯境的压 力 ， ’ 一一 喷水压力 ， 。 “ — 水的密度 ， · “ —喷水管内水流量
D-管道直伦，本工作中D=0.015m; ξ一一水在管道中的阻力系数，取为0.5。 水滴打在物体表面上的速度V,2): V:=vexp〔-0.3(e）()门(Re>500) 式中：p.一空气密度11.9×102kgs2/m4 S—喷水距离0,013m影 d一.水滴算术平均直径200一400μm。 计算的喷水压力与水滴速度的关系如图12所示。由图可知：随喷水压力增加，喷嘴出 的水滴速度明显增大，但水滴在空气中运动速度的衰减也增大。水滴速度的增加，使水 滴有足够的动能穿透高温铸坯表面的蒸汽膜，与铸坯表面直接接触，因而传热能力增加。 所以提高水滴速度是增加高温表面传热能力的有效措施，在设计喷嘴时必须充分考虑这 点。 30 204 10叶 4 6 骑水压力，kgcm2 图12喷水压力对水滴速度的影响 5、喷嘴结构 喷嘴结构决定了喷水的水雾形貌，水流密度分布状况和喷射张角，而水滴直径和水滴 速度虽与喷嘴结构有关，但更大程度上受喷水压力影响。 扁平喷嘴有不同的型式，结构都比较简单（图13），仅在喷嘴出口处收缩，使圆柱 体流股在出口段受压，喷射水雾呈扁圆形。 对锥形空心喷嘴（图13b),喷嘴内有旋流叶片，水进入喷嘴内腔后高速旋转，最后沿 切线方向喷出，并继续旋转形成锥形空心结构，喷射水雾呈圆环形。 对锥形实心喷嘴（图13c),其结构是在空心喷嘴的基础上增加了中心流股，从而喷出 水雾形貌呈锥形实心，水流密度分布为单峰型。如果中心流股水量和边缘流股的不同配 比，水流密度分布可能呈现双蜂型。 7
一管道直 径 ， 本工 作中 二 。 仓— 水在管道 中的阻力系数 ， 取为 。 水 滴打在 物体表面上 的速度 。 〔 “ 〕 。 。 厂 一 。 立、 一 粤 一 、勺 。 。 、 、 、 尹 式中 户 — 空气密度 又 一 · ‘ — 喷水距 离 一水滴算术平 均直径 一 。 林 。 计算的喷水压 力与水 滴速度的关系如图 所示 。 由图可知 随喷水压力 增加 ， 喷嘴 出 「的水滴速度 明显 增大 ， 但水滴在 空气中运动 速度的衰减也 增大 。 水 滴速度 的增加 ， 使水 滴有足 够的动 能穿透 高温 铸坯表面的蒸汽膜 ， 与铸坯表面直接接触 ， 因而传热能力 增加 。 所以 提高水滴速度是 增加 高温表面传热能 力的 有效措施 ， 在设计喷嘴时必须充 分 考 虑 这 点 。 舀 勺乙 山 叭 书辉剑瑙 。 — 飞一一 喷 一 水 寸 厂力 一 ， 一寸— 图 喷水压 力对水 滴速度 的影响 、 喷嘴结构 喷嘴结构决定 了喷水 的水雾形貌 ， 水 流密 度分布状 况和喷射张 角 ， 而水滴直径和水滴 速 度虽与喷嘴结 构有关 ， 但更大程度 上受喷水 压 力影响 。 扁平喷嘴有不 同的型式 ， 结构都 比较简 单 图 ， 仅在 喷嘴 出 口 处 收缩 ， 使 圆 柱 体流股在 出 口 段 受压 ， 喷射 水雾 呈 扁 圆形 。 对锥形空心喷嘴 图 ， 喷嘴内有旋 流叶 片 ，水进 入 喷嘴 内腔后 高速旋转 ， 最后沿 切线方 向喷 出 ， 并继续旋转形 成锥形空心结构 ， 喷射水雾呈 圆环形 。 对锥形实心喷嘴 图 ， 其结 构是在 空心喷嘴的基础上 增加 了中心 流股 ， 从而 喷出 水雾形貌呈锥形实心 ， 水流密度分布为单峰型 。 如果 中心流股水量 和边缘流 股 的 不 同 配 比 ， 水流 密度分布可 能 呈现双峰型
(a) (b) (c) 图13唢嘴结构示意图 四、结 论 1、扁平喷嘴水流密度分布呈扁带状，水流密度的分布是中心高两边低，水量较大， 有利于铸还刚出结晶器后的冷却，防止拉漏。 2、锥形喷嘴水流密度分布呈圆环形。就水流密度分布而言，可将锥形唢嘴分为：① 实心喷嘴：两边水流密度低中心高；②半实心喷嘴：两边水流密度高中心水流较少，③空 心唢嘴：两边水流密度高中心几乎无水。这类喷嘴用于连铸二冷区的不同冷却段时，应根 据钢种和工艺条件来选择合适的喷嘴类型。 3、在喷嘴结构一一定的情况下，喷水压力增加，水流密度增大；而压力一定时，喷射 距离增加，水流密度减小。因此，喷水压力和距离对水流密度分布有决定性影啊，它是选 二冷唢嘴的重要工艺参数。 4、喷射水流的喷射张角主要决定于喷嘴结构；在喷嘴结构一定的条件下，喷射水雾 作铸坯表面上的复盖面积主要决定于喷射距离。喷射距离应根据铸坯断而予以适当周整： 5、冷却水压力增加，水滴粒径减小，有利于水滴的雾化。 参考文献 C 1 JF.A.Mizikar;Iron and Steel Engineer,Vol 19,6 (1970),53-60 C2 ]K.Araki ct al;Transaction ISIJ,Vol 20,1980),462-465 Research for cooling Characteristies of Secondary Cooling Nozzles in Continuous Casting Process Cai Kaike,Chang Kaijiang,Yuan Waixia,Li Chenyuan Abstract The cooling characteristic of sprag nozzles for different costructions are researched.The water distribution of spray flow,spray angles and water droplet seize in different spray condition are measured.The influence of nozzles ceonstruction and spray parameters on cooling characteristic are iscussed, 8
寥 “ 图招 喷嘴结构示意图 四 、 结 论 、 扁平喷嘴水流 密度分布呈扁带状 ， 水 流密度的分 布 是 中心高两边低 ， 水量较大 ， 有利于 铸坯刚 出结晶器后的冷却 ， 防止拉漏 。 、 锥 形喷嘴水流密度分布呈 圆环 形 。 就水 流密度分布而 言 ， 可 将锥形喷嘴分为 ① 实 』臼责嘴 两边水流密度低中心高 ②半实心喷嘴 两 边水流密度高 中心水 流较少 ③空 心喷嘴 两边水 流密度 高 中心几 乎无水 。 这 类喷嘴用 于连铸二冷区的不 同冷却段时 ， 应根 据钢种 和工 艺 条件来选择合适的喷嘴类型 。 、 在喷嘴结构一定的情况 下 ， 喷水压 力增加 ， 水流密度增大 而压 力一定时 ， 喷射 距 离增加 ， 水流密度减小 。 因此 ， 喷水压力和距 离对水 流 密度分 布有决定性影响 ， 它是 选 择二 冷 喷嘴的重要工 艺参数 。 、 喷射水流的喷射张 角主要决定于喷嘴结构 在喷嘴结构 一定的条件 下 ， 啧 射水雾 在铸 还表面 上的 复盖面积主要 决定于喷射距 离 。 喷射距 离应根据铸 坯 断而予 以适 当凋 整 弓 、 冷却水压 力增加 ， 水 滴粒径减 小 ， 有利于水滴的雾 化 。 参考 文献 〔 〕 又 · 八 · 几 ， ， ， 一 〔 〕 丈 · 上 ， ， ， 遵 一 ， ， ， “ 二 ， ， ， 介 。 。