·452 北京科技大学学报 1999年第5期 表1不同铸速下板坯的入炉温度 法)，然后再采用实际测定方式动态检测几点温 铸速/mmin5.04.84.54.03.53.02.8 度值，不断修正该模型，就能达到检测和控制的 t/℃ 104010301005965925885870 目的. (4)平均出炉温度. (2)坯料的温度变化状况.坯料从剪断至进 一号炉为1150℃，二号炉不低于入炉温度 入加热炉过程，温度在不断变化之中，其变化规 1130℃：板坯边部的温度比要求增高40℃：出 律是：·沿纵向方向（沿铸速），温度逐渐降低， 炉温度从距边部50mm处测量：板坯上下表面 如图2a所示.当然，上下表面温度变化也有差 最高温度差，在距边部40mm的任何点不超过 别，因为上下表面传热不同.·坯料的横截面， 10℃. 如视为对称，可用截面的1/4描述，如图2(b)所 (5)辊速. 示.此时，沿O一A,O→B温度逐渐降低，C点最 铸速：2.8~5.0m/min.板坯在炉内前进速度： 低，To>TB>T>Tc. 一号炉为2.8-60.0m/min:二号炉为60-90 m/min. 炉辊操作模型：与铸机和轧机同步，否则高 速通过或振荡 (6)燃料 (a) (b) 高-焦混合煤气，发热值为1.6k/m:燃耗一 图2还料在入炉前的温度场分布 号炉为4500mh,二号炉为2600mh:保温时燃 (a)沿纵向：(b)14截面 耗900℃为8.1MJ/m',:1100℃为11.5MJ/m3. (3)该区域坯料的冷却特点，从连铸机出口 (7)烧嘴.见表2. 至加热炉入口中间有铸坯的剪切.这一段主要 表2烧嘴状况 是铸坯的冷却问题.冷却的特点：一是辐射降 烧嘴状况 一号炉 二号炉 温，它占整个温降的大部分：二是由于坯料表面 烧嘴数量/个 48 36 24 温度很高，温降很大，尽管这一区域距离较短， 烧嘴能力m.个1 220 110 110 但降温部分不可以忽略.该区域坯料的冷却特 烧嘴控制方式 高/低 循环 点可用连铸坯在静态时的冷却状态表达： (8)氧化铁皮生成量为0.4%. a(To-Ts)=1/2bu(Ts-TA) (1) 式中：a为板坯的导热系数：T,为板坯厚度的中 2坯料的在线温度分析 心温度；Ts为板坯的表面温度：b为板坯厚度；4 2.1坯料入炉前的温度分析 为板坯表示的传热系数：T为大气温度， (1)坯料入炉温度的影响因素.坯料入炉温 由此可知：板坯厚度中心位置的温度愈大， 度函数可表述为： 板坯表面温度愈低，即板坯内部的温度梯度愈 T=T(钢种，铸速，坯料的几何尺寸，铸机 大，则冷却速度愈快，温度下降速度愈大，为减 冷却的工艺制度). 少温降量，可在该区域加防护罩 即坯料的温度主要取决于：·所浇注钢的 2.2坯料进入加热炉后的加热分析 钢种；·所浇注钢的几何尺寸；●铸机的冷却工 （1)加热段分区.由于坯料很长，又在动态 艺制度：·铸速，等等 下运行，且因为铸速不同，要求的加热强度也不 由于在铸坯出口处的温度受以上诸多条件 一样.为更好地适应对坯料不同的加热要求，需 的影响，目前尚不能准确计算铸坯在出口处的 要对加热段进行分区. 温度.有些研究者利用有限元方法求出了此时 加热段分为5个区，各区均布置有可调烧 的温度梯度，另一些研究只是利用实测数据进 嘴和其他检测仪表，并能够进行适时调整和控 行回归分析，确立回归模型，然后经回归检验 制.加热段分区后，可以认为各区内温度是均匀 后，再应用到实际中.不管是哪一种方式，都不 的，即一维模型).于是，炉气温度随炉长变化曲 可能准确确定温度值。 线可用一个阶梯折线段来表示.如图3所示. 实际上，只要确立了温度模型（无论何种方 (2)加热特点分析，加热段的加热特点是：。， 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 表 不 同铸速 下 板坯 的入 炉温 度 铸速 · 一 ， ℃ 平 均 出炉 温度 一 号炉 为 ℃ ， 二 号炉 不 低 于 入 炉温 度 ℃ 板 坯 边 部 的温度 比要 求增 高 ℃ 出 炉温 度从 距 边 部 处 测量 板坯 上 下 表面 最 高温度 差 ， 在距 边 部 的任 何 点不 超过 ℃ 辊速 铸速 一 对 板坯在炉 内前进速度 一 号 炉 为 一 二 号 炉 为 一 岁 炉辊操作模型 与铸机和 轧机 同步 ， 否 则 高 速 通 过或振 荡 燃料 高一 焦混 合煤气 ， 发热值 为 燃耗一 号炉 为 恤 ， 二 号炉 为 、 保温 时燃 耗 ， 为 ，， ℃ 为 ， 烧 嘴 见 表 表 烧嘴状 况 烧 嘴状 况 一 号炉 二 号炉 烧 嘴 数 量 个 烧 嘴 能 力 ， ， 个 一 ， 烧嘴控制方式 高 低 循环 氧 化铁皮 生 成 量 为 法 ， 然 后 再采 用 实际测 定 方式动 态检测 几 点温 度值 ， 不 断修正 该模型 ， 就 能达到检测 和 控制 的 目的 坯料 的温度变化状况 坯 料 从 剪断至 进 入加 热炉过程 ， 温度在不 断变化之 中 ， 其变化规 律是 沿 纵 向方 向 沿 铸速 ， 温度逐 渐 降低 如 图 所示 当然 ， 上 下表 面温度变化也 有差 别 ， 因 为 上 下 表 面 传热 不 同 二 坯 料 的横截面 ， 如 视 为对 称 ， 可用截面 的 描述 ， 如 图 伪 所 示 此 时 ， 沿 一 ， 一 温度逐 渐 降低 ， 点最 低 ， 几 兀 心卜 尸今洲 ， 匕卖日川 坯 料 的在 线 温度 分 析 坯 料 入 炉 前 的温 度 分析 坯 料入炉温度 的影 响 因 素 坯料入 炉温 度 函 数 可 表述 为 二 钢种 ， 铸速 ， 坯 料 的几 何尺 寸 ， 铸机 冷却 的工 艺 制度 即坯料 的温度主 要 取 决 于 所浇注 钢 的 钢 种 所浇注钢 的几 何尺 寸 铸机 的冷却 工 艺 制 度 铸速 ， 等等 由于 在铸 坯 出 口 处 的温度 受 以上 诸 多条件 的 影 响 ， 目前 尚不 能准 确 计 算铸坯在 出 口 处 的 温度 有些研 究者 利 用 有 限元 方法求 出 了此 时 的温度梯 度 ， 另一 些 研 究只 是 利用 实测 数据 进 行 回 归分 析 ， 确 立 回 归模 型 ， 然 后 经 回归检验 后 ， 再 应 用 到 实 际 中 不 管是 哪 一 种 方式 ， 都不 可 能准确 碗定 温 度值 实 际 上 ， 只 要 确 立 了温度模型 无论何种方 图 坯料在入炉前的温度场分布 沿纵 向 截面 该区 域坯料 的冷却 特点 从连铸机 出 口 至加 热 炉入 口 中间有铸坯 的剪切 这 一 段主 要 是铸坯 的冷却 问题 冷却 的特 点 一 是辐射 降 温 ， 它 占整个温 降的大部分 二 是 由于坯料表面 温度很 高 ， 温 降很大 ， 尽管这 一 区域距 离较短 ， 但 降温 部分不 可 以忽 略 该 区域坯 料 的冷却 特 点可 用连铸坯 在静态时的冷却状态表达 一 卜 如 一 式 中 为板坯 的导 热 系数 为板坯 厚度 的 中 心 温度 为板坯 的表面温度 为板坯 厚度 产 为板坯表 示 的传 热系数 为大气温度 由此可知 板坯厚度 中心 位 置 的温度 愈大 ， 板 坯表面温度愈低 ， 即板坯 内部 的温度梯度愈 大 ， 则冷却 速度愈快 ， 温度下 降速度 愈大 为减 少温 降量 ， 可在该 区 域加 防护 罩 坯 料进入加 热炉后 的加 热分 析 加热段分区 由于 坯料很长 ， 又在动态 下 运行 ， 巨因 为铸速不 同 ， 要求 的加热 强度也 不 一 样 为更 好地适应 对坯料不 同的加热要求 ， 需 要 对加 热 段进 行 分 区 加 热 段 分为 个 区 各 区 均布置 有可 调 烧 嘴和 其 他检测仪表 ， 并能够进行适 时调 整 和控 制 加热 段 分 区 后 ， 可 以认 为各 区 内温度是均 匀 的 ， 即一 维模型 于是 ， 炉气温度随炉长 变化 曲 线 可用 一 个 阶梯折线段来表示 如 图 所 示 加热特 点分析 加热 段 的加热特 点是