D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1983.03.012 北京铜铁学院学报 1983年第3期 连铸坯凝固冷却过程的控制 炼钢教研室寨开科刘凤云“ 摘要 本文论述了保证优质高产的连铸坯漿固冷却的“治金标准”，以某厂弧形连铸 机为例计算了不同操作因素一拉速，比水量，二冷区各段水量分布，钢水过热度， 液相穴内钢水对流运动和二冷水温度等对连铸坯凝固“治金标准”的影响，给出了 其影响的定量关系。并指出：拉速是影响液相穴深度和凝固壳厚度的主要因素，而 比水量和水量分布是影响铸坯表面温度的主要因素。为合理控制操作参数，根据计 算结果，整理出坯厚、拉速、比水量、液相穴深度和生产率之间的关系图，利用此 图有助于选择合理的操作参数。 一、问题的提出 连铸机正常生产的要求是：高的生产率和合格的铸坯质量。这两个要求往往是相互矛盾 的。在实际生产中，铸机产量和铸坯质量是受铸坯凝固冷却过程传热状态和铸坯承受的应力 状态控制的。而传热状态决定了铸坯凝固“冶金标准”（如出结晶器坯壳厚度、液相穴深度 、铸坯表面温度等)。因此，应该确定合理的连铸工艺，满足达到良好铸坯质量的“冶金标 准” 本文的目的是根据导出的连铸坯凝固传热数学模型分析铸坯凝固冷却过程“冶金标 准”，以及满足这些“冶金标准”所要求的连铸主要工艺参数的选择。 二、连铸坯凝固冷却“冶金标准”分析 为了得到良好的铸坯质量，良好的设备工作状态是基础。从工艺角度来看，连铸坯凝固 冷却过程的“冶金标准”应该是： 1.在保持最大拉速的前提下，出结晶器应有均匀、足够的坯壳厚度，防止拉漏，确保 操作的可靠和安全 2.液相穴深度。连铸坯凝固冷却过程实质上是沿液相穴的加工过程，在外力作用下， 如果凝固前沿承受的应力大于钢在固相线温度时的断裂沿强度，就可能导致内部裂纹。因此， 应该限制凝固过程中的变形，使之不超过允许的范围，这就相应地限制了液相穴深度。对弧 形连铸机来说，比较安全的作法是在矫直点前铸坯已全部凝固。 3,铸坯表面温度的均匀性，它包括铸坯表面冷却速度和表面温度的回升速度。钢的塑 79级研究生，现在河北矿冶学院工作。 112北 京 钥 铁 学 院 学 报 年第 期 连铸坯凝固冷却过程的控制 炼钢教研 室 蔡开 科 刘夙云 价 摘 典 本文论 述 了保证 优质 高产 的连铸坯 凝 固冷却 的 “ 冶金 标 准” ， 以某厂 弧形连铸 机 为例计算 了不 同操作因素一 拉速 ， 比水量 ， 二 冷 区各 段水量分布 ， 钢水过 热度 ， 液相穴 内钢水对流运 动和二 冷水温度等对连铸坯 凝 固 “ 冶金标 准” 的影响 ， 给 出了 其梦响的定量关 系 。 并指 出 拉速是 影响液相 穴深度和凝周 壳厚度 的主 要 因素 ， 而 比水 和 水 分布是 影响铸坯 表面 温 度的 主要 因素 。 为合 理 控 制操作参数 ， 根 据计 算 结果 ， 整 理 出坯 厚 、 拉速 、 比水量 、 液相 穴深度和 生产率之 间 的关系 图 ， 利 用此 图有助于选择 合 理 的操作参 数 。 一 、 问题的提 出 连铸机正常 生产的要求是 高的 生产率和合 格的 铸坯质量 。 这 两个要求往往 是相 互矛盾 的 。 在 实际 生产 中 ， 铸机产 量和 铸坯质 量 是受 铸坯凝 固冷却 过程 传热状 态和 铸坯 承受 的应 力 状 态控制 的 。 而传热状 态决 定 了铸坯 凝 固 “ 冶金 标准 ” 如 出结 晶器坯壳厚 度 、 液 相穴深度 、 铸坯表面 温 度 等 。 因此 ， 应 该 确 定合理 的 连铸 工 艺 ， 满足达 到 良好铸坯 质量 的 “ 冶金 标 准” 。 本 文 的 目 的 是根 据 导 出的连 铸坯 凝 固 传热 数学 模型 分析 铸坯凝 固 冷却 过程 “ 冶金 标 准 ” ， 以 及 满足这 些 “ 冶金 标 准” 所要求 的连 铸主 要工 艺参数的 选 择 。 二 、 连铸坯凝 固冷却 “ 冶金 标准 ” 分 析 为 了得 到 良好的 铸坯质量 ， 良好的 设备工作状 态是 基础 。 从工 艺角 度来 看 ， 连 铸坯凝 固 冷却 过程 的 “ 冶金 标准 ” 应该是 在 保持 最 大拉 速 的前提下 ， 出结 晶器应 有均 匀 、 足够 的 坯壳厚 度 ， 防止 拉漏 ， 确 保 操作的可靠和 安全 ， 液 相 穴深 度 。 连 铸 坯凝 固冷却 过程 实质 上是沿 液 相穴的 加 工 过程 ， 在 外 力作 用下 ， 如 果凝 固前 沿承受 的应 力大 于钢在 固相线温 度时 的断 裂 沿强 度 ， 就可 能导致 内部裂纹 。 因此 ， 应该 限制 凝 固过 程 中的 变形 ， 使 之 不超过 允许 的 范 围 ， 这 就 相应 地 限制 了液 相穴 深度 。 对弧 形连 铸机来说 ， 比较 安 全 的 作法是在矫 直点前铸坯 已全 部凝 固 。 铸坯表面 温度的均 匀性 ， 它 包括铸坯表面 冷却 速 度和 表面 温 度的 回升速度 。 钢的 塑 级研 究生 ， 现在河 北 矿 冶学院 工 作 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1983．03．012