重轨坯热送效果及热装制约环节分析

第34卷第4期包钢科技v.34,No.42008年8月ience& Technology of Baotou Steel (Group) CorporationAugust, 2008重轨坯热送效果及热装制约环节分析李峰,刘平,陈爱梅(内蒙古包钢钢联股份有限公司技术中心,内蒙古包头014010)摘要:文中用有限差分法建立了包钢5°铸机连铸坯的从结晶器、二冷区和空冷区的传热模型以及热送、缓冷模型,经红外测温枪测温验证,模型是适用的。此外,对影响热装的因素进行了分析,指出现有加热炉铸坯输送装置不能持久耐高温是轨梁厂加热炉铸坯热装的限制性环节关键词:重轨坯;热送;热装;制约因家中图分类号:T7文献标识码:B文章编号: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包钢5·连铸机是国内装备较先进的铸机,该铸坯从结晶器到空冷段的运动看作是一个与铸坯运动机在设计时就按热送设计,只有3个垛位。因此对该方向相垂直的薄片在沿此轨迹运动,并认为导热系铸机要求较高应尽量生产无缺陷铸坯。包钢生产数在一定范围内为常数的条件下,则导热方程可用的重轨钢主要有两种,一种是UM钢另一种是如下的形式表达心,n,T,32TU7SV钢,U75V中还有U75VmU7VHH等钢种。at重轨钢的主要生产工艺是:连铸→铸坯汽车热送式中,T为钢坯的瞬时温度,℃;为加热时间,→轨梁厂步进式加热炉→轨梁厂万能轧机轧制。s;p为钢坯的密度,kg/m3;Cp为钢坯的比热,5"铸机为6机6流断面为x0mmx30m的单一断y/(m·℃);λ为钢坯的导热系数W/(m·℃);x为面全弧形连续矫直连铸机,工作拉速为06-10m/m,其铸坯横截面长边方向,m;y为铸坯横截面短边方向,钢包净容量为100t,中间包容量为40tem;S为内热源,J传热模型的建立将该偏微分方程进行离散,可得到相应的差分方程中国煤化工月追赶法对差分方传热的基本方程为傅立叶导热方程,如果将铸程求CNMHG的温度值。收稿日期:2008-05-30作者简介:李峰(1971-),男,内蒙古包头市人,博士,高级工程师现从事炼钢工艺研究工作。包钢科技第34卷将铸坯的热送及加热看作是薄片的移动,则得到热送模型及加热炉内铸坯的加热模型。2铸坯的热送及热送模型的验证2.1热送过程铸坯温度的计算2.1.1初始条件表面温度一心部温度初始条件:!=0,T(x,y)=T,T为浇注温度,选取过热度为25℃条件2.1.2边界条结晶器内的传热采用恒热流边界条件、二冷区01224364860停留时间hin采用对流边界条件、空冷区与汽车输送过程采用辐射+对流边界条件。在环境温度为15℃的条件下由模型计算的铸坯表面温度及中心温度的变化曲图2在轨梁厂停留的状态下铸坯温度变化线,见图1,图2。由图1、图2可见,由于铸坯在到达轨梁厂后其对流换热系数为20~30W/(m2·℃)比汽车运送时为40~50W/(m2℃)小,所以在到达轨梁厂后铸坯的表面温度稍微有所回升,但大约在5min以后表面温度就开始下降。铸坯的中心点温度基本上一直在下降。表面温度22热送过程铸坯温度的实际测量及验证心部温度以U75V为例,对重轨钢56次的热送过程进行了全程跟踪,记录了各个工序段的时间及相应时间012345678910点的温度,测温采用远红外便携式自动测温枪,用红运送时间/in外线测温仪在装车、到达及卸车工位进行了测温。图1汽车输送过程中铸坯温度变化690~700700~720500530530~550550~570祖度r℃到达温度(a)铸坯装车温度分布(b)铸坯到达温度的分布(c)铸坯卸车温度的分布图3U75v钢热送温度分布图载重汽车从5·铸机出坯处经炼钢厂计量中心坯在V凵中国煤化工到达轨梁厂一跨所需要的时间为9-11min,平均值CNMHG大多数为700-为93min,空车由卸车处返回5·铸机出坯处所需720℃,另外,还有少数铸坯的装车温度小于680℃要的时间在5~7mn的范围内,平均为5,7mn。铸这是由于出坯处塞车或运输车辆不足等原因,拉出重轨坯热送效果及热装制约环节分析的铸坯不能及时装车。实际生产中,拉出的铸坯一250℃,仍影响辊道润滑油的正常工作。另外,与输般在5min左右都能运走。送铸坯辊道相连接的线路也不能耐高温铸坯的烘图3是对铸坯装车温度、铸坯到达轨梁厂的温烤。可见,只有对现有加热炉输送辊道装置进行耐度以及铸坯的卸车温度的实际测量值。高温改造后,才能实现铸坯的热装。表1模型计算的铸还表面温度距装车时间/min铸坯表面温度/℃4结论717(1)采用有限差分法建立了钢水从结晶器开始s1洗注、二冷段,空冷段汽车输送过程及轨染厂缓冷图3中频率分布最大的温度所对应的铸坯是在(2)对铸坯表面的实际温度变化进行多次跟踪连铸车间没有耽搁,直接热送的铸坯。表1为模型测量,测量结果表明:模型计算结果与实际测量结果计算的铸坯表面温度值。可见,铸坯的理论计算值吻合较好,可以对热送过程进行指导和预测。与实际测量值吻合较好。(3)由于铸坯热装对运送辊有耐热要求,所以暂3铸坯热装的制约因素不具备热装条件参考文献由于轨梁厂加热炉在设计时未按热装工艺考[1]李文华,李春华,新钢公司连铸坯热送热装的虑,因此对其台架及支撑辊的耐热程度应进行计算。实践[J.宽厚板,2006,12(6):14-16假定铸坯在到达轨梁厂2h后进行热装,则此时铸[2]王宏明,李桂荣,热送热裝工艺中板坯出连铸坯的表面温度约为450℃左右。计算表明:经1h机温度的影响因素[J].上海金属,2003,25后输送辊道的轴承处温度达到稳定状态,其温度为(2):24-26(上接第12页)了22kg/t,50%烟煤配比期比全无烟煤时期焦比下表4工业试验原煤平均成分(质量分数)%降了23kg/t煤种变化范围水分灰分挥发分固定碳4结论最大值25311.3219.4286,640.66(1)新系统增加烟煤配比,当配比控制在50%无烟煤最小值576437373.110.16时,气氛中g(O2)需降低到14%以下;配比控制在平均值10.88.489.4880.440.2670%时,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。烟煤配比在70%以上时,中速磨入口温度烟煤最小值11.24.3534,8653470.19应控制在275℃以下。平均值19.126.7639.13(2)燃烧率实验结果表明:烟煤配比在70%80%时燃烧率上升幅度最大,到80%以后有下降趋由表4可以看出,工业试验期间原煤成分波动势。烟煤配比控制在70%~80%水平,最大不超过较大,尤其原煤中无烟煤挥发分波动大,烟煤挥发分80%。保持70%以上烟煤配比时,富氧率水平按2%控制即可满足燃烧要求。也处于较高水平。(3)工业试验结果表明,两座高炉在工业试验期3.34·高炉试验期间指标情况间,随着烟煤配比的提高,入炉焦比均有明显降低,44高炉试验期间随着烟煤配比的提高,焦比逐煤比水平也呈现上升趋势。渐降低,煤比逐渐提高。40%烟煤配比期比全无烟煤时期焦比下降了4kg/t,50%烟煤配比期比全无参考文献烟煤时期焦比下降了12kg/t中国煤化工346·高炉试验期间指标情况CNMHG册[M]北京:冶6高炉试验期间随着烟煤配比的提高,焦比逐[2]汤清华,马树涵.高炉噴吹煤粉知识问答[M]渐降低,40%烟煤配比期比全无烟煤时期焦比下降北京:冶金工业出版社,2006