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1、连铸机的喷嘴选型及喷嘴工作参数的选择宋会江(斯普瑞喷雾系统(上海)有限公司，上海201612)摘要：连铸机喷嘴在连铸坯的二次冷却中起着至关重要的作用，喷嘴选型是否正确与喷嘴 的工作水压与气压是否妥当，将直接地影响连铸坯的内外部质量。本文对喷嘴的喷雾形状与 多个喷嘴重叠组合，和喷嘴形状与水压及气压的关系进行了研究，建议板坯连铸机选用均匀 扇形喷雾喷嘴，气雾喷嘴在水压2巴时，气压控制在1.5-4.5巴较佳。关键词：连铸机喷嘴选型工作参数选择Nozzle selection of Continuous casting machine and the choice ofnozzle operating
2、 parametersSong Huijiang(Springfield Spray Systems (Shanghai) Co., Ltd., Shanghai 201612)Abstract: The nozzle in secondary cooling process of continuous casting machine plays a crucial role, selection of nozzle and working parameter of nozzle directly influences the internal and external quality of
3、casting product. In this paper, the spraying pattern of the nozzle, nozzle overlap combinations, and working parameter of nozzle was studied. The even fan spraying pattern nozzle is recommended to apply in slab continuous casting machine, 1.5-4.5 bars of water pressure is recommended when the air pr
4、essure of air atomized nozzle is 2 bars.Key words: continuous casting machine, nozzle selection, working parameters, choice1前言连铸机是钢铁工业不断进步的产物,具有提高钢水收得率,提高铸坯质量，直接成型， 节约能源的优点。从世界上第一台工业生产性连铸机投产至今,已经具有60年的历史，连铸 比达到98.3%。2连铸机喷嘴选型喷嘴的喷雾形状包括实心锥形，空心锥形，扇形，矩形具体的喷嘴的喷雾形状，哪一种好, 不能够一概而论,需要根据铸坯的形状及连铸机的实际情况确定。2.1喷嘴类
5、型的选择连铸机从结晶器出口开始，直至基本完全冷却，喷射水进行强制冷区的这一区段称其为 二次冷却段,喷射水的喷嘴从最初的只有较小调节比的水喷嘴，逐渐发展到具有较大调节比 的气雾喷嘴,以适应一台连铸机生产多钢种，多种作业速度的要求。-气雾喷嘴 水喷嘴O0 8 6 4 2 0 (U乜/I)*垢系图2普通扇形喷嘴喷雾及喷雾印痕水喷嘴/气雾喷嘴水流量调节范围2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15喷嘴喷头处水压(bar)图1水喷嘴/气雾喷嘴水流量调节范围2.2方坯连铸机喷嘴选型二次冷却段内导向支撑辊之间的间距比较大，布置实心锥形与矩形喷雾形状的喷嘴较佳, 与扇形喷雾形状的喷嘴相
6、比,前两种类型喷嘴的喷雾覆盖面较大，可以用一个喷嘴代替两个 扇形喷嘴，增大喷嘴的通孔，解决部分的喷嘴堵塞,控制喷嘴与喷嘴之间的铸坯回温在较小的 梯度范围内。2.3板坯连铸机喷嘴选型二次冷却段内采用密排辊,解决铸坯的鼓肚等质量问题，导向支撑辊之间的间距控制的 比较小;如果选用实心锥形喷嘴,则沿连铸坯冶金长度方向的喷射角度较大，部分水会喷射到 导向支撑辊表面，降低水的效率；如果选用扇形喷嘴，喷嘴的宽向喷射角度可以控制在5-10 度，有效地保证冷却水的利用效率，连铸坯均匀地冷却。扇形水喷嘴分为普通扇形与均匀扇形两种喷雾形状。从图3普通扇形喷嘴3巴水压喷 雾分布可以看出，中间50%的水量波动幅度值较大
7、，最大波幅超过20%。从图5均匀扇形 喷嘴3巴水压喷雾分布可以看出，中间50%的水量波动幅度值较小，波动值在10%以内。图4均匀扇形喷嘴喷雾及喷雾印痕 板坯连铸机在宽度方向布置多个喷嘴,射的冷却水，铸坯表面均匀地冷却。下面以铸坯宽度方向布置三个喷嘴为例，说明喷嘴喷射 水分布的叠加情况。在喷射高度400毫米，喷嘴间距400毫米，喷雾分布叠加25%与工作水压2巴和气压2巴的情况下，普通扇形喷嘴喷雾分布叠加见图6,喷水分布的波动值在+/-30% 以内。均匀扇形喷嘴喷雾分布叠加见图7,水分布的波动值在+/-10%以内。普通扇形喷嘴需 要增大重叠量到35%以上，才能够有较好的重叠，但喷水分布的波动值控制
8、在土 10%仍有一 定的难度。图6 3个普通扇形喷嘴重叠喷雾分布图7 3个均匀扇形喷嘴重叠喷雾分布3气雾喷嘴工作参数的选择3.1气雾喷嘴的喷雾特性气雾喷嘴在喷雾高度与气压一定时，不同的水压有不同的喷雾角度与喷雾形状，见图8 与图9。50070-BRSS+50080-3/8-5-120-SS 在2巴水2巴气 哎赛分布距离中心的距离*25. 4mm图 8 50070-BRSS+50080-3/8-5-120-SS 图 9 50070-BRSS+50080-3/8-5-120-SS2巴气，不同水压下的喷雾角度2巴气，2巴水压下的喷雾分布3.2气雾喷嘴恒气压下的喷雾分布组合特性下面以4个均匀扇形喷雾喷
9、嘴均匀布置在1个喷淋集管，在喷射高度300毫米，喷嘴间 距300毫米，喷雾分布叠加25%与气压2巴，不同的气压情况下喷雾重叠组合的示意图.四个喷嘴并排布置在水分布测试台，同时打开与关闭,收集喷射水.图11 50070-BRSS+50080-3/8-5-120-SS2巴气，2巴水压下的重叠喷雾分布图10喷嘴喷雾重叠测试1.4121.00.80.60.4020.01.80-0147 14 13 16 19 22 25 38 31 $4 $7 44 4-3 *6 49 S2 4& 58 61 &4 67 70 73 76 79 82 85图 12 50070-BRSS+50080-3/8-5-120
10、-SS1.鲫怜容.，一喷雾覆盖(*25.4mm)1 4 7 10 13 1 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 图 13 5OO7OBRSS+500803/8512OSS2巴气，1巴水压下的重叠喷雾分布2巴气，5巴水压下的重叠喷雾分布从图12可以看出，在气压2巴与水压1巴时，由于喷雾角度的缩小，喷雾分布的重叠 不足。从图13可以看出，在气压2巴与水压5巴时，由于喷雾角度的扩大，喷雾分布的重 叠过大。4结语方坯连铸机选用实心锥形与矩形喷嘴较佳，板坯连铸机选用均匀扇形喷雾喷嘴较佳；气 雾喷嘴在水压2巴时，气压控制在1.5-5巴较佳；控制板坯宽度方向均匀地喷射到冷却水, 均匀地冷却，保证铸坯的质量。
