高炉铜冷却壁的应用及探讨

在分析了铸铁冷却壁存在的缺陷的基础上,介绍了铜冷却壁在国外高炉的应用情况以及在国内的研制和应用情况,并探讨了铜冷却壁应用中的几个问题,高炉使用铜冷却壁,可将炉腰、炉腹及炉身下部的寿命延长至15－20年。     

高炉铜冷却壁的设计及应用探讨

对高炉铜冷却壁的设计及应用进行了探讨，如：铜冷却壁冷却系统的最大热负荷能力，铜冷却壁应用的部位，铜冷却壁冷却水质的选择，铜冷却壁炉衬结构的特点以及铜冷却壁的制造要求等。     

冷却水水垢对冷却壁冷却能力影响的传热学分析

建立了高炉冷却壁冷却与冷却壁体综合传热系数的数学模型，计算表明，钻孔冷却壁的综合传热系数是铸管冷却壁的20多倍，冷却水的水垢对冷却壁的冷却能力有重要影响，这种影响对钻孔冷却壁更加严重，因此，对于长寿高炉来说，水的除垢是非常必要的。     

铜冷却壁的开发研制及其在高炉上的应用

开发研制铜冷却壁来延长高炉使用寿命，使用胡限元素法的数学分析对传统铸铁冷却壁和铸铜冷却壁的热力学特性与机械特性进行了调查研究和分析计算。这些计算结果显示出，铸铜冷却壁的温度低于然笏冷却壁的温度，这是因为相同形状的铸铜却壁的导率热高，而且温度分布均匀，因此，起因于温度差别的铸铜冷却壁的热应力远远低于铸铁冷却壁的热应力。根据冷却壁在高炉中试运行的检验观察，通过铜冷却壁的热流量与通过铸铁冷却壁的热流量大致相同，这是因为冷却壁的表面都有炉渣粘附层保护的结果。尽管铸铜的导热率稍稍低于轧制铜的导热率，但在实用中两者之间没有大的差别。因此，从易于加工制造和经济原因来看，使用铸铜冷却壁更有利。在高煤比的情况下，必然加剧高炉下部的边缘气流，在如此高热负荷环境中，延长高炉寿命的最有效的措施之一，就是使用铸铜冷却壁。     

高炉冷却器的发展现状

概述了高炉冷却器的发展过程及应用现状，并展望了其应用前景。目前在高炉上应用冷却器主要有３种型式：全部采用铜冷却板，采用第四代球墨铸铁冷却壁，采用双重冷却器（即冷却壁结合冷却板并在冷却壁与炉壳间增加铜质薄板夹套）。使用铜冷却板的高炉虽有炉龄达１１年的佳债，但由于需用大量的铜，国内暂时难以广泛应用。轧制铜冷却壁的寿命远远超过其它材质冷却器，每吨铁水投资也最低，我国应积极研究铜冷却壁应用的可能性。     

高炉铜冷却壁冷却技术的改进意见

在总结我国高炉铜冷却壁使用经验的基础上,提出必须跳出传统的铸铁冷却壁的思路来研究铜冷却壁的问题。认为铜冷却壁镶嵌全覆盖砖是无济于事的,铜冷却壁的厚度可以进一步优化,并提出了解决炉腹区铜冷却壁与风口带铸铁冷却壁衔接的原则和安装施工意见。     

铜冷却柱使用效果调查及分析

马钢2500m3高炉采用铜冷却柱修复破损冷却壁,但铜冷却柱使用寿命长短不一.利用2000年大年修更换4段冷却壁和1段冷却板的机会,对铜冷却柱的使用状况进行了现场调查分析,结果表明,铜冷却柱使用的最佳效果与寿命,与冷却壁残体的存在状况有着重要的关系.认为,安装铜冷却柱的时机应选择冷却壁冷面水管损坏后不久进行,同时铜冷却柱长度应设计合理.     

冷却壁修复技术在安钢2200m3高炉上的实施

安钢2200m3高炉采用联合软水密闭循环系统,高炉投产后出现冷却壁漏水现象,经检漏分析,认为冷却壁漏水的主要部位在冷却壁进出水管与炉皮焊接处或冷却壁内铸管道上下部90°弯管处,通过采用向冷却壁铸管内注浆堵漏和穿金属软管的方法进行修复处理后,取得良好效果.     

高效长寿高炉的冷却设备——铜冷却壁

对铸铁冷却壁、钢冷却壁、铜冷却板和铜冷却壁的性能进行了比较分析,认为铜冷却壁具有高导热、耐热震和耐高热流冲击等优良性能,是高效长寿高炉在高热负荷区域的最佳冷却设备。     

铜冷却壁水流通道特性分析

通过对铜冷却壁热模拟试验结果进行传热分析，提出了优化铜冷却壁水流通道断面设计的方法。优化后的水流通道可以在提高铜冷却壁冷却能力的基础上，达到减少铜冷却壁铜料消耗和节约冷却水用量的双重目的。     

浅谈水平连铸TP2紫铜管坯的工艺制度

水平连铸TP2紫铜管是铸轧法生产优质空调管坯的第一步工艺,其产品质量的好坏对最终空调管坯起决定作用。严格地按照工艺制度进行生产是为获得质量优良、稳定的铸造管坯的前提条件,水平连铸TP2铜管工艺制度主要包括铸造温度,铸造速度、冷却强度三方面,本文将对水平连铸铜管坯铸造生产过程中的三项工艺制度进行探讨。     

TP2管坯水平连铸及其拉铸系统程序设计

水平连铸TP2紫铜管是铸轧法生产优质空调管坯的第一步工艺。依据对铸造理论的铸造温度、铸造速度和冷却强度三要素工艺研究,结合科尔摩根伺服系统特性,优化设计出水平连铸TP2铜管坯新拉铸工艺程序。     

紫铜管表面夹杂及压入类缺陷的控制研究

建莱铜业(广东)有限公司采用熔铸-挤压-轧管-拉伸的工艺生产紫铜管,生产中最常见的质量问 题是表面夹杂及压入类缺陷,占铜管表面缺陷的70％以上,通过实践研究,认为其产生的主要原因是坯料夹带进铜 的氧化物,以及加工过程异物微粒压入和磕碰伤的产生,通过对熔铸、挤压、轧管工序的有效控制,可以较好地解决 此类质量问题。     

38kt／a精密铜管工程的生产工艺和设备

简要介绍了某公司采用水平连铸一行星轧管法生产13kt／a光面铜管及采用行星球模旋压工艺生产25kt／a内螺纹铜管的生产工艺和所选用的主要设备。     

生产空调盘管用管坯的生产工艺探讨

根据近几年空调器铜管生产中所存在的主要问题，分析了生产空调盘管用管坯的生产方法及工艺对空调管质量的影响，提出了改进熔铸挤压，拉伸工艺和生产方法的途径。     

电磁搅拌技术在铜管水平连铸生产中的应用研究

在传统铜管水平连铸的基础上应用电磁搅拌原理开发了电磁连铸技术,采用结晶器外施加电磁场的方法来提高铜管铸坯的质量。当铜液在交变电磁场中运动时产生感应电流,感应电流和交变磁场相互作用,产生作用于初始坯壳、指向液芯的电磁力。其径向分力减小了铜液与结晶器内壁之间的接触压力,继而减小了拉坯摩擦阻力,有利于提高铸造管坯的表面质量;其水平方向的分力则促使铜液强迫对流,减小了液穴内的温度梯度,破坏了枝状晶的生长,增加了非自发晶核,细化了晶粒,减少铸坯的内部的疏松、偏析和裂纹等缺陷,提高了凝固组织分布的均匀性,从而达到改善铜管铸坯后续加工性能和提高产品成品率的目的。     

圆盘拉拔紫铜管杂物压入类缺陷研究

随着市场竞争的加剧,空调生产厂家对铜管材的质量,尤其是对表面质量的要求渐趋严格。杂物压入是紫铜管加工过程中经常出现的一种表面缺陷,这种表面缺陷不仅会降低铜管的质量,而且还有可能在紫铜管拉拔过程中发生管材断裂,造成产品报废。通过跟踪铜盘管的拉拔过程,分析杂物压入处的形貌和成分,结果发现：圆盘拉拔三道次后,铜管内外表面均有杂物压入,进而导致断管发生。而引起铜盘管拉拔过程出现杂物压入类缺陷的主要原因是外部杂质铁（Fe）,硅（Si）,氧（O）和其他异物微粒的压入,这些杂物压入点在拉拔力的作用下形成裂纹源并逐渐扩展,最终导致在铜管拉拔过程中出现断管。根据分析结果,通过加强铜原料成分管控和有效控制熔铸铸坯中氧含量,以及提升熔铸、轧制、盘拉等工序环节的5S管理等方面入手,有效减少此类缺陷的产生,进一步提高产品质量。     

60Si2Mn弹簧钢150 mm x 150 mm铸坯缺陷分析与工艺优化

针对60Si2Mn弹簧钢(/%:0.56～0.64C,1.50～2.00Si, 0.70～1.00Mn,≤0.025P,≤0.020S)的150 mm×150 mm连铸坯角部存在横向表面裂纹缺陷问题,通过采用金相显微镜和扫描电镜对铸坯角部横向表面裂纹缺陷进行分析及试验比对。结果表明：结晶器铜管锥度过大、拉坯阻力大、保护渣润滑效果差以及二次冷却不均匀导致角部产生横向表面裂纹。通过将结晶器铜管锥度从2.2 mm降到1.6 mm、保护渣熔化温度从1182℃降到1072℃、粘度从0.76 Pa·s降到0.52 Pa·s以及二次冷却比水量从0.45L/kg降到0.32L/kg等措施,降低铸坯在铜管内拉坯阻力,改善结晶器冷却传热和二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,使得铸坯缺陷得到有效控制,铸坯表面探伤合格率从35%提高到92%。     

方坯高效连铸新型结晶器传热分析与应用

提出了方坯高效连铸结晶器有效结构形式,并通过ansys有限元软件,建立高效连铸结晶器与传统结晶器铜管的传热模型,并对其凝固传热以及温度场进行计算对比,重点讨论不同结构形式的结晶器在传热效率及传热均匀性方面的差异,并讨论其对高拉速下坯壳凝固的影响。结果表明,高效结晶器可以使得结晶器的传热效率提高7.8%,并且使得结晶器铜管热面最高温度降低100℃,热面温差降低到5℃以下。作者根据该理论,通过有限元优化设计,设计制造出方坯高效连铸结晶器,并应用于某钢厂155mm方断面的铸机上,稳定生产拉速达到4m/min,最大拉速达到4.46m/min。     

淮钢方坯结晶器铜管温度的测定

通过分别在结晶器铜管内弧面、外弧面和侧面的不同位置埋设16支热电偶,并采用相应的测温软件,测定了不同拉速下铜管温度随浇注时间的变化关系,计算了不同高度上结晶器热流分布,分析了拉速对结晶器传热的影响。结果表明,开发的测温系统能够测量出铜管的温度场．结晶器热流与拉速之间没有明显的规律性变化。