天铁2#高炉冷却壁损坏原因分析及其维护

对天铁2^#高炉4、5、6段冷却壁的损坏原因进行了分析，新工艺注备使用经验不足，冷却强度低，冷却壁材质有害元素的影响等是造成冷却壁损坏的主要原因。通过采取增加冷却水压力、加大冷却强度、改进布料方式、控制送风面积等一系列的措施，使冷却壁得到了有效的维护，确保了高炉的稳产、高产。     

利用冷却板修复铜冷却壁技术分析

铜冷却壁水管损坏时热面温度急剧升高,加剧冷却壁烧损。此时往往采用冷却柱恢复冷却能力,冷却柱为“点”冷却,冷却面积小且不易造衬。而利用冷却板代替损坏部位的冷却壁,容易形成平滑操作炉型,有利于高炉顺行。建立冷却板棋盘式布局模型,从冷却板间距、尺寸、冷却水速等方面分析炉壳表面以及冷却壁冷、热面的冷却中心温度,结果表明当煤气温度1500℃时,冷却间距从200mm增大到600mm,炉壳外表面冷却中心温度增高约230℃;冷却板水速从1m/s升至3m/s,炉壳外表面冷却中心的温度降低50℃左右;并与冷却柱比较发现,冷却板冷却效果明显强于冷却柱。     

高炉铸钢冷却壁冷却水管的优化研究

针对建立高炉铸钢冷却壁的三维传热和热应力模型,采用通用有限元软件ANSYS计算了高炉铸钢冷却壁的温度场和应力场,通过数值计算分析了高炉铸钢冷却壁冷却水管形状对冷却壁热面最高温度和热应力的影响。计算结果表明：冷却水管改圆管为椭圆管后,冷却壁热面最高温度有所下降。当椭圆管横截面与圆管相同并且长短轴之比为0．6时,最高温度降低了2．8％,热面最大热应力降低了7．5％。而周长不变的椭圆管降温效果并不理想,但长短轴之比为0．4时最大热应力降低了12．8％。综合考虑各因素,把圆管做成面积相同的长短轴之比为0．55～0．65的椭圆管,可以取得比较好的冷却效果。这对于减少冷却水流量,减薄冷却壁体厚度、降低炼铁成本也有重大意义。     

80CrNiMo轧辊气雾冷却试验研究

通过热模拟机测量不同冷却方式试样温降曲线及相关试验,重点进行了80CrNiMo轧辊水冷与气雾冷却热传导、冷却强度对比分析及达到同等冷却强度时水量的消耗比较.试验结果表明,达到相同冷却效果,气雾冷却方式需要水量相当于水冷方式水量的1/15,气雾冷却水蒸发量大,水滴小,单位面积带走热量大,传热系数提高,冷却更均匀,冷却效果更好,应用到实际工业生产中,效益潜力巨大.     

浅析圆坯连铸机二冷水改造的可行性

马钢一钢轧总厂炼钢分厂圆坯连铸机原采用水喷淋冷却的二冷方式,铸坯时常存在皮下裂纹等质量问题,而二冷气水混合冷却具有水流密度大、水滴雾化程度好、冷却面积大、铸坯表面温度波动范围小、冷却水用量少等优势,因此,改造为气水混合冷却方式是必要的。通过对二次冷却的分析计算及喷嘴选型,改造后冷却水总水量约减少30%,原二次冷却冷却水系统可以利用,证明圆坯连铸机二次冷却方式由水冷改为气水混合冷却是可行的。     

亚共析钢中厚壁无缝管水-空循环冷却的正火组织与性能控制

研究亚共析钢中厚壁(壁厚≥30 mm)无缝钢管正火冷却速度和同一截面的冷却均匀性,将水-空循环冷却模型用于中碳和低碳Mn钢中厚壁无缝钢管正火组织及性能控制过程.通过分析风冷、水雾强制冷却和水-空循环冷却的钢管正火组织和性能,采用"钢管部分浸入水面+高速旋转"的水-空循环冷却方式,即通过控制浸入深度、钢管旋转速度、冷却总...     

高炉冷却壁传热研究

通过传热计算，讨论了冷却壁厚度、镶砖材质、镶砖面积和厚度及方法对冷却寿命的影响。还对其它因素如冷却水管直径与间距、冷却水流速度与水温、高炉内温度与炉衬厚度等冷却壁寿命影响进行详细计算和比较。     

宝钢热连轧两段冷却降低气瓶钢屈强比

为探讨在宝钢热轧机组上生产低屈强比气瓶钢B440HP的方法,在精轧后采用不同冷却工艺（前段冷却、后段冷却和两段式冷却）进行相关试验。结果表明：两段冷却工艺可提高钢中铁素体含量,强化弥散分布的珠光体相,在铁素体晶粒无明显粗化的情况下降低屈强比：不同冷却工艺下的组织性能差异的分析表明两段冷却工艺得到的带钢铁素体面积分数较高,晶粒大小分布均匀且多数为等轴状,珠光体弥散性好,面积分数低。     

高炉冷却柱的设计优化与数值模拟

 在高炉炉役后期冷却壁完全损坏的情况下,一般采用冷却柱对其进行修复,而冷却柱的安装数量和安装位置几乎都是依靠现场技术人员的实践经验来确定。为了解决目前高炉冷却柱在一块炉壳上的安装数量和安装位置存在难以确定的问题,通过分析冷却柱安装数量和安装位置与冷却效果之间的关系,提出了一种充分利用冷却柱冷却性能的优化安装方法。首先以冷却柱的总热交换面积大于原冷却壁的总热交换面积为基本原理,通过计算冷却柱和原冷却壁的热交换面积,得到设定的一块炉壳上冷却柱安装数量为11个;其次以11个冷却柱安装位置的中心坐标为设计变量,利用格点法的基本原理建立计算最大冷却面积的优化数学模型,设置好约束条件后通过遗传算法在MATLAB软件中进行求解,得到了91.68%的冷却柱冷却覆盖面积以及11个冷却柱排列的中心坐标;最后通过11个冷却柱的中心坐标建立三维模型,导入Fluent软件进行模型分析,经过充分迭代得到高炉冷却柱的温度场,并将3种排列的炉壳表面温度场进行对比。数值模拟结果表明,通过本方法得到优化排列的炉壳表面最高温度为73.34 ℃,平均温度为54.29 ℃,相比另外两种排列,最高温度分别降低了14.69%和30.21%,平均温度分别降低了13.33%和17.42%,有效提高了高炉冷却柱的冷却性能和利用效率。     

高炉冷却壁和炉衬的三维传热模型

本文给出了计算高炉冷却壁和炉衬温度分布的三维稳态传热模型，该模型可用于分析冷却壁不同结构参数（厚度、水管直径、管间距、镶砖厚度和面积等），和不同材料等因素对温度分布和热流密度的影响，它可为冷却壁的设计和炉衬材料的选择提供重要的理论依据。     

冷却水流量对大直径棒材冷却效果的影响规律

利用有限元耦合场数值模拟计算方法,对大直径棒材穿水冷却过程进行了三维非稳态数值模拟,研究了冷却水流量对冷却效果的影响规律,并分析了决定冷却水流量的两个因素——冷却器入口截面积及冷却水流流速对冷却效果的影响程度.模拟结果表明:当流量相对较小时,流量的改变对冷却效果的影响较大;当流量增大到一定值后,随着流量的继续增大,对冷却效果的影响逐渐减小;冷却水流流速对冷却效果的影响程度大于冷却器入口截面积.     

H型钢万能轧制过程水平辊温度场研究

 运用有限元方法对H型钢万能轧制过程水平辊温度场进行了数值模拟,根据模拟结果分析了水平辊辊面温度分布状况,结果表明：与H型钢腹板部位接触的水平辊辊面温度较低,与H型钢R角部位接触的水平辊辊面温度最高。此外,还完成了小型H型钢万能轧机水平辊冷却试验,水平辊冷却方式分别为气雾冷却和水冷,试验结果表明：轧辊采用气雾冷却方式进行冷却时,型钢腹板残留冷却水较少且型钢表面温差较小,轧辊辊面温差和轧辊磨损程度均较小,且轧后轧辊温度更容易降至室温。总体而言,轧辊采用气雾冷却效果比采用水冷效果好。     

软件控制连铸动态二冷水模型的分析与研究

板坯连铸过程中的二次冷却水控制,直接影响板坯表面质量和液心凝结速度。因此通过软件模型控制二次冷却水的喷淋强度,调整铸坯冷却速率,进而控制板坯质量。     

Compensation Control Model of Superheat and Cooling Water Temperature for Secondary Cooling of Continuous Casting

In this paper, a compensation control model of secondary cooling process of billet continuous casting for quality steel has been presented. The effects on the spray control of the various parameters such as steel superheat, casting speed, cooling water temperature and chemical component of steel were considered. The parameters of control model were determined to associate with the two‐dimensional heat transfer equation and solved by finite‐difference method. Effects of steel superheat and cooling water temperature on surface temperature, solidification structure and solidifying end point were discussed. Results indicate that steel superheat significantly affects solidification structure and solidifying end point but has a little effect on slab surface temperature. Moreover, secondary cooling water temperature affects surface temperature and solidifying end point but has a little effect on solidification structure. The surface temperature and solidifying end point can be maintain stabilized through applying the compensation control model when steel superheat and cooling water temperature vary. The models have been validated by industrial measurements. The results show that the simulations are in very good agreement with the real casting situation.     

沟槽式水冷模对铝铸锭表面质量的影响

针对平面水冷模铸造时产生的“花脸”缺陷，通过理论和试验分析得出其原因是冷却速度所致，从而着重研究了沟槽式水冷模对冷却速度的影响，结果提高了铸锭表面质量．     

高温表面喷雾冷却传热系数的理论分析

以池内膜态沸腾为基础，将喷雾颗粒的冲击作为一种扰动，对喷雾冷却过程进行了建模，分析了水流密度、高温表面温度、雾滴尺寸、雾滴冲击速度对喷雾冷却换热系数的影响。并以一种全锥喷嘴为例，利用该模型进行了计算、分析，结果证实该模型对实际应用具有一定的指导作用。     

连铸板坯二冷区宽度方向不均匀冷却的研究

研究表明,铸坯宽度方向上的温度分布极不均匀,在3个喷嘴下方和两侧边角处,铸坯表面和内部存在5处较低温度区,其间相邻4处较高温度区;铸坯越宽凝固的不均匀性越强,铸坯越窄均匀性越好但角部温度越低;二冷强冷不仅降低铸坯表面温度,更显著改善宽度方向上的凝固不均匀性;采用距宽度中心一定距离内均匀强冷、在距边部100 mm处过渡到适中冷却然后到角部变为较弱冷却的分布模式,铸坯宽度上的凝固温度分布均匀且角部温度较高.     

DYNACS冷却模型在安钢的生产实践

介绍了VAI公司的DYNACS二次冷却模型及其三种铸坯二冷控制方法,并以DYNACS二次冷却模型为开发平台按目标表面温度控制法开发了不同炼钢工艺下不同钢种的二次冷却水表,成功应用于生产实践,提高了铸坯质量、满足了生产要求。     

宝钢高炉冷却系统的改造与优化

宝钢3座高炉持续高强度冶炼、高煤比生产,原设计炉体冷却水量已不能满足各高炉冷却需要,随着炉龄增加,冷却器破损数、炉皮发红现象增多,影响高炉的长寿。通过高炉大修和高炉冷却系统的在线改造,增加炉体冷却板、冷却壁的冷却水量,提高水压,改善循环水水质,强化对炉体的冷却,起到了良好效果。     

板坯连铸机二次冷却水的控制模型

应用二维非稳态传热数学模型，以目标表面温度控制为指导，建立板坯连铸机二冷配水计算模型，比较了二冷区三种实时控制模式，指出浇注温度前馈的表面温度反馈控制更有利于稳定铸坯表面温度分布和改善铸坯质量。