渦流式連鑄結晶器鋼水液位儀

日本川崎鋼鐵公司采用內腔220～300mm、4×1.25～2m的弧形結晶器澆注板坯。為了克服連鑄時氧化鋁、結晶器保護渣和為防止浸入式水口阻塞而噴吹的氬氣所造成的缺陷,該公司認為必須研究鋼水在結晶器內的流動方式以及噴吹氣體對它的影響,并找出控制鋼水流動方式的方法。

主要闡述了承鋼提釩鋼軋二廠為提高產(chǎn)品質量,降耗增效,提出了結晶器流場存在的問題,圍繞著改善結晶器流場的思路,重點從保護澆注、振動、浸入式水口方面入手對結晶器流場進行了優(yōu)化,在生產(chǎn)中取得了顯著效果。

介紹結晶器鋼水液位計的原理和方法,該液位計由γ射線源、核輻射探測器和數(shù)據(jù)處理單元組成。數(shù)據(jù)處理單元以單片機為中心,采用簡便實用的信號數(shù)字處理方法,解決了同位素測量儀表中提高采樣頻率實現(xiàn)連續(xù)測量和增加測量時間減少統(tǒng)計誤差的矛盾,應用表明儀表工作穩(wěn)定可靠,測量效果良好

以150mm×1600~3250mm寬板坯連鑄結晶器為研究對象,利用大型商業(yè)軟件ansyscfx10.0建立了1個三維有限體積模型,對結晶器內鋼液的流動進行數(shù)值模擬。研究了拉速、浸入深度、水口傾角、斷面寬度等工藝參數(shù)對結晶器內流場和窄面沖擊壓力的影響。結果表明:隨著拉速的增大,表面流速和鋼液對窄面的沖擊壓力都顯著增加,采用較大的水口傾角和浸入深度,可以抑制液面波動,減少卷渣。

針對不銹鋼板坯結晶器的特點建立了數(shù)學模型,考察了浸入式水口的出鋼孔傾角、插入深度、拉速、板坯寬度等對結晶器內鋼液流場的影響,為實際生產(chǎn)中澆注工藝參數(shù)的確定提供了理論依據(jù),并在其后的生產(chǎn)中得到了應用。

以低碳鋼種q235b、250mm×1600mm鑄坯為研究對象,在某鋼廠采用連鑄結晶器振動喂鋼帶技術,往連鑄結晶器鋼水中喂送低碳鋼帶。研究了連鑄結晶器振動喂鋼帶對鑄坯的組織結構以及性能的影響,結果表明,采用連鑄結晶器振動喂鋼帶技術,連鑄坯中心疏松與宏觀偏析分散且有所減輕,可改善其宏觀組織結構質量,降低軸向區(qū)域化學非均質性,以及提高厚軋板的可塑性。

根據(jù)現(xiàn)場調研結果,采用物理模擬和數(shù)學模擬相結合的方法,系統(tǒng)地研究了浸入式水口單側結瘤對結晶器內流場、液渣層以及氣泡的影響,同時,還考察了不同體積的結瘤物脫落進入結晶器后的運動軌跡。研究結果表明,水口單孔結瘤將導致結晶器兩側流場不對稱。相比較于結瘤側,未結瘤側流量增加,流股沖擊增強,保護渣卷入鋼液的幾率增大,同時,未結瘤側的氣泡數(shù)量增多,氣泡穿透深度增大。此外發(fā)現(xiàn),不同體積結瘤物脫落進入結晶器后,粒徑較大者更容易上浮至結晶器液面。

以某廠板坯連鑄結晶器為原型,采用1∶1的水模型進行模擬實驗,研究表明:增加拉速、減小水口的浸入深度、減小水口出口向下的傾角以及增加水口的吹氣量均會增加結晶器內鋼液的表面流速、增大結晶器內卷渣的傾向,其中拉速的增加對表面流速的影響最大。

以承德鋼鐵廠板坯連鑄結晶器為原型,采用1∶1的水模型進行試驗,研究了拉速、浸入式水口出口角度、水口浸入深度、水口底面結構及結晶器斷面寬度等工藝參數(shù)對板坯結晶器內表面流速的影響。結果表明:拉速對表面流速的影響最大,隨著拉速的提高,結晶器內鋼液表面流速明顯增大,當斷面寬度為1650mm,拉速由0.7m/min提高到1.4m/min,表面流速由0.04m/s提高到0.1m/s;波浪面結構的浸入式水口表面流速效果最優(yōu)。

針對萊鋼3#板坯連鑄機結晶器振動裝置存在的問題,對其進行改造。采用液壓振動裝置來代替四輪偏心式機械振動裝置,建立結晶器重量及振動單元模型,應用ansys對系統(tǒng)的模態(tài)分析及瞬態(tài)分析計算。熱試結果表明,采用結晶器液壓振動裝置,可有效改善鑄坯質量。

采用數(shù)值模擬的方法,建立了描述某廠結晶器內鋼液流動的數(shù)學模型;用有限體積法求解,研究了結晶器內的鋼液流動行為,詳細分析了結晶器浸入式水口(sen)插入深度、側孔傾角和拉速對結晶器內鋼液流場的影響。得出了適合該廠連鑄工藝條件的浸入式水口形式和拉坯速度,即水口合理的出口傾角應為向下15°左右;在水口結構一定條件下,水口插入深度140～170mm比較適宜;合理的拉速應控制在1.4～2.0m/min。

天鋼3號連鑄機結晶器原為機械振動,其振動不平穩(wěn),維修成本高,影響初生坯殼在結晶器內的脫模及潤滑,鑄坯質量也受到影響.對3號連鑄機結晶器振動方式進行了改造,由原設計的四偏心式機械振動裝置改為液壓振動.改造后,實現(xiàn)了在線調控振動波形、振動振幅及振動頻率的目的,鑄機拉速提高,鑄坯振痕深度和鑄坯邊裂發(fā)生率降低,連鑄機生產(chǎn)過程中的振動更加穩(wěn)定,鑄坯質量得到進一步提高,在一定程度上也減少了漏鋼事故的發(fā)生幾率.

研究了南京鋼鐵集團公司煉鋼廠1000mm×180mm板坯連鑄結晶器喂鋁絲的工藝,結果表明,在鑄坯拉速1.09～1.22m/min、鋁絲喂速15～20m/min、喂鋁量167.26～249.61g/t時,鑄坯al含量均勻,改善了q345q鋼板材的機械性能。

國內某廠2臺板坯連鑄機在生產(chǎn)過程中,發(fā)生的粘結漏鋼事故全部集中在1號鑄機之上。觀測發(fā)現(xiàn)1號鑄機生產(chǎn)的鑄坯表面振痕相對更為紊亂,因此結晶器振動狀態(tài)不良是造成粘結漏鋼的主要原因,有必要對其進行檢測。設計并制造了一種便攜式板坯連鑄結晶器振動檢測裝置,其由數(shù)據(jù)處理計算機、數(shù)據(jù)線、加速度傳感器組成,同時開發(fā)了一套界面友好、操作簡便的振動檢測系統(tǒng)軟件,可對結晶器振動情況進行檢測和數(shù)據(jù)采集,并通過軟件快速自動生成關于結晶器振動頻率、振幅、偏擺、振動速度、振動位移及軌跡的分析報告,具有裝卸簡便、穩(wěn)定可靠、精度高的特點。檢測結果表明,1號鑄機的結晶器振動偏擺量可達到0.6mm以上,振動速度曲線不符合正弦函數(shù)規(guī)律。為此,對該鑄機的結晶器振動裝置進行了改進,粘結漏鋼頻率由6次/月降低到0~1次/月。

介紹了一種在鋼鐵連鑄結晶器連續(xù)液位儀上使用的bgo閃爍體探測器電路的設計,并給出了信號處理電路的測試結果。

針對薄板坯連鑄低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼結晶器液位波動的問題,從現(xiàn)場操作、工藝優(yōu)化、設備維護等方面對造成液位波動的原因及影響因素進行了分析。在此基礎上采取了相應的措施,使?jié)茶T過程中結晶器液位波動到了很好的控制,滿足了生產(chǎn)需求。

通過1∶2薄板坯連鑄水模型實驗,研究了馬鋼70mm×1600mm薄板坯連鑄結晶器在不同水口結構、不同工藝參數(shù)條件下的流場。結果表明:在其他條件相同時,出口面積比為2.34、出口傾角為11.5°的5號水口所對應的流場優(yōu)于其它水口。

本檢測裝置主要用于小方坯連鑄結晶器鋼水液面自動檢測和參予結晶器鋼水液面自動控制,以穩(wěn)定連鑄操作和實現(xiàn)操作最佳化,從而提高鑄坯質量和開拓新品種。本檢測裝置是基于鋼水的電渦流效應工作的。它由三部份組成:(1)激勵線圈和振蕩器用以產(chǎn)生一次交變磁通,并使其穿過被測鋼水液面,在鋼水中感應出電渦流,進而產(chǎn)生二次磁通;(2)檢測線圈用以檢測電渦流產(chǎn)生的二次磁通變化,并感應出電壓信號,該電壓信號的強弱反映了鋼水液位高低;(3)信號處理電路對檢測線圈感應出的電壓信號進行放大、處理,最后輸出標準電壓信號和電流信號。本裝置主要技術指標:

在連鑄生產(chǎn)工藝中,結晶器中鋼水液面的波動必須保持在一定范圍內,否則將直接影響拉坯質量,造成拉漏事故。采用鋼水液面控制儀,可將結晶器中的鋼水穩(wěn)定在一定的范圍內,大大提高拉坯質量,避免拉漏現(xiàn)象的發(fā)生。

基于現(xiàn)有設備及工藝條件下，板坯連鑄機在生產(chǎn)過程中極其容易出現(xiàn)結晶器鋼液面卷渣、翻鋼以及鑄坯表面出夾渣等嚴重現(xiàn)象。本文主要構建水模型，分析板坯結晶器液卷渣現(xiàn)象，探究其卷渣原因，基于控制水口結構參數(shù)以及工藝參數(shù)下，對卷渣影響因素進行系統(tǒng)分析，進而提出改進措施。

液位儀控制器是一種先進的自動化設備，主要用于各種罐體、容器內的液位高度測量與控制。它結合了現(xiàn)代電子技術與機械制造技術，能夠在各種工況條件下穩(wěn)定、準確地工作，極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)過程中的液位控制效率和準確性。

"液位儀探棒"是一種先進的液位測量工具，廣泛應用于各種液體儲存設備中。它通過精確地測量液體的高度，為用戶提供準確的液位數(shù)據(jù)，幫助用戶更好地管理和控制液體。液位儀探棒的出現(xiàn)，大大提高了液位測量的準確性和效率，減少了人工測量的誤差和不便，為工業(yè)生產(chǎn)和科研活動提供了重要的技術支持。