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连铸技术是钢铁生产工业发展与优化的关键推动力,其技术进步主要表现在铸坯的产量和质量方面。连铸中喷嘴的冷、热态特性是控制连铸坯冷却过程的主要手段,是影响铸坯内部质量的关键,为此对二冷区喷嘴特性的研究是连铸现场必不可少的环节。
本文通过对喷嘴冷态及热态特性的深入分析,研究了传热系数的测量方法,推导出传热系数和表面温度的计算公式。建立了三维传热模型,分析了试件尺寸、热电偶安装位置和辐射对实验的影响,进而确定了实验方案。
论文对南钢、三明现场所用喷嘴的冷态特性进行了系统的测试,包括喷射角度、流量特性、水流密度分布特性。分析了喷射压力对各个冷态特性参数的影响规律。将实验结果与标准喷嘴的特性进行对比,对喷嘴质量进行了评价,并确定了各种工况下喷嘴的性能特征与适用范围,为连铸现场喷嘴的选型提供依据。根据冷态实验结果,挑选出典型的喷嘴进行热态特性的性能测试。实验测得试件表面温度及传热系数,并对传热系数与水流密度关系进行了回归分析,为连铸二冷模型的建立提供了边界条件。
通过对喷嘴冷、热态特性的研究,为连铸机二次冷却制度的设计和改造、喷嘴的选型与布置以及二冷模型的建立等提供了可靠的依据。