维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第２期 冶金环境保护 ４３ 连铸二次冷却区抽风量的计算 刘汉杰 幸福堂 梅 丹 （１．武汉钢铁（集团）公司安环部２．武汉科技大学资源与环境工程学院） 摘 要 在考虑循环水带走热量的情况下计算了二次冷却区产生的蒸汽量，循环水带走的热量占 总热量的３．６５％。漏风处空气渗入速度平均值为２．２ ｍ／ｓ。对箱式结构的二次冷却区，系统密封状 况对抽风量有很大的影响。 在钢水连铸过程中，钢液注入结晶器后， （１） １ 表面只能结一层较薄的坯壳，出结晶器后，必 须通过二次冷却水喷淋吸热，才能逐渐形成 铸坯，因此，二次冷却区有大量的水蒸气产 生。为了防止二次冷却区产生的大量水蒸气 影响车间环境，须由风机将水蒸气抽出经管 道排至厂房外。 式中 ——系统的蒸汽产生量，ｍ ／ｈ； ｐ——钢坯自结晶器出１５至二次冷却区 出口之问的总散热量，ｋＪ／ｈ； △ ——水的汽化潜热，取为２ ２５８ ｋＪ／ｋｇ； 蒸汽比容，取为１．６９ ｍ ／ｋｇ。 （２） 二次冷却区的结构形式有箱式和房式两 类，由于箱式结构具有占地面积小，检修和处 由Ｑ＝ｑｌ＋ｑ２＋ｑ３一ｑ４ 式中ｇ ——钢液凝固前降低温度散热量， ｇ：——钢液凝固时放出的热量， ｇ ——固态钢温度降至终温时的散热量， ｇ ——冷却过程中液态水带走的热量，ｋＪ／ｈ。 ｑｌ＝（ｔ 一ｔ ）·ｃ ·Ｇ （３） 理事故方便等优点，因而被广泛采用。本文 在考虑循环水带走热量、以及系统漏风的情 况下，讨论了某箱式结构连铸机二次冷却区 的抽风量的确定。 １蒸汽产生量 式中 ——钢液初温，取为１ ５５０℃； ｔ——钢液凝固温度，取为１ ５３０℃； 二次冷却区的蒸汽产生量可按下式计算： 电除尘器设计、制造和安装标准，确保了除尘 器内部结构在复杂工况下运行正常。 （７）在蒸发冷却器出口管路上增设氮气 稀释管路，在易引起圆筒形静电除尘器爆炸 ６ 结语 我国钢产量位居世界第一，占世界钢产 量的三分之一，但是从钢铁行业可持续发展 看，企业能耗偏高，环保与世界水平存在较大 差距。钢铁工业面临着节能减排，转变经济增 长方式的紧迫任务。国家钢铁行业正在推广 的阶段打开氮气阀稀释烟气，这样可以减少 或避免泄爆现象。 （８）细灰输送部分和系统风机采用一用 “三干一电”（高炉煤气干法除尘、转炉煤气干 法除尘、干熄焦和高炉煤气余压发电）节能技 术，干法除尘位于技改之首，此技术对我国钢 铁工业可持续发展和提高竞争力具有重要意 义。因此，加快在我国钢铁行业推广转炉煤 气干法净化回收技术非常迫切和重要。 备形式，这样可以避免因维护或更换时间 除以上主要创新点之外，西安重型机械 长而造成长时间停炉。 研究所还在很多细节方面进行了创新性设 计，使得国产化转炉煤气干法净化回收系统 更加适合我国钢厂应用。 维普资讯 http://www.cqvip.com 冶金环境保护 ２００８年第２期 Ｃ——钢液的平均比热容，取为ｙ ０ ８１２ ．取１ ３４８ ｋＪ／ｋｇ； ｋＪ／ｋｇ．℃： ， ——计算终温时钢的含热量，一般取 Ｇ ——液态钢的最大通过量，ｋｇ／ｈ，按 ８５０ ｏＣ时的值５４５ ｋＪ／ｋｇ。 铸坯断面扣除出结晶器时的结壳厚度进行计 ｑ ＝Ｇ ｃＡｔ （６） 算。取铸坯断面尺寸为２５０ ＩｎＩｎ×１ ５５０ ＩｎＩｎ， 式中Ｇ ——冷却钢坯后的液态水排量， 拉坯速度为１．１ ｍ／ｍｉｎ，结晶器出口断面坯 ｋｇ／ｈ，按汽态水的９５％计算； 壳厚度为２５ ＩｎＩｎ。 ｃ ——水的比热，４．１８ ｋＪ／ｋｇ； ｑ ：Ｇ ·ｉ （４） △ ——循环水的温升，取为２０℃。 式中 ——钢液的凝固热，取为２７５ ｋＪ／ｋｇ。 由式（３）、式（４）、式（５）和式（６）可得到 ｑ。＝Ｇ （， 一， ） （５） ｑ 、ｑ 、ｑ。、ｑ ，然后，由式（２）得到Ｑ，由式（１） 式中Ｇ。 ——钢坯的最大通过量，ｋｇ／ｈ； 得Ｌ ＝１４９ １０５ Ｉｎ ／ｈ，具体数值如表１。 固态钢在１ ５３０℃时的含热量， 表１计算结果 由表１可见，钢液的凝固热ｑ 所占的比 式中 ：——系统的漏风量，Ｉｎ。／ｈ； 例最大，冷却循环水带走的热量占总热量的 Ｆ——二冷区漏风总面积，Ｉｎ ； ３．６５％。 空气渗入速度，ｍ／ｓ。 ２ 漏风量 通过实测，得到主要漏风处的漏风面积 系统漏风量由下式计算： 和空气渗入速度，数值见表２。 Ｌ３＝Ｆｖ×３ ６００ （７） 表２漏风面积和空气渗入速度 考虑到次要漏风部位，取安全系数，则总漏风量６４ ８００ ｍ ／ｈ。 ３系统抽风量 ３．６５％，即在总的热量中，有３．６５％的热量 由于二次冷却区不能做到完全密闭，因 不产生蒸汽。 此有部分环境空气进入二次冷却区。二次冷 （２）实测结果表明，漏风处空气渗入 却区的抽风量可按下式计算： 速度的平均值为２．２ ｍ／ｓ，最大值为 Ｌ＝Ｌ＋Ｌ２＝１９６ ４４４（Ｉｎ ／ｈ） ２．７ ｍ／ｓ。 则Ｌ２／Ｌ＝２４．１％；Ｌ ／Ｌ ＝３１．８％ （３）研究结果表明，漏风量占总抽风量 即系统漏风量占总抽风量的２４．１％，或 的２４．１％，或占系统蒸汽产生量的３１．８％。 占系统蒸汽产生量的３１．８％。因此，减少漏 排风系统的密封情况直接影响到抽风量的大 风面积可有效地减少系统抽风量。 小，因此，在不影响设备运行和检修情况下， ４ 结论 为了减少系统抽风效果，应加强二次冷却区 （１）冷却循环水带走的热量占总热量的 的密封，以减少系统漏风量。