[实用新型]一种稳定结晶器铜板冷却水对流换热系数的系统

说明书

本实用新型提供了一种稳定结晶器铜板冷却水对流换热系数的系统，包括结晶器铜板冷却水水量计算模块、T_mean处理模块、水量控制模块、进水温度传感器、出水温度传感器、电磁流量计、气动调节阀。本实用新型在板坯连铸机的生产中，根据生产的钢种、拉速的变化，通过动态调整结晶器铜板冷却水的水量使冷却水在结晶器铜板水缝中的对流换热系数达到和保持在预定的目标值，实时平衡和消除冷却水温变化带来的影响，避免了因结晶器铜板冷却水供水温度的变化而导致结晶器的冷却强度偏离预定值的现象发生；降低了热裂纹敏感的钢种表面裂纹产生的几率，进一步提高了铸坯的表面质量。

技术领域

本实用新型属于冶金连铸设备技术领域，具体涉及一种稳定结晶器铜板冷却水对流换热系数的系统。

背景技术

在板坯连铸机的生产中，需根据生产的钢种、拉速的变化合理地调整结晶器铜板冷却水流量，改变其在铜板水缝中的对流换热系数，从而达到调整结晶器冷却强度的目的。冷却水在结晶器铜板水缝中的对流换热系数的合理性和科学性是保证良好铸坯表面质量的关键。

通常，在制定结晶器铜板冷却水流量变化规则的时候，将冷却水的温度视为恒定值(一般为35℃)，并未考虑结晶器铜板冷却水的供水温度变化所带来的影响；实际上，结晶器铜板冷却水的供水温度因天气、环境、生产的不同阶段等多方面因素的影响会发生较大变化；在这个过程中，由于水的物理属性随温度的变化而发生变化，即便在相同冷却水流量的条件下，冷却水在结晶器铜板水缝中的对流换热系数也会因供水温度的不同而有所不同，从而导致结晶器的冷却强度偏离了预定值；尤其在在生产热裂纹敏感的钢种时，若结晶器铜板冷却水的供水温度变化较大，则铸坯表面出现裂纹的几率明显上升，给后续的工艺过程埋下了更多隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种稳定结晶器铜板冷却水对流换热系数的系统，避免了结晶器铜板冷却水供水温度的变化而导致结晶器的冷却强度偏离预定值的现象发生，降低了热裂纹敏感的钢种表面裂纹产生的几率，提高了铸坯的表面质量。

为此，本实用新型提供的技术方案如下：

一种稳定结晶器铜板冷却水对流换热系数的系统，包括结晶器铜板冷却水水量计算模块、T_mean处理模块、水量控制模块、进水温度传感器、出水温度传感器、电磁流量计、气动调节阀；

所述进水温度传感器和出水温度传感器均与T_mean处理模块电连接，所述T_mean处理模块用于实时接收进水温度传感器和出水温度传感器的信号并计算出结晶器铜板冷却水进水和出水的平均温度T_mean，所述电磁流量计、结晶器铜板冷却水水量计算模块和气动调节阀均与水量控制模块电连接，所述水量控制模块用于实时接收结晶器铜板冷却水水量计算模块发出的水量信息和电磁流量计实际测量的水量信息，并根据二者之间的差异向气动调节阀发出调节控制信号，所述T_mean处理模块与结晶器铜板冷却水水量计算模块电连接。

所述气动调节阀、电磁流量计、进水温度传感器依次设于结晶器铜板冷却水水箱的出水口和结晶器铜板进水口之间的管线上，所述出水温度传感器设于结晶器铜板出水口和结晶器铜板冷却水水箱的进水口之间的管线上。

所述结晶器铜板冷却水水量计算模块用于实时获取T_mean，根据结晶器铜板单个水缝的横截面面积A_ws、结晶器铜板单个水缝的横截面周长P_ws、结晶器铜板水缝的数量n、结晶器铜板冷却水对流换热系数目标值h_aim计算出当前应当供给结晶器铜板的冷却水水量，并将该水量信息发送给水量控制模块。

所述气动调节阀与结晶器铜板冷却水水箱之间设有泵。

所述结晶器铜板出水口和结晶器铜板冷却水水箱的进水口之间的管线上依次设有出水温度传感器、结晶器铜板冷却水散热器。