根据钢种和产品质量的要求来选用不同的冷却方式。而冷却方式的选择与钢种的C含量、Mn/S比、微量元素含量(如Nb、V、Ti)、合金元素(如Cr、Ni)含量、钢的高温力学性能和产品性能等有关。对于裂纹不敏感的钢，二冷区上部强冷、下部缓冷；对于裂纹敏感的钢，二冷区从上到下全区缓冷；对于内裂比表面裂纹敏感的钢，二冷区上部缓冷、下部强冷。
46 影响连铸坯传热的因素及二冷目标控制的方法有哪些?
影响铸坯传热的因素有钢种、钢水温度、结晶器冷却、二次冷却、铸坯断面和拉速等。这些因素决定了连铸坯热量传递过程，即热历程。热历程和铸坯质量直接相关。在铸机设备和操作工艺一定的情况下，影响铸坯热量传递过程的诸因素中，唯一可控制的是二次冷却。
二冷目标控制是按不同钢种、浇注断面和铸坯的凝固传热状态计算沿拉坯方向的铸坯凝固壳厚度生长及表面温度的合理分布，控制各冷却段的冷却水量，使拉坯方向的铸坯表面温度与所浇钢种的目标表面温度相符，以保证铸坯质量。 二次冷却区常分为若干个冷却区段，每段都有一个目标温度值，浇注时根据拉速、铸坯断面尺寸和钢种等工艺条件调节各段的喷水量，使得铸坯均匀冷却且其表面温度接近目标温度。
47 二次冷却的控制方法有哪些?
(1)人工配水。开浇前根据钢种设定二冷总水量和各冷却段的水量。浇注过程之中水量不变，或用眼睛观察铸坯表面温度后作适当调整。
(2)比例控制。采用比水量的方法，人工按水表配水。即由Q=Kυ(υ为拉速，K为系数)确定各冷却段的冷却水量，调节阀门使冷却水量与拉速相适应。
(3)参数控制。根据钢种，按Q=Aυ2+Bυ+C一元二次方程进行配水。当拉速υ改变时，适时选用预先储存在智能仪表或控制计算机中的相应控制参数A、B、C，控制各冷却段的水量。
(4)目标表面温度动态控制：考虑钢种、拉速及浇注状态，由二冷配水控制数学模型每隔一段时间计算一次铸坯的表面温度，并与考虑了二冷配水原则所预先设定的目标表面温度进行比较，根据比较的差值结果给出各段冷却水量，以使得铸坯的表面温度与目标表面温度相吻合。这种计算和比较工作是由计算机完成的。
参数法和目标表面温度法是属于动态控制，都考虑了通过二冷各段配水使得铸坯的实际表面温度与目标表面温度相符合，只是后者考虑的影响因素更全一些，除了在线生产的钢种、断面尺寸、拉速以外，还考虑了中间包中钢水温度。目前连铸生产优特品种钢的过程中二次冷却的控制方法大多采用的是第二或第三种控制方法。
48 影响振痕深度的因素有哪些?
(1)振动频率和振幅。高振频振动下的振痕深度较浅；振幅增加，振痕深度增加。
(2)拉坯速度。其他条件不变的情况下，拉坯速度增大，振痕深度变浅。
(3)负滑脱量和负滑脱时间。负滑脱量能够决定是否有沟状振痕存在，负滑脱时间决定坯壳凹陷的深度；负滑脱时间越长，坯壳凹陷的越深，振痕也就越深。 (4)结晶器超前量。超前量越大，形成沟状振痕的机会越大。
(5)保护渣性能对振痕深度的影响。保护渣黏度越大，振痕越浅。
(6)采用抛物线结晶器、曲面结晶器、钻石形结晶器都会减少振痕深度。
49 特钢小方坯连铸的“水缝式”结晶器有什么特点?
“水缝式”结晶器与喷淋式结晶器都属于管式结晶器；“水缝式”结晶器在结晶器铜管外加一个水套管，由结晶器铜管与水套管之间形成的水缝通水冷却；“水缝式”结晶器使用稳定，不易发生堵塞；目前特钢小方坯连铸普遍使用水缝<4mm的窄水缝结晶器，提高冷却水的流速，配合抛物线锥度铜管，取得了很好的效果 50 什么是连铸二冷配水与控制技术?
二冷是连铸生产的一个重要环节，良好的二冷模式应具有以下特点：(1)有助于铸坯内部质量乃至表面质量的提高；(2)能延长二次冷却区设备的使用寿命；(3)用水量少；(4)满足生产效率的要求。
当前，二冷水自动控制主要有两大类： (1)拉速相关控制法
目前运用最普遍的冷却方法是拉速相关控制法，也称水表法、比水量法或比例控制法，属于一级控制。即以拉速为控制参数，根据拉速的大小来决定冷却水量的大小。通常采用以下公式计算冷却水量： Qi=Aiυ2+Biυ+Ci或Qi=Aiυ 式中Q—冷却水量，L/min； A，B，C—设定的基本参数； υ—拉速，m/min；
i(下角标)—第i个冷却区。
这种控制方式简单易行，得到广泛应用。但其没有考虑浇注温度的变化，对钢的热特性差异的考虑也不够，非稳态浇注期间很难实现铸坯温度的相对稳定。 此外，拉速控制法在实际使用过程中容易出现不合理的人为干预。比如，可能是设备因素或水质问题造成的铸坯质量问题，人为修改比水量或分配系数等，而不能从根本上解决问题。
(2)基于目标表面温度的动态控制法
其依据是每一类钢种和特定断面的铸坯都应该有一个最佳的冷却历史和温度变化历程。为此，应该使用二级动态控制模型，依据当时的浇注温度和拉坯速度，适时地计算铸坯的温度场并进行比较反馈。即计算机根据二冷控制数学模型每隔一段时间计算一次铸坯各控制区的表面温度，并与设定的目标表面温度进行比较。根据比较的差值结果，适时调整各段的冷却水量，以使铸坯的表面温度与目标温度相吻合。
该方法对模型可靠性要求高，计算量也较大。为了减轻计算量以及减少热惯性对铸坯实际温度的影响，可以以“坯龄”(坯壳生成后所经历的时间)为控制参数进行冷却控制，根据铸坯坯龄的增长逐渐降低冷却水量；采用把整个铸坯纵向分割成足够小的小段，以这一小段铸坯具有同一个坯龄编写控制逻辑，跟踪整个二次冷却区内每个小单元所处的位置，记录它们的坯龄，再根据坯龄给予相应的冷却水量。
动态配水可以减少不合理的人为干预，但要求设计者熟知钢的凝固特性，制定合理的冷却制度，应该推荐使用。
实践表明，不管采用哪种控制模式，保证铸机对弧精度、合理布置喷嘴，并保证喷嘴的喷淋效果是保证铸坯质量的前提。
51 如何确定方坯连铸机结晶器铜管的内腔尺寸?
结晶器铜管的内腔尺寸分为名誉尺寸和实际尺寸两种。名誉尺寸一般以所生产的铸坯规格来命名。如生产150mm×150mm的铸坯，就将该铜管简称为150mm铜管。实际尺寸的确定一般从三个方面考虑：
(1)铸坯冷却的线收缩量。以结晶器下口作为基数，在名誉尺寸的数字上增加该尺寸的铸坯从1200℃左右冷却到常温时的线收缩量，对于150㎜的铸坯约为2mm。
(2)拉矫辊夹紧时的变形量。内外弧方向受拉矫辊的夹紧力作用，产生的变形量一般取1～1.5mm，结晶器下口内外弧方向的尺寸要加上此数值。 (3)目前连铸坯的国家标准和部颁标准的铸坯外形公差为：±4mm～±6mm有些厂愿意将铸坯尺寸控制在正公差，往往将内腔尺寸放大2～3mm，也有些厂是按铸坯的支数计算产量，要求将铸坯的尺寸控制在负公差，因此，将结晶器的下口尺寸设计成接近或略小于名誉尺寸。
52 何为结晶器的倒锥度，倒锥度如何计算?
为了适应铸坯在凝固过程中的收缩，减少铸坯表面与结晶器间形成气隙，将结晶器内腔设计成上口大，下口略小的形状，通常将这种形状称为结晶器的“倒锥度”。结晶器“倒锥度”的概念和几何学中“锥度”概念是不一样的，结晶器侮锥度ε的计算公式：
ε=[(St一Sb)/StL]×100％(％·m-1) 式中St—结晶器上口边长，mm；
Sb—与St同一面的结晶器下口边长，mm； L—结晶器长度，m。
一般情况下单锥度的结晶器ε大多选择：0.6％一0.9％/m。
53 结晶器的锥度有哪几种类型，各有什么特点，浇注特钢的结晶器选择哪种锥度更合适?
一般将结晶器的锥度分为以下3种类型： (1)单锥度结晶器；
(2)多锥度结晶器(包括双锥度)；
(3)抛物线连续锥度结晶器(也有将它简称为“连续锥度结晶器”)，见图8—1。
图8—1为3种类型锥度曲线的示意图。从图中可见单锥度结晶器的内腔尺寸的变化随着结晶器长度相对应的是线性关系。它不能适应结晶器不同区域内钢液凝固特性及其收缩量的不同，因此它的锥度只能取平均值。对上口来说锥度太小，而下口锥度又显过大，下口容易磨损使铸坯产生菱变。多锥度结晶器是由两个或两个以上的单锥度相连接而成。它可以克服单锥度的缺点，在不同的区域采用不同的锥度，基本能满足要求，但其在两个不同锥度连接处加工较为困难，有时会出现过渡不平滑的现象。抛物线连续锥度结晶器能较好地解决上述问题，其曲线形状可以通过下列二次方程式，设置不同的参数计算得到。 y=& #402;(x2)或y=ax2+bx+c
目前康卡斯特的CONVEXMOULD(凸面结晶器)和奥钢联的DAIMOLD(凹面结晶器)都采用抛物线连续锥度曲线；但是实际上由于结晶器锥度变化的绝对值很小(一般在10-2～10-3mm之间)，因此，只要多锥度曲线的连接点及锥度参数选择得当，它与抛物线连续锥度的实测值相差很小，很难分得清。 特钢连铸的结晶器锥度以选用多锥度或抛物线连续锥度为宜。由于特钢的品种非常多，不可能每个钢种选用一种锥度，必须将性能近似的钢种归纳在一起，从兼用角度考虑。结晶器锥度的选择，在一个厂内一般不宜超过两种。 54 结晶器水缝内水的流速选择多大较为合适?
要回答这个问题，首先要搞清水在水缝内的流动状态，国外有个专业结晶器制造公司对这个问题做了研究，现叙述如下： (1)水流速度<4.5m/s时，水开始转变为蒸汽； (2)水流速度为4.5～12m/s时，水流呈层流状； (3)水流速度>12m/s时，水流开始产生紊流现象； (4)水流速度>18m/s时，水流出现严重的紊流。
将水的吸热量作为水流速度的函数，得到下述结论：
(1)水流速度<4.5m/s时水变为蒸汽，吸热量很低，是一个危险区域，有可能会造成结晶器爆炸；
(2)水流速度在4.5～12m/s时，吸热量与水流速度成线性关系，热传导较为稳定；
(3)水流速度在12～18m/s时水流中紊流的比例不断增加，水的吸热量虽有增加但已不呈线性；
(4)当水速>18m/s时，水流呈严重紊流状态，传热速度迅速下降。
由此可见，结晶器水缝内的水流速度控制在9～12m/s为佳，最大不超过15m/s。
55 结晶器水量如何计算?
结晶器的水量可按下式计算： Qmax=[(a+2δ)(b+2δ)一a×b]×Vmax×60 Qmin=[(a+2δ)(b+2δ)一a×b]×Vmin×60 Qalarm=[(a+2δ)(b+2δ)一a×b]×Valarm×60
式中Qmax、Qmin、Qalarm—分别为结晶器冷却水最大流量、最小流量、报警流量，L/min；
a、b—分别为方坯铜管结晶器外表面的高度和宽度，dm； δ—水缝宽度，dm；
Vmax、Vmin、Valarm—分别为结晶器水缝内的最大水速、最小水速和报警水速，dm/s；报警水速可取45dm/s。
56 在二冷气一水喷嘴控制中。恒气压和变气压的控制各有什么特点?
连铸用的气雾喷嘴必须采用适当的控制方式对供气系统进行控制，才能保证良好的雾化效果。目前常见的有以下三种控制方式：
(1)恒定气水比控制。即压缩空气和所喷射液体的质量或体积比恒定。当液体流量变化时，气体流量按照设定的恒定比例随之变化；
(2)恒定压力控制。即流体流量变化时，雾化气体的压力保持不变； (3)恒定流量控制。即流体流量变化时，雾化气体的流量保持不变。
无论采用哪种控制方式，目的是要保证气液平衡，液体雾化好。相比之下，采用恒定压力控制，系统会简单一些，造价低，操作和维修也容易一些。 57 在连铸机的二冷设计中。二冷总水量和冷却总长度分别是如何确定的?
在连铸机二冷设计中，二次冷却区总水量的大小与铸坯断面、拉速和钢种有关。二次冷却区水量Q可通过下式计算： Q=DWVρδ
式中Q—二次冷却区总水量，L/min； W一铸坯宽度，m； D—铸坯厚度，m； V—拉速，m/min；
ρ—钢的密度，kg/m3； δ—比水量，L/kg。
当铸坯断面及拉速确定后，二冷总水量的大小由二冷冷却强度(比水量) δ决定。δ取决于钢种，以小方坯为例(大方坯δ值偏小)，对于普碳钢和低合金钢，δ取1.0—1.2L/kg；中高碳钢和合金钢为0.6～0.8L/kg；某些裂纹敏感性强的钢0.4～0.6L/kg；高速钢为0.1～0.3L/kg。
理论上，冷却总长度应该等于冶金长度，冶金长度可由下式计算： L=Dmax2·Vmax/(4K2)
式中L—铸机的冶金长度，m；
Dmax—设计的最大铸坯厚度，mm； Vmax—设计的最大拉速，m/min； K—综合凝固系数，mm·min-1/2。
K值决定于二次冷却区的喷水量，见图8—2。
确定完冶金长度后，二次冷却区的长度可由下式计算： LS=L—LM一0.1
式中LS—二次冷却区总长度，m； LM—结晶器长度，m。
原则上应在整个二次冷却区长度上布置喷嘴，但也可仅在2/3的长度范围内喷水。