[發明專利]混合冷卻噴嘴裝置及使用其控制連續鑄造設備的冷卻噴嘴的方法

在審

• 申請號: 201380066963.5
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN104884189A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 黃鐘淵;金成演
• 申請（專利權）人: 株式會社POSCO
• 主分類號: B22D11/124
• 分類號: B22D11/124;B22D11/22
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 董敏;王艷江

技術領域

本發明涉及一種裝備在連續鑄造機的區段中的混合冷卻噴嘴裝置，并且更具體地，涉及一種能夠基于穿過連續鑄造機的區段的金屬帶材的速度選擇噴射方式并相應地執行噴射動作的混合冷卻噴嘴裝置，以及使用該混合冷卻噴嘴裝置控制連續鑄造機的冷卻噴嘴的方法。

背景技術

通常，連續鑄造過程是將熔融鋼水連續地凝固成呈特定形式的固體產品的過程。這里，在連續鑄造機的各區段中的每個區段上設置多個噴嘴，以便在連續鑄造過程期間冷卻金屬帶材。

圖1是示出了傳統的連續鑄造過程的視圖。

在連續鑄造過程中，精煉后的熔融鋼水從鋼水包30通過長噴嘴注入中間包40中，暫時地存儲在中間包40中的熔融鋼水通過中間包40與模具50之間的輸送系統傳送到模具50中，熔融鋼水在模具中進行初級冷卻，然后在模具50的下方進行二次冷卻和凝固，從而產生諸如方坯，大方坯，扁坯等之類的金屬帶材60。

在模具50中初級冷卻之后，從模具50中排出的熔融鋼水在其外表面輕微凝固的狀態下被引入到連續鑄造機的區段20中的每個區段的上框架22和下框架23之間，在那里，通過經由多個噴嘴24將冷卻水噴射在熔融鋼水上，熔融鋼水連續地并迅速地凝固成需制造的金屬帶材形式的產品。

圖2是示出其上安裝有在連續鑄造中使用的噴嘴的區段的視圖。

如圖2中所示，區段20設置有多個導輥21和多個噴嘴24，所述多個導輥21通常由分別位于上框架和下框架的5至10個輥組成，所述多個噴嘴24噴射冷卻水以使熔融鋼水快速凝固。

這里，如果冷卻水不能經由噴嘴24均勻地噴射，則在冷卻水未噴射到的區域中會由于延遲凝固而發生膨脹現象，從而金屬帶材由于寬度方向的鋼鐵水靜壓力而在導輥之間擴展。這樣的膨脹現象引起金屬帶材的內部缺陷或中心偏析，使得處于凝固界面層中的相對高密度的鋼水在壓縮狀態下朝向熔融鋼水的中心傳播，從而被偏析。在發生這種偏析時，由于在壓縮高密度的熔融鋼水后供給相對低密度的熔融金屬，因而隨未偏析區域產生缺陷，不利地影響了最終產品的質量。

一方面，如果從噴嘴24中噴射過量的冷卻水，或以其他方式使鑄造速度在連續鑄造過程中較低，則穿過各區段的金屬帶材可能因溫度降低而具有諸如邊緣裂紋之類的缺陷。諸如裂紋之類的缺陷使金屬帶材的表面質量降級，這些缺陷必須在進一步的加工中除去。問題在于，這種進一步的加工產生另外的成本。

為了解決上述問題，本領域中已知一種通過使用氣霧噴射噴嘴控制金屬帶材的冷卻來防止連續鑄造中的金屬帶材邊緣裂紋的裝置和方法(韓國未審查專利公開No.10-2012-0074744)。

然而，現有技術未解決凝固延遲的問題，這是因為在高速連續鑄造時，不能有效地冷卻穿過各區段的金屬帶材。

此外，產生的問題在于，當冷卻水的壓力增大時，冷卻水倒流至氣霧噴射噴嘴的進氣口中。

發明內容

技術問題

本發明涉及一種如下的混合冷卻噴嘴裝置，該混合冷卻噴嘴裝置能夠基于穿過連續鑄造機的區段的金屬帶材的速度選擇噴射模式并執行噴射動作，從而防止由于凝固延遲而出現膨脹現象和由于金屬帶材的過冷卻而出現的邊緣裂紋，并涉及一種使用該混合冷卻噴嘴裝置控制連續鑄造機的冷卻噴嘴的方法。

另外，本發明涉及一種如下的混合冷卻噴嘴裝置，該混合冷卻噴嘴裝置在用于將空氣供給至混合噴嘴的空氣管線中設置有用于防止冷卻水倒流的截止閥，從而增大調節比(TURN?DOWN?RATIO)。

技術方案

在本發明的一方面中，提供了一種冷卻噴嘴裝置，其包括多個混合噴嘴、至少一個速度傳感器、冷卻水供給部、空氣供給部、以及控制器，所述多個混合噴嘴設置在連續鑄造機的區段中并且構造成將冷卻水以噴霧噴射模式或噴水噴射模式噴射到穿過該區段的金屬帶材上；至少一個速度傳感器安裝在該區段中并且構造成檢測穿過該區段的金屬帶材的速度；該冷卻水供給部構造成將冷卻水供給至混合噴嘴；該空氣供給部構造成將空氣供給至混合噴嘴；該控制器構造成接收由速度傳感器檢測的金屬帶材的速度，并取決于所接收的金屬帶材的速度選擇混合噴嘴的噴射模式，并通過控制冷卻水供給部和空氣供給部分別控制供給至混合噴嘴的冷卻水的壓力和供給至混合噴嘴的空氣的流量。