[發明專利]一種連鑄機二次冷卻方法及裝置

在審

• 申請號: 201711130184.3
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107737896A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 劉志鵬;彭曉華;雷松;陳將
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪工程技術股份有限公司;中冶賽迪技術研究中心有限公司
• 主分類號: B22D11/124
• 分類號: B22D11/124;B22D11/22
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙)31219
• 代理人: 尹麗云

技術領域

本發明涉及涉及冶金連鑄領域，尤其是一種連鑄機二次冷卻方法及裝置。

背景技術

在小方坯連鑄領域，二次冷卻是鑄機的關鍵核心問題，二次冷卻的效果直接影響小方坯鑄造的質量，合理的二冷分區和二冷制度是連鑄正常生產的前提和基礎，二冷的均勻性是優良鑄坯生產的保證。尤其是對于高速連鑄而言，因拉速的提高需求的水量大幅增加，其對二冷均勻性的要求更趨嚴格，盡量避免出現過大的冷卻突變現象。

目前，連鑄機二次冷卻常規的設計方法是：二次冷卻區域沿澆鑄方向分為多個分區，每個分區上面設置有多排二冷噴嘴，根據不同的生產鋼種和拉速，每個分區可獨立控制和調節流量，使鑄坯能夠獲得較好的冷卻效果。該二次冷卻方法冷卻流量示意圖如圖1所示，其存在著如下問題：1)單個分區的流量只能整體調節，分區內部多排噴嘴之間流量無法控制；2)分區之間的水量突變嚴重，導致冷卻不均勻，造成應力集中；3)整個二次分區冷卻的均勻性較差，在分區之間類似階躍冷卻，冷卻強度差異性大，增加鑄坯的扭曲應力，易產生裂紋。以上問題在實施高速連鑄時，因水量的大幅增加，在各分區之間更易出現過大的冷卻梯度，不利于獲得較優質量的鑄坯，因此，亟需一種新的技術手段，能夠克服上述技術問題，提高整個二冷區域冷卻均勻性，降低鑄坯應力集中和裂紋產生的幾率。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明提供一種連鑄機二次冷卻方法及裝置，以解決上述技術問題。

本發明提供的連鑄機二次冷卻方法，包括：

沿澆鑄方向布置多個二次冷卻分區；

每個二次冷卻分區包括至少一個冷卻單元；

在噴淋集管上設置多個噴淋集管出口，每個噴淋集管出口與對應的噴嘴管道和噴嘴連接；

冷卻介質經噴淋集管入口進入噴淋集管，通過多個噴嘴噴射沖擊到鑄坯表面進行二次冷卻；

通過調節冷卻介質的壓力和流量對每個二次冷卻分區進行獨立控制。

進一步，在單個二次冷卻分區中，控制單元控制多個噴嘴內的冷卻介質的壓力和流量沿澆鑄方向遞減；

在所有二次冷卻分區中-，控制單元控制多個噴嘴內的冷卻介質的壓力和流量沿澆鑄方向遞減。

進一步，在沿澆鑄方向遞減的相鄰的兩個二次冷卻分區中，后一個二次冷卻分區的噴嘴內的冷卻介質的壓力和流量最大值小于等前一個二次冷卻分區的噴嘴內的冷卻介質的壓力和流量最小值。

進一步，通過調節噴淋集管出口的截面積和/或通過設置于噴淋集管內部的控制器，改變噴淋集管出口壓力和流量。

進一步，還包括設置不同結構或類型的噴嘴，通過所述不同結構或類型的噴嘴調節噴射流量。

本發明還提供一種連鑄機二次冷卻裝置，包括：冷卻單元和用于對冷卻單元進行調節的控制單元，所述冷卻單元設置于二次冷卻分區，所述二次冷卻分區為多個，且沿澆鑄方向布置；

所述冷卻單元包括冷卻介質、噴淋集管、噴嘴和噴嘴管道，所述噴淋集管包括噴淋集管入口和多個噴淋集管出口，每個噴淋集管出口通過對應的噴嘴管道與噴嘴連接，所述冷卻介質經噴淋集管入口進入噴淋集管，通過多個噴嘴噴射沖擊到鑄坯表面進行二次冷卻；

每個二次冷卻分區至少包括一個冷卻單元，所述控制單元通過調節冷卻介質的壓力和流量對每個二次冷卻分區進行獨立控制。

進一步，根據權利要求6所述的連鑄機二次冷卻裝置，所述噴嘴為多個；

在單個二次冷卻分區中，控制單元控制多個噴嘴內的冷卻介質的壓力和流量沿澆鑄方向遞減；

在所有二次冷卻分區中，控制單元控制多個噴嘴內的冷卻介質的壓力和流量沿澆鑄方向遞減。

進一步，所述控制單元包括截面積尺寸不同的噴淋集管出口和/或設置于噴淋集管內部的用于改變噴淋集管出口壓力和流量的控制器。

進一步，所述控制單元還包括不同結構或類型的噴嘴，通過所述不同結構或類型的噴嘴調節噴射流量

本發明的有益效果：本發明中的連鑄機二次冷卻方法及裝置，可以控制和調節單個噴嘴的出流流量，實現單個分區內部二冷噴淋水量接近于線性變化，保證相鄰分區之間二冷水量的平滑過渡，提高整個二冷區域冷卻均勻性，降低鑄坯應力集中和裂紋產生的幾率，并且幾乎沒有成本增加，可操作性強，具有非常廣泛的市場和應用前景。

附圖說明

圖1為常規二次冷卻方法冷卻流量示意圖；

圖2為本發明實施例中連鑄機二次冷卻方法的冷卻流量示意圖；

圖3為本發明實施例中連鑄機二次冷卻裝置的噴淋集管裝配示意圖；