[實用新型]一種鑄坯角部噴淋冷卻組件

有效

• 申請號: 202221410583.1
• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號: CN218252807U
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 劉佳;李召嶺;王佩鑫;朱立明;徐振坤
• 申請（專利權）人: 天津鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: B22D11/124
• 分類號: B22D11/124
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 范建良

本實用新型公開了一種鑄坯角部噴淋冷卻組件，該角部噴淋冷卻組件設置在窄面足輥框架的中間噴淋組件的兩側；其特征在于：包括設置在窄面足輥框架內的角部噴淋供水通道；角部噴淋供水通道平行于中間噴嘴組件的供水通道；在中間噴嘴組件的同側相鄰的窄面足輥之間所述噴淋供水通道上安裝有噴淋管，每個噴淋管上均安裝有噴嘴。本實用新型根據不同微合金鋼種及其不同斷面尺寸連鑄板坯角部在連鑄機窄面足輥區內的強噴淋冷卻，達到彌散鑄坯角部微合金碳氮化物析出并快速鐵素體化轉變其組織以細化晶粒，提高鑄坯角部抗裂紋能力的目的。

技術領域

本實用新型涉及煉鋼連鑄領域，具體涉及一種鑄坯角部噴淋冷卻組件。

背景技術

微合金鋼具有高強、高韌、易焊接等優異性能，其板材廣泛應用于能源石化、交通運輸、海洋工程的領域，是當前國內外鋼鐵企業生產的主力產品之一。然而，在實際微合金鋼板坯連鑄生產過程，其鑄坯角部頻發橫裂紋缺陷，致使其后續軋材產生嚴重表面質量缺陷，給企業帶來了巨大的經濟損失，是制約微合金鋼高質和高效化生產亟待解決的共性技術難題。

研究表明，造成微合金鋼連鑄板坯角橫裂紋高發的主要原因是：在現有板坯連鑄工藝下，鑄坯在凝固過程中極易形成粗大的奧氏體晶粒，并在隨后的冷卻過程中，鋼中的Nb、Al、V 等微合金元素與C，N等元素結合形成碳化物、氮化物或碳氮化物，于組織晶界呈鏈狀形式集中析出。與此同時，當鑄坯角部溫度進一步降低降至鐵素體轉變溫度時，粗大的奧氏體晶界將生成網狀先共析鐵素體膜。由于鐵素體相對奧氏體較軟，受“軟/硬”相綜合作用，當鑄坯進入矯直區時，在矯直應力等作用下，極易在鑄坯角部組織晶界因應力集中而引發橫裂紋缺陷。為此，抑制板坯連鑄過程角部組織晶界呈鏈狀集中析出微合金碳氮化物、并細化其奧氏體晶粒，是從控制微合金鋼板坯角橫裂紋發生的關鍵。

理論與實踐研究均表明，在微合金碳氮化物析出“鼻子點”溫度下以≥5℃/s的冷卻速度快速冷卻鋼組織，可彌散其微合金碳氮化物于組織基體中析出，從而解決微合金鋼凝固過程碳氮化物于晶界集中析出脆化晶界的難題。當前，國內外含Nb、B、Al等主流微合金鋼板坯連鑄生產，其微合金碳氮化物的析出“鼻子點”主要位于900～970℃(含V碳氮化物的析出“鼻子點”溫度約為750～820℃)。對照微合金鋼板坯連鑄過程角部溫度沿鑄流方向的演變可知，其最佳快冷卻的鑄流位置在出結晶器后的連鑄機窄面足輥區內。

同樣研究表明，細化鋼奧氏體組織晶粒的有效方法是在其奧氏體化溫度以上，以超過5℃ /s的冷速超快冷卻其組織至完全鐵素體化溫度，而后以＞3℃/s的回溫速度使其再次回溫至完全奧氏體化溫度，使組織完成γ→α→γ循環相變。同樣，對照微合金鋼板坯連鑄過程角部溫度沿鑄流方向的演變可知，滿足鑄坯角部發生γ→α→γ循環相變的最佳控冷區域為連鑄機立彎段之前，即鑄坯角部最佳快速冷卻的鑄流位置亦為出結晶器的連鑄機窄面足輥區。

然而，在實際板坯連鑄生產中，連鑄機窄面足輥段內的噴淋僅為中間單列噴嘴結構，受噴嘴噴射角度及水量分布特性的限制，噴射出的扇面冷卻水無法高效冷卻鑄坯角部。基于現有板坯連鑄機窄面足輥結構，在其已有中間單列噴嘴冷卻結構基礎上，在其對應的各排噴嘴兩側新增2個擁有獨立供水回路并可水量自動控制、集中針對鑄坯窄面內弧和外弧角部區域進行強制噴淋冷卻的噴嘴，可實現微合金鋼板坯連鑄過程高溫鑄坯角部強冷控制。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種為了滿足工業化大生產過程，不同微合金鋼種及其不同斷面尺寸連鑄板坯角部在連鑄機窄面足輥區內的強噴淋冷卻，達到彌散鑄坯角部微合金碳氮化物析出并快速鐵素體化轉變其組織以細化晶粒，提高鑄坯角部抗裂紋能力的目的。

本實用新型是這樣實現的，一種鑄坯角部噴淋冷卻組件，該角部噴淋冷卻組件設置在窄面足輥框架的中間噴淋組件的兩側；其特征在于：包括設置在窄面足輥框架內的角部噴淋供水通道；角部噴淋供水通道平行于中間噴嘴組件的供水通道；在中間噴嘴組件的同側相鄰的窄面足輥之間所述噴淋供水通道上安裝有噴淋管，每個噴淋管上均安裝有噴嘴；在窄面足輥框架底部設有與角部噴淋供水通道連通的角部噴淋供水總管。