[发明专利]一种连铸机二次冷却方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及涉及冶金连铸领域，尤其是一种连铸机二次冷却方法及装置。

背景技术

在小方坯连铸领域，二次冷却是铸机的关键核心问题，二次冷却的效果直接影响小方坯铸造的质量，合理的二冷分区和二冷制度是连铸正常生产的前提和基础，二冷的均匀性是优良铸坯生产的保证。尤其是对于高速连铸而言，因拉速的提高需求的水量大幅增加，其对二冷均匀性的要求更趋严格，尽量避免出现过大的冷却突变现象。

目前，连铸机二次冷却常规的设计方法是：二次冷却区域沿浇铸方向分为多个分区，每个分区上面设置有多排二冷喷嘴，根据不同的生产钢种和拉速，每个分区可独立控制和调节流量，使铸坯能够获得较好的冷却效果。该二次冷却方法冷却流量示意图如图1所示，其存在着如下问题：1)单个分区的流量只能整体调节，分区内部多排喷嘴之间流量无法控制；2)分区之间的水量突变严重，导致冷却不均匀，造成应力集中；3)整个二次分区冷却的均匀性较差，在分区之间类似阶跃冷却，冷却强度差异性大，增加铸坯的扭曲应力，易产生裂纹。以上问题在实施高速连铸时，因水量的大幅增加，在各分区之间更易出现过大的冷却梯度，不利于获得较优质量的铸坯，因此，亟需一种新的技术手段，能够克服上述技术问题，提高整个二冷区域冷却均匀性，降低铸坯应力集中和裂纹产生的几率。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种连铸机二次冷却方法及装置，以解决上述技术问题。

本发明提供的连铸机二次冷却方法，包括：

沿浇铸方向布置多个二次冷却分区；

每个二次冷却分区包括至少一个冷却单元；

在喷淋集管上设置多个喷淋集管出口，每个喷淋集管出口与对应的喷嘴管道和喷嘴连接；

冷却介质经喷淋集管入口进入喷淋集管，通过多个喷嘴喷射冲击到铸坯表面进行二次冷却；

通过调节冷却介质的压力和流量对每个二次冷却分区进行独立控制。

进一步，在单个二次冷却分区中，控制单元控制多个喷嘴内的冷却介质的压力和流量沿浇铸方向递减；

在所有二次冷却分区中-，控制单元控制多个喷嘴内的冷却介质的压力和流量沿浇铸方向递减。

进一步，在沿浇铸方向递减的相邻的两个二次冷却分区中，后一个二次冷却分区的喷嘴内的冷却介质的压力和流量最大值小于等前一个二次冷却分区的喷嘴内的冷却介质的压力和流量最小值。

进一步，通过调节喷淋集管出口的截面积和/或通过设置于喷淋集管内部的控制器，改变喷淋集管出口压力和流量。

进一步，还包括设置不同结构或类型的喷嘴，通过所述不同结构或类型的喷嘴调节喷射流量。

本发明还提供一种连铸机二次冷却装置，包括：冷却单元和用于对冷却单元进行调节的控制单元，所述冷却单元设置于二次冷却分区，所述二次冷却分区为多个，且沿浇铸方向布置；

所述冷却单元包括冷却介质、喷淋集管、喷嘴和喷嘴管道，所述喷淋集管包括喷淋集管入口和多个喷淋集管出口，每个喷淋集管出口通过对应的喷嘴管道与喷嘴连接，所述冷却介质经喷淋集管入口进入喷淋集管，通过多个喷嘴喷射冲击到铸坯表面进行二次冷却；

每个二次冷却分区至少包括一个冷却单元，所述控制单元通过调节冷却介质的压力和流量对每个二次冷却分区进行独立控制。

进一步，根据权利要求6所述的连铸机二次冷却装置，所述喷嘴为多个；

在单个二次冷却分区中，控制单元控制多个喷嘴内的冷却介质的压力和流量沿浇铸方向递减；

在所有二次冷却分区中，控制单元控制多个喷嘴内的冷却介质的压力和流量沿浇铸方向递减。

进一步，所述控制单元包括截面积尺寸不同的喷淋集管出口和/或设置于喷淋集管内部的用于改变喷淋集管出口压力和流量的控制器。

进一步，所述控制单元还包括不同结构或类型的喷嘴，通过所述不同结构或类型的喷嘴调节喷射流量

本发明的有益效果：本发明中的连铸机二次冷却方法及装置，可以控制和调节单个喷嘴的出流流量，实现单个分区内部二冷喷淋水量接近于线性变化，保证相邻分区之间二冷水量的平滑过渡，提高整个二冷区域冷却均匀性，降低铸坯应力集中和裂纹产生的几率，并且几乎没有成本增加，可操作性强，具有非常广泛的市场和应用前景。

附图说明

图1为常规二次冷却方法冷却流量示意图；

图2为本发明实施例中连铸机二次冷却方法的冷却流量示意图；

图3为本发明实施例中连铸机二次冷却装置的喷淋集管装配示意图；