[发明专利]一种连铸机结晶器水的控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种连铸机结晶器水的控制系统及方法，属于冶金技术领域。该系统包括具有水量扰动功能的结晶器水进水系统、结晶器系统和结晶器水出水系统；本发明的目的在于提供一种连铸机结晶器水的控制系统及方法，通过改变结晶器水在结晶器水缝内的流动形式，即从层流方式变为紊流方式，从而减少或消除结晶器冷却水在结晶器铜板面上的附面层，进而降低铜板和结晶器铜板间的热阻，以提升传热效果，提高坯壳在结晶器内的厚度和强度。方法简单，成本低廉，便于维护。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种连铸机结晶器水的控制系统及方法。

背景技术

随着我国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶，对企业的生产效率提升提出了更高的要求，在钢铁工业领域，从原料到成品一般经历四个大的工序，分别是高炉炼铁，转炉炼钢，连铸成坯，轧钢成材，目前，“连铸成坯”是实现高效率的限制性工序，因此，提高连铸效率成为了提高钢铁工业生产效率的关键。

连铸是以将液态钢水为主要原料，通过结晶器、导向辊、二次冷却等工艺环节，如图1所示，将液态钢水转换为具有特定形状的固态铸坯的过程，在钢铁工业生产的工序中，连铸工序是连接炼钢和轧钢的中间环节，起到承上启下的作用。

之所以提高连铸工序拉速难以实现的最大原因是，在高拉速下，结晶器区域漏钢事故发生的概率大大提高，造成巨大的经济损失。而漏钢率提高的原因有2个方面：1)内因---高拉速下结晶器内铸坯停留时短，坯壳较薄，温度较高，导致抗拉强度较低；2)外因-高拉速下，坯壳与结晶器间的摩擦力增大。

为了解决上述问题，达涅利里卡多·托尼等提出一种高效连铸结晶器(专利名称：一种高效连铸结晶器专利号：201420063767.4)所述结晶器铜管内表面冲压有多条条形凹槽。以实现高拉速浇注和高的铸坯无缺陷率。同时,极大的提高了铜管的使用寿命。中冶连铸李富帅等提出新型结晶器铜管(专利名称：一种梅花型结晶器铜管，专利号：201520168790.4)，该结晶器铜管上部曲面横截面呈凸形,中部曲面截面为矩形,下部曲面截面为四角凸起的矩形,使其坯壳表面温度沿截面周长方向更加均匀,实现了更高拉坯速度的目的。

上述方案，为了提高拉速，优化结晶器结构，导致结晶器的结构变得复杂，所需加工和维护成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种连铸机结晶器水的控制系统及方法，通过改变结晶器水在结晶器水缝内的流动形式，即从层流方式变为紊流方式，从而减少或消除结晶器冷却水在结晶器铜板面上的附面层，进而降低铜板和结晶器铜板间的热阻，以提升传热效果，提高坯壳在结晶器内的厚度和强度。方法简单，成本低廉，便于维护。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种连铸机结晶器水的控制系统，该系统包括依次连接的用于水量扰动的结晶器水进水系统、结晶器系统和结晶器水出水系统。

可选的，所述结晶器水进水系统包括结晶器正常状态进水子系统和结晶器应急状态进水子系统。

可选的，所述结晶器正常状态进水子系统包括用于远程调节的气动调节阀、止回阀和进水管路。

可选的，所述结晶器应急状态进水子系统包括止回阀和进水管路。

可选的，结晶器水进水系统与结晶器系统之间，设置有本地压力表和温度传感器I。

可选的，所述结晶器系统中，沿着远离结晶器内腔方向，依次设置有结晶器铜板、结晶器水缝、结晶器冷却水和结晶器背板。

可选的，所述结晶器水缝由结晶器背板和结晶器铜板间隙构成，用于结晶器冷却水同结晶器水缝流过，不断的带走热量。

可选的，所述结晶器水出水系统包括温度传感器II、流量传感器和出水管路。