CN1033165A - 小方坯连铸防漏结晶器及控制系统 - Google Patents

Abstract

一种小方坯连续铸钢的防漏钢设备及控制系 统。目前国内外的小方坯连铸机普遍存在着漏钢率 高，无法控制和预测等缺点。本发明的目的在于克服 上述已有技术不足而提供一种用于小方坯连铸的防 漏结晶器和控制预报系统。它包括盛钢桶、中间罐、 结晶器、铜板、足辊、热电偶、喷嘴、光导测温头、变送 器、计录仪、微机、打印机，显示器、报警器等，其中二 次结晶器下部设有1～3组足辊，铜板角部设有雾化 喷嘴，它与原有技术相比具有以下优点：减少漏钢率， 提高了拉速，采用了报警预测系统，以目前国内一百 五十流小方坯连铸机进行计算，每年可多生产铸坯约 一百多万吨。

Description

本发明涉及一种小方坯（或小矩形坯，以下简称小方坯）连续铸锭机的防漏钢设备及控制系统。

目前国内的小方坯连铸机或小矩形坯连铸机，总计有一百五十多流。但目前这些设备普遍存在生产能力较低的问题，其中重要的原因之一就是漏钢事故较多，而且无法控制和预测。根据上海连铸七五科技规划的统计数字（1985年全国重点企业），目前国内小方坯连铸的漏钢率平均可达7.5%。这样不仅影响了铸机的作业率，而且严重地影响了产量和质量。结晶器又是决定漏钢的主要设备之一。

目前国内外连铸设备的结晶器主要有以下几种：

1.国内多数结晶器的结构如图1所示，它有结晶器和足辊组成。结晶器由四块铜板（内弧板，外弧板，侧板）构成，足辊有六组辊子（每组四个）组成。它的主要缺点有：安装时对弧较困难。结晶器下面是足辊，而在两个足辊之间铸坯易产生凸变，这种凸变现象，不仅增加了拉坯的阻力，而且极易漏钢。此外，这种设备还存在着冷却不均匀，开口度调整困难等问题。

2.国外目前采用较多的结晶器有几种，仅以瑞士康卡斯特（CONCAST）公司的结晶器为例（见图2）。它由结晶器和支承板组成。支承板由四块铜板（内弧，外弧，侧板）组成，每块铜板由弹簧调整松紧。这种结晶器克服了上述国内已有技术的不足，但由于弹簧的作用力不易调节均匀，则铸坯在支承板出口处，很容易产生菱变现象（或称脱方），造成漏钢。

目前国内，国外小方坯连铸设备，尚没有完整的检测和预报系统。即对钢水温度，拉坯速度，铸坯表面温度同时检测和预报。而且目前国内小方坯连铸的拉坯速度较低。（以铸坯截面为160×220平方毫米为例，平均拉速为0.8～1米/分）

本发明的目的在于克服上述已有技术不足而提供一种用于小方坯连铸的防漏结晶器和控制预报系统。

本发明的系统框图如图3所示。它由执行部分，控制部分及记录显示部分组成。它的原理是：同时采集多组数据送入计算机（微机），经数据处理后可显示并记录和报警。它由盛钢桶，中间罐，一次结晶器，二次结晶器，热电偶，变送器，记录仪，计算机，打印机，CRT等组成。在盛钢桶和中间罐之间，设置光导测温点，用以测量钢水温度。由光纤探测头采集到的信号送入变送器，再送入计算机（微机）在二次结晶器的四块铜板上，分别埋入热电偶，通过测量铜板温度来间接测量铸坯表面温度。并将拉速信号送入计算机。计算机分别与变送器，报警器，显示器，记录仪，打印机，CRT等连接。以提供钢水温度，指导拉速，报警信号，铜板温度等几项指标。

本发明的防漏结晶器如图4，图5所示。它由盛钢桶，中间罐，一次结晶器，二次结晶器，热电偶，足辊，冷却喷嘴，雾化喷嘴，弹簧等组成。二次结晶器上部为一次结晶器，下面设有足辊，二次结晶器由四块铜板组成（内弧，外弧，侧板）。相邻两块铜板相交处留有间隙，在间隙处纵向安装有若干个雾化喷嘴，用于冷却铸坯角部。铜板的一侧与铸坯相贴，另一侧与弹簧相接。冷却喷嘴的冷却水直接喷洒在铜板上。在二次结晶器的四块铜板上，分别埋入热电偶。每块铜板上埋设1～6支。热电偶沿铸坯运行方向排列。足辊的数量可根据实际情况而定。

本发明还具有以下几个特点：

1.在铸坯的角部采用了雾化喷嘴，以防止角部漏钢，雾化喷嘴的结构如图6、图7所示。它由喷嘴座和喷嘴帽组成，在喷嘴座的顶部，有一个120°的锥体，在垂直轴线方向上开有两个或三个小孔，小孔的中心线与冷却水流入方向垂直，并与喷嘴座锥体底园相切。喷嘴座与喷嘴帽之间有一个环形空腔，这样，通过小孔的水流在空腔内旋转，使喷射出的冷却水雾化。

2.在二次结晶器上埋设热电偶，既可以四块铜板上都埋设热电偶，也可以只在外弧铜板埋设热电偶。

3.在二次结晶器下面的足辊为1～3组，每组母鲎愎酰苑乐怪鞯耐逊健?

4.光导测温头的测温点设定在盛钢桶与中间罐之间，用以测量钢水注流温度。

对于结晶器，还可以有以下几种形式：

1.浸泡式结晶器。（如图8）。它由一次结晶器，二次结晶器，浸泡用封闭铜板组成。封闭铜板在二次结晶器的下部，以增加冷却强度和均匀性。这样实际是一种三级结晶器，增加了整个结晶器的长度。

2.在二次结晶器上，外弧及侧板是铜板，而内弧面只设足辊（见图9，图10）。或只有外弧铜板，而其它三面均设足辊。（见图11）

附图说明：

图1是国内多采用的结晶器结构示意图。

图2是瑞士康卡斯特公司采用的结晶器结构示意图。

图3是本发明的系统图。

图4是本发明的结晶器结构示意图。

图5是图4的俯视图。

图6是雾化喷嘴的结构示意图。

图7是图6的A-A剖视图。

图8是浸泡式结晶器示意图。

图9是只有三块铜板的二次结晶器示意图。

图10是图9的A-A剖面图。

图11是只有一块铜板的二次结晶器示意图。

盛钢桶1，中间罐2，结晶器3，铜板4，足辊5，热电偶6，冷却水管7，支撑架8，弹簧9，雾化喷嘴10，冷却喷嘴11，封闭铜板12，水管13，喷嘴座14，喷嘴帽15。

本发明比较已有技术具有以下优点：

1.由于二次结晶器设置了四块铜板，而冷却水又是直接在铜板上进行冷却，所以铸坯冷却均匀。

2.由于在二次结晶器下面设置了几组足辊，所以消除了铸坯脱方的缺点。

3.减少了漏钢率。铸坯即使在结晶器内某一点漏钢，铸坯也会在下降过程中再次自行焊合。因为一、二次结晶器均由铜板组成。

4.在二次结晶器上埋设热电偶，这样不但可以保证一次结晶器的结构不被破坏，而且可以根据所测得的铜板温度及其他参数（如注流温度，拉坯速度，冷却水流量）来判断铸坯结壳厚度。同时，根据沿铸坯运行方向铜板温度场分布来控制冷却强度。

5.提高了拉坯速度。根据钢水温度的高低，对拉速进行控制，可以随时提供最佳指导拉速。

6.由于采用了报警系统，使得操作者可以随时了解浇铸过程中的各项参数变化，减少了误操作。

7.铸坯角部采用了雾化喷嘴，使得铸坯角部冷却更加均匀，控制了角部漏钢。

采用防漏结晶器及拉速控制系统，漏钢率可以减少70%～80%，作业率可以提高5%以上。以目前国内一百五十流小方坯连铸机计算，仅减少漏钢及提高拉速这两项指标来看，每年就可多生产铸坯一百多万吨左右。相当于我国一个中型钢厂一年的产量。

Claims (5)

1、一种小方坯连续铸钢的防漏结晶器及控制系统，包括有盛钢桶1，中间罐2，结晶器3，铜板4，足辊5，热电偶6，冷却水管7，支撑架8，弹簧9，雾化喷嘴10，还包括有：光导测温头，变送器，记录仪，微机，打印机，显示器，报警器，拉速表等，其特征在于：

a.微机分别与变送器，拉速表，打印机，记录仪，显示器，报警器及CRT相连，光导测温头及热电偶分别与两个变送器相连；

b.它的二次结晶器由四块铜板组成，二次结晶器上部设有一次结晶器，下部设有足辊，四块铜板的角部纵向设有雾化喷嘴10，二次结晶器的铜板4上设有热电偶。

2、根据权利要求1所述的防漏结晶器及控制系统，其特征在于它的光导测温点设在盛钢桶1与中间罐2之间。

3、根据权利要求1或2所述的防漏结晶器及控制系统，其特征在于它的二次结晶器上的热电偶，既可以在四块上都埋设热电偶，也可以只在外弧铜板上埋设热电偶，每块铜板设热电偶数量1～4只。

4、根据权利要求1所述的防漏结晶器及控制系统，其特征在于，在雾化喷嘴的喷嘴座14顶部是呈120°锥体，在垂直轴线方向上开有两个或三个小孔，小孔的中心线与喷嘴座锥体底园相切，在喷嘴座14与喷嘴帽15之间有一个环形空腔。

5、根据权利要求1或4所述的防漏结晶器及控制系统，其特征在于二次结晶器下面的足辊5数量为1～3组，每组四个足辊。

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