CN105478704B - 防止微合金钢铸坯连铸角裂缺陷的系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明防止微合金钢铸坯连铸角裂缺陷的系统及其使用方法，在对现有二冷喷淋冷却装置的结构进行改进的基础上，建立了二冷水喷淋架升降装置、二冷水流量调节装置和过程控制系统，实现了二冷水冷却面积的动态控制和二冷水流量随冷却区面积的改变而自动调整，避免了铸坯内弧角部因被二冷水直接喷射而导致出现横向裂纹和因冷却强度的改变而导致铸坯内弧表面温度的变化，确保了铸坯内弧表面的冷却强度不发生改变，解决了长期困扰连铸生产过程中所出现的微合金钢铸坯角部横向裂纹缺陷难题，对提高微合金钢铸坯质量起到至关重要的作用，具有显著的经济效益，在行业内有极大的推广使用价值。

Description

防止微合金钢铸坯连铸角裂缺陷的系统及其使用方法

技术领域

本发明提供一种在微合金钢铸坯连铸生产过程中防止产生角部横向裂纹缺陷的系统及该系统的使用方法，属于连铸设备技术领域。

背景技术

微合金钢是指在普通软钢和普通高强度低合金钢基体化学成分中添加了微量合金元素的钢，通常，合金元素的添加量不多于0.20%，添加微量合金元素后，可以使钢的力学性能指标得到明显改善，但同时微合金钢铸坯表面各类缺陷的发生几率也远远高于其它钢种的铸坯，这其中就包括角部横向裂纹；角部横向裂纹缺陷在经过轧制工序后会在轧板边部演变成类似烂边的边部缺陷，从而严重影响板材产品的最终质量。微合金钢铸坯角部横向裂纹的产生与生产过程中铸坯表面温度和钢中微合金元素的碳化物、碳氮化物在该温度区间下的析出密切相关，通常，在凝固温度~600℃之间，钢存在三个脆性温度区，即：凝固温度附近的第Ⅰ脆性温度区、1200℃附近的第Ⅱ脆性温度区和950℃~700℃区间的第Ⅲ脆性温度区，在这些温度区间内，钢所表现出的韧性较差，在外界较大拉力的作用下，钢的基体就很容易发生断裂产生裂纹；研究表明，钢的第Ⅲ脆性温度区与铸坯表面横向裂纹关系尤为密切；这是因为：当铸坯进入连铸机的矫直区域后，受扇形段矫直辊对铸坯所施加的矫直力影响，铸坯的内弧位置会承受较大的拉应力作用，导致其内弧位置的表面金属发生较大的塑性变形，当表面金属所承受的应力超过其所能承受的塑性应力极限时，就会沿金属晶界发生断裂；此外，微合金钢中的Nb、V、Ti、Al等微合金元素与钢中C、N元素生成的氮化物、碳氮化物会在第Ⅲ脆性温度区内以纳米级尺寸的微细粒子形式析出，而这些粒子会附着于晶界处，并对晶界造成破坏，从而对钢延塑性能的影响将更加显著；基于上述原因，连铸现场对微合金钢铸坯表面的温度范围有着严格的要求，要求铸坯在连铸矫直区内的表面温度要大于900℃，但同时也考虑到当铸坯表面温度高于950℃时，会对铸坯造成奥氏体晶粒粗大的缺陷，从而导致最终板材产品的力学性能不符合要求的问题，最终将铸坯在连铸矫直区内的表面温度控制在900℃~950℃范围内。

生产现场控制铸坯在二次冷却区降温的主要途径是通过固定在扇形段上、下框架上喷淋架的喷枪同时对铸坯的上下两个宽面，即内弧面和外弧面喷洒冷却水，从而实现铸坯的降温；在降温过程中，铸坯表面的不同位置的降温速度是不同的，这主要体现在铸坯的角部位置和通常的宽面位置；通常认为，受铸坯断面尺寸的影响，铸坯通常宽面的散热方式为一维散热，热量沿铸坯内弧表面的法线方向向外界扩散，因此该区域的降温速度较低，而铸坯角部位置的散热方式为二维散热，热量沿与铸坯角部相邻的宽面和窄面同时向外界扩散，因此该区域的降温速度要远大于铸坯通常内弧表面的降温速度，从而导致在连铸矫直区内的铸坯角部温度更容易低于900℃，造成大量铸坯角部横向裂纹的产生；此外，在喷洒冷却水的过程中，受重力作用的影响，铸坯外弧面所承受的冷却水喷洒强度要弱于内弧面所承受的冷却水喷洒强度，这就导致铸坯角部横向裂纹缺陷主要集中在内弧位置，因此解决微合金钢铸坯角部横向裂纹缺陷的重点是有效避免其内弧的角部横向裂纹缺陷的发生。

现有技术中解决微合金钢铸坯角部横向裂纹缺陷的方法主要有以下几种：

（1）、通过在冶炼环节有效控制钢中N含量的方法，从而控制钢中微合金元素的氮化物、碳氮化物的析出量，解决铸坯的角部横向裂纹的缺陷问题；这种方法尽管能够降低发生铸坯角部横向裂纹缺陷的几率，但同时会伴随着发生以下问题：

①、会增加冶炼工艺的复杂程度，进而增加炼钢工序成本；

②、微合金钢产品主要是依靠钢中微合金元素的氮化物、碳氮化物析出粒子的“钉扎”效应，来控制钢中的晶粒尺寸，实现产品力学性能的提升，因此钢中过低的N含量会影响到最终产品的力学性能。

（2）、通过对常温下的铸坯进行“切角”处理，即将铸坯内弧角部沿拉坯方向整体切除，从而解决铸坯角部横向裂纹的缺陷问题；这种方法能够有效避免将铸坯角部横向裂纹缺陷带入到轧钢工序环节，从而确保最终产品不会出现“烂边”缺陷，赢得用户的满意，但缺点是生产劳动强度大，同时会造成大量的金属浪费，影响生产成本。

（3）、通过人工堵塞连铸矫直区附近扇形段位于铸坯内弧角部上方的喷枪喷头的方法，避免冷却水直接喷射到铸坯内弧角部，从而降低铸坯内弧角部的冷却强度，确保该位置温度在900℃~950℃范围内；这种方法虽然能够降低铸坯角部横向裂纹的发生几率，提升铸坯表面质量的合格率，但该方法的缺点也是十分明显的：

① 、在相同的连铸工艺条件的前提下，由于钢种化学成份的不同，导致铸坯角部的温度变化存在较大的差异，生产现场需要针对不同的钢种提前对扇形段不同位置的喷头做堵塞处理；因此，这种方法对钢种的适应性较差；

② 、实施该方法同样存在着生产劳动强度大的问题，不利于大范围的推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防止微合金钢铸坯连铸角裂缺陷的系统及其使用方法，通过增加二冷水喷淋架升降装置、二冷水流量调节装置和过程控制系统，实现在不改变喷枪喷射角度和铸坯表面中心区域单位面积上的冷却水量基础上，避免铸坯角部附近区域被冷却水喷淋到，确保矫直区域内的铸坯内弧角部温度稳定控制在900℃~950℃范围内，有效避免铸坯内弧角部横向裂纹缺陷的发生。

解决上述技术问题的技术方案是：

防止微合金钢铸坯连铸角裂缺陷的系统，包括二冷水喷淋架升降装置、二冷水流量调节装置和过程控制系统，所述二冷水喷淋架升降装置由气压缸1、活塞2和活塞杆3构成，活塞杆3上端与活塞2连接，活塞2装配于气压缸1中将气压缸分为上腔和下腔，上腔侧壁分别与上腔进气管4和上腔出气管5连接，上腔进气管4上安装上腔电磁调节阀6，上腔出气管5上安装上腔电磁开关阀7；下腔侧壁分别与下腔进气管8和下腔出气管9连接，下腔进气管8上安装下腔电磁调节阀10，下腔出气管9上安装下腔电磁开关阀11；上腔安装有上腔压力传感器12和位移传感器13，下腔安装有下腔压力传感器14；所述二冷水流量调节装置由安装在扇形段二冷水主管路上的二冷水流量电磁调节阀15和二冷水流量传感器16构成；所述过程控制系统由计算机17以及分别与计算机17连接进行数据通讯的上腔电磁调节阀PLC18、下腔电磁调节阀PLC19、上腔电磁开关阀PLC20、下腔电磁开关阀PLC21、气压缸信息反馈PLC22、二冷水流量电磁调节阀PLC23、二冷水流量反馈PLC24组成；上腔电磁调节阀PLC18与上腔电磁调节阀6相连接，下腔电磁调节阀PLC19与下腔电磁调节阀10相连接；上腔电磁开关阀PLC20与上腔电磁开关阀7连接，下腔电磁开关阀PLC21与下腔电磁开关阀11相连接；气压缸信息反馈PLC22同时与上腔压力传感器12、下腔压力传感器14和位移传感器13相连接，二冷水流量电磁调节阀PLC23与二冷水流量电磁调节阀15相连接，二冷水流量反馈PLC24与二冷水流量传感器16相连接；所述二冷水喷淋架升降装置为4套，其活塞杆3的下端分别与安装于扇形段下框架沿拉坯方向的进、出口位置两侧的4个下框架支架25的上表面固定连接；二冷水喷淋架26分别与4套二冷水喷淋架升降装置的气压缸1侧壁固定连接。

上述的防止微合金钢铸坯连铸角裂缺陷的系统，所述二冷水喷淋架升降装置的气压缸1上腔和下腔上还安装有上腔溢流阀27和下腔溢流阀28；上腔出气管5和下腔出气管9远离与气压缸1连接的一端安装有过滤网29。

上述的防止微合金钢铸坯连铸角裂缺陷的系统的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：手动关闭上腔电磁调节阀、下腔电磁调节阀、上腔电磁开关阀、下腔电磁开关阀和二冷水流量电磁调节阀；

步骤2：将计算机的工作模式调整为“开浇前控制”模式，然后，计算机根据现场操作员的指令，分别对二冷水喷淋架升降装置、二冷水流量调节装置进行控制，具体操作步骤为：

（1）、控制计算机对上腔电磁调节阀PLC发出指令信号，打开上腔电磁调节阀，此时高压空气在外界压力的作用下进入气压缸上腔；同时，向下腔电磁开关阀PLC发出指令信号，打开下腔电磁开关阀，气压缸在高压空气的压力下向上移动，带动二冷水喷淋架一起被抬升到最高点；位移传感器反馈回来最高点位置信息后，控制计算机将上腔电磁调节阀和下腔电磁开关阀关闭，实现二冷水喷淋架随气压缸在最高位静置不动；

（2）、控制计算机对二冷水流量电磁调节阀PLC发出指令信号，由该PLC控制二冷水流量电磁调节阀打开，此时高压二冷水从安装在喷淋架上的各喷枪中喷出，二冷水流量传感器会通过二冷水流量反馈PLC实时向计算机反馈二冷水总管流量数据，根据该数据，通过计算机实时向二冷水流量电磁调节阀PLC发送指令信号，调整二冷水流量电磁调节阀的开度，使二冷水流量满足生产工艺设定要求；

（3）、当二冷水流量传感器的反馈结果与生产工艺要求的冷却水流量相吻合后，控制计算机向二冷水流量电磁调节阀PLC发出指令信号，将二冷水流量电磁调节阀关闭，然后根据步骤（2）中的喷淋效果，手动微调二冷水喷淋架上每一个喷枪的倾斜角度，确保喷淋架上每一排喷枪所喷出的冷却水能够完全、均匀的喷洒到铸坯的整个内弧上，实现铸坯内弧表面的均匀冷却；

步骤3：向计算机中输入二冷水喷枪的喷射角度和铸坯宽度参数，将当前时刻二冷水喷淋架位置定义为零点位置；

步骤4：正式浇钢后，将计算机的工作模式调整为“开浇后控制”模式，手动向计算机中输入铸坯内弧边部沿内弧中心线垂直方向上不被冷却水喷射的区域宽度，计算机会根据其内置程序，首先计算出与之相对应的气压缸向下移动的距离，即：

式中：为针对该钢种，工作人员设定的铸坯内弧边部沿内弧中心线垂直方向上不被冷却水喷射的区域宽度，单位：m；

为气压缸需要向下移动的距离，单位：m；

为二冷水喷枪的喷射角度；

计算完成后，计算机会向下腔电磁调节阀PLC发出指令，控制下腔电磁调节阀打开，此时高压空气在外界压力的作用下进入气压缸下腔，与此同时，计算机向上腔电磁开关阀PLC发出指令信号，将上腔电磁开关阀打开，此时，气压缸将向下移动，然后计算机以10ms~20ms为周期监控位移传感器所反馈回来的数值，当该数值等于时，则计算机会同时向下腔电磁调节阀PLC和上腔电磁开关阀PLC发出指令，将下腔电磁调节阀和上腔电磁开关阀关闭，确保气压缸在该位置静止不动；

步骤5：当完成步骤4的操作后，计算机通过其内置程序，在保证铸坯内弧表面单位面积上的冷却水量不变的前提下，计算出气压缸位置变化后二冷水流量的调整量，即：

式中：为开浇前所设定的二冷水流量，单位：m³/h；

为喷淋架位置调整后的二冷水流量，单位：m³/h；

为铸坯的宽度，单位：m；

然后，计算机向二冷水流量电磁调节阀PLC发出指令，将二冷水流量电磁调节阀的开度调小，同时以10ms~20ms为周期实时监测二冷水流量传感器所反馈回来的数值，当该数值等于时，计算机则向二冷水流量电磁调节阀PLC发出指令，将二冷水流量电磁调节阀的开度固定，确保二冷水流量不再发生改变；

步骤6：当完成浇钢生产后，由工作人员再次执行步骤1操作，并根据生产计划，准备进行步骤2操作。

上述的防止微合金钢铸坯连铸角裂缺陷的系统的使用方法，所述步骤4中沿铸坯内弧边部到内弧中心线的垂直距离是针对不同微合金钢种的温度场数值模拟试验得出；所述步骤4中二冷水喷枪的喷射角度范围是110°~120°。

本发明的有益效果是：

本发明在对现有二冷喷淋冷却装置的结构进行改进的基础上，建立了二冷水喷淋架升降装置、二冷水流量调节装置和过程控制系统，实现了二冷水冷却面积的动态控制和二冷水流量随冷却区面积的改变而自动调整，避免了铸坯内弧角部因被二冷水直接喷射而导致出现横向裂纹和因冷却强度的改变而导致铸坯内弧表面温度的变化，确保了铸坯内弧表面的冷却强度不发生改变，解决了长期困扰连铸生产过程中所出现的微合金钢铸坯角部横向裂纹缺陷难题，对提高微合金钢铸坯质量起到至关重要的作用，具有显著的经济效益，在行业内有极大的推广使用价值。

附图说明

图1为二冷水喷淋架升降装置结构图；

图2为二冷水喷淋架升降装置和二冷水流量调节装置连接结构图；

图3为过程控制系统示意图；

图中标记为：气压缸1、活塞2、活塞杆3、上腔进气管4、上腔出气管5、上腔电磁调节阀6、上腔电磁开关阀7、下腔进气管8、下腔出气管9、下腔电磁调节阀10、下腔电磁开关阀11、上腔压力传感器12、位移传感器13、下腔压力传感器14、二冷水流量电磁调节阀15、二冷水流量传感器16、计算机17、上腔电磁调节阀PLC18、下腔电磁调节阀PLC19、上腔电磁开关阀PLC20、下腔电磁开关阀PLC21、气压缸信息反馈PLC22、二冷水流量电磁调节阀PLC23、二冷水流量反馈PLC24、下框架支架25、二冷水喷淋架26、上腔溢流阀27、下腔溢流阀28、过滤网29、喷枪30、铸坯31。

具体实施方式

本发明防止微合金钢铸坯连铸角裂缺陷的系统包括二冷水喷淋架升降装置、二冷水流量调节装置和过程控制系统，如图1所示，二冷水喷淋架升降装置由气压缸1、活塞2和活塞杆3构成，活塞杆3上端与活塞2连接，活塞2装配于气压缸1中将气压缸分为上腔和下腔，上腔侧壁分别与上腔进气管4和上腔出气管5连接，上腔进气管4上安装上腔电磁调节阀6，上腔出气管5上安装上腔电磁开关阀7；下腔侧壁分别与下腔进气管8和下腔出气管9连接，下腔进气管8上安装下腔电磁调节阀10，下腔出气管9上安装下腔电磁开关阀11；上腔安装有上腔压力传感器12和位移传感器13，位移传感器13用于检测气压缸1与活塞2之间的相对位置；下腔安装有下腔压力传感器14；气压缸1上腔和下腔上还安装有上腔溢流阀27和下腔溢流阀28，用于保护气压缸1处于安全工作压力范围内；上腔出气管5和下腔出气管9远离与气压缸1连接的一端分别安装有过滤网29，防止空气中的杂质进入气压缸1中。

图2显示，二冷水喷淋架升降装置为4套，扇形段沿拉坯方向的进、出口位置两侧的4个下框架上固定有4个下框架支架25，4套二冷水喷淋架升降装置的活塞杆3的下端分别与4个下框架支架25的上表面固定；二冷水喷淋架26被固定连接在4套二冷水喷淋架升降装置的气压缸1的侧壁，二冷水喷淋架26上安装由若干喷枪30，喷枪30的总进水管上安装有二冷水流量电磁调节阀15和二冷水流量传感器16，喷枪30中的水被喷射到铸坯31的内弧表面。

图3显示，过程控制系统由计算机17以及分别与计算机17连接进行数据通讯的上腔电磁调节阀PLC18、下腔电磁调节阀PLC19、上腔电磁开关阀PLC20、下腔电磁开关阀PLC21、气压缸信息反馈PLC22、二冷水流量电磁调节阀PLC23、二冷水流量反馈PLC24组成；上腔电磁调节阀PLC18与上腔电磁调节阀6相连接，下腔电磁调节阀PLC19与下腔电磁调节阀10相连接；上腔电磁开关阀PLC20与上腔电磁开关阀7连接，下腔电磁开关阀PLC21与下腔电磁开关阀11相连接；气压缸信息反馈PLC22同时与上腔压力传感器12、下腔压力传感器14和位移传感器13相连接，二冷水流量电磁调节阀PLC23与二冷水流量电磁调节阀15相连接，二冷水流量反馈PLC24与二冷水流量传感器16相连接。

本发明防止微合金钢铸坯连铸角裂缺陷的系统的使用方法，包含以下步骤：

步骤1：手动关闭上腔电磁调节阀6、下腔电磁调节阀10、上腔电磁开关阀7、下腔电磁开关阀11和二冷水流量电磁调节阀15；

步骤2：将计算机17的工作模式调整为“开浇前控制”模式，然后，计算机17根据现场操作员的指令，分别对二冷水喷淋架升降装置、二冷水流量调节装置进行控制，具体操作步骤为：

（1）、控制计算机17对上腔电磁调节阀PLC18发出指令信号，打开上腔电磁调节阀6，此时高压空气在外界压力的作用下进入气压缸1的上腔；同时，向下腔电磁开关阀PLC21发出指令信号，打开下腔电磁开关阀11，气压缸1在高压空气的压力下向上移动，带动二冷水喷淋架一起被抬升到最高点；位移传感器13反馈回来最高点位置信息后，控制计算机17将上腔电磁调节阀6和下腔电磁开关阀11关闭，实现二冷水喷淋架随气压缸1在最高位静置不动；

（2）、控制计算机17对二冷水流量电磁调节阀PLC23发出指令信号，由该PLC控制二冷水流量电磁调节阀15打开，此时高压二冷水从安装在喷淋架上的各喷枪30中喷出，二冷水流量传感器16会通过二冷水流量反馈PLC24实时向计算机17反馈二冷水总管流量数据，根据该数据，通过计算机17实时向二冷水流量电磁调节阀PLC23发送指令信号，调整二冷水流量电磁调节阀15的开度，使二冷水流量满足生产工艺设定要求；

（3）、当二冷水流量传感器16的反馈结果与生产工艺要求的冷却水流量相吻合后，控制计算机17向二冷水流量电磁调节阀PLC23发出指令信号，将二冷水流量电磁调节阀15关闭，然后根据步骤（2）中的喷淋效果，手动微调二冷水喷淋架上每一个喷枪30的倾斜角度，确保喷淋架上每一排喷枪30所喷出的冷却水能够完全、均匀的喷洒到铸坯31的整个内弧上，实现铸坯31内弧表面的均匀冷却；

步骤3：向计算机17中输入二冷水喷枪30的喷射角度和铸坯31的宽度参数，将当前时刻二冷水喷淋架位置定义为零点位置；

步骤4：正式浇钢后，将计算机17的工作模式调整为“开浇后控制”模式，手动向计算机17中输入铸坯31内弧边部沿内弧中心线垂直方向上不被冷却水喷射的区域宽度（是针对不同微合金钢种的温度场数值模拟试验得出），内弧边部到内弧中心线的宽度区域为需要不被冷却水喷射的区域，计算机17会根据其内置程序，首先计算出与之相对应的气压缸1向下移动的距离，即：

式中：为针对该钢种，工作人员设定的铸坯内弧边部沿内弧中心线垂直方向上不被冷却水喷射的区域宽度，单位：m；

为气压缸1需要向下移动的距离，单位：m；

为二冷水喷枪30的喷射角度，范围为110°~120°；

计算完成后，计算机17会向下腔电磁调节阀PLC19发出指令，控制下腔电磁调节阀10打开，此时高压空气在外界压力的作用下进入气压缸1的下腔，与此同时，计算机17向上腔电磁开关阀PLC20发出指令信号，将上腔电磁开关阀7打开，此时，气压缸1将向下移动，然后计算机17以10ms~20ms为周期监控位移传感器13所反馈回来的数值，当该数值等于时，则计算机17会同时向下腔电磁调节阀PLC19和上腔电磁开关阀PLC20发出指令，将下腔电磁调节阀10和上腔电磁开关阀7关闭，确保气压缸1在该位置静止不动；

步骤5：当完成步骤4的操作后，计算机17通过其内置程序，在保证铸坯31内弧表面单位面积上的冷却水量不变的前提下，计算出气压缸1位置变化后二冷水流量的调整量，即：

式中：为开浇前所设定的二冷水流量，单位：m³/h；

为喷淋架位置调整后的二冷水流量，单位：m³/h；

为铸坯的宽度，单位：m；

然后，计算机17向二冷水流量电磁调节阀PLC23发出指令，将二冷水流量电磁调节阀15的开度调小，同时以10ms~20ms为周期实时监测二冷水流量传感器16所反馈回来的数值，当该数值等于时，计算机17则向二冷水流量电磁调节阀PLC23发出指令，将二冷水流量电磁调节阀15的开度固定，确保二冷水流量不再发生改变；

步骤6：当完成浇钢生产后，由工作人员再次执行步骤1操作，并根据生产计划，准备进行步骤2操作。

Claims (4)

1.防止微合金钢铸坯连铸角裂缺陷的系统，其特征在于：它包括二冷水喷淋架升降装置、二冷水流量调节装置和过程控制系统，所述二冷水喷淋架升降装置由气压缸（1）、活塞（2）和活塞杆（3）构成，活塞杆（3）上端与活塞（2）连接，活塞（2）装配于气压缸（1）中将气压缸分为上腔和下腔，上腔侧壁分别与上腔进气管（4）和上腔出气管（5）连接，上腔进气管（4）上安装上腔电磁调节阀（6），上腔出气管（5）上安装上腔电磁开关阀（7）；下腔侧壁分别与下腔进气管（8）和下腔出气管（9）连接，下腔进气管（8）上安装下腔电磁调节阀（10），下腔出气管（9）上安装下腔电磁开关阀（11）；上腔安装有上腔压力传感器（12）和位移传感器（13），下腔安装有下腔压力传感器（14）；所述二冷水流量调节装置由安装在扇形段二冷水主管路上的二冷水流量电磁调节阀（15）和二冷水流量传感器（16）构成；所述过程控制系统由计算机（17）以及分别与计算机（17）连接进行数据通讯的上腔电磁调节阀PLC（18）、下腔电磁调节阀PLC（19）、上腔电磁开关阀PLC（20）、下腔电磁开关阀PLC（21）、气压缸信息反馈PLC（22）、二冷水流量电磁调节阀PLC（23）、二冷水流量反馈PLC（24）组成；上腔电磁调节阀PLC（18）与上腔电磁调节阀（6）相连接，下腔电磁调节阀PLC（19）与下腔电磁调节阀（10）相连接；上腔电磁开关阀PLC（20）与上腔电磁开关阀（7）连接，下腔电磁开关阀PLC（21）与下腔电磁开关阀（11）相连接；气压缸信息反馈PLC（22）同时与上腔压力传感器（12）、下腔压力传感器（14）和位移传感器（13）相连接，二冷水流量电磁调节阀PLC（23）与二冷水流量电磁调节阀（15）相连接，二冷水流量反馈PLC（24）与二冷水流量传感器（16）相连接；所述二冷水喷淋架升降装置为4套，其活塞杆（3）的下端分别与安装于扇形段下框架沿拉坯方向的进、出口位置两侧的4个下框架支架（25）的上表面固定连接；二冷水喷淋架（26）分别与4套二冷水喷淋架升降装置的气压缸（1）侧壁固定连接。

2.如权利要求1所述的防止微合金钢铸坯连铸角裂缺陷的系统，其特征在于：所述二冷水喷淋架升降装置的气压缸（1）上腔和下腔上还安装有上腔溢流阀（27）和下腔溢流阀（28）；上腔出气管（5）和下腔出气管（9）远离与气压缸（1）连接的一端安装有过滤网（29）。

3.如上述任一项权利要求所述的防止微合金钢铸坯连铸角裂缺陷的系统的使用方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤1：手动关闭上腔电磁调节阀（6）、下腔电磁调节阀（10）、上腔电磁开关阀（7）、下腔电磁开关阀（11）和二冷水流量电磁调节阀（15）；

步骤2：将计算机（17）的工作模式调整为“开浇前控制”模式，然后，计算机（17）根据现场操作员的指令，分别对二冷水喷淋架升降装置、二冷水流量调节装置进行控制，具体操作步骤为：

（1）、控制计算机（17）对上腔电磁调节阀PLC（18）发出指令信号，打开上腔电磁调节阀（6），此时高压空气在外界压力的作用下进入气压缸（1）的上腔；同时，向下腔电磁开关阀PLC（21）发出指令信号，打开下腔电磁开关阀（11），气压缸（1）在高压空气的压力下向上移动，带动二冷水喷淋架一起被抬升到最高点；位移传感器（13）反馈回来最高点位置信息后，控制计算机（17）将上腔电磁调节阀（6）和下腔电磁开关阀（11）关闭，实现二冷水喷淋架随气压缸（1）在最高位静置不动；

（2）、控制计算机（17）对二冷水流量电磁调节阀PLC（23）发出指令信号，由该PLC控制二冷水流量电磁调节阀（15）打开，此时高压二冷水从安装在喷淋架上的各喷枪（30）中喷出，二冷水流量传感器（16）会通过二冷水流量反馈PLC（24）实时向计算机（17）反馈二冷水总管流量数据，根据该数据，通过计算机（17）实时向二冷水流量电磁调节阀PLC（23）发送指令信号，调整二冷水流量电磁调节阀（23）的开度，使二冷水流量满足生产工艺设定要求；

（3）、当二冷水流量传感器（16）的反馈结果与生产工艺要求的冷却水流量相吻合后，控制计算机（17）向二冷水流量电磁调节阀PLC（23）发出指令信号，将二冷水流量电磁调节阀（15）关闭，然后根据步骤（2）中的喷淋效果，手动微调二冷水喷淋架上每一个喷枪（30）的倾斜角度，确保喷淋架上每一排喷枪（30）所喷出的冷却水能够完全、均匀的喷洒到铸坯（31）的整个内弧上，实现铸坯内弧表面的均匀冷却；

步骤3：向计算机（17）中输入二冷水喷枪（30）的喷射角度和铸坯（31）的宽度参数，将当前时刻二冷水喷淋架位置定义为零点位置；

步骤4：正式浇钢后，将计算机（17）的工作模式调整为“开浇后控制”模式，手动向计算机（17）中输入铸坯内弧边部沿内弧中心线垂直方向上不被冷却水喷射的区域宽度L，计算机（17）会根据其内置程序，首先计算出与之相对应的气压缸（1）向下移动的距离，即：

式中：铸坯内弧边部沿内弧中心线垂直方向上不被冷却水喷射的区域宽度，单位：m；

为气压缸（1）需要向下移动的距离，单位：m；

计算完成后，计算机（17）会向下腔电磁调节阀PLC（19）发出指令，控制下腔电磁调节阀（10）打开，此时高压空气在外界压力的作用下进入气压缸（1）的下腔，与此同时，计算机（17）向上腔电磁开关阀PLC（20）发出指令信号，将上腔电磁开关阀（7）打开，此时，气压缸（1）将向下移动，然后计算机（17）以10ms~20ms为周期监控位移传感器（13）所反馈回来的数值，当该数值等于时，则计算机（17）会同时向下腔电磁调节阀PLC（19）和上腔电磁开关阀PLC（20）发出指令，将下腔电磁调节阀（10）和上腔电磁开关阀（7）关闭，确保气压缸（1）在该位置静止不动；

步骤5：当完成步骤4的操作后，计算机（17）通过其内置程序，在保证铸坯（31）内弧表面单位面积上的冷却水量不变的前提下，计算出气压缸（1）位置变化后二冷水流量的调整量，即：

式中：为开浇前所设定的二冷水流量，单位：m³/h；

然后，计算机（17）向二冷水流量电磁调节阀PLC（23）发出指令，将二冷水流量电磁调节阀（15）的开度调小，同时以10ms~20ms为周期实时监测二冷水流量传感器（16）所反馈回来的数值，当该数值等于时，计算机（17）则向二冷水流量电磁调节阀PLC（23）发出指令，将二冷水流量电磁调节阀（15）的开度固定，确保二冷水流量不再发生改变；

步骤6：当完成浇钢生产后，由工作人员再次执行步骤1操作，并根据生产计划，准备进行步骤2操作。

4.如权利要求1所述的防止微合金钢铸坯连铸角裂缺陷的系统的使用方法，其特征在于：所述步骤4中铸坯内弧边部沿内弧中心线垂直方向上不被冷却水喷射的区域宽度L是针对不同微合金钢种的温度场数值模拟试验得出；所述步骤4中二冷水喷枪（30）的喷射角度范围是110°~120°。