CN109022717A - 一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统和工艺 - Google Patents

一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统和工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN109022717A
CN109022717A CN201810951828.3A CN201810951828A CN109022717A CN 109022717 A CN109022717 A CN 109022717A CN 201810951828 A CN201810951828 A CN 201810951828A CN 109022717 A CN109022717 A CN 109022717A
Authority
CN
China
Prior art keywords
continuous casting
casting billet
online
groove body
quenching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810951828.3A
Other languages
English (en)
Inventor
刘剑辉
张海宁
范建通
焉永刚
张乐辰
刘勇
陈良勇
高鹏
华祺年
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shijiazhuang Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Shijiazhuang Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shijiazhuang Iron and Steel Co Ltd filed Critical Shijiazhuang Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN201810951828.3A priority Critical patent/CN109022717A/zh
Publication of CN109022717A publication Critical patent/CN109022717A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • C21D1/63—Quenching devices for bath quenching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/163—Controlling or regulating processes or operations for cutting cast stock
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06—Surface hardening
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0062—Heat-treating apparatus with a cooling or quenching zone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0081—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for slabs; for billets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统和工艺，通过在连铸生产线的连铸坯辊道与热送工序或缓冷保温工序之间设置淬火槽对连铸坯进行在线强制冷却，能够使连铸坯表面跃过微合金元素的碳氮化合物析出临界温度区域，以防止微合金元素碳氮化合物的析出聚集，从而有效降低连铸坯表面裂纹发生几率，达到改善连铸坯表面质量进而提高轧件成品合格率的目标。

Description

一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统和工艺
技术领域
本发明涉及冶金连铸技术，特别是一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统和工艺，通过在连铸生产线的连铸坯辊道与热送工序或缓冷保温工序之间设置淬火槽对连铸坯进行在线强制冷却，能够使连铸坯表面跃过微合金元素的碳氮化合物析出临界温度区域，以防止微合金元素碳氮化合物的析出聚集，从而有效降低连铸坯表面裂纹发生几率，达到改善连铸坯表面质量进而提高轧件成品合格率的目标。
背景技术
钢水凝固成型包括模铸法和连续铸钢法。连续铸钢法已经是一种通过连铸机(包括冷凝结晶器、冷却器、火焰切割机、传输辊道等)连续将钢水变成连铸坯即铸造钢坯的成熟且广泛使用的冶金技术。但是，本发明人在研究微合金钢连铸坯时发现，对硫、铝、氮有要求的Nb、V、Al、Ti等微合金化的高强钢连铸坯往往存在表面微裂纹等问题。这样的连铸坯经轧制后易形成表面裂纹等缺陷，需要对轧制钢材进行矫直、修磨、探伤等工序，甚至需要进行二次修磨探伤，合格率低，无法满足及时交货需要且造成生产效率低、成本增加。对此，本发明人对微合金钢轧材的表面裂纹进行了进一步研究，经多次钢材表面酸洗对比分析，该类型裂纹缺陷主要为连铸坯在加热炉加热及轧制过程中，连铸坯表面因烧损致使其组织应力裂纹或裂纹缺陷进一步暴露氧化和扩展，最终在轧材上形成直线状或点状裂纹缺陷。本发明人认为，火切后的连铸坯在冷却过程中，在奥氏体晶粒边界有氮化铝或钒、铌、硼的碳氮化合物析出，析出温度范围约为600～900℃。如果铸坯在冷却过程中进行强制冷却即采用连铸坯淬火技术(例如在连铸生产线的连铸坯辊道与热送工序或缓冷保温工序之间设置淬火槽进行在线强制冷却)，则连铸坯表面就会很快跨过这一临界区域，能够有效防止氮化物聚集。在线淬火冷却后的最高回火温度控制在650℃以下，可以快速发生相变，形成一定深度的淬硬层，从而避免氮化物和残余元素在表面析出，降低表面裂纹发生几率，达到改善连铸坯表面质量的目标。有鉴于此，本发明人完成了本发明。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统和工艺，通过在连铸生产线的连铸坯辊道与热送工序或缓冷保温工序之间设置淬火槽对连铸坯进行在线强制冷却，能够使连铸坯表面跃过微合金元素的碳氮化合物析出临界温度区域，以防止微合金元素碳氮化合物的析出聚集，从而有效降低连铸坯表面裂纹发生几率，达到改善连铸坯表面质量进而提高轧件成品合格率的目标。
本发明的技术方案如下：
一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统，其特征在于，在连铸生产线的连铸坯辊道与热送工序或缓冷保温工序之间设置淬火槽。
所述淬火槽包括槽体，沿所述槽体的槽口设置有溢流槽，所述溢流槽连接溢流槽出水管，所述槽体的槽腔内设置有喷嘴搅拌装置，所述喷嘴搅拌装置与所述槽体外的连铸冷却水循环系统相连接。
所述连铸冷却水循环系统包括总冷却水管，所述总冷却水管通过三通分别连接第一分流管和第二分流管，所述第一分流管从槽体左壁穿越进入所述槽体的槽腔内并横卧在槽底的前侧，所述第二分流管从槽体左壁穿越进入所述槽体的槽腔内并横卧在槽底的后侧，位于槽底前侧的第一分流管上和位于槽底后侧的第二分流管上均设置有若干个搅拌喷嘴。
所述槽体的槽腔内槽底上从槽体左壁至槽体右壁之间间隔设置有承载在线连铸坯的支架。
所述支架上设置有挡块，所述支架位于槽体后壁的一端和位于槽体前壁的一端均设置有支架座，所述支架通过所述支架座固定在所述槽底上并形成中间悬空结构。
所述槽体的槽腔内设置有冲渣管，所述冲渣管上设置有若干个冲渣喷嘴，所述冲渣管位于槽体左壁的上部，槽体右壁的下部设置有冲渣出水口，所述冲渣管与所述连铸冷却水循环系统相连接。
所述喷嘴搅拌装置采用四面单排喷水布置结构，所述四面单排喷水布置结构包括左壁面单排喷嘴阵列、右壁面单排喷嘴阵列、槽底单排喷嘴阵列和顶盖单排喷嘴阵列，所述顶盖单排喷嘴阵列位于顶盖的喷淋架上，所述顶盖的后侧边通过转动装置连接所述槽体的槽口后侧边。
一种在线连铸坯表面强化淬火处理工艺，其特征在于，包括以下步骤，将火焰切割机切割成的在线连铸坯通过传输辊道送入上述的一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统进行淬火，淬火槽的槽腔内具有作为淬火介质的冷却水，所述冷却水的量按照以下公式确定：
式中V为冷却水的水体体积，单位为m3；β为表面淬火系数；M为待淬火在线连铸件质量，单位为Kg；Cg1为在线连铸件淬火开始温度时的比热，Cg2为在线连铸件淬火结束温度时的比热，比热单位为kj/kg；Cwater为水在淬火开始温度t1和淬火结束温度t2之间的平均比热；
所述冷却水的深度按照以下公式确定：
h1＝l+Δh1+Δh2
式中h1为淬火槽不工作时的冷却水深度，单位为m；l为在线连铸坯高度，单位为m；△h1为淬火时在线连铸坯上沿至冷却水液面的距离，单位为m；△h2为淬火时在线连铸坯下沿至槽底内表面的距离，单位为m；
所述冷却水的水体呈长方体，所述在线连铸坯为长条状方坯，水体长方体的长度与所述在线连铸坯的长度相适配；
所述在线连铸坯在浸没到所述冷却水的淬火过程中，所述在线连铸坯的表面跃过微合金元素的碳氮化合物析出临界温度区域，以防止微合金元素碳氮化合物的聚集，在线淬火冷却后的最高回火温度控制在650℃以下，形成一定深度的淬硬层，以避免微合金元素碳氮化合物的析出。
所述在线连铸坯通过吊装系统以斜向方式送入所述淬火槽中；所述淬火槽中的喷嘴搅拌装置所采用的搅拌喷嘴为文丘里喷嘴，通过将一个文丘里喷嘴进行斜向上而另一个文丘里喷嘴进行斜向下的组合设置使得所述冷却水的水体呈逆时针的或顺时针的单一方向循环；所述β的取值范围为0.2±0.02；所述t1为25℃±2.5℃，所述t2为40℃±4.0℃；所述△h1的取值范围为0.1～0.5m，所述△h2的取值范围为0.1～0.4m。
所述火焰切割机连接智能控制系统，所述智能控制系统包括立体视觉序列图像分析模块、图像显示模块、摄像机同步多路切换模块和多路视频输入模块，所述多路视频输入模块连接有架设在辊道旁边的若干台摄像机。
本发明技术效果如下：本发明的一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统和工艺，通过生产实践证明，淬火后连铸坯表面细晶区面积比淬火前提高3倍以上，能够通过快速发生相变，形成一定深度的淬硬层，避免氮化物和残余元素在表面析出，有效控制了表面微裂纹的发生，提高实物质量的稳定性。在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统的开发应用为钢铁企业改善连铸坯表面质量、降低成本、稳定生产提供了一种有效的控制方式，具有重要意义和推广价值。
本发明具有特点如下：火切后的连铸坯在冷却过程中，在奥氏体晶粒边界有氮化铝或钒、铌、硼的碳氮化合物析出，析出温度范围约为600～900℃。通过在线表面强化淬火冷却后的最高回火温度控制在650℃以下，可以快速发生相变，铸坯表面就会很快跨过这一临界温度区域，能够有效防止氮化物聚集，形成一定深度的淬硬层，从而避免氮化物和残余元素在表面析出，降低表面裂纹的发生，达到改善连铸坯表面质量的目标。
根据文献可知，一般认为螺旋桨搅拌器搅拌效果要优于喷射式搅拌器。但本发明应用于连铸机改造项目中，其淬火工艺为表面淬火工艺，所需要的冷却水用量远小于一般热处理淬火工艺，因此淬火槽设计尺寸较小。在使用螺旋桨搅拌器时需要在淬火槽内安装导流管等部件，且螺旋桨尺寸较大，可能难以安装到淬火槽内。所以本发明采用喷射式搅拌器对淬火槽内冷却介质进行搅拌。本发明的搅拌器喷嘴布置优化方案中四面单排喷水布置能够有利于淬火过程中温度场及流场的控制，而四面单排喷嘴在现场使用中会出现上部喷嘴妨碍连铸坯送入淬火槽的问题。因此，将上部喷嘴做成喷淋架的形式，在淬火槽不工作或等待连铸坯送入淬火槽时，喷淋架将打开放置，连铸坯送入淬火槽后，喷淋架将转动并放置在淬火槽上方
附图说明
图1是本发明一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统中的淬火槽结构示意图。
图2是图1淬火槽的左视结构示意图。
图3是淬火槽内四面单排喷水布置结构示意图。
附图标记列示如下：1-淬火槽或槽体；2-溢流槽或槽口环形溢流槽；3-槽体后壁；4-槽体左壁；5-槽体右壁；6-冲渣出水口(打开冲渣喷嘴进行冲渣时，将该口打开，让槽底的氧化铁皮等随水一起冲出冲渣出口)；7-挡块或连铸坯定位块；8-在线连铸坯；9-搅拌喷嘴；10-槽底；11-支架；12-喷水管；13-冲渣喷嘴；14-冲渣管；15-第一分流管；16-第二分流管；17-总冷却水管；18-连铸冷却水循环系统；19-槽体前壁；20-溢流槽出水管；21-右壁面单排喷嘴阵列；22-槽底单排喷嘴阵列；23-左壁面单排喷嘴阵列；24-顶盖单排喷嘴阵列；25-顶盖或喷淋架；26-转动装置。
具体实施方式
下面结合附图(图1-图3)对本发明进行说明。
图1是本发明一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统中的淬火槽结构示意图。图2是图1淬火槽的左视结构示意图。图3是淬火槽内四面单排喷水布置结构示意图。如图1至图3所示，一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统，在连铸生产线的连铸坯辊道与热送工序或缓冷保温工序之间设置淬火槽1。所述淬火槽包括槽体，沿所述槽体的槽口设置有溢流槽2(图1中为设置在槽口外沿的槽口环形溢流槽)，所述溢流槽2连接溢流槽出水管20，所述槽体的槽腔内设置有喷嘴搅拌装置，所述喷嘴搅拌装置与所述槽体外的连铸冷却水循环系统18相连接。所述连铸冷却水循环系统18包括总冷却水管17，所述总冷却水管17通过三通分别连接第一分流管15和第二分流管16，所述第一分流管15从槽体左壁4穿越进入所述槽体的槽腔内并横卧在槽底10的前侧，所述第二分流管16从槽体左壁4穿越进入所述槽体的槽腔内并横卧在槽底10的后侧，位于槽底前侧的第一分流管15上和位于槽底后侧的第二分流管16上均设置有若干个搅拌喷嘴9(淬火槽内带搅拌喷嘴9的分流管在图1中被标记为喷水管12)。所述槽体的槽腔内槽底10上从槽体左壁4至槽体右壁5之间间隔设置有承载在线连铸坯8(连铸坯通常为方坯或板坯，属于大型中间件，有的单根超过5吨)的支架11。所述支架11上设置有挡块7，所述支架11位于槽体后壁3的一端和位于槽体前壁19的一端均设置有支架座，所述支架11通过所述支架座固定在所述槽底10上并形成中间悬空结构。所述槽体的槽腔内设置有冲渣管14，所述冲渣管14上设置有若干个冲渣喷嘴13，所述冲渣管14位于槽体左壁4的上部，槽体右壁5的下部设置有冲渣出水口6，所述冲渣管14与所述连铸冷却水循环系统18相连接。
所述喷嘴搅拌装置采用四面单排喷水布置结构，所述四面单排喷水布置结构包括左壁面单排喷嘴阵列23、右壁面单排喷嘴阵列21、槽底单排喷嘴阵列22和顶盖单排喷嘴阵列24，所述顶盖单排喷嘴阵列24位于顶盖的喷淋架25上，所述顶盖的后侧边通过转动装置26连接所述槽体的槽口后侧边。
一种在线连铸坯表面强化淬火处理工艺，包括以下步骤，将火焰切割机切割成的在线连铸坯通过传输辊道送入上述的一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统进行淬火，淬火槽的槽腔内具有作为淬火介质的冷却水，所述冷却水的量按照以下公式确定：
式中V为冷却水的水体体积，单位为m3；β为表面淬火系数；M为待淬火在线连铸件质量，单位为Kg；Cg1为在线连铸件淬火开始温度时的比热，Cg2为在线连铸件淬火结束温度时的比热，比热单位为kj/kg；Cwater为水在淬火开始温度t1和淬火结束温度t2之间的平均比热；
所述冷却水的深度按照以下公式确定：
h1＝l+Δh1+Δh2
式中h1为淬火槽不工作时的冷却水深度，单位为m；l为在线连铸坯高度，单位为m；△h1为淬火时在线连铸坯上沿至冷却水液面的距离，单位为m；△h2为淬火时在线连铸坯下沿至槽底内表面的距离，单位为m；
所述冷却水的水体呈长方体，所述在线连铸坯为长条状方坯，水体长方体的长度与所述在线连铸坯的长度相适配；所述在线连铸坯在浸没到所述冷却水的淬火过程中，所述在线连铸坯的表面跃过微合金元素的碳氮化合物析出临界温度区域，以防止微合金元素碳氮化合物的聚集，在线淬火冷却后的最高回火温度控制在650℃以下，形成一定深度的淬硬层，以避免微合金元素碳氮化合物的析出。所述在线连铸坯通过吊装系统以斜向方式送入所述淬火槽中；所述淬火槽中的喷嘴搅拌装置所采用的搅拌喷嘴为文丘里喷嘴，通过将一个文丘里喷嘴进行斜向上而另一个文丘里喷嘴进行斜向下的组合设置使得所述冷却水的水体呈逆时针的或顺时针的单一方向循环；所述β的取值范围为0.2±0.02；所述t1为25℃±2.5℃，所述t2为40℃±4.0℃；所述△h1的取值范围为0.1～0.5m，所述△h2的取值范围为0.1～0.4m。所述火焰切割机连接智能控制系统，所述智能控制系统包括立体视觉序列图像分析模块、图像显示模块、摄像机同步多路切换模块和多路视频输入模块，所述多路视频输入模块连接有架设在辊道旁边的若干台摄像机。
智能连铸坯表面强化系统包括：连铸坯智能定位和吊装系统、淬火槽系统、连铸坯自动导位系统。连铸坯火切后，通过辊道，到达淬火系统，由定位识别系统铸坯后，连铸坯智能定位和吊装系统、将铸坯自动吊起放入淬火槽内，通过淬火槽内的导位系统。连铸坯智能定位和吊装系统的系统原理，通过架设在辊道旁边的摄像机采集现场图像进入计算机经过加速模块对模拟视频信号处理并做A/D转换而成为数字信号，图像采集达到实时，多路视频输入，立体视觉序列图像分析，运动图像显示，摄像机的同步多路切换，图像处理与视频信号的同步结合，完全实时传输处理的效果，满足复杂的现场工艺要求。自动控置切割设备，发出指令：预夹紧\夹紧\切割等控制信号。功能特点，根据用户的现场工艺条件设计发出吊装信号。技术指标包括：定尺控制精度，5～10mm；定尺范围：2000mm～18000mm；显示画面：单屏、双屏或多屏；红外摄像机数目：1～6台，每3米定尺至少需要一台；控制的流数：方坯1～8流、板坯1～2。系统部件的作用包括：近红外摄像机，取得近红外温度场图像并传输给系统处理器。系统处理器把图像转换为数字图像，通过动态温度图像识别技术，计算机能够准确地从复杂的背景图像中识别出铸坯的图像，这样当铸坯的头部到达定尺线位置时，计算机就可以发出切割信号。
在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims (10)

1.一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统，其特征在于，在连铸生产线的连铸坯辊道与热送工序或缓冷保温工序之间设置淬火槽。
2.根据权利要求1所述的在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统，其特征在于，所述淬火槽包括槽体，沿所述槽体的槽口设置有溢流槽，所述溢流槽连接溢流槽出水管，所述槽体的槽腔内设置有喷嘴搅拌装置，所述喷嘴搅拌装置与所述槽体外的连铸冷却水循环系统相连接。
3.根据权利要求2所述的在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统，其特征在于，所述连铸冷却水循环系统包括总冷却水管，所述总冷却水管通过三通分别连接第一分流管和第二分流管，所述第一分流管从槽体左壁穿越进入所述槽体的槽腔内并横卧在槽底的前侧，所述第二分流管从槽体左壁穿越进入所述槽体的槽腔内并横卧在槽底的后侧，位于槽底前侧的第一分流管上和位于槽底后侧的第二分流管上均设置有若干个搅拌喷嘴。
4.根据权利要求2所述的在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统，其特征在于，所述槽体的槽腔内槽底上从槽体左壁至槽体右壁之间间隔设置有承载在线连铸坯的支架。
5.根据权利要求4所述的在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统，其特征在于，所述支架上设置有挡块，所述支架位于槽体后壁的一端和位于槽体前壁的一端均设置有支架座，所述支架通过所述支架座固定在所述槽底上并形成中间悬空结构。
6.根据权利要求2所述的在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统，其特征在于，所述槽体的槽腔内设置有冲渣管，所述冲渣管上设置有若干个冲渣喷嘴，所述冲渣管位于槽体左壁的上部，槽体右壁的下部设置有冲渣出水口，所述冲渣管与所述连铸冷却水循环系统相连接。
7.根据权利要求2所述的在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统，其特征在于，所述喷嘴搅拌装置采用四面单排喷水布置结构，所述四面单排喷水布置结构包括左壁面单排喷嘴阵列、右壁面单排喷嘴阵列、槽底单排喷嘴阵列和顶盖单排喷嘴阵列，所述顶盖单排喷嘴阵列位于顶盖的喷淋架上，所述顶盖的后侧边通过转动装置连接所述槽体的槽口后侧边。
8.一种在线连铸坯表面强化淬火处理工艺，其特征在于，包括以下步骤，将火焰切割机切割成的在线连铸坯通过传输辊道送入上述的一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统进行淬火，淬火槽的槽腔内具有作为淬火介质的冷却水，所述冷却水的量按照以下公式确定：
式中V为冷却水的水体体积，单位为m3；β为表面淬火系数；M为待淬火在线连铸件质量，单位为Kg；Cg1为在线连铸件淬火开始温度时的比热，Cg2为在线连铸件淬火结束温度时的比热，比热单位为kj/kg；Cwater为水在淬火开始温度t1和淬火结束温度t2之间的平均比热；
所述冷却水的深度按照以下公式确定：
h1＝l+Δh1+Δh2
式中h1为淬火槽不工作时的冷却水深度，单位为m；l为在线连铸坯高度，单位为m；△h1为淬火时在线连铸坯上沿至冷却水液面的距离，单位为m；△h2为淬火时在线连铸坯下沿至槽底内表面的距离，单位为m；
所述冷却水的水体呈长方体，所述在线连铸坯为长条状方坯，水体长方体的长度与所述在线连铸坯的长度相适配；
所述在线连铸坯在浸没到所述冷却水的淬火过程中，所述在线连铸坯的表面跃过微合金元素的碳氮化合物析出临界温度区域，以防止微合金元素碳氮化合物的聚集，在线淬火冷却后的最高回火温度控制在650℃以下，形成一定深度的淬硬层，以避免微合金元素碳氮化合物的析出。
9.根据权利要求8所述的在线连铸坯表面强化淬火处理工艺，其特征在于，所述在线连铸坯通过吊装系统以斜向方式送入所述淬火槽中；所述淬火槽中的喷嘴搅拌装置所采用的搅拌喷嘴为文丘里喷嘴，通过将一个文丘里喷嘴进行斜向上而另一个文丘里喷嘴进行斜向下的组合设置使得所述冷却水的水体呈逆时针的或顺时针的单一方向循环；所述β的取值范围为0.2±0.02；所述t1为25℃±2.5℃，所述t2为40℃±4.0℃；所述△h1的取值范围为0.1～0.5m，所述△h2的取值范围为0.1～0.4m。
10.根据权利要求8所述的在线连铸坯表面强化淬火处理工艺，其特征在于，所述火焰切割机连接智能控制系统，所述智能控制系统包括立体视觉序列图像分析模块、图像显示模块、摄像机同步多路切换模块和多路视频输入模块，所述多路视频输入模块连接有架设在辊道旁边的若干台摄像机。
CN201810951828.3A 2018-08-21 2018-08-21 一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统和工艺 Pending CN109022717A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810951828.3A CN109022717A (zh) 2018-08-21 2018-08-21 一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统和工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810951828.3A CN109022717A (zh) 2018-08-21 2018-08-21 一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统和工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109022717A true CN109022717A (zh) 2018-12-18

Family

ID=64626508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810951828.3A Pending CN109022717A (zh) 2018-08-21 2018-08-21 一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统和工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109022717A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109593933A (zh) * 2019-01-15 2019-04-09 北京科技大学 一种铸坯自动在线淬火装置及方法
CN114990291A (zh) * 2022-06-16 2022-09-02 东北大学 一种两段式连铸热装淬火控温方法

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1447335A (en) * 1973-11-28 1976-08-25 Nippon Kokan Kk Method of cooling a high temperature object by high temperature water
JPS5773132A (en) * 1980-10-24 1982-05-07 Nippon Kokan Kk <Nkk> Production of cold rolled mild steel plate of superior deep drawability and aging resistance by continuous annealing
US5112412A (en) * 1989-11-23 1992-05-12 Alusuisse-Lonza Services Ltd. Cooling of cast billets
US5634512A (en) * 1993-10-29 1997-06-03 Danieli & C. Officine Meccaniche Spa Method and apparatus for casting and thermal surface treatment
US6374901B1 (en) * 1998-07-10 2002-04-23 Ipsco Enterprises Inc. Differential quench method and apparatus
US20020104597A1 (en) * 1999-07-09 2002-08-08 Ipsco Enterprises Inc. Method and apparatus for producing steel
CN101353717A (zh) * 2008-09-11 2009-01-28 南京钢铁股份有限公司 炉卷轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺
CN103302262A (zh) * 2013-06-25 2013-09-18 济钢集团有限公司 一种连铸板坯表面淬火工艺及所用装置
CN203284429U (zh) * 2013-06-25 2013-11-13 济钢集团有限公司 一种连铸板坯表面淬火装置
CN104846168A (zh) * 2015-06-08 2015-08-19 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种连铸铸坯在线连续淬火设备及其工艺
CN104907513A (zh) * 2015-06-09 2015-09-16 石家庄钢铁有限责任公司 一种低碳高锰钢大矩坯的连铸方法
CN204711141U (zh) * 2015-06-25 2015-10-21 邢台钢铁有限责任公司 一种防止连铸坯在低温脆性区出现裂纹的装置
CN105821194A (zh) * 2016-06-07 2016-08-03 马鞍山钢铁股份有限公司 含铌钛动车组车轴用钢热处理工艺
CN106825479A (zh) * 2017-03-23 2017-06-13 东北大学 一种连铸坯热送过程表面淬火工艺冷却水流量的确定方法
CN209260149U (zh) * 2018-08-21 2019-08-16 石家庄钢铁有限责任公司 一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1447335A (en) * 1973-11-28 1976-08-25 Nippon Kokan Kk Method of cooling a high temperature object by high temperature water
JPS5773132A (en) * 1980-10-24 1982-05-07 Nippon Kokan Kk <Nkk> Production of cold rolled mild steel plate of superior deep drawability and aging resistance by continuous annealing
US5112412A (en) * 1989-11-23 1992-05-12 Alusuisse-Lonza Services Ltd. Cooling of cast billets
US5634512A (en) * 1993-10-29 1997-06-03 Danieli & C. Officine Meccaniche Spa Method and apparatus for casting and thermal surface treatment
US6374901B1 (en) * 1998-07-10 2002-04-23 Ipsco Enterprises Inc. Differential quench method and apparatus
US20020104597A1 (en) * 1999-07-09 2002-08-08 Ipsco Enterprises Inc. Method and apparatus for producing steel
CN101353717A (zh) * 2008-09-11 2009-01-28 南京钢铁股份有限公司 炉卷轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺
CN103302262A (zh) * 2013-06-25 2013-09-18 济钢集团有限公司 一种连铸板坯表面淬火工艺及所用装置
CN203284429U (zh) * 2013-06-25 2013-11-13 济钢集团有限公司 一种连铸板坯表面淬火装置
CN104846168A (zh) * 2015-06-08 2015-08-19 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种连铸铸坯在线连续淬火设备及其工艺
CN104907513A (zh) * 2015-06-09 2015-09-16 石家庄钢铁有限责任公司 一种低碳高锰钢大矩坯的连铸方法
CN204711141U (zh) * 2015-06-25 2015-10-21 邢台钢铁有限责任公司 一种防止连铸坯在低温脆性区出现裂纹的装置
CN105821194A (zh) * 2016-06-07 2016-08-03 马鞍山钢铁股份有限公司 含铌钛动车组车轴用钢热处理工艺
CN106825479A (zh) * 2017-03-23 2017-06-13 东北大学 一种连铸坯热送过程表面淬火工艺冷却水流量的确定方法
CN209260149U (zh) * 2018-08-21 2019-08-16 石家庄钢铁有限责任公司 一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王海燕等 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109593933A (zh) * 2019-01-15 2019-04-09 北京科技大学 一种铸坯自动在线淬火装置及方法
CN109593933B (zh) * 2019-01-15 2024-01-23 北京科技大学 一种铸坯自动在线淬火装置及方法
CN114990291A (zh) * 2022-06-16 2022-09-02 东北大学 一种两段式连铸热装淬火控温方法
CN114990291B (zh) * 2022-06-16 2023-02-28 东北大学 一种两段式连铸热装淬火控温方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104525566B (zh) 一种复合板材连铸连轧设备及工艺
CN103014259B (zh) 锻件材的锻后扩氢退火方法
CN109022717A (zh) 一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统和工艺
CN101147961A (zh) 在R12～14m的弧形连铸机上生产特大规格圆坯的连铸工艺
CN105642852A (zh) 一种高活性合金气冷半连续铸造系统及方法
CN108405818B (zh) 一种提高微合金钢薄板坯角部组织塑性的装备及工艺
CN105033216B (zh) 一种厚板坯连铸过程结晶器喂钢带工艺参数的确定方法
CN109014106A (zh) 减少板坯连铸尾坯精整量和提高坯尾温度的封顶方法
CN209260149U (zh) 一种在线连铸坯表面强化淬火处理装备系统
CN111424149A (zh) 一种齿轮钢带状组织控制工艺
CN110404960B (zh) 基于组织等温转变+低温加速冷却的普通棒材轧制+精整一体化系统
CN101333629A (zh) 一种基于薄板坯工艺的中高碳高强度钢的生产方法
CN110039031A (zh) 一种浇注双金属管坯的装置及其浇注方法
CN110438299A (zh) 一种去除rh真空槽冷钢渣的方法
CN100493745C (zh) 双辊薄带连铸方法
CN202081135U (zh) 一种带钢冷却装置
CN103509925A (zh) 一种提升q345r钢板探伤合格率的低成本生产工艺
CN114799095A (zh) 一种钢筋免加热直轧方法及免加热直轧方法轧制的钢筋
EP0875317A1 (en) Method and apparatus for casting metal wires, bars and tubes in an upwardly direction
CN104846168A (zh) 一种连铸铸坯在线连续淬火设备及其工艺
CN102744254B (zh) 热轧奥氏体不锈钢带钢生产方法
CN113145817A (zh) 一种控制含锰钢大圆坯表面微裂纹的方法
CN210877458U (zh) 一种高效的不锈钢连铸设备
CN104846166A (zh) 一种连铸铸坯在线淬火设备及其工艺
CN108300937A (zh) 一种钢锭及其加工工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination