CN109047696B - 适用于板坯连铸机的喷嘴在线调整方法以及其导流装置 - Google Patents

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Abstract

适用于板坯连铸机用的喷嘴在线调整方法以及其导流装置，在板坯宽度方向上布置多排喷嘴形成二冷区域，根据板坯的宽度不同，将喷嘴喷出的冷却液导流到板坯范围外，当板坯的宽度减少200～400mm时，只对铸机后部区域两边的喷嘴以间隔一个或多个喷嘴的方式进行导流；当板坯的宽度减少450～600mm时，将铸机前部区域沿板坯宽度方向的两边的喷嘴全部进行导流，而对铸机后部区域的沿板坯宽度方向的两边的喷嘴以间隔一个或多个喷嘴的方式进行导流；当板坯宽度方向上的两边的喷嘴无法喷射到板坯上时，将整个铸机的沿板坯宽度方向的两边的喷嘴都进行导流。本发明可避免板坯边部过冷出现裂纹。不需要增加水系统的控制回路、升降机构等设备，喷嘴也不会出现密封圈烧坏的现象。

Description

适用于板坯连铸机的喷嘴在线调整方法以及其导流装置
技术领域
本发明属于钢铁冶金领域，具体设计一种适用于板坯连铸机用的喷嘴在线调整方法以及其导流装置。
背景技术
板坯连铸机生产的板坯宽度，根据需要可以在一定范围内进行调整。二次冷却喷嘴，在宽度方向上的布置要覆盖板坯的最大宽度。如果喷嘴的覆盖宽度不能调整，往往使板坯的边部过冷，导致板坯裂纹的出现。现在喷嘴覆盖面的调整有两种办法，一种是将两边的喷嘴和中间的喷嘴，采用不同的冷却回路分开控制。另一种办法是将扇形段整个内弧或外弧的喷嘴和喷淋架固定在一个升降机构上，通过调整喷嘴和板坯间的距离来调整喷嘴的覆盖宽度，能够覆盖大部分的板坯宽度。
这两种办法存的问题和不足：
1)第一种办法往往只能将喷嘴的控制分成中部、边部两个区域，只能适应两种宽度的情况，最多分成三个区域。但是板坯的宽度变化范围很大，难以满足要求。当边部的喷嘴处于关闭状态时，如果连浇时间较长，非常容易导致喷嘴密封圈烧坏。而且当边部的回路关闭后，二次冷却的水量要做大的调整，需要较长时间的摸索；
2)第二种方法一般采用电机来驱动升降机构，但由于扇形段的工作环境非常恶劣，电机、升降机构的使用寿命很低；
3)这两种方法都要增加大量的调节阀门或管线、机构，增加了铸机的造价、维护工作量。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种适用于板坯连铸机用的喷嘴在线调整方法，在出结晶器的板坯宽度方向上布置喷射范围覆盖第一板坯宽度的多排喷嘴形成二冷区域，根据结晶器出来的板坯的宽度不同，采用导流装置将喷嘴的喷出的冷却液导流到板坯范围外，其中，当板坯的宽度相对于第一板坯宽度减少200～400mm时，只对铸机后部区域沿板坯宽度方向的两边的喷嘴以间隔一个或多个喷嘴的方式进行导流，其中，根据距结晶器下口的距离沿板坯移动方向将二冷区域划分为铸机前部区域和铸机后部区域，铸机前部区域为距离结晶器下口5米以内的区域，铸机后部区域为距离结晶器下口5米以外的区域；当板坯的宽度相对于第一板坯宽度减少450～600mm时，将铸机前部区域沿板坯宽度方向的两边的喷嘴全部进行导流，而对铸机后部区域的沿板坯宽度方向的两边的喷嘴以间隔一个或多个喷嘴的方式进行导流；当板坯宽度方向上的两边的喷嘴无法喷射到板坯上时，将整个铸机的沿板坯宽度方向的两边的喷嘴都进行导流。
优选地，相邻两排喷嘴采用交错布置。
优选地，导流装置包括立柄以及连接于立柄一端的弯管，弯管连通在喷嘴上，立柄靠在喷淋管上，并通过钢丝将所述导流装置固定在铸机上。
优选地，所述弯管的弯曲角度以及弯管的长度根据板坯的宽度确定，以使得弯管把冷却液导流到板坯范围外。
本发明还提供一种适用于板坯连铸机用的喷嘴在线调整的导流转置，包括立柄以及连接于立柄一端的弯管，弯管连通在喷嘴上，立柄靠在喷淋管上，并通过钢丝将所述导流装置固定在铸机上。
优选地，所述弯管的弯曲角度以及弯管的长度根据板坯的宽度确定，以使得弯管把冷却液导流到板坯范围外。
本发明根据将要生产的板坯宽度布置合适的喷嘴个数，当板坯宽度发生变化时，使用多个喷嘴导流装置，将边部的喷嘴的水流导到板坯范围外，实现喷嘴覆盖面积根据板坯宽度的变化而变化。本发明的有益效果是：
1)根据板坯宽度，在相应喷嘴上安装导流装置，可以随板坯宽度变换喷嘴的喷射范围，避免板坯边部过冷出现裂纹。
2)导流装置结构简单，安装方便，可以在线安装。而且不需要增加水系统的控制回路、升降机构等设备。
3)由于被导流的喷嘴也仍然在喷水，长时间浇铸喷嘴也不会出现密封圈烧坏的现象。
4)由于采用导流的形式，所有的喷嘴都没有堵塞，水量控制和板坯的宽度没有大的关系，控制模型几乎不用调整水量。
5)将喷嘴的水流导到板坯外，所以并不需要设置密封结构。
6)扇形段在线就可以安装导流装置，不需要下线，在两个浇次间就能装完，不占用铸机操作时间。
附图说明
通过结合下面附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
图1是表示本发明实施例的二冷区域的喷嘴布置示意图；
图2是表示本发明实施例的二冷区域的喷嘴调整示意图；
图3是表示本发明实施例的导流装置安装示意图；
图4是表示本发明实施例的导流装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明所述的适用于板坯连铸机用的喷嘴在线调整方法以及其导流装置的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。
一种适用于板坯连铸机用的喷嘴在线调整方法，用于对从结晶器下口出来的板坯进行冷却。如图1所示，在从铸机30的结晶器的下口出来的板坯20宽度方向上布置有喷射范围覆盖第一板坯宽度的多排喷嘴40，形成二冷区域。优选地，为了避免角部过冷，相邻两排喷嘴40可以采用交错布置的方式。根据从结晶器出来的板坯的宽度不同，采用导流装置10将喷嘴40的喷出的冷却液导流到板坯范围外。其中，导流装置10包括立柄102以及连接于立柄102一端的弯管101，弯管101连通在喷嘴40上，立柄102靠在喷淋管50上，并通过例如钢丝将所述导流装置固定在铸机上。所述弯管101的弯曲角度以及弯管的长度根据板坯20的宽度确定，以使得弯管101把冷却液导流到板坯20范围外。
选取二冷区域的一部分，以图2为例说明其具体调整方法，当板坯20相对于第一板坯宽度减少的宽度较少时(即当板坯相对于第一板坯宽度减少200～400mm时)，只对铸机后部区域的沿板坯20宽度方向的两边的喷嘴40以间隔一个或多个喷嘴40的方式进行导流，其中，根据距结晶器下口的距离沿板坯移动方向将二冷区域划分为铸机前部区域和铸机后部区域，铸机前部区域为距离结晶器下口5米以内的区域，铸机后部区域为距离结晶器下口5米以外的区域。
当板坯20宽度减少较多(即当板坯相对于第一板坯宽度减少450～600mm时)，将铸机前部区域的沿板坯宽度方向的两边的喷嘴全部进行导流，而对铸机后部区域的沿板坯宽度方向的两边的喷嘴以间隔一个或多个喷嘴的方式进行导流；如果板坯20特别窄，将整个铸机30的沿板坯20宽度方向的两边的喷嘴40都进行导流。
当板坯特别窄(即宽度方向上的两边的喷嘴无法喷射到板坯上时)，将整个铸机的沿板坯宽度方向的两边的喷嘴都进行导流。
本发明还公开一种适用于板坯连铸机用的喷嘴在线调整的导流装置，包括立柄102以及连接于立柄一端的弯管101，弯管101连通在喷嘴40上，立柄102靠在喷淋管50上，并通过例如钢丝将所述导流装置固定在铸机上。所述弯管的弯曲角度以及弯管的长度根据板坯20的宽度确定，以使得弯管101把冷却液导流到板坯范围外。
下面以一个具体实例来说明。
某厂板坯铸机设计最大板坯宽度为1900mm，在生产断面宽度为1550mm的板坯时，在有些钢种的板坯三角区(三角区是指在横断面上从板坯角部出发的两条对角线和窄边形成的三角形区域)内，靠近厚度一半的位置，出现了短小的横向裂纹，两个三角区的裂纹位置基本上对称。分析认为是宽度方向的两边的板坯内外弧面冷却过强，板坯收缩产生的拉应力导致板坯中间出现裂纹。
通过将铸机前部8排喷嘴40在板坯20宽度方向的两边的喷嘴40导流，铸机后部的11排喷嘴40中，在板坯20宽度方向的两边，间隔对喷嘴40进行导流，具体说，就是每隔一排就对边部的喷嘴40导流，如图1波浪线所示。还可以通过离线温度场模拟计算，对板坯20的温度场进行校核，确定板坯20两侧温度是否满足要求，否则可以调整导流方案。
导流装置10选用内径30mm的弯曲角度为45°的弯管101，其立柄102的长度为100mm。在扇形段两侧的检修平台上直接将导流装置10套在喷嘴40上，并用焊在弯管101上的钢丝固定在喷淋管50上，避免喷水时导流装置10被冲掉。采用这种办法后，生产1550mm宽度板坯时，板坯20宽度方向的边部温度明显提升，三角区裂纹基本消失。
如果生产1400mm宽度的板坯20，只需要将铸机10的后部间隔导流的喷嘴40全部进行导流即可。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种适用于板坯连铸机用的喷嘴在线调整方法，其特征在于，在出结晶器的板坯宽度方向上布置喷射范围覆盖第一板坯宽度的多排喷嘴形成二冷区域，根据结晶器出来的板坯的宽度不同，采用导流装置将喷嘴喷出的冷却液导流到板坯范围外，其中，
当板坯的宽度相对于第一板坯宽度减少200~400mm时，只对铸机后部区域沿板坯宽度方向的两边的喷嘴以间隔一个或多个喷嘴的方式进行导流，其中，根据距结晶器下口的距离沿板坯移动方向将二冷区域划分为铸机前部区域和铸机后部区域，铸机前部区域为距离结晶器下口5米以内的区域，铸机后部区域为距离结晶器下口超过5米的区域；
当板坯的宽度相对于第一板坯宽度减少450~600mm时，将铸机前部区域沿板坯宽度方向的两边的喷嘴全部进行导流，而对铸机后部区域的沿板坯宽度方向的两边的喷嘴以间隔一个或多个喷嘴的方式进行导流；
当板坯宽度方向上的两边的喷嘴无法喷射到板坯上时，将整个铸机的沿板坯宽度方向的两边的喷嘴都进行导流，导流装置包括立柄以及连接于立柄一端的弯管，弯管连通在喷嘴上，立柄靠在喷淋管上，并通过钢丝将所述导流装置固定在铸机上。
2.根据权利要求1所述的适用于板坯连铸机用的喷嘴在线调整方法，其特征在于，相邻两排喷嘴采用交错布置。
3.根据权利要求1所述的适用于板坯连铸机用的喷嘴在线调整方法，其特征在于，所述弯管的弯曲角度以及弯管的长度根据板坯的宽度确定，以使得弯管把冷却液导流到板坯范围外。
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