CN110842164A - 一种可调节连铸二冷水系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种可调节连铸二冷水系统，包括二冷水主管和多个并联在二冷水主管上的二冷水支管；每个二冷水支管上设置有一个三通换向阀和喷淋机构组；三通换向阀包括第一出水口和第二出水口；喷淋机构组包括多个喷淋机构，多个喷淋机构并联连接在第一出水口上；喷淋机构包括柔性管、喷嘴和扇形支架；柔性管的进水端连接第一出水口，出水端连接喷嘴；扇形支架上设置有圆弧滑槽，喷嘴固定有销轴；销轴嵌入圆弧滑槽内并在一驱动装置驱动下沿圆弧滑槽摆动。本发明通过设置三通换向阀，可实现交替间歇冷却，喷嘴单位时间总喷水量不变，则喷嘴的孔径可以扩大，从而减少喷嘴堵塞几率；喷淋机构能够在线调节冷却水的喷淋宽度，适应不同断面铸坯生产要求。

Description

一种可调节连铸二冷水系统

技术领域

本发明涉及连铸冷却技术领域，具体地说是涉及一种可调节连铸二冷水系统。

背景技术

连铸工艺过程实际上是由高温钢水向固态转变的凝固传热过程，因此铸坯的凝固传热过程对于铸坯的表面裂纹、内部裂纹、鼓肚等质量起着至关重要的影响。在铸坯的凝固传热过程中大多采用向铸坯表面喷水进行二次冷却。常规的二冷水系统采用流量闭环控制，采用该方法能有效的控制冷却水的流量，但是当某个区的个别喷嘴堵塞时，能进行喷水的喷嘴数量减少，流量值不变，分到未堵塞喷嘴的冷却水量增加了，未堵塞喷嘴的冷却水量增加，堵塞的喷嘴喷不出水量，加剧了铸坯的冷却不均性。

此外，对于宽厚板坯来说，铸坯表面纵裂、铸坯表面横裂和铸坯角部横裂是最多发生的铸坯表面缺陷。如果二次冷却控制不当，导致角部过冷，使得铸坯在钢种的第三脆性温度范围内进行矫直，将直接导致铸坯表面横裂和角部横裂的发生。在现代板坯连铸过程中，连铸机通常要适应不同断面铸坯的生产要求，尤其是铸坯宽度的变化更为灵活，喷嘴设计在宽度方向上不仅要满足最宽板坯的冷却范围，还要满足最窄板坯的冷却要求，即二冷系统被要求能够根据板坯宽度来调整喷淋水宽度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种可调节连铸二冷水系统，采用压力闭环控制，可扩大喷嘴孔径，同时可实现喷淋宽度的在线调节，确保连铸机二冷水喷淋宽度与铸坯断面宽度良好匹配。

技术方案：本发明提出一种可调节连铸二冷水系统，包括二冷水主管和多个并联在二冷水主管上的二冷水支管；所述二冷水支管沿铸坯前进方向分区布置；每个所述二冷水支管上设置有一个三通换向阀和布置在铸坯上方的喷淋机构组；所述三通换向阀包括第一出水口和第二出水口；所述喷淋机构组包括多个喷淋机构，多个喷淋机构并联连接在第一出水口上；所述第二出水口用于排水，且设置有节流阀；所述喷淋机构包括柔性管、喷嘴和扇形支架；所述柔性管的进水端连接第一出水口，出水端连接喷嘴；所述扇形支架上设置有圆弧滑槽，所述喷嘴固定有销轴；所述销轴嵌入圆弧滑槽内并在一驱动装置驱动下沿圆弧滑槽摆动。

进一步，所述驱动装置包括液压推杆和连杆机构；所述连杆机构的一端铰接在销轴上，另一端铰接在液压推杆上。

进一步，每个喷淋机构组的多个扇形支架位于同一平面；每个喷淋机构组的多个销轴上的连杆机构共同连接在同一个液压推杆上，一个液压推杆驱动多个连杆机构同步摆动。

进一步，所述每个二冷水支管上还设有压力控制阀；所述压力控制阀位于三通换向阀阀前，用于控制三通换向阀阀前压力不变。

进一步，所述每个二冷水支管上还设有流量计，所述流量计位于二冷水支管入口端和压力控制阀之间。

进一步，所述每个二冷水支管上还设有过滤器，所述过滤器位于二冷水支管入口端和流量计之间。

有益效果：本发明通过设置三通换向阀，可实现交替间歇冷却，每个喷嘴单位时间总喷水量不变，则喷嘴的有效孔径可以扩大，从而可以减少喷嘴的堵塞几率；喷淋机构能够有效的在线调节冷却水的喷淋宽度，适应不同断面铸坯的生产要求，提高了铸坯冷却的均一性，进而提高了铸坯的质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2 为喷淋机构结构示意图；

图3 为喷淋机构侧视图。

具体实施方式

本发明提出一种可调节连铸二冷水系统，如图1所示，包括二冷水主管1和多个并联在二冷水主管1上的二冷水支管2；所述二冷水支管2沿铸坯3前进方向分区布置。

每个所述二冷水支管2上沿水流动方向依次设置有过滤器9、流量计8、压力控制阀7、三通换向阀4和布置在铸坯上方的喷淋机构组。

所述三通换向阀4包括第一出水口和第二出水口；所述喷淋机构组并联连接在第一出水口上；所述第二出水口用于排水，且设置有节流阀5。通过设置三通换向阀4，可实现交替间歇冷却，喷淋机构组的每个喷嘴单位时间总喷水量不变，则喷嘴的有效孔径可以扩大，从而可以减少喷嘴的堵塞几率。节流阀5的阻力与喷嘴相同，则三通换向阀4切换出口时，二冷水支管2的水压能够保持稳定。

过滤器9用于过滤水中的杂质，防止喷头堵塞。流量计8用于监测二冷水支管2的流量，可及时发现异常波动。压力控制阀7调整喷嘴组中的冷却水的压力保持恒定不变，喷嘴组的喷水速度保持稳定，均匀冷却铸坯3。

喷淋机构组包括多个喷淋机构10，多个喷淋机构10并联连接在第一出水口上。如图2和图3所示，喷淋机构10包括柔性管101、喷嘴102和扇形支架103。所述柔性管101的进水端连接第一出水口，出水端连接喷嘴102；所述扇形支架103上设置有圆弧滑槽104，所述喷嘴102固定有销轴105；所述销轴105嵌入圆弧滑槽104内并在一驱动装置驱动下沿圆弧滑槽104摆动。

驱动装置包括液压推杆106和连杆机构107；所述连杆机构107的一端铰接在销轴105上，另一端铰接在液压推杆106上。

驱动装置与控制系统连接，可通过控制系统控制驱动装置的推动距离。

每个喷淋机构组的多个扇形支架103位于同一平面；每个喷淋机构组的多个销轴105上的连杆机构107共同连接在同一个液压推杆106上，一个液压推杆106驱动多个连杆机构107同步摆动。

工作原理：根据生产的不同钢种、不同宽度规格铸坯的二冷水理想的喷淋宽度的要求，通过控制系统，控制驱动装置的推动距离，从而通过连杆机构107向内或者向外移动精确调节和固定销轴105的位置，进而改变喷嘴102的位置与喷淋角度，实现冷却水喷淋宽度的调节。喷嘴102向外滑动，可调宽喷淋宽度；喷嘴102向内滑动，可调窄喷淋宽度，从而确保连铸机冷却水喷淋宽度与铸坯断面宽度良好匹配。

Claims (6)

1.一种可调节连铸二冷水系统，其特征在于：包括二冷水主管（1）和多个并联在二冷水主管（1）上的二冷水支管（2）；所述二冷水支管（2）沿铸坯（3）前进方向分区布置；每个所述二冷水支管（2）上设置有一个三通换向阀（4）和布置在铸坯（3）上方的喷淋机构组；所述三通换向阀（4）包括第一出水口和第二出水口；所述喷淋机构组包括多个喷淋机构（10），多个喷淋机构（10）并联连接在第一出水口上；所述第二出水口用于排水，且设置有节流阀（5）；

所述喷淋机构（10）包括柔性管（101）、喷嘴（102）和扇形支架（103）；所述柔性管（101）的进水端连接第一出水口，出水端连接喷嘴（102）；所述扇形支架（103）上设置有圆弧滑槽（104），所述喷嘴（102）固定有销轴（105）；所述销轴（105）嵌入圆弧滑槽（104）内并在一驱动装置驱动下沿圆弧滑槽（104）摆动。

2.根据权利要求1所述的可调节连铸二冷水系统，其特征在于：所述驱动装置包括液压推杆（106）和连杆机构（107）；所述连杆机构（107）的一端铰接在销轴（105）上，另一端铰接在液压推杆（106）上。

3.根据权利要求2所述的可调节连铸二冷水系统，其特征在于：每个喷淋机构组的多个扇形支架（103）位于同一平面；每个喷淋机构组的多个销轴（105）上的连杆机构（107）共同连接在同一个液压推杆（106）上，一个液压推杆（106）驱动多个连杆机构（107）同步摆动。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的可调节连铸二冷水系统，其特征在于：所述每个二冷水支管（2）上还设有压力控制阀（7）；所述压力控制阀（7）位于三通换向阀（4）阀前，用于控制三通换向阀（4）阀前压力不变。

5.根据权利要求4所述的可调节连铸二冷水系统，其特征在于：所述每个二冷水支管（2）上还设有流量计（8），所述流量计（8）位于二冷水支管（2）入口端和压力控制阀（7）之间。

6.根据权利要求5所述的可调节连铸二冷水系统，其特征在于：所述每个二冷水支管（2）上还设有过滤器（9），所述过滤器（9）位于二冷水支管（2）入口端和流量计（8）之间。

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