CN110918917A - 一种连铸二冷水系统 - Google Patents

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王雪明
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Zhangjiagang Hongchang Steel Plate Co Ltd
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Jiangsu Shagang Group Co Ltd
Zhangjiagang Hongchang Steel Plate Co Ltd
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Abstract

本发明提出一种连铸二冷水系统，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；二冷水支管沿铸坯前进方向分区布置；每个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嘴组；三通换向阀包括第一出水口和第二出水口；喷嘴组并联连接在第一出水口上；第二出水口用于排水，且设置有节流阀；喷嘴组包括靠近铸坯边缘的边缘喷嘴；边缘喷嘴包括靠近铸坯边缘一侧的喷气腔体和远离铸坯边缘一侧的喷水腔体。本发明通过三通换向阀交替间歇冷却，喷嘴的有效孔径可以扩大，减少喷嘴堵塞几率；边缘喷嘴使铸坯边缘二冷水的冷却宽度灵活可调，避免铸坯边缘过冷，提高铸坯冷却的均一性；通过调压阀保持喷水压力不变，均匀冷却铸坯。

Description

一种连铸二冷水系统
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，铸坯的边缘处于二维传热，冷却较快，常常出现铸坯边缘温度低于中间温度，形成边缘过冷现象，而过冷现象极易导致铸坯冷却不均，产生边缘横裂纹。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种连铸二冷水系统，采用压力闭环控制，可扩大喷嘴孔径，同时可调整铸坯边缘的二冷水的冷却宽度，从而避免铸坯边缘发生过冷现象。
技术方案：本发明提出一种连铸二冷水系统，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嘴组；所述三通换向阀包括第一出水口和第二出水口；所述喷嘴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；所述喷嘴组包括靠近铸坯边缘的边缘喷嘴；所述边缘喷嘴包括靠近铸坯边缘一侧的喷气腔体和远离铸坯边缘一侧的喷水腔体；所述喷气腔体的底部设置有喷气口；所述喷水腔体的底部设置有喷水口。
进一步，所述喷气腔体的进气口设置有调压阀。
进一步，所述喷气口与喷水口位于同一水平面上。
进一步，所述喷气口呈圆弧形；所述喷气口的圆弧圆心和喷水口的圆心重合。
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，喷嘴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；边缘喷嘴包括靠近铸坯边缘一侧的喷气腔体和远离铸坯边缘一侧的喷水腔体，可使铸坯边缘二冷水的冷却宽度灵活可调，从而铸坯边缘避免发生过冷现象，提高了铸坯冷却的均一性，进而提高了铸坯的质量；通过设置调压阀，在操作时保持喷嘴的喷水压力不变，喷嘴的喷水速度保持稳定，均匀冷却铸坯。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2 为图1的俯视图；
图3 为边缘喷嘴的结构示意图；
图4 为图3的仰视图。
具体实施方式
本发明提出一种连铸二冷水系统，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嘴组。
所述三通换向阀4包括第一出水口和第二出水口；所述喷嘴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，喷嘴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。
如图2、图3和图4，所述喷嘴组包括靠近铸坯边缘的边缘喷嘴6；所述边缘喷嘴6包括靠近铸坯3边缘一侧的喷气腔体601和远离铸坯3边缘一侧的喷水腔体602；所述喷气腔体的底部设置有喷气口603；所述喷水腔体的底部设置有喷水口604。喷水口604呈放射状向铸坯3喷水，喷气口603喷射空气，使得喷水向远离铸坯3边缘一侧收敛，可缩小喷水口604的冷却水喷洒在铸坯3边缘的覆盖面积，进而使得铸坯3的边缘的温度不会降低过快。喷气腔体601进气口的调压阀605调节喷射气压，进而调节喷水口604喷出的冷却水的覆盖面积。
优选地，所述喷气口603与喷水口604位于同一水平面上。所述喷气口603呈圆弧形；所述喷气口603的圆弧圆心和喷水口604的圆心重合。喷气口603喷射的空气呈弧形状喷出，收敛放射状喷射的冷却水，更有利于缩小冷却水喷洒在铸坯3边缘的覆盖面积。

Claims (7)

1.一种连铸二冷水系统，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）和布置在铸坯上方的喷嘴组；所述三通换向阀（4）包括第一出水口和第二出水口；所述喷嘴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）；所述喷嘴组包括靠近铸坯边缘的边缘喷嘴（6）；所述边缘喷嘴（6）包括靠近铸坯（3）边缘一侧的喷气腔体（601）和远离铸坯（3）边缘一侧的喷水腔体（602）；所述喷气腔体的底部设置有喷气口（603）；所述喷水腔体的底部设置有喷水口（604）。
2.根据权利要求1所述的连铸二冷水系统，其特征在于：所述喷气腔体（601）的进气口设置有调压阀（605）。
3.根据权利要求2所述的连铸二冷水系统，其特征在于：所述喷气口（603）与喷水口（604）位于同一水平面上。
4.根据权利要求3所述的连铸二冷水系统，其特征在于：所述喷气口（603）呈圆弧形；所述喷气口（603）的圆弧圆心和喷水口（604）的圆心重合。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的连铸二冷水系统，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。
6.根据权利要求5所述的连铸二冷水系统，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。
7.根据权利要求6所述的连铸二冷水系统，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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