CN112091188B - 一种多段连铸结晶器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冶金技术领域，涉及一种多段连铸结晶器，包括结晶器单元、用于冷却结晶器单元的冷却单元以及用于控制结晶器单元振动的振动控制单元；所述冷却单元包括供水管路和回水管路。通过对若干子结晶器单元的非同步振动控制，减小坯壳和结晶器铜板间摩擦力，进而达到提高拉速、降低漏钢概率的目的。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，涉及一种多段连铸结晶器。
背景技术
连铸是将液态钢水冷却为具有特定形状的固态铸坯的过程，液态钢水通过浸入式水口流入结晶器内，在结晶器内冷却形成具有一定强度和厚度的坯壳后，被连续拉出结晶器，并继续冷却至固态钢坯。近年来，为了实现节能减排、降低生产成本，高拉速连铸技术已成为连铸行业发展的重要趋势之一。
提高连铸工序拉速的难点在于，高拉速下，结晶器区域漏钢事故发生的概率较大，而漏钢概率大的原因有2个方面：
1)高拉速下铸坯在结晶器内停留时短，坯壳较薄，坯壳温度较高，导致抗拉强度较低；
2)高拉速下，坯壳与结晶器间的摩擦力增大。
现有技术通常从增加坯壳厚度和均匀性角度出发，提出对结晶器腔型或冷却水水槽的改进方案，以降低高拉速下的漏钢风险，但增加了结晶器的制造难度，且效果尚有提升空间。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多段连铸结晶器，以延长铸坯在结晶器中的停留时间，提高坯壳厚度；并通过控制子结晶器单元的非同步振动，减小坯壳和结晶器铜板间的摩擦力，达到提高拉速，降低漏钢率的目的。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种多段连铸结晶器，包括结晶器单元、用于冷却结晶器单元的冷却单元以及用于控制结晶器单元振动的振动控制单元；所述冷却单元包括供水管路和回水管路。
可选的，所述结晶器单元包括至少两个子结晶器单元。
可选的，所述振动控制单元控制部分或全部子结晶器单元。
可选的，处于振动状态的子结晶单元在同一时刻具有非同步特征。
可选的，每个字结晶单元均包括冷却水入口及冷却水出口，各个冷却水入口的连接方式采用串联、并联或串并联混合方式；各个冷却水出口的连接方式采用串联、并联或串并联混合方式。
可选的，所述供水管路与部分或全部子结晶器单元的冷却水入口连接；所述回水管路与部分或全部子结晶器单元的冷却水出口连接。
可选的，所述供水管路上配备温度传感器和流量传感器。
可选的，所述回水管路上配备温度传感器和压力传感器。
可选的，每个所述结晶器单元的长度均大于100mm。
可选的，具有振动功能的子结晶器单元的振动频率不大于1000cpm(cycle perminute)。
本发明的有益效果在于：
本发明可以在不增加结晶器制造复杂程度的前提下，通过提供多个子结晶器单元延长铸坯在结晶器中的停留时间、提高坯壳厚度。通过控制部分或全部子结晶器单元间非同步振动，以减小坯壳和结晶器铜板间摩擦力，进而达到提高拉速、降低漏钢概率的目的。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的冷却示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1-图2，附图中的元件标号分别表示：浸入式水口1、液态钢水2、上部子结晶器单元3、下部子结晶器单元4、铸坯5、供水管路6、回水管路7、上部子结晶器单元冷却水入口301、上部子结晶器单元冷却水出口302、下部子结晶器单元冷却水入口401、下部子结晶器单元冷却水出口402。
本实施例中的系统包括结晶器单元、冷却单元和振动控制单元，以包含2个子结晶器单元为例进行说明，多个子结晶器单元与之相似。
本实施例中的结晶器单元包含上部子结晶器单元3和下部子结晶器单元4，多段结晶器的长度可以相同，也可以不同。本实施例中上部子结晶器单元3长度为600mm，下部子结晶器单元4长度为700mm。
液态钢水2通过浸入式水口1流入结晶器单元，冷却为具有特定形状的固态铸坯5。上部子结晶器单元3和下部子结晶器单元4分别有其冷却水入口和冷却水出口。各子结晶器单元的冷却回路连接方式为串联连接方式，下部子结晶器单元冷却水出口402与上部子结晶器单元冷却水入口301连接。
冷却单元包含供水管路6和回水管路7，供水管路6与下部子结晶器单元冷却水入口401连接，上部子结晶器单元冷却水出口302与冷却单元的回水管路7连接，供水管路6配备温度传感器和流量传感器，回水管路7配备温度传感器和压力传感器。
振动控制单元完成结晶器单元的振动控制功能，上部子结晶器单元3和下部子结晶器单元4相向振动，即上部子结晶器单元3向上振动时，下部子结晶器单元4向下振动，上部子结晶器单元3向下振动时，下部子结晶器单元4向上振动。子结晶器单元的振动频率范围为100cpm～300cpm。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种多段连铸结晶器，其特征在于，包括结晶器单元、用于冷却结晶器单元的冷却单元以及用于控制结晶器单元振动的振动控制单元；所述冷却单元包括供水管路和回水管路；所述结晶器单元包括至少两个子结晶器单元；所述振动控制单元控制部分或全部子结晶器单元；处于振动状态的子结晶单元在同一时刻具有非同步特征；每个子结晶单元均包括冷却水入口及冷却水出口，各个冷却水入口的连接方式采用串联、并联或串并联混合方式；各个冷却水出口的连接方式采用串联、并联或串并联混合方式；所述供水管路与部分或全部子结晶器单元的冷却水入口连接；所述回水管路与部分或全部子结晶器单元的冷却水出口连接。
2.如权利要求1中所述的多段连铸结晶器，其特征在于，所述供水管路上配备温度传感器和流量传感器。
3.如权利要求1中所述的多段连铸结晶器，其特征在于，所述回水管路上配备温度传感器和压力传感器。
4.如权利要求1中所述的多段连铸结晶器，其特征在于，每个所述结晶器单元的长度均大于100mm。
5.如权利要求1中所述的多段连铸结晶器，其特征在于，具有振动功能的子结晶器单元的振动频率不大于1000cpm。
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