CN114653908B - 一种板坯连铸机扇形段辊子外冷直冷式工艺方法 - Google Patents

一种板坯连铸机扇形段辊子外冷直冷式工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种板坯连铸机扇形段辊子外冷直冷式工艺方法，包括有以下工艺步骤：S1：制作弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管；S2：弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管的安装；S3：选取连铸机二冷水作为冷却水水源，在总管上开口、沿扇形段两侧敷设两根DN100mm钢管作主管，每台扇形段上的矫直扇形段冷却喷淋管与弧形扇形段冷却喷淋管均用带快速接头的金属软管与主管相连；S4：开启连铸机，同时打开各主管上的截止阀，调节阀调整喷淋水的流量，各个扇形出水口对辊子进行水雾喷淋；该工艺方法大幅度提升了设备精度和寿命，同时减少了辊缝异常数据的产生，提高了板坯生产作业率，为板坯连铸机稳定运行提供了设备保障。

Description

一种板坯连铸机扇形段辊子外冷直冷式工艺方法
技术领域
本发明涉及板坯连铸机降温工艺方法技术领域，尤其是涉及一种板坯连铸机扇形段辊子外冷直冷式工艺方法。
背景技术
连铸机扇形段是引导从弯曲段拉出的铸坯，并对铸坯进行支撑、夹持和喷水强制冷却，使铸坯坯壳继续增厚，直至大部分凝固。冷却装置设置在每个扇形段内，由冷却管和喷嘴组成。扇形段一般由上下框架及安装在上下框架上的辊子、驱动辊压下装置、辊缝调整装置等组成。扇形段是板坯连铸机核心设备，它们是由一段一段的整组辊道扇形段组成弧形段，出了弧形段坯壳内还有液体没凝固，进入矫直棍开始矫直，这时全部凝固走到水平段继续冷却。由于扇形段辊子直接与高温铸坯接触，工作温度高，同时对铸坯产生较大接触摩擦应力，加重辊面磨损、开裂，造成辊缝精度超标，影响铸坯质量。
现有设计中辊子冷却只有两种途径。一是通过芯轴通水，以热传导的形式降低辊子温度；二是利用铸坯二次水雾冷却水冷却铸坯，反射在辊面上的冷却。实际生产过程中会产生以下问题：
1.辊子内部冷却方式相对辊子与铸坯作用面是间接冷却，且对冷却水压力、流量及水质要求较高，冷却效果往往难以满足实际要求。
2.铸坯二次水雾冷却主要是冷却铸坯，对辊子冷却实际作用有限，而且为了控制铸坯边裂、边部二次冷水却往往关闭，使内外弧边部辊子实际没有辅助冷却作用。
3.在提高拉速、提升铸坯质量的大前提下，迫切需要加强扇形段辊子的冷却效果。辊子内部冷却方式只能通过提高冷却水压力、流量及水质实现，投入较大、且水系统安全运行难以保证。
发明内容
本发明的目的就是针对上述情况，提供一种板坯连铸机扇形段辊子外冷直冷式工艺方法，该工艺方法大幅度提升了设备精度和寿命，同时减少了辊缝异常数据的产生，减少了测辊缝的时间，提高了板坯生产作业率，为板坯连铸机稳定运行提供了设备保障。
本发明的具体方案是：一种板坯连铸机扇形段辊子外冷直冷式工艺方法，包括有以下工艺步骤：
S1：制作弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管：采用不锈钢矩形管制作弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管，其中矫直扇形段冷却喷淋管为平直管，弧形扇形段冷却喷淋管按照扇形段内外弧框架压制成紧贴内外弧框架的弧度；弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管的一端焊接成盲板，另一端焊接管接头，弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管上各自设置有若干个扇形出水口，每个扇形出水口对应一根辊子；
S2：弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管的安装：弧形扇形段冷却喷淋管纵向安装在扇形段内、外弧辊子的边部辊套中间位置，各个扇形出水口正对各自辊套圆心，每一根弧形扇形段冷却喷淋管用不锈钢管卡固定在辊子与框架之间的空挡内，矫直扇形段冷却喷淋管的安装与弧形扇形段冷却喷淋管的安装方式保持一致；
S3：选取连铸机二冷水作为冷却水水源，在总管上开口、沿扇形段两侧敷设两根DN100mm钢管作主管，两根主管上设置截止阀和精度为100um的过滤器，每台扇形段上的矫直扇形段冷却喷淋管与弧形扇形段冷却喷淋管均用带快速接头的金属软管与主管相连；主管与每根喷淋管的金属软管之间设置调节阀；每根喷淋管沿扇形段进端方向为进水接口，喷淋管的出端方向上设置堵头；
S4：开启连铸机，同时打开各主管上的截止阀，调节阀调整喷淋水的流量，各个扇形出水口对辊子进行水雾喷淋。
进一步的，本发明中所述扇形出水口是由水口a、水口b和水口c组成，其中水口b设置在对应的不锈钢矩形管的上部中间位置处，水口a和水口c对称分布在水口b的前后两侧的边线部位，水口a和水口c各自的下部边缘处与不锈钢矩形管下壁中点之间形成的扇形夹角为120度。
进一步的，本发明中所述水口a和水口c的开口缝均为矩形形状，缝宽度为2mm，所述水口b为圆孔形状。
进一步的，本发明中所述矫直扇形段冷却喷淋管与弧形扇形段冷却喷淋管上开设的扇形出水口的个数一致，均至多设置7个。
本发明的直冷式板坯扇形段辊子外冷喷淋管方法在炼钢厂板坯连铸机生产中，体现出了很好的技术优越性和积极效果：
1、本发明中的喷淋管直接开槽作为喷淋口，结构简单，充分利用扇形段有限的空间，在最佳位置、直接对辊子进行冷却，冷却效果显著；同时，维护简单、方便，日常使用也很便捷；
2、喷淋点为辊子与铸坯接触相对面，在水量调节合理的前提下，通过辊子的转动均匀冷却辊子外表面，不会影响坯子质量，辊面冷却均匀，不会出现龟裂、麻点的烧损现象，辊面光滑；
3、本发明的整个喷淋系统利用二冷水开路水系统，不会对铸机其他水系统有影响；喷淋系统保证了水质，便于水量调节，便于检修维护，能够满足连铸机连续生产、安全运行；
4、本发明的外冷投入后，扇形段内的积渣明显减少，在测量辊缝的过程中，辊面保持洁净，辊缝数据出现异常失真的情况大幅度减少，确保辊缝数据准确；
5、通过本发明的工艺方法的使用，弧形段、矫直段平均使用周期由以前的2个月延长到4个月，水平段平均使用周期由4个月延长到6个月，2次辊缝合格率由90%提高到91%以上，大幅度提升了设备精度和寿命，同时减少了测辊缝异常数据的产生，减少了测辊缝的时间，提高了板坯生产作业率，为板坯连铸机稳定运行提供了设备保障。
附图说明
图1是本发明中矫直扇形段冷却喷淋管的主视方向结构示意图；
图2是本发明中矫直扇形段冷却喷淋管的俯视方向结构示意图；
图3是本发明中弧形扇形段冷却喷淋管的主视方向结构示意图；
图4是本发明中弧形扇形段冷却喷淋管的俯视方向结构示意图；
图5是图1中A-A剖切结构示意图。
图中：1—堵头，2—水口c，3—进水接口，4—水口a，5—水口b。
具体实施方式
本发明是一种板坯连铸机扇形段辊子外冷直冷式工艺方法，包括有以下工艺步骤：
S1：制作弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管：采用不锈钢矩形管制作弧形扇形段冷却喷淋管（见图3、图4）和矫直扇形段冷却喷淋管（见图1、图2），其中矫直扇形段冷却喷淋管为平直管，弧形扇形段冷却喷淋管按照扇形段内外弧框架压制成紧贴内外弧框架的弧度，实际制作中带有一定的阶梯形状，尽量节省空间；弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管的一端焊接成盲板，另一端焊接管接头，弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管上各自设置有若干个扇形出水口，每个扇形出水口对应一根辊子；
S2：弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管的安装：弧形扇形段冷却喷淋管纵向安装在扇形段内、外弧辊子的边部辊套中间位置，各个扇形出水口正对各自辊套圆心，每一根弧形扇形段冷却喷淋管用不锈钢管卡固定在辊子与框架之间的空挡内，矫直扇形段冷却喷淋管的安装与弧形扇形段冷却喷淋管的安装方式保持一致；
S3：选取连铸机二冷水作为冷却水水源，在总管上开口、沿扇形段两侧敷设两根DN100mm钢管作主管，两根主管上设置截止阀和精度为100um的过滤器，每台扇形段上的矫直扇形段冷却喷淋管与弧形扇形段冷却喷淋管均用带快速接头的金属软管与主管相连；主管与每根喷淋管的金属软管之间设置调节阀；每根喷淋管沿扇形段进端方向为进水接口3，喷淋管的出端方向上设置堵头1，堵头的设置是为了后期检修维护的便利；
S4：开启连铸机，同时打开各主管上的截止阀，调节阀调整喷淋水的流量，各个扇形出水口对辊子进行水雾喷淋。
进一步的，本实施例中所述扇形出水口是由水口a4、水口b5和水口c2组成，其中水口b设置在对应的不锈钢矩形管的上部中间位置处，水口a和水口c对称分布在水口b的前后两侧的边线部位，水口a和水口c各自的下部边缘处与不锈钢矩形管下壁中点之间形成的扇形夹角为120度（参见图5所示）。
进一步的，本实施例中所述水口a和水口c的开口缝均为矩形形状，缝宽度为2mm，所述水口b为圆孔形状。
进一步的，本实施例中所述矫直扇形段冷却喷淋管与弧形扇形段冷却喷淋管上开设的扇形出水口的个数一致，均至多设置7个。
下面简单介绍本发明的具体实施：
1、准备好不锈钢矩形管；
2、按照扇形段内弧框架、外弧框架的辊子安装底座分布，将矫直扇形段冷却喷淋管与弧形扇形段冷却喷淋管压制成紧贴框架的弧度，这样做的意义就是保证框架喷射出的扇形水雾，能够有效打开，保证喷射冷却范围；
3、冷却喷淋管一端上盲板，一端焊接管接头，上线前接金属软管带压检查喷射角度；矩形管内无积渣；
4、喷射中心在辊套正下方，定位焊接固定在框架上；
5、线上随扇形段落位后，接金属软管，使用二冷水，并通过球阀调节阀调整水量；
6、生产过程中持续喷射降温，因水缝有2mm，不会堵塞，调整水量后，线上免维护。
本发明的直冷式板坯扇形段辊子外冷喷淋管方法在炼钢厂板坯连铸机生产中，体现出了很好的技术优越性和积极效果。
本发明中的喷淋管直接开槽作为喷淋口，结构简单，充分利用扇形段有限的空间，在最佳位置、直接对辊子进行冷却，冷却效果显著；同时，维护简单、方便，日常使用也很便捷。
喷淋点为辊子与铸坯接触相对面，在水量调节合理的前提下，通过辊子的转动均匀冷却辊子外表面，不会影响坯子质量，辊面冷却均匀，不会出现龟裂、麻点的烧损现象，辊面光滑。
本发明的整个喷淋系统利用二冷水开路水系统，不会对铸机其他水系统有影响；喷淋系统保证了水质，便于水量调节，便于检修维护，能够满足连铸机连续生产、安全运行。
本发明的外冷投入后，扇形段内的积渣明显减少，在测量辊缝的过程中，辊面保持洁净，辊缝数据出现异常失真的情况大幅度减少，确保辊缝数据准确。
通过本发明的工艺方法的使用，弧形段、矫直段平均使用周期由以前的2个月延长到4个月，水平段平均使用周期由4个月延长到6个月，2次辊缝合格率由90%提高到91%以上，大幅度提升了设备精度和寿命，同时减少了测辊缝异常数据的产生，减少了测辊缝的时间，提高了板坯生产作业率，为板坯连铸机稳定运行提供了设备保障。

Claims (4)

1.一种板坯连铸机扇形段辊子外冷直冷式工艺方法，其特征在于，包括有以下工艺步骤：
S1：制作弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管：采用不锈钢矩形管制作弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管，其中矫直扇形段冷却喷淋管为平直管，弧形扇形段冷却喷淋管按照扇形段内外弧框架压制成紧贴内外弧框架的弧度；弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管的一端焊接成盲板，另一端焊接管接头，弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管上各自设置有若干个扇形出水口，每个扇形出水口对应一根辊子；
S2：弧形扇形段冷却喷淋管和矫直扇形段冷却喷淋管的安装：弧形扇形段冷却喷淋管纵向安装在扇形段内、外弧辊子的边部辊套中间位置，各个扇形出水口正对各自辊套圆心，每一根弧形扇形段冷却喷淋管用不锈钢管卡固定在辊子与框架之间的空挡内，矫直扇形段冷却喷淋管的安装与弧形扇形段冷却喷淋管的安装方式保持一致；
S3：选取连铸机二冷水作为冷却水水源，在总管上开口、沿扇形段两侧敷设两根DN100mm钢管作主管，两根主管上设置截止阀和精度为100um的过滤器，每台扇形段上的矫直扇形段冷却喷淋管与弧形扇形段冷却喷淋管均用带快速接头的金属软管与主管相连；主管与每根喷淋管的金属软管之间设置调节阀；每根喷淋管沿扇形段进端方向为进水接口，喷淋管的出端方向上设置堵头；
S4：开启连铸机，同时打开各主管上的截止阀，调节阀调整喷淋水的流量，各个扇形出水口对辊子进行水雾喷淋。
2.根据权利要求1所述的一种板坯连铸机扇形段辊子外冷直冷式工艺方法，其特征在于：所述扇形出水口是由水口a、水口b和水口c组成，其中水口b设置在对应的不锈钢矩形管的上部中间位置处，水口a和水口c对称分布在水口b的前后两侧的边线部位，水口a和水口c各自的下部边缘处与不锈钢矩形管下壁中点之间形成的扇形夹角为120度。
3.根据权利要求2所述的一种板坯连铸机扇形段辊子外冷直冷式工艺方法，其特征在于：所述水口a和水口c的开口缝均为矩形形状，缝宽度为2mm，所述水口b为圆孔形状。
4.根据权利要求1所述的一种板坯连铸机扇形段辊子外冷直冷式工艺方法，其特征在于：所述矫直扇形段冷却喷淋管与弧形扇形段冷却喷淋管上开设的扇形出水口的个数一致，均至多设置7个。
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