CN1210122C - 防止连铸件的带边缘区的不希望的冷却的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种方法，用于防止连铸件6的特别是其带边缘区11由于随同连铸件从二次冷却室8的底孔7出来的流动水9所引起的不希望的强烈冷却。为此产生一种偏导介质的有力喷射束10，最好将之垂直于连铸件的带边缘区11而对准流动水出口加以定向，从而将流动水9从带边缘区11偏导开，并将之排到布置在连铸件6两侧的二次冷却室8的排出口12中，其中连铸件6的边缘区11在二次冷却室的底孔上游很小的间距处被喷射。本发明还涉及一种用于实施该方法的适合装置。
Description
本发明涉及一种方法和一种装置，用于防止特别是连铸件的带边缘区的不希望出现的冷却，这种冷却是由于随同连铸件从一个二次冷却室的底孔中出来的流动水造成的。
从生产薄板坯的连铸设备的运转中已知，在连铸件从二次冷却室中出来时，在连铸件侧旁有流动的水流出，从而对连铸件边缘造成不希望出现的强烈过冷。连铸件尺寸越宽、连铸速度越大，则上述过冷效应就越强。
在按照DE-OS 2 208 928的用于生产板坯的连铸设备上，连铸件是连续地从一个水冷却的硬模中向下拉出的，并由一个带有辊子的支承和导引装置所引导，在此设备上做了如下设定：冷却装置的一部分是由扁喷嘴构成的，这些喷嘴是平行于连铸件的表面即平行于板坯的宽边并与之有一定距离地安置的，其中它们的纵轴线平行于辊子的轴线延伸。另外，已知的连铸设备还规定：扁喷嘴均安置在板坯的边缘区域中，它们最好是彼此错开而对峙地安置在板坯的两个边缘处。
这样连铸设备配有一个弧形的支承和导引装置，用来将连铸件从基本垂直的方向转向到基本水平的方向，在此设备上还规定：冷却装置在转向范围内即在支承和导引装置的大约1/3至2/3的纵向延伸段，是由扁喷嘴构成的。特别是，在板坯的下边，冷却装置也应由扁喷嘴构成。
DE-AS 1558 194介绍一种在二次冷却区中用于冷却连铸件的方法和装置。连铸件是在垂直于连铸件轴线而彼此相对地错开的区域中被冷却的，其标准是：在相邻平面的区域中的冷却作用补充一种经过连铸件表面垂直于连铸件轴线近似均匀地进行的冷却作用。
DE-AS 1 289 956公开过一种用于直平面的连铸制品的二次冷却装置。该装置由若干个垂直于连铸件轴线安置的喷雾嘴构成。这些喷雾嘴具有产生冷却剂量的扁平特征，而且与每个相邻的喷嘴都是按一定距离安装的，使得喷嘴侧面在如此程度上相切，以使相切区域中的冷却与在相切处以外的表面部分的冷却只有微小差别。
JP-7-91 00 A研究了在一个硬模中铸造的扁坯的二次冷却，该扁坯例如以浇铸速度为1.5米/分钟、铸造产量为3吨/分钟来产生。从硬模中出来的扁坯通过对从冷却单元中出来的扁坯表面用分布在扁坯宽度上的喷嘴喷洒冷却介质被二次冷却。为了避免扁坯的边缘过度冷却，在扁坯边缘借助最外侧的喷嘴喷射空气来代替水。由于扁坯并不总是具有相同的宽度，也有铸出较小宽度的，因此冷却单元必须根据较小的扁坯宽度来匹配。这样就使例如对应当前扁坯宽度的最外侧喷嘴不喷洒冷却液体，而是向着该处的扁坯边缘喷射空气，以此方法对于扁坯的各个宽度总能保证扁坯边缘不会过度冷却。
已知的装置中都没有有效的机构，可以用来防止流动水从连铸件侧旁出来，从而防止由此产生的对板坯带边缘区出现不希望的强烈冷却。
从上述的现有技术出发，本发明的任务是提供一种方法及一种适用于实现此方法的装置，借以防止从二次冷却室中出来的流动水出现在连铸件侧旁，从而防止由此产生的对连铸件边缘的不希望有的强烈过冷却。
为了解决上述任务，在本发明提出一种方法，用于防止连铸件带边缘区由于随同连铸件从二次冷却室的底孔出来的流动水所引起的不希望有的冷却，其中产生一种偏导介质的有力喷射束，对准流动水流出点加以定向，使得流动水从带边缘区偏导开，并排到布置在连铸件两侧的二次冷却室的排出孔中，其中连铸件的边缘区在二次冷却室的底孔上游很小的间距处被喷射。
利用本发明提出的任务的解决方案，将以很大优点达到下述目的：将流动水引起的对连铸件带边缘区的不希望有的强烈冷却加以抑制。
通过对方法的各参数的调配，例如对各喷嘴的方向、能量及数目和喷射量的调节，便可按所要求的标准使本发明的效力达到最佳，并可最好地考虑到薄板坯连铸设备连铸件生产的有关情况。
本发明提出的方法的一种设计方案在于：使用水和空气或者水/空气混合物作为偏导介质。这样，可使方法参数更好地适配连铸设备的有关生产条件。
此外，本发明提出的方法设定：喷射束是用扁的喷射锥来产生的。这种形式的喷射只从连铸件带走最低限度的热量，虽然不可避免的是，连铸件也会部分地受到偏导介质的喷射。
本发明提出的方法的另一种设计方案在于：垂直于连铸件的一个棱边的每一侧都会产生喷射锥的部分相切区域。这样，连铸件的一个棱边的每一侧都能以偏转介质的喷射束完成覆盖。
本发明提出的方法的另一种设计方案在于：喷射束最好按角α对准流动水的流向进行喷射。由于各喷嘴都是朝上逆着流动水方向喷射的，致使流动水的偏导达到最佳。
按照该方法连铸件的边缘区域在二次冷却室的底孔上游很小的间距处被喷射。这样，就能获得特别有利的方法参数以实现流动水从连铸件的带边缘区的偏导。
本发明的方法还规定：在连铸件的窄边，与连铸件的宽度相交地成列布置若干个喷嘴，于是可根据变换的连铸件宽度的标准接通或断开喷嘴列中的各个喷嘴对。这样，就能够以并不复杂而且有利的方式，得到垂直于连铸件轴线也就是按照有关连铸件宽度而被喷射的连铸件的带边区域的可变区。
最后，本发明还提出：喷射束是近似地垂直于连铸件表面而对准带边区域进行喷射的。这样就对出来的流动水产生最佳的阻挡效应，而连铸件的宽边又不会违愿地受到喷射束触及，从而使连铸件边缘避开了不希望的冷却效应。
用于防止连铸件的带边缘区因随同其从二次冷却室底孔中出来的流动水造成不希望有的强烈冷却的装置，它包含成列安置的喷嘴，以用于产生有力的、对准流动水出口定向的喷射束，为此，喷嘴最好以较小的间距布置在为连铸件在二次冷却室上配置的底孔的上游，此外，喷嘴按连铸件宽度方向以若干个组合成一列，又各自经过节流装置而与供给管道相连。
本发明的细节、特征和优点见以下关于几个在附图中示意地给出的实例的说明。附图表示：
图1连铸设备的侧视图，设备包括本发明提出的示意绘出的喷射装置；
图2以图1中II-II横切面的截面图示出冷却室底部的顶视图；
图3从冷却室中出来的连铸件的侧视图，连同本发明提出的喷射装置；
图4以图1中II-II平面的截面图示出了冷却室底部的顶视图，连同若干喷嘴的布置和它们所连接的管道，
图5以图1中II-II平面的截面图，示出了冷却室底部的另一个顶视图，连同成列地布置的喷嘴。
图1中所示的连铸设备的设备区域带有用于实施本发明提出的方法的装置，是以侧视图绘出的，使观察者可以看到连铸件6的窄边。
上述设备区域的纯示意图在上方示出铸模22，连铸件6是从该铸模中依箭头方向21向下拉出的。在此，连铸件通过一个仅作为黑方块表示的连铸件导向装置23，该导向装置处在同样作为黑方块表示的二次冷却室8的内部。为了一目了然起见只选择连铸件导向装置23和冷却室8的纯示意图而不列出结构细节，因为专业人员对这些部件的结构细节的形成都是熟悉的。在二次冷却室8的下部有它的带有底孔7的底部20，连铸件6同一股流动水9一起向下通过该底孔出来。在该出口范围内有一个供给导管24，用于一种从喷嘴17中以喷射束10形式喷射出的偏导介质。所谓偏导介质可以是水或空气或者水/空气混合物。
如图2所示，在冷却室底部20的顶视图上观察，可以在冷却室8的底孔7旁边看到的喷嘴17的布置分成一个上喷嘴列25和一个下喷嘴列26。由这些喷嘴列产生的喷射束10是从各个部分相搭接的喷射锥13斜对着紧靠冷却室底部20上方区域中的连铸件6的走向21加以定向的。
在喷嘴列15的定向顺序中，上下喷嘴列25、26的喷射束10有一个至少部分搭接的现象。
此外，如在图3所示连铸件6的窄边16的侧视图中表示出来的，上下喷嘴列25、26的喷射束10是按角α对准流动水9的方向加以定向的。这样，可以最佳实现对流动水9的偏导。
图中还示出向着连铸件6和底孔7倾斜上升的冷却室底部20，该底部在连铸件6的旁边保持底孔7开着，在此种情况下，利用本发明当可避免特别在底孔区域中流动水9的流过。上述目的是通过有力的喷射束10的作用及其对流动水9的冲击来实现的，这就可将流动水排到布置在连铸件6两侧的二次冷却室8的排泄孔12中。
图4表示图1所示截面II-II中冷却室8的另一个横断面图，亦即成列15的喷嘴17的布置，以用于在连铸件6的带边缘区11上形成有力的喷射束10。
喷嘴17的管道连接是通过供给导管24来形成的，这些供给导管在喷嘴列15的侧面各自与节流装置1至5相连，这些节流装置又是从一个共同的供给总管18分出来的。
从上图中可以详细看出：在一个跨越连铸件6的宽度的布置上，在连铸件6的窄边区16上有多个喷嘴列15，喷嘴列15的各个喷嘴对1，1′；2，2′；3，3′等可根据变换的连铸件宽度19的尺寸之不同加以接通或关断。
为了标明不同的连铸件宽度，在图4中仅示意地以b表示最小的连铸件宽度，以B表示最大的连铸件宽度。在这两个宽度之间，带边缘区11可以分级地适配当时的情况而定。
在该图中，仍以参考数字15表示喷嘴列，以10表示喷射束，和以16表示带边区。在连铸件6的窄边上出现的流动水以数字9表示。供给导管的管道连接以数字24表示。从图中还可看出，一些供给导管24是用拉长的线条表示的，另一些供给导管是用点划线表示的。这就指明了，视连铸件6的最小宽度b或最大宽度B的情况而定，可以接通和关断供给导管24或喷嘴17。
最后还在图中示出了冷却室底部20上的底孔7。以19表示连铸件6的可变宽度区段，它们表征连铸件宽度的一种分级式变化。
最后图5以放大图形式并且同样按照沿图1中II-II面的一个截面的顶视图，表示出其他的功能部分，亦即连铸件6、底腔7、冷却室底部20、带边缘11区中须防止出现的流动水9、以及具有喷嘴17的喷嘴列15的布置。对喷嘴17的供给导管全部以参考数字24表示。
Claims (11)
1.一种方法，用于防止连铸件(6)带边缘区(11)由于随同连铸件从二次冷却室(8)的底孔(7)出来的流动水(9)所引起的不希望有的冷却，其特征在于，产生一种偏导介质的有力喷射束(10)，垂直于带边缘区(11)对准流动水流出点加以定向，使得流动水(9)从带边缘区(11)偏导开，并排到布置在连铸件(6)两侧的二次冷却室(8)的排出孔(12)中，其中连铸件(6)的边缘区(11)在二次冷却室的底孔上游很小的间距处被喷射。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于：使用水或空气或者一种水/空气混合物作偏导介质。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于：喷射束(10)是用扁的喷射锥(13)产生的。
4.按权利要求1所述的方法，其特征在于：垂直于连铸件(6)的边缘的每个边生成部分搭接的喷射锥(13)的列(15)。
5.按权利要求1所述的方法，其特征在于：喷射束(10)以一个角度(α)对准流动水(9)的流动方向进行喷射。
6.按权利要求1所述的方法，其特征在于：按照一种跨越连铸件(6)的宽度的布置方式，在连铸件(6)的窄边(16)将若干喷嘴分别布置成列(15)，根据变换的连铸件宽度(b或B)的标准来接通或关断喷嘴列(15)各个喷嘴对(1、1′，2、2′，3、3′等)。
7.按权利要求1所述的方法，其特征在于：喷射束(10)是垂直于连铸件表面对准带边缘区(11)进行喷射的。
8.一种用于实施如权利要求1至7所述的方法的装置，用于防止连铸件(6)的带边缘区(11)由于随同连铸件从二次冷却室(8)的底孔(7)出来的流动水(9)所引起的不希望有的冷却，其特征在于：配备了布置成列的喷嘴(17)，以用于产生有力的对准流动水出口而定向的喷射束(10)，为此规定：
-喷嘴(17)以比较小的距离布置在为连铸件(6)所配置在二次冷却室(8)上的底孔(7)的上游；
-沿连铸件宽度的方向将若干个喷嘴分别组合成喷嘴列(15)，而且各个喷嘴又各自经过节流装置(1至5)与一供给总管(18)相连。
9.按权利要求8所述的装置，其特征在于：喷嘴(17)以垂直于连铸件(6)的各表面定向的轴线地加以布置。
10.按权利要求8或9所述的装置，其特征在于：用于产生垂直于连铸件(6)定向的喷射束(10)的喷嘴(17)，是具有可相应调整方向的轴线(X-X)地加以布置的。
11.按权利要求8所述的装置，其特征在于：喷嘴(17)是为了产生一个扁而宽的具有窄出口缝隙的喷射锥(13)而设计的。
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