CN2712501Y - 方/圆坯兼用连铸二次冷却装置 - Google Patents

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方/圆坯兼用连铸二次冷却装置，包括四组喷淋架即外弧、内弧、左侧和右侧；喷淋架由四个弧形管连接而成，其中，第一、二、三弧形管连通冷却水，第四弧形管连通压缩空气，弧形管上均布多排支管，支管上装有喷嘴；所有奇数排支管上喷嘴接在第一弧形管上；偶数排支管上喷嘴与奇数排支管喷嘴安装夹角不同，分为角边和侧边，所有偶数排45度夹角喷嘴接在第二弧形管上；所有偶数排夹角为0度喷嘴接在第三弧形管上，四组喷淋架喷嘴的不同布置就形成两种不同的喷水环截面；弧形管上有阀门。本实用新型二冷水喷淋架，更换断面时无须更换和调整喷淋架，只须在线切换相匹配冷却水供水管线，缩短了停机时间，降低了检修费用，减少了喷淋架的备件数量和种类。

Description

方/圆坯兼用连铸二次冷却装置
技术领域
本实用新型涉及连铸二次冷却装置，特别适用于方/圆坯兼用连铸机。
背景技术
所有连铸机都设有铸坯二次冷却装置，根据浇铸的钢种、铸坯的尺寸，浇铸速度分别对铸坯采用水冷或汽雾冷却方式。部分连铸机设计成能浇铸不同规格和不同形状的铸坯，故对应每种规格的铸坯都又相应匹配了各自的喷淋系统，彼此不能互换。
传统的喷淋架如圆坯外喷淋架，以外弧侧的为例，参见图1～图3，喷淋架10是有两个弧形不锈钢方管101、102焊接成一体，分别通冷却水和压缩空气，上分别均布12个支管103，并排的两个支管同时接入气/水混合室104，冷却水在混合室104内被压缩空气雾化，经喷嘴105喷出，实现对铸坯2表面的均匀冷却。内、外、左、右四个喷淋架1～4构成12排喷淋环，每环上有四个喷嘴，相邻两排喷淋环的喷嘴成45度夹角布置，这样才能保证铸坯在浇铸过程中沿铸流方向和垂直铸流方向上的每一个截面的冷却强度相同，避免裂纹的产生。而形状相同的铸坯，它的喷淋架结构相同，仅仅是喷嘴距铸坯表面的垂直距离不同，技术要求是按喷嘴设计的角度喷出的冷却雾水能完全覆盖整个铸坯表面，避免出现冷却不完整、不均匀。
方坯喷淋架：也以外弧为例，参见图4～图5，喷淋架是有两个弧形不锈钢方管101、102焊接成一体，分别通冷却水和压缩空气，上分别均布12个支管103，并排的两个支管同时接入气/水混合室104，冷却水在混合室104内被压缩空气雾化，经喷嘴105喷出，实现对铸坯50表面的均匀冷却。内、外、左、右四个喷淋架1～4构成12排喷淋环，每环上有四个喷嘴，相邻两排喷淋环的喷嘴布置完全相同，成0度夹角布置，这样才能保证铸坯在浇铸过程中沿铸流方向和垂直铸流方向上的每一个截面的冷却强度相同，避免方坯的角裂纹的产生。
但是，上述结构的铸坯二次冷却装置存在如下缺限：
如意大利DANIELE公司六流圆、方坯连铸机，能生产153、178圆坯和160方坯，根据原设计要求生产不同断面铸坯时，就必须更换和调整相应二冷水喷淋架，参见图3，由于被更换的喷淋架装在距地面6.5米至9米的半空中，且流间距狭小，而且每流有三个冷却区，分别对应A、B、C三段喷琳架4个喷淋架，每个喷淋架上有冷却水和压缩空气两根软管，这样每流共有8根软管，所以每次更换断面，就必须更换成24个喷淋架和48根软管，工作量大；另外由于它们位于结晶器下口，大量冷钢及氧化铁皮粘结在喷淋架的安装底座上，造成更换喷淋架时的清冷钢的辅助时间长，所以由于上述原因造成每次更换生产断面时，停机时间长达6小时，仅2001年更换断面次数达44次，2002年2003年。
对应Φ153，Φ178，口160三种端面铸坯，不仅喷嘴的布置形式和安装的位置不同，所以铸机配有三种形式的喷淋架，每种形式的喷淋架案喷嘴的位置分为四种，分别为外弧侧、内弧侧、左侧、右侧，Φ153，Φ178的喷淋架结构相同，仅仅是安装底座离铸坯表面的距离不同，而方坯的喷淋架结构形式和底座安装距离都不同。
发明内容
本实用新型的目的在于设计一种方/圆坯兼用连铸二次冷却装置，即更换断面时，无须更换和调整喷淋架，只须在线切换相匹配冷却水供水管线，缩短了停机时间，降低了检修费用，减少了喷淋架的备件数量和种类。
本实用新型的方/圆坯兼用连铸二次冷却装置，包括四组喷淋架，分别是外弧、内弧、左侧和右侧；每组喷淋架由四个弧形管连接而成，其中，第一、二、三弧形管连通冷却水，第四弧形管连通压缩空气，每根弧形管上均布多排支管，支管上装有喷嘴，其中，弧形管上所有奇数排支管上喷嘴接在第一弧形管上；偶数排支管上喷嘴按与奇数排支管喷嘴安装夹角的不同，又分为角边和侧边，所有偶数排的45度夹角的喷嘴都接在第二弧形管上，即偶数排角边上；所有偶数排夹角为0度的喷嘴都接在第三弧形管上，即偶数排侧边上，这样四组喷淋架喷嘴的不同布置就形成两种不同的喷水环截面；四个弧形管上分别装有独立的控制阀门。
采用本实用新型二冷水喷淋架，更换断面时，无须更换和调整喷淋架，只须在线切换相匹配冷却水供水管线，缩短了停机时间，降低了检修费用，减少了喷淋架的备件数量和种类。
附图说明
图1为现有的圆坯喷淋架示意图；
图2为现有圆坯喷淋架A截面图；
图3为现有圆坯喷淋架B截面图；
图4为现有方坯喷淋架示意图；
图5为现有方坯(连铸的)喷淋架A截面图；
图6为本实用新型的喷淋架示意图；
图7为本实用新型的喷淋架弧形管截面图；
图8为本实用新型圆坯连铸的喷淋架A截面图；
图9为本实用新型圆坯连铸的喷淋架B截面图；
图10为本实用新型方坯连铸的喷淋架A截面图；
图11为本实用新型方坯连铸的喷淋架B截面图；
图12为本实用新型系统控制图
图13为本实用新型手动控制图。
图14为本实用新型自动控制图。
具体实施方式
如图6～图9所示，本实用新型的方/圆坯兼用连铸二次冷却装置，包括四组喷淋架组成，分别是外弧喷淋架1、内弧喷淋架2、左侧喷淋架3和右侧喷淋架4；每组喷淋架由四个弧形管11、12、13、14连接而成，其中，第一弧形管11、第二弧形管12、第三弧形管13连通冷却水7，第四弧形管14连通压缩空气8，每根弧形管上均布多排支管15、15’，支管15、15’通过混合室16、16’连接装有喷嘴17、17’，其中，弧形管上所有奇数排A支管上喷嘴接在第一弧形管11上；偶数排B支管上喷嘴按与奇数排支管喷嘴安装夹角的不同，又分为角边和侧边，所有偶数排的45度夹角的喷嘴都接在第二弧形管12上，即偶数排角边B1上；所有偶数排夹角为0度的喷嘴都接在第三弧形管13上，即偶数排侧边B2上。
安装底板6的位置(距离铸坯表面的垂直距离)的设置原则是兼顾几种规格铸坯，使按喷嘴角度喷出的雾水能完全覆盖铸坯表面，确保铸坯表面冷却均匀，避免裂纹产生。
由于圆坯/方坯形状的不同，圆坯规格的不同以及其它工艺参数的变化，二冷区的冷却强度是不同的，由PLC控制流量阀的开度来实现的，使用多功能喷淋架后，管路控制系统可以在线自动切换或在线手动切换。
参见图6～9、图12，浇铸圆坯时，内、外、左、右四个喷淋架1～4构成12排喷淋环，每环上有四个喷嘴，打开连接奇数排A的第一弧形管11上的控制阀门18、偶数排角边B1第二弧形管12上的控制阀门19、第四弧形管14的控制阀门21，关闭连接偶数排侧边B2的第三弧形管13上的控制阀门21，即相邻两排喷淋环的喷嘴成45度夹角布置，形成的喷水环保证铸坯在浇铸过程中沿铸流方向和垂直铸流方向上的每一个截面的冷却强度相同，避免裂纹的产生，实现传统喷淋架圆坯的功能。
参见图10～11、图12，浇铸方坯时，内、外、左、右四个喷淋架1～4构成12排喷淋环，每环上有四个喷嘴，相邻两排喷淋环的喷嘴布置完全相同，成0度夹角布置，打开连接奇数排A的第一弧形管11上的控制阀门18、连接偶数排侧边B2的第三弧形管13上的控制阀门20、第四弧形管14的控制阀门21，关闭连接偶数排角边B1的第二弧形管12上的控制阀门19，形成的喷水环保证铸坯在浇铸过程中沿铸流方向和垂直铸流方向上的每一个截面的冷却强度相同，避免方坯的角裂纹的产生，实现对铸坯表面的均匀冷却，实现传统喷淋架方坯的功能。
参见图13，其所示为手动控制，其中连通弧形管11～14的管路中设调节阀24以及相应的调节器25、PLC26和流量显示计22、压力显示计23，根据生产铸坯指令，PLC控制程序设定冷却水的流量和压力，由调节器25控制调节阀24的开度，同时由人工介入，手动控制每条弧形管11～14的手动控制阀18～21的关闭，从而形成相匹配的冷却水环，实现手动切换。
参见图14，其所示为自动控制，其中连通弧形管11～14的管路中设调节阀24以及相应的调节器25和流量显示计22、压力显示计23；调节器25、控制阀(电磁阀)与PLC控制器26电连接，根据生产铸坯指令，PLC26控制程序设定冷却水的流量和压力，由调节器25控制调节阀24的开度，同时自动控制每条弧形管11～14上的控制阀(电磁阀)18～21的的关闭，从而形成相匹配的冷却水环，实现自动切换。
无论浇铸何种规格铸坯时，都存在部分喷嘴不喷水，理论上会造成喷嘴因高温引起结垢堵塞，为防止这种现象出现，本本实用新型采用连续吹扫压缩空气方式，在压缩空气的作用下，即可避免浇铸中的一些飞溅物进入喷嘴而引起堵塞，又可对喷嘴的实现空冷，防止结垢堵塞。
综上所述，采用本实用新型二冷水喷淋架，即更换断面时，无须更换和调整喷淋架，只须在线切换相匹配冷却水供水管线，缩短了停机时间，降低了检修费用，减少了喷淋架的备件数量和种类，能显示出它的优越性，其效益可予以预期。

Claims (3)

1.方/圆坯兼用连铸二次冷却装置，包括四组喷淋架，分别是外弧、内弧、左侧和右侧，其特征是：每组喷淋架由四个弧形管连接而成，其中，第一、二、三弧形管连通冷却水，第四弧形管连通压缩空气，每根弧形管上均布多排支管，支管上装有喷嘴，其中，弧形管上所有奇数排支管上喷嘴接在第一弧形管上；偶数排支管上喷嘴按与奇数排支管喷嘴安装夹角的不同，又分为角边和侧边，所有偶数排的45度夹角的喷嘴都接在第二弧形管上，即偶数排角边上；所有偶数排夹角为0度的喷嘴都接在第三弧形管上，即偶数排侧边上；四个弧形管上分别装有独立的控制阀门。
2.如权利要求1所述的方/圆坯兼用连铸二次冷却装置，其特征是：所述的控制阀门为手动阀。
3.如权利要求1所述的方/圆坯兼用连铸二次冷却装置，其特征是：还设有PLC可编控制器，所述的控制阀门为电磁阀，并分别连接于PLC可编控制器。
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