CN112139463B - 一种连铸机的二冷喷嘴选型及布置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连铸机的二冷喷嘴选型及布置方法，包括在连铸机的结晶器足辊段的喷嘴布置方式为中间喷嘴流量小于两侧喷嘴流量，窄面喷嘴布置方式为第一排喷嘴流量大于其他喷嘴流量；在宽面足辊冷却主管上左右各1/4位置增加2个矩形喷嘴；在弯曲段、弧形段和矫直段，两侧的喷嘴选用广角圆锥形喷嘴，其余喷嘴选用扁平扇形喷嘴；在垂直段和弯曲段，每排的喷嘴数量采用奇偶相间的布置方法；在水平段，水平段内弧喷嘴选用广角圆锥形喷嘴；水平段外弧喷嘴布置采用垂直向上和水平对喷相间布置方式，水平段外弧喷嘴型号使用扁平喷嘴。需要改造施工和增加复杂的设备，巧妙地同时实现连铸机设备冷却的强化和铸坯边角部需要弱冷的技术难题。
Description
技术领域
本发明涉及一种连铸机的二冷喷嘴选型及布置方法，属于冶金技术领域。
背景技术
连铸二冷区铸坯的冷却直接影响着钢坯的质量、连铸机设备的寿命和连铸生产的顺行。钢坯连铸二冷区存在多种传热方式，其中最主要的冷却方式是喷嘴的喷水冷却，通过在二冷段布置合理的喷嘴，实现加速钢坯内部热量传递的目的。由于连铸二冷段水滴和铸坯直接传热过程是一个非常复杂的过程，喷嘴的选择、布置等都直接影响着连铸二冷喷嘴的冷却效果。在连铸工艺以及设备一定的情况下，二冷段喷嘴的布置不但能够影响钢坯的传热，同时也是二冷制度合理设计的主要依据。因此，二冷喷嘴的合理布置，对于钢坯的生产和质量都有重要的作用，也一直是国内外学者研究的热点。
连铸机常规的喷嘴布置都是在连铸机扇形段辊子之间的缝隙处并列布置若干个喷嘴，对铸坯表面进行冷却。根据冷却工艺的设计，不同扇形段，不同铸坯位置，喷嘴的型号虽然不同，但是布置基本一样：都是在辊间并列布置，切足辊段选用水喷嘴，扇形段选用气雾喷嘴。这种常规的喷嘴布置基本满足了铸坯冷却的需要，但存在两个致命的问题：一是铸坯角部由于是二维冷却，冷却偏强，造成铸坯边角部的裂纹缺陷；二是连铸生产过程中，在高温下连铸机设备得不到较好的冷却，造成设备高温变形，严重影响设备使用寿命和在线的设备功能精度，影响质量，增加成本。
发明内容
本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种冷却效果更均匀的连铸机的二冷喷嘴选型及布置方法。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种连铸机的二冷喷嘴选型及布置方法，包括：在连铸机的结晶器足辊段的宽面喷嘴布置方式为中间喷嘴流量小于两侧喷嘴流量，窄面喷嘴布置方式为第一排喷嘴流量大于其他喷嘴流量；在宽面足辊冷却主管上左右各1/4位置增加2个矩形喷嘴；
在弯曲段、弧形段和矫直段，两侧的喷嘴选用广角圆锥形喷嘴，其余喷嘴选用扁平扇形喷嘴；
在垂直段和弯曲段，每排的喷嘴数量采用奇偶相间的布置方法；
在水平段，水平段内弧喷嘴选用广角圆锥形喷嘴；水平段外弧喷嘴布置采用垂直向上和水平对喷相间布置的方式，水平段外弧喷嘴型号使用扁平喷嘴。
上述方案进一步的改进在于：所述宽面喷嘴中，两侧喷嘴流量是中间喷嘴流量的60%到80%。
上述方案进一步的改进在于：所述窄面喷嘴中，第一排喷嘴流量是其他喷嘴流量的130%到150%。
本发明提供的连铸机的二冷喷嘴选型及布置方法，不需要改造施工和增加复杂的设备，巧妙地同时实现连铸机设备冷却的强化和铸坯边角部需要弱冷的技术难题。既可以生产裂纹敏感，边角部需要超弱冷却的微合金高碳高强类钢种；又可以加强连铸机设备冷却，减低设备温度，提高连铸机设备的在线使用寿命和在线设备功能精度，提高质量，降低成本，稳定生产，增加效益。采用本发明提供的连铸机的二冷喷嘴选型及布置方法后，出连铸机后铸坯变形的难题完全杜绝，由于出连铸机后铸坯变形导致的出坯困难浇铸中断、铸坯撞坏出坯辊道等生产、设备事故得到完全控制。同时，由于连铸机水平段设备冷却得到极大改善，连铸机扇形段设备使用寿命由原先的5-8个月提高到12-36个月，极大减少设备更换和维修，大幅降低设备维护成本和检修劳动强度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明一个优选的实施例中连铸坯冷却分区示意图。
图2是结晶器足辊喷嘴布置方法示意图。
图3是垂直段和弯曲段喷嘴布置示意图。
图4是弧形段和矫直段喷嘴布置示意图。
具体实施方式
实施例
本实施例的连铸机的二冷喷嘴选型及布置方法，应用于连铸机冷却区，如图1，冷却区依次为：足辊段、垂直段、弯曲段、弧形段、矫直段和水平段。
本实施例的连铸机的二冷喷嘴选型及布置方法，具体包括：在结晶器足辊段，宽面足辊喷嘴流量中间大两边小，窄面足辊喷嘴流量上面大下面小的型号及布置工艺；具体是宽面足辊喷嘴最左边和最右边的喷嘴流量比宽面其余的喷嘴流量小20%~40%；窄面第一排足辊喷嘴流量比其余窄面足辊喷嘴流量大30%~50%，如图2。
例如某结晶器内外弧宽面足辊共36个喷嘴，则每面最左边和最右边各1个，每面2个内外弧共4个喷嘴型号为TP9520，中间32个喷嘴型号为TP9530，TP9520比TP9530流量小25%；窄面足辊左右各4排，两边共10个喷嘴，则窄面第一排足辊的上下2个左右共4个喷嘴型号为TP9550，下面3排足辊左右共6个喷嘴型号为TP9530，TP9550比TP9530流量大35%。
另外，在宽面足辊冷却水的主管上左右各1/4位置再增加2个，内外弧共4个矩形喷嘴，专门喷淋结晶器足辊，强化足辊设备本体的冷却。
采用该方式优化冷却以后，经测量，铸坯出结晶器下口后边部和角部温度能提高50-100℃。
在弯曲段、弧形段和矫直段，最左最右最边部的喷嘴型号选用大角度（广角）圆锥形喷嘴，其余喷嘴型号使用现有的扁平扇形喷嘴，如图4。
进一步的，在垂直段和弯曲段，每排的喷嘴布置采用奇偶相间的布置方法。例如弯曲段第1排喷嘴5个、则第2排喷嘴4个；第3排喷嘴5个、则第4排喷嘴4个；第5排喷嘴5个、则第6排喷嘴4个……，以此类推，如图3。
采用该方式优化冷却以后，经测量，铸坯出矫直段后边部和角部温度能提高80-150℃，铸坯角部横裂、角裂等角部 裂纹的发生率由5.6%降低到0.01%以下，铸坯质量大幅提升。
在水平段，水平段内弧喷嘴选用大角度（广角）圆锥形喷嘴；水平段外弧喷嘴布置采用垂直向上和水平对喷相间布置的方式，喷嘴型号使用现有的扁平喷嘴。
例如水平段外弧喷嘴布置，第1排喷嘴垂直向上、则第2排喷嘴水平对喷；第3排喷嘴垂直向上、则第4排喷嘴水平对喷；第5排喷嘴垂直向上、则第6排喷嘴水平对喷……，以此类推。
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种连铸机的二冷喷嘴选型及布置方法，其特征在于，包括：在连铸机的结晶器足辊段的宽面喷嘴布置方式为中间喷嘴流量大于两侧喷嘴流量，窄面喷嘴布置方式为第一排喷嘴流量大于其他喷嘴流量；在宽面足辊冷却主管上左右各1/4位置增加2个矩形喷嘴；
在弯曲段、弧形段和矫直段，两侧的喷嘴选用广角圆锥形喷嘴，其余喷嘴选用扁平扇形喷嘴；
在垂直段和弯曲段，每排的喷嘴数量采用奇偶相间的布置方法；
在水平段，水平段内弧喷嘴选用广角圆锥形喷嘴；水平段外弧喷嘴布置采用垂直向上和水平对喷相间布置方式，水平段外弧喷嘴使用扁平喷嘴。
2.根据权利要求1所述的连铸机的二冷喷嘴选型及布置方法，其特征在于：足辊段的宽面喷嘴中，两侧喷嘴流量是中间喷嘴流量的60%到80%。
3.根据权利 要求1所述的连铸机的二冷喷嘴选型及布置方法，其特征在于：足辊段的窄面喷嘴中，第一排喷嘴流量是其他喷嘴流量的130%到150%。
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