[发明专利]用于连铸设备的受控的次级冷却的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于受控的次级冷却(Sekundaerkuehlung)的装置，其带有连铸设备(Stranggiessanlage)的被冷却介质流经的网络，其尤其鉴于钢种类和特别的在铸造过程期间产生的任务可匹配于相应的铸造任务。

背景技术

在钢的连铸中，凝结通过钢在铸模中的初级冷却和在铸坯引导部的区域中的次级冷却来实现。在铸坯引导部内，水或水-空气混合物在压力下在铸坯导辊之间空出的区域中被直接喷射到铸坯表皮(Strangschale)上；由此从铸坯取走热量。

连铸设备(即例如板坯、薄板坯或规格连铸设备)，为了引导铸坯具有成排的部段(Segment)，其数量由相应的产品范围(Produktspektrum)来确定。其可由带有相应的辊道的直至二十个部段构成。在一部段中，各部段框架相应布置有在两个与十个之间的辊或部分辊(Teilrolle)、也就是说带有相应的划分的辊。对于钢铸造设备和部段，多个冷却区重叠。冷却区可与一部段相叠，其然而也可延伸经过多个部段。还存在该可能性，即部段的仅仅部分是冷却区的组成部分。部段本身(在生产方向上观察)也可具有多重划分的冷却区。

由于生产技术原因存在的冷却区要求，钢铸造设备优选地装备有直至八十个或更多的调节回路(Regelkreis)，其中，各冷却区相应设置有调节回路。各调节回路，经由至少一个喷嘴将冷却介质施加到产品上，以便相应于要求冷却产品。

按照产品的要求，各个调节回路利用单物质、两物质或多物质冷却系统来实施。在单物质冷却系统中，使用水作为冷却剂。水量被用作对输送给产品的冷却物质的度量。在两物质或多物质系统中，经由专门的喷嘴同样将冷却剂(水)输送给产品。然而，此处在喷嘴处将相应的添加物(如压缩的空气)输送给水。两物质冷却系统使更有效的冷却成为可能且提供了用于影响冷却效果的更多可能性。由此，在维持必需的喷射图的同时通过将冷却剂均匀地施加到产品上也可实现更少的水量。

同样可能不仅经由水量而且在两物质冷却的情况中还经由所输送的空气压力来调整冷却效果。

由于在新的连铸设备中较大的产品范围，在次级冷却中需要较大的调节范围，以便一方面能够快速铸造LC钢，其中，需要非常大的水量，且以便另一方面对于包晶钢和管钢的情况在矫正区域(Richtbereich)中还能够以足够的温度矫正板坯，其中，仅非常小的水量被设置用于冷却。

传统地通过带有水-空气喷嘴的两物质冷却系统来实现这些要求，其具有较大的例如1:14的调节范围。与此相反，以水工作的单物质喷嘴具有仅1:4的调节范围且因此由于上面所说明的要求仅受限地适用于许多连铸设备。

此外必需建立在铸坯的宽度上尽可能均匀的温度，因此例如在矫正范围中没有裂缝由于太冷的板坯棱边而产生。该问题通过单独调节的喷射区(其覆盖不同的铸造宽度)来解决。在此，对于每个宽度区需要特别的调节回路。

目前，已知应用在连铸中的次级冷却装置，在其中用于次级冷却的调整机构位于在水分配腔中的部段之外。可通过电气操控的阀来调整用于调节回路的水量。在此，借助于在调节路段内的流量测量来确定用于调节回路的实际水量。借助于部段的水夹板(Wasserspannplatte)将由调节回路所调整的水量传递到部段处且在那里经由管路和喷嘴喷射到板坯表面上。在夹板上的密封元件负责使在部段安装时介质的联结是密封的。

在此应注意的是，各调节回路需要至少一个在水夹板中的传递部位(Uebergabestelle)。在水量较大时，也可能还需要两个传递部位。在调节回路的数量较大时，各部段往往需要非常复杂的水夹板。

由文件EP 0 650 790 B1已知一种用于在连铸机中由细晶粒结构钢构成的铸坯的表面热处理的方法，连铸机关联有用于加热热负载的铸坯的加热炉，以便防止铝、钒、铌等从化合物中分离出且消除或至少很大程度上减少由于应力的表面缺陷。使用于此的连铸机具有铸模、次级冷却室、取出和矫正单元以及切割单元。在此所使用的方法包括在次级冷却室内对铸坯的第一冷却步骤和在切割单元之前对铸坯的第二冷却步骤。该方法特征在于铸坯的外层借助于第二冷却步骤的表面淬火，其通过铸坯的表面的强化的和集中的冷却来实现，以便在自然的又铸坯的热芯所引起的调温之后将铸坯的表面温度降低到大约400oC与大约900oC之间，其中，该强化的和集中的冷却由此来实现，即通过多个冷却喷嘴将基于水的冷却流体在压力下喷向铸坯的表面。强化的和集中的冷却依赖于铸坯的尺寸且直接地或立即在铸坯通过取出和矫正单元取出和矫正的步骤之后被运用。