[发明专利]一种新型方坯连铸二冷水调节结构

说明书

技术领域

本发明涉及方坯连铸二次冷却技术领域，具体涉及一种新型方坯连铸二冷 水调节结构。

背景技术

随着连铸技术的高速发展,以及市场对铸坯质量要求的提高,二次冷却问 题受到越来越多的重视。二冷的目的是使铸坯离开结晶器后接受连续冷却并在 尽可能短的时间内完全凝固,以提高铸机的生产能力。冷却水量沿铸坯长度方向 的分配，铸坯从结晶器出来往下运动，铸坯表面温度逐步降低，坯壳增厚，所 以二冷水量(冷却强度)从上往下逐步减少，需要的水流密度逐渐减小。对于弧形 连铸机而言，内弧、外弧面冷却水的冷却效率是有差异的，由于内弧面常有给 水，而外弧面上喷水水滴难以在铸坯面上停留，所以应该在设计的时候考虑到 内外弧水量的差异。

连铸坯在二次冷却的过程中,要求铸坯的表面温度在控制的范围内平滑过 渡，尽量减小波动，才能获得良好的内外部质量。

(1)铸坯冷却强度合适。在不同的区域连铸坯需要的冷却强度是不同的。

(2)均匀冷却。在保证冷却强度的条件下,避免局部铸坯表面温降过快使温 度应力陡增而引起表面裂纹。

(3)高效率冷却。合理的气水比实现高效冷却。

(4)铸坯表面温度控制在一个合理的范围内，以保证辊子之间形成的鼓肚量 最小；但要避免在钢的低温脆性区(700～900)进行矫直。

为了实现上述目的，目前方坯连铸机都采用的是分区控制二冷水量，尽量 使得实际的二冷水量接近目标二冷水量。但是由于考虑加工制造、装卸与维修、 设备成本等问题，而不得以根据不同的钢种、拉速等条件只能将二冷区划分为 3～4个冷却区进行分别控制。由于二冷区是由于客观因素为而人为划分的，经常 有二冷区划分不合理，同一冷却区域冷却强度相同，但是实际需要的冷却强度 是逐渐变化的。冷却水流密度不能自然平滑过渡，二冷水量不能精确调节、冷 却效果不佳问题。造成铸坯质量不能达标。 目前方坯的二冷区域分区控制以后每个冷却区的水量是一样的，对于矩形坯而 言，同一冷却区内外弧的喷嘴一样，左右侧的喷嘴一样。只能较粗的区别控制 二冷水。要想精细调节水流密度，得到更好的铸坯质量，目前的二冷调节方法 和机构无法实现这一要求。

为了得到更好的铸坯质量，二冷喷淋水的水量必须尽量接近目标水量，这 就要求沿着铸坯拉坯方向二冷水的水量逐渐减小，能够逐段调节。但是由于目 前二冷水的分区制度以及满足二冷分区制度的二冷设备结构，每一个二冷区的 水量是一样的，只是在生产矩形坯时内外弧和左右侧的喷嘴不同来调节水量。 在一个冷却区，沿着长度方向是无法调节水量的。

要想精细化调节水量可以从以下两个方面考虑。其一将二冷分区分的更多 分区更细，但是分区增多，水系统需要的控制调节阀门、流量计等仪表类设备 以及管路都会增多。首先增加这些设备生产成本肯定会增加不少，维护量也加 大，再者系统更加复杂需要的空间更大，对于老的连铸机可能空间不够，无法 安装新增的设备。总体上而言也不经济。

其二可以保持目前二冷分区不变，在一个冷却内部不同的位置安装不同的 喷嘴来实现水量差异化调节。但是这样就需要很多种类的喷嘴，生产准备件倍 增，生产成本提高，而且喷嘴型号太多很容易安装错误，可能适得其反，造成 不必要的麻烦。

基于以上分析可知，为了实现减少投资，精细化调节水量，使二冷水流密 度尽量接近目标水流密度，目前的方法和设备是无法实现的。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型方坯 连铸二冷水调节结构，解决了由于考虑加工制造、装卸与维修、设备成本等问 题而不得以将二冷区分为若干小区，造成冷却水量不能精细调节、冷却效果不 佳问题；本发明能够在节约成本的前提下，精细化调节水量，使二冷水实际水 流密度尽量接近理论水流密度，显著改善铸坯质量。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：