[发明专利]一种板坯二次冷却无级调节装置

说明书

本发明涉及一种板坯二次冷却无级调节装置，包括电机、减速机、电动缸、铰轴、喷淋管、喷嘴、导向装置、防护板、固定防护罩、伸缩防护罩等。电机作为传动驱动单元输出旋转运动，减速机传递旋转运动并将转矩放大，电动缸接收旋转运动将其转化为直线运动，电动缸与喷淋管通过铰轴连接，多个喷嘴安装在喷淋管上；喷淋管和喷嘴在电机、减速机、电动缸驱动下，沿电动缸输出直线运动方向移动，喷淋管两侧位置设置导向装置，导向装置导向方向与电动缸输出直线运动方向相一致。该装置具有设备结构简单、密封防护性能优、稳定性好、可靠性高、实用性强、可操作性优等特点，系统性解决了板坯因宽度变化而出现的局部过冷或局部过热问题，具有广泛的市场应用前景。

技术领域

本发明属于冶金连铸技术领域，涉及一种板坯二次冷却无级调节装置。

背景技术

在冶金领域中，板坯连铸机在扇形段区域对形成坯壳的固液两相铸坯进行二次喷淋冷却，使铸坯内部液态钢水持续收缩凝固形成固态板坯，二次喷淋冷却的效果不佳会提高缩孔、缩松、裂纹等多种铸坯质量问题发生概率，导致已有裂纹在二次冷却区进一步扩散，二次喷淋冷却的结构特征和布置方式是铸坯质量性能的重要影响因素。

目前，国内绝大部分板坯连铸机采用静态二次冷却方式，喷嘴位置固定无法移动，对于生产不同宽度铸坯时必然存在局部过冷或过热问题，只有极少连铸机实现了二次冷却喷嘴无级调节，主要是日本JSP在宝钢宽厚板连铸机应用的二冷喷淋宽度调节装置和SVAI在首秦特厚板连铸机中应用的3D二冷喷淋技术，喷嘴均能根据生产铸坯宽度的不同进行位置调节。

日本JSP的二冷喷淋宽度调节装置如图1所示，喷嘴、喷淋管、螺杆和导向装置等均布置在扇形段中部位置，喷淋管在导向装置上滑动以适应不同宽度铸坯的生产，该装置虽然从原理上能够实现二冷喷淋宽度调节，但具体实施时存在诸多问题：1、整个装置布置在中部位置，受氧化铁皮、喷淋水等作用严重影响装备铸命和稳定性；2、整个装置未设置任何保护措施，全部暴露在极为恶劣的工况环境下；3、机构设计采用多个螺杆传递力矩，结构复杂、运动副多，非常不利于在高温、水气、氧化铁皮等恶劣环境下工作。该技术在宝钢宽厚板连铸机使用一段时间后，因装备故障多、维护工作量太大，已经暂停使用。

SVAI的3D二冷喷淋技术如图2所示，采用液压缸或气缸直接驱动喷淋管和喷嘴运动，以适用于不同宽度铸坯的生产，装备整体安装布置在扇形段框架两侧，尽量远离热源位置减少热辐射，在一定程度上减少中部氧化铁皮、喷淋水等对装置本体的影响，优化设备工作环境，提高设备的稳定性和可靠性。但该装置仍然存在着如下问题：1、采用液压缸或气缸作为动力源，如对现有连铸机进行改造时，需增加阀台、扇形段机上配管、中间配管等改造，液压管路改造完后的冲洗，甚至于液压站的扩容等，改造工作量大、周期长、投资高、经济性差；2、该技术对于装置防护问题仅考虑从布置上远离铸机中心，未全面性系统性的考虑综合解决方案。该技术对于新建连铸机而言，应用时问题不明显，但对于连铸机改造，存在着较大的问题，而目前对于板坯二次冷却其重点应用对象是广阔的连铸机改造市场。

综上所述，现有的板坯连铸机二次冷却宽度调节装置技术仍然不够成熟，应用时问题较多，设备稳定性和可靠性较差，尤其是在连铸机改造市场，存在改造工作量大、周期长、投资高、经济性差等多问题，不利于技术的推广和应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种板坯二次冷却无级调节装置，该装置具有设备结构简单、密封防护性能优、稳定性好、可靠性高、实用性强、可操作性优、改造工作量小、经济性好、绿色环保等特点，能够系统性解决板坯因宽度变化而出现的局部过冷或局部过热问题，尤其适用于板坯连铸机二次冷却系统的改造。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种板坯二次冷却无级调节装置，所述板坯二次冷却无级调节装置布置在扇形段两侧远离铸机中心位置，该调节装置包括电机1、减速机2、电动缸3、铰轴4、喷淋管5、喷嘴6和导向装置7；