[发明专利]一种用于小方坯连铸机高拉速生产的二冷喷淋设备

说明书

本发明提供一种用于小方坯连铸机高拉速生产的二冷喷淋设备，包括多节喷淋架，所述喷淋架包括多根喷淋管；在所述二冷喷淋设备与拉坯方向相反的一端，所述喷淋管上设置有气雾大喷嘴，所述气雾大喷嘴在连铸坯上形成的相邻喷淋斑的前后边缘全部相互重叠，相邻两气雾大喷嘴喷到连铸坯表面上的水呈连续布置；所述气雾大喷嘴距连铸坯的高度沿拉坯方向逐渐减小，使得沿拉坯方向相邻喷淋斑的前后边缘由全部相互重叠变为部分相互重叠，同时保证与拉坯方向垂直的铸坯宽度方向上喷淋斑的覆盖区域逐渐减小。本发明通过保证二冷喷水的均匀性来提高铸坯的冷却均匀，从而解决小方坯品种钢高拉速后脱方、内部裂纹等问题。

技术领域

本发明涉及一种连铸机二次冷却设备，具体涉及一种用于小方坯连铸机高拉速生产的二冷喷淋设备，属于冶金技术领域。

背景技术

小方坯高拉速的实现好处是显而易见的，可以在相同年产能和炉机匹配要求下，减少铸机流数，从而彻底降低投资成本、生产成本和维护成本。现在普碳钢(比如普通结构钢、螺纹等)的拉速可以达到很高，比如150*150mm小方坯可以达到4.0m/min拉速。但是每台连铸机生产的钢种不可能单一，甚至更多的要求生产品种钢，而品种钢拉速很难提高，一方面是因为随着拉速的提高，品种钢内部质量迅速恶化；另一方面是随着拉速的提高，由于二冷冷却的不均匀，导致品种钢内部裂纹的增加。所以现在主要是品种钢的拉速不高限制了小方坯铸机的减流效果，比如对于150*150mm小方坯，轴承钢GCr15的生产拉速维持在1.5～1.6m/min水平。

传统小方坯铸机，尤其是针对品种钢的小方坯铸机，二冷一般都采用椭圆或者全锥的气雾喷嘴(如附图1所示)，加强雾化效果，能满足品种钢低拉速的生产要求，150*150mm小方坯品种拉速基本上稳定维持在1.5～2.3m/min水平。如附图1所示，由于这种喷嘴在连铸坯上形成的相邻椭圆形喷淋斑的边缘不重叠，因而无法实现均匀覆盖，所以随着拉速的提高，铸坯内部裂纹会加剧；进一步的，该喷淋架的长度很长，极易出现高处水压不足的现象。另外一种设计是采用高压全水喷嘴，喷嘴类型为扁平或矩形，均匀性有所提高，对小方坯拉速提高有效，比如针对150*150mm断面，普碳钢拉速可以提高到4m/min，品种钢在应用电搅技术后，拉速可以提高到2.4～2.6m/min左右。但由于冷却较强，导致普碳钢在3.5m/min拉速、品种钢在2.5m/min拉速裂纹变的频繁，通过高压全水二冷系统再提高拉速很难，随着拉速的提高，铸坯内部裂纹很难控制。

为了提高冷却效果，很多人做出了努力，如中国发明专利(专利号：201611072852.7，申请时间：2016.11.29)提供了一种高速小方坯或小圆坯连铸机二次冷却方法及装置，该方法及装置先将二次冷却区沿浇筑方向依次分成多个导向段，再将二次冷却区沿浇筑方向依次分成多个冷却段，前端的若干个冷却段采用水喷嘴进行铸坯冷却，其余各冷却段均采用气雾喷嘴进行铸坯冷却。该设备结构复杂，操作不便，且相邻喷淋斑边缘不重叠，冷却效果不好；进一步的，每根喷淋管的长度依然很长，存在高处喷淋嘴水压不足的问题。

有鉴于此，本发明提供一种用于小方坯连铸机高拉速生产的二冷喷淋设备，以解决上述问题。

发明内容

针对背景技术中的不足，本发明提供一种用于小方坯连铸机高拉速生产的二冷喷淋设备，通过保证二冷喷水的均匀性来提高铸坯冷却均匀，从而解决小方坯品种钢高拉速后脱方、内部裂纹等问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于小方坯连铸机高拉速生产的二冷喷淋设备，包括多节喷淋架1，所述喷淋架1包括多根喷淋管2，所述喷淋管2上设置有气雾喷嘴3；在所述二冷喷淋设备与拉坯方向相反的一端，所述气雾喷嘴3在连铸坯上形成的相邻喷淋斑4的前后边缘全部相互重叠，相邻两气雾喷嘴3喷到连铸坯表面上的水呈连续布置；所述气雾喷嘴3距连铸坯的高度沿拉坯方向逐渐减小，使得沿拉坯方向相邻喷淋斑4的前后边缘由全部相互重叠变为部分相互重叠，同时保证与拉坯方向垂直的铸坯宽度方向上喷淋斑4的覆盖区域逐渐减小。