[发明专利]一种连铸喷淋冷却装置

说明书

本发明提供一种连铸喷淋冷却装置，用于冷却铸坯，包括呈圆柱状的辊子，用于传送铸坯；以及喷嘴组，用于冷却辊子和铸坯，设置在辊子远离铸坯的一侧上，单个的喷嘴组内设有若干个喷嘴，均与辊子的轴线呈一定夹角布置，通过将喷嘴组内的喷嘴进行一定角度的旋转，消除了水滴压力的衰减及水滴直径的变化，使得铸坯横向各个位置的传热更均匀，铸坯横向温度梯度更小，改善了原来生产过程中某些高合金钢种易出现横裂纹和星星裂纹的现象，从而改善了铸坯质量。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别是涉及一种连铸喷淋冷却装置。

背景技术

连铸是钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成一块块铸坯的铸造工艺过程。在连铸过程中，为了得到高质量的铸坯，要求铸坯温度沿着浇铸方向要均匀下降，在垂直于浇铸方向的横向温度梯度要尽量小，以减小热应力、机械应力对铸坯质量的影响。因此，喷淋水冷却成为影响铸坯质量的关键因素。

影响喷淋水传热效果的因素主要有水流密度、水滴直径、水滴压力等。单个喷嘴水流密度分布呈现抛物线形状，为了消除这种水流密度不均匀的现象，在传统的喷嘴布置方式中，将两个喷嘴喷淋的区域做一定的交叉处理，两个喷嘴水流密度叠加后的水流密度较为均匀。

上述方法虽然解决了水流密度分布均匀性的问题，但与此同时带来了另外的问题，即两喷嘴喷淋交叉区域的水滴直径和水滴压力因交叉而变化，影响了铸坯横向传热均匀性，从而影响了铸坯质量。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种连铸喷淋冷却装置，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种连铸喷淋冷却装置，用于冷却铸坯，包括呈圆柱状的辊子，用于传送铸坯，设有若干条，所有辊子的轴线均同向且线性并列设置，所述辊子的轴线方向为第一方向；以及喷嘴组，用于冷却辊子和铸坯，设置在辊子远离铸坯的一侧上，设有若干组，单个的喷嘴组均沿第一方向布置；单个的喷嘴组内设有N个沿第一方向线性布置的喷嘴，N个喷嘴均与第一方向相等或不等的夹角，N个喷嘴的旋转方向在铸坯上的投影方向与第一方向均相交，N≥2且N为正整数。

进一步地，单个的喷嘴组内的N个喷嘴与第一方向之间的夹角相等，所述夹角为a。

进一步地，0＜a≤45°。

进一步地，a＝10°。

进一步地，单个的喷嘴组内的N个喷嘴的旋转方向相同，均为顺时针或均为逆时针。

进一步地，单个的喷嘴组内相邻的两个喷嘴的喷淋区域在铸坯上的正投影交集为零。

进一步地，单个的喷嘴组内的N个喷嘴的喷淋区域在铸坯上的正投影与辊子在铸坯上的正投影交集为零。

进一步地，N＝3。

如上所述，本发明的一种连铸喷淋冷却装置，具有以下有益效果：

本发明通过对喷嘴的旋转设置，消除了因喷淋区域交叉导致的水滴压力及水滴直径的变化；使得铸坯横向各个位置的传热更均匀；铸坯的横向温度梯度更小，从而改善了铸坯质量。

附图说明

图1为单喷嘴水流密度分布示意图。

图2为常规设置中水流交叉区域的示意图。

图3为常规设置中水流交叉区域的俯视图。

图4为两个相邻喷嘴组合后的水流密度分布示意图。

图5为本发明中单个喷嘴组内的喷嘴分布示意图。

图6为本发明中喷嘴喷淋区域的俯视图。

图7为本发明中喷嘴布置位置示意图。