一种热坯角部裂纹在线清理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种热坯角部裂纹在线清理装置及方法，在连铸机的扇形段和火切机之间增设热坯角部裂纹在线清理装置；经过预热准备、预热定位、预热、清理、烟气捕集及渣处理过程，能够对铸坯四角的角部同时进行清理，使其平滑过渡，有效避免“角部重清”区域过大、钢铁料损耗高的缺点；通过自动定位满足不同断面尺寸铸坯清理要求，通过调整烧嘴满足不同清理深度要求，通过调整能介参数适应拉速变化；并且能够实现“一键”式操作启动自动清理程序，在线清理不影响连铸生产节奏。

An on-line cleaning device and method for hot billet corner cracks

The invention relates to an on-line cleaning device and method for the corner crack of hot billet, adding an on-line cleaning device for the corner crack of hot billet between the sector section of the continuous casting machine and the fire cutting machine, and through the preheating preparation, preheating positioning, preheating, cleaning, flue gas capture and slag treatment, it can clean the corner of the four corner of the casting billet simultaneously. The smooth transition can effectively avoid the disadvantages of large area and high iron and steel loss in the area of \corner Reqing\. Through automatic positioning to meet the cleaning requirements of different section sizes, by adjusting the burner to meet the requirements of different cleaning depth, the change of the parameters can be adjusted to adapt to the change of the drawing speed; and the \one key\ operation can be realized. Automatic cleaning procedures, on-line cleaning does not affect the production rhythm of continuous casting.

【技术实现步骤摘要】
一种热坯角部裂纹在线清理装置及方法
本专利技术涉及连铸生产
，尤其涉及一种适用于在线清理热铸坯四角角部裂纹的热坯角部裂纹在线清理装置及方法。
技术介绍
受目前连铸工艺水平的制约，经连铸机生产的如管线钢等品种的板坯，角部通常会存在裂纹，产品不能满足热送要求，只能下线清理，再上线冷送，不仅制约生产效率，更损失大量热能、增加碳排放。申请号为201410816308.3的中国专利公开了“一种板坏角部清理装置及清理方法”，将清理装置设置在连铸机二冷室出口与火切机之间，包括喷嘴、烧嘴、介质箱、横移设备、同步设备，介质箱与烧嘴、喷嘴固定连接，介质箱、同步设备设置在横移设备上，同步设备带动介质箱、喷嘴及烧嘴沿铸坯移动方向移动，介质箱为烧嘴提供燃气；介质箱为喷嘴供水。该技术方案的优点是：适用于连铸机生产的管线钢等铸坯内弧侧两个角部的裂纹清理，清扫装置设置在连铸机生产线上，实现在线清理裂纹，不影响在线正常生产；不占用生产周转环节，热送率大大提高，无需人工清理，节省大量劳务。但是其无法实现4个角部裂纹的清理。
技术实现思路
本专利技术提供了一种热坯角部裂纹在线清理装置及方法，能够对铸坯四角的角部同时进行清理，使其平滑过渡，有效避免“角部重清”区域过大、钢铁料损耗高的缺点；通过自动定位满足不同断面尺寸铸坯清理要求，通过调整烧嘴满足不同清理深度要求，通过调整能介参数适应拉速变化；并且能够实现“一键”式操作启动自动清理程序，在线清理不影响连铸生产节奏。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种热坯角部裂纹在线清理装置，设置在连铸机的扇形段和火切机之间，包括内弧清理枪、外弧清理枪、侧面渣处理水枪、内弧水幕、外弧水幕、夹钳、小车和大车；大车横跨于铸坯运送辊道上方，2个小车分别设于大车两侧并可沿垂直于铸坯输送的方向往复移动；2个夹钳分别设于两侧小车上用于夹持铸坯，夹钳夹住铸坯后带动大车与铸坯随动；2组内弧清理枪、2组外弧清理枪和2组侧面渣处理水枪分别在两侧小车上各设置1组，其中内弧清理枪对应设于铸坯内弧两侧角部的内上方；外弧清理枪对应设于铸坯外弧两侧角部的外上方；侧面渣处理水枪对应设于铸坯两侧面的外上方；内弧水幕为2组，分别对应设于铸坯运送辊道的两侧；外弧水幕对应设于铸坯的下方。所述内弧清理枪、外弧清理枪均包括枪体、喷嘴及冷却水通道，枪体前端设喷嘴，喷嘴的中心设清理孔，清理孔的周边设预热孔，清理孔与清理氧气管道连接，预热孔与可燃气体及预热氧气管道连接；枪体的外围设冷却水通道，冷却水通道连接外部冷却水管道。所述侧面渣处理水枪上设圆柱形喷嘴。所述内弧水幕和外弧水幕由多个并排设置的扇形喷嘴组成。一种基于所述装置的热坯角部裂纹在线清理方法，适用于在线清理铸坯四角的角部裂纹；具体包括如下步骤：1)热坯角部裂纹在线清理装置定位；1.1确定定位基准；1.1.1三维坐标：以小车上内弧清理枪的固定板平面与铸坯上表面、对应侧铸坯侧面的交汇点为原点O，原点沿铸坯上表面与侧面相交线逆铸流方向为X轴正向，原点沿铸坯上表面并垂直指向铸坯中心方向为Y轴正向,原点垂直于铸坯上表面向上方向为Z轴正向，建立坐标系；1.1.2三条轴线：设内弧清理枪烧嘴的轴线为a，外弧清理枪烧嘴的轴线为b，侧面渣处理水枪的水嘴轴线为c；1.1.3三个中心：设内弧清理枪的烧嘴端面中心为O1，外弧清理枪的烧嘴端面中心为O3，侧面渣处理水枪的水嘴端面中心为O5；1.2装置定位：1.2.1内弧清理枪位于XZ平面第一象限内，轴线a与X轴正向夹角为25°～45°，与XY面夹角为15°～35°；1.2.2外弧清理枪位于XZ平面第一象限内,轴线b与X轴正向夹角为25°～45°，与XZ面夹角为15°～35°；1.2.3侧面渣处理水枪的轴线c平行于Y轴，水压≥120bar；1.2.42组内弧清理枪、外弧清理枪及侧面渣处理水枪分别按铸流中心线镜像定位；1.2.5内弧水幕位于铸坯运送辊道外侧，与XZ面夹角为20°～40°，2组内弧水幕按铸流中心线镜像定位，水压≥120bar；1.2.6外弧水幕位于大车下方、内弧水幕的内侧，与XY面平行，与铸坯下表面间距不小于100mm，水压≥120bar；2)预热准备：内弧水幕和外弧水幕通水，内弧清理枪和外弧清理枪点火；3)预热定位：小车向铸坯中心移动，夹钳分别抵住铸坯两个侧面后自动停止，内弧清理枪、外弧清理枪及侧面渣处理水枪按预设位置自动精确对位；4)预热：预热燃气及预热氧阀开，内弧清理枪、外弧清理枪开始预热，大车与铸坯同步移动，保证预热点不变；经过预热，在铸坯角部形成熔池，预热过程结束；5)清理：熔池形成后，清理氧气阀门按预设开度开启，夹钳松开，大车不再随铸坯移动，铸坯移动过程中，熔池与清理氧做相对运动，连续完成清理过程；因为各清理枪与X、Y、Z轴分别具有一个夹角，其对应熔池的一部分沿X轴正方向得以保留并保持连续，另一部分沿清理枪轴线方向脱离铸坯进入对应水幕；6)烟气捕集及渣处理：内弧清理枪清理的钢渣进入内弧水幕，随粒化水进入渣沟；外弧清理枪清理的钢渣进入外弧水幕，随粒化水进入渣沟；侧面渣处理水枪的水柱沿铸坯侧面向下喷出，将清理过程中残留在铸坯侧面的钢渣打碎并进入下方渣沟。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)区别于常规采用火焰表面清理的“角部重清”，真正清理角部、平滑过渡，能有效避免“角部重清”区域过大、钢铁料损耗高的缺点；2)利用连铸机扇形段及拉矫设备代替传统的“铸坯夹送装置”、利用铸机渣处理系统作为“清理渣处理系统”，节省大量设备投资、不占用土地资源；3)通过自动定位满足不同断面尺寸铸坯清理要求，通过调整烧嘴满足不同清理深度要求，通过调整能介参数配合拉速变化；4)在连铸机自动控制系统中预置功能模块，采用“一键”式操作启动自动清理程序，不占用额外人力资源；5)可实现不占用生产时间进行改造、不停机调试，不影响现有生产节奏；6)铸坯无需下线、直接热送，不影响任何工艺环节，节省大量能源等成本。附图说明图1是本专利技术所述热坯角部裂纹在线清理装置的结构示意图。图2是本专利技术所述热坯角部裂纹在线清理装置的定位关系示意图。图中：1、2.内弧清理枪3、4.外弧清理枪5、6.侧面渣处理水枪7、8.内弧水幕9、10.夹钳11、12.小车13.外弧水幕14.大车15.铸坯具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：如图1所示，本专利技术所述一种热坯角部裂纹在线清理装置，设置在连铸机的扇形段和火切机之间，包括内弧清理枪1、2，外弧清理枪3、4，侧面渣处理水枪5、6，内弧水幕7、8；外弧水幕13；夹钳9、10，小车11、12和大车14；大车14横跨于铸坯运送辊道上方，2个小车11、12分别设于大车14两侧并可沿垂直于铸坯15输送的方向往复移动；2个夹钳9、10分别设于两侧小车11、12上用于夹持铸坯15，夹钳9、10夹住铸坯15后带动大车14与铸坯15随动；2组内弧清理枪1、2，2组外弧清理枪3、4和2组侧面渣处理水枪5、6分别在两侧小车11、12上各设置1组，其中内弧清理枪1、2对应设于铸坯15内弧两侧角部的内上方；外弧清理枪3、4对应设于铸坯15外弧两侧角部的外上方；侧面渣处理水枪5、6对应设于铸坯15两侧面的外上方；内弧水幕7、8为2组，分别对应设于铸坯运送辊道的两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热坯角部裂纹在线清理装置，其特征在于，设置在连铸机的扇形段和火切机之间，包括内弧清理枪、外弧清理枪、侧面渣处理水枪、内弧水幕、外弧水幕、夹钳、小车和大车；大车横跨于铸坯运送辊道上方，2个小车分别设于大车两侧并可沿垂直于铸坯输送的方向往复移动；2个夹钳分别设于两侧小车上用于夹持铸坯，夹钳夹住铸坯后带动大车与铸坯随动；2组内弧清理枪、2组外弧清理枪和2组侧面渣处理水枪分别在两侧小车上各设置1组，其中内弧清理枪对应设于铸坯内弧两侧角部的内上方；外弧清理枪对应设于铸坯外弧两侧角部的外上方；侧面渣处理水枪对应设于铸坯两侧面的外上方；内弧水幕为2组，分别对应设于铸坯运送辊道的两侧；外弧水幕对应设于铸坯的下方。

【技术特征摘要】
1.一种热坯角部裂纹在线清理装置，其特征在于，设置在连铸机的扇形段和火切机之间，包括内弧清理枪、外弧清理枪、侧面渣处理水枪、内弧水幕、外弧水幕、夹钳、小车和大车；大车横跨于铸坯运送辊道上方，2个小车分别设于大车两侧并可沿垂直于铸坯输送的方向往复移动；2个夹钳分别设于两侧小车上用于夹持铸坯，夹钳夹住铸坯后带动大车与铸坯随动；2组内弧清理枪、2组外弧清理枪和2组侧面渣处理水枪分别在两侧小车上各设置1组，其中内弧清理枪对应设于铸坯内弧两侧角部的内上方；外弧清理枪对应设于铸坯外弧两侧角部的外上方；侧面渣处理水枪对应设于铸坯两侧面的外上方；内弧水幕为2组，分别对应设于铸坯运送辊道的两侧；外弧水幕对应设于铸坯的下方。2.根据权利要求1所述的一种热坯角部裂纹在线清理装置，其特征在于，所述内弧清理枪、外弧清理枪均包括枪体、喷嘴及冷却水通道，枪体前端设喷嘴，喷嘴的中心设清理孔，清理孔的周边设预热孔，清理孔与清理氧气管道连接，预热孔与可燃气体及预热氧气管道连接；枪体的外围设冷却水通道，冷却水通道连接外部冷却水管道。3.根据权利要求1所述的一种热坯角部裂纹在线清理装置，其特征在于，所述侧面渣处理水枪上设圆柱形喷嘴。4.根据权利要求1所述的一种热坯角部裂纹在线清理装置，其特征在于，所述内弧水幕和外弧水幕由多个并排设置的扇形喷嘴组成。5.一种基于权利要求1所述装置的热坯角部裂纹在线清理方法，适用于在线清理铸坯四角的角部裂纹；其特征在于，具体包括如下步骤：1)热坯角部裂纹在线清理装置定位；1.1确定定位基准；1.1.1三维坐标：以小车上内弧清理枪的固定板平面与铸坯上表面、对应侧铸坯侧面的交汇点为原点O，原点沿铸坯上表面与侧面相交线逆铸流方向为X轴正向，原点沿铸坯上表面并垂直指向铸坯中心方向为Y轴正向,原点垂直于铸坯上表面向上方向为Z轴正向，建立坐标系；1.1.2三条轴线：设内弧清理枪烧嘴的轴线为a，外弧清理枪烧嘴的轴线...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丙恒，唐复平，费鹏，周福鼎，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21