改善连铸小方坯表面回温的二冷喷嘴布置方法技术

本发明专利技术涉及一种改善连铸小方坯表面回温的二冷喷嘴布置方法，属于连铸坯质量控制技术领域。该方法区别于现有连铸二冷喷嘴布置方式，使二冷段开始位置喷嘴采用低的喷嘴高度，二冷段结束位置喷嘴采用高的喷嘴高度，从而实现二冷段内喷嘴高度沿铸流方向逐渐增加。采用该二冷喷嘴布置方法，与目前普遍应用的二冷段内喷嘴高度一致的布置方式相比，能够实现铸坯表面水流密度沿铸流方向逐渐变化，更加符合铸坯凝固冷却规律，从而降低铸坯表面回温，改善铸坯中间裂纹。铸坯中间裂纹。铸坯中间裂纹。

【技术实现步骤摘要】
改善连铸小方坯表面回温的二冷喷嘴布置方法


[0001]本专利技术属于连铸坯质量控制
，涉及一种改善连铸小方坯表面回温的二冷喷嘴布置方法。

技术介绍

[0002]在钢铁产品的制造过程，连铸坯的裂纹和偏析等缺陷对最终成品的质量有重要影响，高端产品对铸坯裂纹和偏析有严格的要求。对于连铸小方坯，中间裂纹是一种常见的典型缺陷，其主要产生原因是连铸凝固冷却中铸坯表面回温过大。因此，控制铸坯表面回温是改善铸坯中间裂纹的主要方法。
[0003]连铸坯表面回温与铸流方向的水流密度分布密切相关，而水流密度分布主要取决于二冷水量和喷嘴布置方式。整体而言，二冷水量越大，冷却强度越大，铸坯表面温度越低，进入空冷区后表面回温越严重，铸坯越容易产生中间裂纹。目前文献报道中，以及实际连铸生产中，二冷段内喷嘴布置方式普遍是固定的，而且喷嘴高度一致，主要通过降低二冷水量控制铸坯表面回温，进而改善铸坯中间裂纹。然而，对于连铸小方坯，提高二冷强度有助于改善铸坯中心偏析。因此，采用降低二冷水量的方法来控制铸坯表面回温，改善铸坯中间裂纹，会在一定程度上影响铸坯中心偏析。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，在充分解析喷嘴水量分布特性的基础上，本申请提出一种改善连铸小方坯表面回温的二冷喷嘴布置方法，用于在不降低二冷水量的前提下，降低铸坯表面回温，进而改善铸坯中间裂纹。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种改善连铸小方坯表面回温的二冷喷嘴布置方法，包括：构建喷嘴高度与铸坯宽度之间的关系，并根据该关系进行二冷段内喷嘴布置，实现喷嘴高度沿铸流方向逐渐变化。
[0007][0008]h
i
表示二冷段沿铸流方向第i个喷嘴的高度；
[0009]α
i
表示二冷段沿铸流方向第i个喷嘴的高度系数；
[0010]b表示铸坯宽度；
[0011]θ表示喷嘴的喷射角；
[0012]i表示二冷段沿铸流方向第i个喷嘴，取值1～n；
[0013]n表示二冷段沿铸流方向喷嘴数量。
[0014]进一步的，二冷段第1个喷嘴的高度系数α1取值范围为0.7～0.9，喷嘴高度
[0015]进一步的，二冷段最后一个喷嘴的高度系数，即第n个喷嘴的高度系数α
n
，取值范围为1.1～1.3，喷嘴高度
[0016]进一步的，二冷段第i个喷嘴的高度系数喷嘴高度
[0017][0018]进一步的，二冷段采用同一型号的喷嘴。
[0019]进一步的，二冷段沿铸流方向喷嘴数量n取值范围为4～12。
[0020]进一步的，二冷段沿铸流方向相邻两个喷嘴的间距相同，且取值范围为b～2b。
[0021]本专利技术的有益效果在于：
[0022]本专利技术所述的一种改善连铸小方坯表面回温的二冷喷嘴布置方法具有如下优势：在大量实验过程中，基于本申请的技术方案发现，喷嘴高度变化对铸坯宽度方向水量分布比例有重要影响，而水量分布是影响铸坯表面回温的关键因素。本申请基于该发现，根据上述方法得到的二冷喷嘴布置，能够实现二冷段内铸坯表面水量分布比例沿铸流方向逐渐变化，对铸坯的冷却更加符合凝固冷却规律，从而降低铸坯表面回温，改善铸坯中间裂纹。
[0023]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0024]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0025]图1所示为本申请有助于改善铸坯表面回温的二冷喷嘴布置方法的示意图；
[0026]图2所示为实施例中二冷段内喷嘴高度系数和喷嘴高度。
[0027]其中，1表示铸坯；2表示喷淋架；3表示喷嘴喷淋范围；4表示喷嘴。
具体实施方式
[0028]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相
互组合。
[0029]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0030]本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0031]请参阅图1～图2，下面以具体实施案例，针对某钢厂小方坯连铸机，对本申请提出的一种改善连铸小方坯表面回温的二冷喷嘴4布置方法作进一步说明。
[0032]连铸机生产铸坯1断面尺寸为160mm
×
160mm，二冷3段长度为2.40m，冷却水量为8.64m3/h。在二冷3段，采用空心锥型喷嘴4冷却铸坯1，喷嘴4布置在喷淋架2上，喷嘴喷淋范围3如图1所示。喷嘴4的喷射角为60
°
，沿铸流方向铸坯1每个面布置有12个喷嘴4，相邻两个喷嘴4的间距为20mm。
[0033]初始工况下，二冷3段喷嘴4高度都为140mm，此时铸坯1表面沿宽度方向水量分布比例见表1所示。在该喷嘴4布置方式下，铸坯1进入二冷3段铸坯1表面回温为117.4℃/m，铸坯1出二冷3段后铸坯1表面回温为122.1℃/m。
[0034]表1初始喷嘴布置方式下铸坯沿宽度方向水量分布比例
[0035]距铸坯表面中心距离,mm0
‑
1212
‑
2424
‑
3636
‑
4848
‑
6060
‑
7272
‑
80水量比例,％9.559.058.378.366.963.401.18
[0036]采用本申请提出的一种有助于改善连铸小方坯表面回温的二冷喷嘴4布置方法，对二冷3段喷嘴4进行布置。在二冷3段，沿铸流方向第1个喷嘴4的高度系数取0.866，喷嘴4高度为120mm；沿铸流方向第12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善连铸小方坯表面回温的二冷喷嘴布置方法，其特征在于：构建喷嘴高度与铸坯宽度之间的关系：h
i
表示二冷段沿铸流方向第i个喷嘴的高度；α
i
表示二冷段沿铸流方向第i个喷嘴的高度系数；b表示铸坯宽度；θ表示喷嘴的喷射角；i表示二冷段沿铸流方向第i个喷嘴，取值1～n；n表示二冷段沿铸流方向喷嘴数量。2.根据权利要求1所述的改善连铸小方坯表面回温的二冷喷嘴布置方法，其特征在于，二冷段第1个喷嘴的高度系数α1取值范围为0.7～0.9。3.根据权利要求1或2所述的改善连铸小方坯表面回温的二冷喷嘴布置方法，其特征在于，二冷段第1个喷嘴的高度4.根据权利要求1所述的改善连铸小方坯表面回温的二冷喷嘴布置方法，其特征在于，二冷段最后一个喷嘴的高度系数，即第n个喷嘴的高度系数α
n
...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩延申，王亚涛，吕锦，刘芳，韩志伟，丁小林，阎建武，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：