CN110773712A - 多边形铸坯的连铸***和连铸工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多边形铸坯的连铸***和连铸工艺，多边形铸坯的连铸***包括：结晶器组件；活动段，设置在结晶器组件的下游，活动段的截面形状为正多边形状，且正多边形的边数为大于或者等于的偶数，活动段包括沿铸坯行进方向间隔设置的多个滚动支撑单元和多个喷嘴单元，相邻两个滚动支撑单元之间设置有一个喷嘴单元；出坯组件，设置在活动段的下游处。本发明的有益效果是，通过设置活动段，可以生产出多变形的铸坯，并通过多个滚动支撑单元支撑铸坯向下游装置运动，上述多个喷嘴单元能够在铸坯行进过程中喷射冷却介质，对铸坯进行冷却，本发明实施例能够解决铸坯在轧制初期无法大压下量轧制的问题，避免造成铸坯内部质量较差的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁生产中的炼钢连铸的生产领域，具体涉及一种多边形铸坯的连铸***和连铸工艺。
背景技术
随着钢铁工业的发展，用户对钢铁产品种类的需求越来越多，产品质量的要求越来越高。对高端大尺寸的轧材需求量增大，由于需要保证轧材质量，需要较大的轧制压缩比，进而需要更大的连铸坯坯料，通常直径超过250mm的大棒、压缩比超过4.5的坯料无法使用矩形坯料，一般使用大圆坯或者模铸坯。由于大圆坯形状和凝固特点，内部质量较差，在轧制初期由于圆形无法进行大压下量轧制，柱状晶等轴晶和柱状晶的破碎效率低，圆坯轧制成的大棒，内部质量不是很好，只能通过增大压缩比来改善内部质量。而方坯在前几个道次就可以进行大压下量轧制，大压下量轧制穿透力好，容易破碎等轴晶和柱状晶。模铸坯料尺寸可以更大，可以用于生产更大的大棒，但是模铸生产收得率低，不节约原料和能源。
发明内容
本发明提供了一种多边形铸坯的连铸***和连铸工艺，以达到能够生产出多变形坯料的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多边形铸坯的连铸***，包括：结晶器组件；活动段，设置在结晶器组件的下游，活动段的截面形状为正多边形状，且正多边形的边数为大于或者等于的偶数，活动段包括沿铸坯行进方向间隔设置的多个滚动支撑单元和多个喷嘴单元，相邻两个滚动支撑单元之间设置有一个喷嘴单元；出坯组件，设置在活动段的下游处。
进一步地，每个滚动支撑单元内沿周向均设置有多个长辊和多个短辊，且相邻两个长辊之间设置有一个短辊。
进一步地，每个滚动支撑单元均具有多个内表面，每个内表面安装有一个长辊或者一个短辊。
进一步地，沿铸坯的行进方向，多个滚动支撑单元的相同位置上的长辊与短辊交替设置。
进一步地，每个喷嘴单元内均设置有多个喷嘴，且喷嘴的数量与正多边形的边数相同，多个喷嘴与正多边形的多条边一一对应。
进一步地，多边形铸坯的连铸***还包括固定段，固定段的首端与活动段连接，固定段的尾端设置有末端电搅。
进一步地，多边形铸坯的连铸***还包括拉矫机和出坯辊道，拉矫机的首端与固定段的尾端连接；出坯辊道的首端与拉矫机的尾端连接。
进一步地，出坯辊道的尾端设置有火切机。
进一步地，结晶器组件包括：中间罐、浸入式水口和结晶器，中间罐设置在结晶器的上游位置，中间罐通过浸入式水口与结晶器连接。
本发明还提供了一种多边形铸坯的连铸工艺，包括以下步骤：步骤10、通过结晶器组件进行出坯，将铸坯由结晶器组件输送至活动段；步骤20、通过活动段的滚动支撑组件将铸坯朝向下游装置运送，并在运送过程中通过喷嘴组件对铸坯进行冷却；步骤30、铸坯经过固定段进行空冷，同时开启末端电搅对铸坯进行交替搅拌；步骤40、铸坯进入拉矫机进行矫正操作，待矫正结束后铸坯被运送至出坯辊道；步骤50、通过火切机对铸坯进行切割，并将切割好的铸坯运送下线。
本发明的有益效果是，通过设置活动段，可以生产出多变形的铸坯，并通过多个滚动支撑单元支撑铸坯向下游装置运动，上述多个喷嘴单元能够在铸坯行进过程中喷射冷却介质，对铸坯进行冷却，本发明实施例能够解决铸坯在轧制初期无法大压下量轧制的问题，避免造成铸坯内部质量较差的缺陷。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例活动段的A-A剖面示意图；
图3是本发明实施例活动段的B-B剖面示意图；
图4是本发明实施例活动段的C-C剖面示意图。
图中附图标记：1、中间罐；2、浸入式水口；3、结晶器；4、结晶器振动装置；5、结晶器电搅；6、活动段；601、长辊；602、短辊；603、喷嘴；7、固定段；8、末端电搅；9、拉矫机；10、出坯辊道；11、火切机。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种多边形铸坯的连铸***，包括结晶器组件、活动段6和出坯组件。活动段6设置在结晶器组件的下游，活动段6的截面形状为正多边形状，且正多边形的边数为大于或者等于6的偶数，活动段6包括沿铸坯行进方向间隔设置的多个滚动支撑单元和多个喷嘴单元，相邻两个滚动支撑单元之间设置有一个喷嘴单元。出坯组件设置在活动段6的下游处。
通过设置活动段6，可以生产出多变形的铸坯，并通过多个滚动支撑单元支撑铸坯向下游装置运动，上述多个喷嘴单元能够在铸坯行进过程中喷射冷却介质，对铸坯进行冷却，本发明实施例能够解决铸坯在轧制初期无法大压下量轧制的问题，避免造成铸坯内部质量较差的缺陷。
本发明实施例中，多边形铸坯的大小和边数的选择采用以下方法：根据大棒坯料要求，一般内接圆直径为600～950mm，相当于
的圆坯，按轧制比4.5计算，可以轧制的材为
为便于多边形铸坯通过拉矫机牵引、以及实施轻压下和利于轧钢轧制，多边形边数选择为偶数，通常边数为6、8、10。根据如上的断面范围，连铸机半径选择为R16m～R18m。
结晶器组件包括：中间罐1、浸入式水口2和结晶器3，中间罐1设置在结晶器3的上游位置，中间罐1通过浸入式水口2与结晶器3连接。
具体如图1所示，多边形铸坯的生产过程是钢水从大包流入中间罐1内，中间罐1带有感应加热装置，通过感应加热作用后可以减少钢水内的夹杂物和使钢水温度保持恒温，温度可以控制在目标值正负2摄氏度，中间罐1的钢水过热度控制在20～24°之间，恒温和少夹杂物的钢水可以提高多边形铸坯的内部质量。
钢水再通过浸入式水口2进入结晶器3内，结晶器3采用铜管形式，多边形角部采用圆角形状，防止角裂，圆角半径为R14～R22mm，结晶器3的倒锥度采用0.9～1.1％/m。结晶器3的水流速控制在7～8m/s，对应的水量控制在200～300m3/h，水温升控制在3～4摄氏度，二冷水比水量控制在0.1～015L/kg。结晶器3的下方设有结晶器振动装置4，结晶器3外设有结晶器电搅5，当引锭杆拉出结晶器3后(生产拉速控制在0.14～0.4m/min)，结晶器电搅5启动开始搅拌，用于均匀钢水温度，改善铸坯的表面质量和内部质量，结晶器电搅5连续搅拌，频率采用2～3Hz，电流采用150～300A。
每个滚动支撑单元内沿周向均设置有多个长辊601和多个短辊602，且相邻两个长辊601之间设置有一个短辊602。并且每个滚动支撑单元均具有多个内表面，每个内表面安装有一个长辊601或者一个短辊602。即活动段6在多边形的每个边都有长辊601或者短辊602，用于支撑铸坯，防止铸坯固定，为便于布置，每个支撑单元内的多个长辊601和多个短辊602在周向均采用长短辊交替布置形式，以避免全部选用长辊601后辊子轴承座会干涉问题，同时也避免全部选用短辊602时支撑不足的问题。
如图1至图3所示，沿铸坯的行进方向，多个滚动支撑单元的相同位置上的长辊601与短辊602交替设置。以外弧辊为例，外弧第一排长辊601，第二排短辊602，第三排长辊601，第四排短辊602。如果相邻两个滚动支撑单元的相同位置均采用长辊601则会造成轴承座相互干涉，如果相邻两个滚动支撑单元的相同位置均采用短辊602，则会造成支撑不足，使铸坯上留下印记。本发明实施例能够保证支撑充足且不会发生相邻滚动支撑单元相互干涉的问题。
如图4所示，每个喷嘴单元内均设置有多个喷嘴603，且喷嘴603的数量与正多边形的边数相同，多个喷嘴603与正多边形的多条边一一对应。喷嘴603能够向铸坯喷射冷却介质，以冷却铸坯。上述喷嘴603的设置方式能够对铸坯的各个面均进行冷却，以提高冷却效果。
多边形铸坯的连铸***还包括固定段7，固定段7的首端与活动段6连接，固定段7的尾端设置有末端电搅8。铸坯通过活动段6后进入固定段7，固定段7为空冷段。固定段7上设有末端电搅8，末端电搅8用于改善铸坯的内部质量，末端电搅8采用交替搅拌的形式，正转10～16s，停2～5s，然后反转10～16s。搅拌频率采用6～8Hz，电流采用300～600A。
多边形铸坯的连铸***还包括拉矫机9和出坯辊道10，拉矫机9的首端与固定段7的尾端连接；出坯辊道10的首端与拉矫机9的尾端连接。出坯辊道10的尾端设置有火切机11。
铸坯从末端电搅8出来随后进入拉矫机9，拉矫机9设有轻压下功能，能够对多边形铸坯进行轻压下，用于改善多边形铸坯的内部质量。轻压下的压下区间在0.3～0.9，压下量在14～25mm。拉矫机9后设有出坯辊道10，出坯辊道10上方设有火切机11，用于切断铸坯。切断后的铸坯在出坯辊道10通过天车或者其它设施进行下线。
本发明还提供了一种多边形铸坯的连铸工艺，采用上述的多边形铸坯的连铸***进行操作，多边形铸坯的连铸工艺包括以下步骤：
步骤10、通过结晶器组件进行出坯，将铸坯由结晶器组件输送至活动段6；
步骤20、通过活动段6的滚动支撑组件将铸坯朝向下游装置运送，并在运送过程中通过喷嘴组件对铸坯进行冷却；
步骤30、铸坯经过固定段7进行空冷，同时开启末端电搅8对铸坯进行交替搅拌；
步骤40、铸坯进入拉矫机9进行矫正操作，待矫正结束后铸坯被运送至出坯辊道10；
步骤50、通过火切机11对铸坯进行切割，并将切割好的铸坯运送下线。
具体地，在步骤10中，使钢水从大包流入中间罐1内，中间罐1带有感应加热装置，通过感应加热作用后可以减少钢水内的夹杂物和使钢水温度保持恒温，温度可以控制在目标值正负2摄氏度，中间罐1的钢水过热度控制在20～24°之间，恒温和少夹杂物的钢水可以提高多边形铸坯的内部质量。钢水再通过浸入式水口2进入结晶器3内，结晶器3采用铜管形式，多边形角部采用圆角形状，防止角裂，圆角半径为R14～R22mm，结晶器3的倒锥度采用0.9～1.1％/m。结晶器3的水流速控制在7～8m/s，对应的水量控制在200～300m3/h，水温升控制在3～4摄氏度，二冷水比水量控制在0.1～015L/kg。结晶器3的下方设有结晶器振动装置4，结晶器3外设有结晶器电搅5，当引锭杆拉出结晶器3后(生产拉速控制在0.14～0.4m/min)，结晶器电搅5启动开始搅拌，用于均匀钢水温度，改善铸坯的表面质量和内部质量，结晶器电搅5连续搅拌，频率采用2～3Hz，电流采用150～300A。从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：通过设置活动段6，可以生产出多变形的铸坯，并通过多个滚动支撑单元支撑铸坯向下游装置运动，上述多个喷嘴单元能够在铸坯行进过程中喷射冷却介质，对铸坯进行冷却，本发明实施例能够解决铸坯在轧制初期无法大压下量轧制的问题，避免造成铸坯内部质量较差的缺陷。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。
Claims (10)
1.一种多边形铸坯的连铸***，其特征在于，包括：
结晶器组件；
活动段(6)，设置在所述结晶器组件的下游，所述活动段(6)的截面形状为正多边形状，且所述正多边形的边数为大于或者等于6的偶数，所述活动段(6)包括沿铸坯行进方向间隔设置的多个滚动支撑单元和多个喷嘴单元，相邻两个所述滚动支撑单元之间设置有一个所述喷嘴单元；
出坯组件，设置在所述活动段(6)的下游处。
2.根据权利要求1所述的多边形铸坯的连铸***，其特征在于，每个所述滚动支撑单元内沿周向均设置有多个长辊(601)和多个短辊(602)，且相邻两个所述长辊(601)之间设置有一个所述短辊(602)。
3.根据权利要求2所述的多边形铸坯的连铸***，其特征在于，每个所述滚动支撑单元均具有多个内表面，每个所述内表面安装有一个所述长辊(601)或者一个所述短辊(602)。
4.根据权利要求2所述的多边形铸坯的连铸***，其特征在于，沿所述铸坯的行进方向，多个所述滚动支撑单元的相同位置上的所述长辊(601)与所述短辊(602)交替设置。
5.根据权利要求1所述的多边形铸坯的连铸***，其特征在于，每个所述喷嘴单元内均设置有多个喷嘴(603)，且所述喷嘴(603)的数量与所述正多边形的边数相同，多个所述喷嘴(603)与所述正多边形的多条边一一对应。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的多边形铸坯的连铸***，其特征在于，所述多边形铸坯的连铸***还包括固定段(7)，所述固定段(7)的首端与所述活动段(6)连接，所述固定段(7)的尾端设置有末端电搅(8)。
7.根据权利要求6所述的多边形铸坯的连铸***，其特征在于，所述多边形铸坯的连铸***还包括拉矫机(9)和出坯辊道(10)，拉矫机(9)的首端与所述固定段(7)的尾端连接；出坯辊道(10)的首端与所述拉矫机(9)的尾端连接。
8.根据权利要求7所述的多边形铸坯的连铸***，其特征在于，所述出坯辊道(10)的尾端设置有火切机(11)。
9.根据权利要求6所述的多边形铸坯的连铸***，其特征在于，所述结晶器组件包括：中间罐(1)、浸入式水口(2)和结晶器(3)，所述中间罐(1)设置在所述结晶器(3)的上游位置，所述中间罐(1)通过所述浸入式水口(2)与所述结晶器(3)连接。
10.一种多边形铸坯的连铸工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤10、通过结晶器组件进行出坯，将铸坯由结晶器组件输送至活动段(6)；
步骤20、通过所述活动段(6)的滚动支撑组件将所述铸坯朝向下游装置运送，并在运送过程中通过喷嘴组件对所述铸坯进行冷却；
步骤30、所述铸坯经过固定段(7)进行空冷，同时开启末端电搅(8)对所述铸坯进行交替搅拌；
步骤40、所述铸坯进入拉矫机(9)进行矫正操作，待矫正结束后所述铸坯被运送至出坯辊道(10)；
步骤50、通过火切机(11)对所述铸坯进行切割，并将切割好的所述铸坯运送下线。
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