TWI462783B - Steel surface rusting device - Google Patents

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Description

鋼胚表面除銹裝置
本發明係關於一種金屬表面加工裝置，特別係關於一種鋼胚表面除銹裝置。
鋼胚連鑄機是一種可提高鋼胚產量、品質和經濟效益的製程設備，圖1顯示習知鋼胚連鑄機之結構示意圖。如圖1所示，習知鋼胚連鑄機10主要包括有一盛鋼桶11、一鋼液分配器12、一銅模冷卻區13、一鑄道冷卻區14、一矯直單元15以及一焰切單元16，其鋼胚生產流程為鋼液由該盛鋼桶11底部注入該鋼液分配器12中，再分配到該銅模冷卻區13，在模內形成初期凝殼；鋼胚離開該銅模冷卻區13後，進入該鑄道冷卻區14，並在鑄道內經噴水冷卻後凝固；之後，鋼胚經由該矯直單元15引拔矯直；最後，以該焰切單元16將鋼胚分切成大鋼胚塊。
然而，習知鋼胚連鑄機10所製得之鋼胚表面係會產生許多銹皮，而大鋼胚在進行軋延之前，該些表面銹皮容易剝落，以致其在軋延成小鋼胚或線條成品過程中，將銹皮同時軋入成品表面，進而造成成品表面缺陷。當小鋼胚成品有表面缺陷時，通常必須透過後續研磨製程將表面缺陷去除，然而，缺陷研磨係會造成鋼胚之鋼量損失及產出率降低。此外，因習知鋼胚連鑄機10之後段製程的冷卻速率不佳，其鋼胚表層容易生成鐵晶粒，導致鋼胚表層晶粒粗化及品質降低。
有鑑於此，有必要提供一創新且具進步性之鋼胚表面除銹裝置，以解決上述問題。
本發明在於提供一種鋼胚表面除銹裝置，係裝設於一鋼胚連鑄機上，該鋼胚連鑄機具有一矯直單元及一焰切單元，該鋼胚表面除銹裝置用以對一鋼胚進行表面除銹，且該鋼胚表面除銹裝置設置於該矯直單元與該焰切單元之間，該鋼胚表面除銹裝置包括：一支撐架，係架設於該矯直單元與該焰切單元之間；複數個噴霧器，係裝設於該支撐架上，各該噴霧器係具有至少一霧化噴嘴，各該霧化噴嘴係呈傾斜設置，且朝向該鋼胚；以及一水氣量分配器，係具有複數條水氣管路，各該水氣管路係連接各該噴霧器。
本發明係在鋼胚矯直後未焰切之前，利用具特殊噴射角度之該霧化噴嘴所噴出的強力水霧，去除鋼胚表面銹皮，以減少銹皮被軋入小鋼胚成品表面產生缺陷的機率，進而可降低鋼胚的研磨損耗率及提高產出率。此外，該霧化噴嘴所噴出的強力水霧亦可加速冷卻鋼胚，以抑制鐵晶粒成長，並使鋼胚表層產生等軸細晶結構，進而提升鋼胚成品的品質。
請參閱圖2及圖3，其係分別顯示本發明鋼胚表面除銹裝置裝設於鋼胚連鑄機之位置示意圖及其結構示意圖。本發明之該鋼胚表面除銹裝置20係裝設於一鋼胚連鑄機10上，該鋼胚連鑄機10具有一矯直單元15及一焰切單元16，該鋼胚表面除銹裝置20用以對一鋼胚30進行表面除銹，且該鋼胚表面除銹裝置20設置於該矯直單元15與該焰切單元16之間，在本實施例中，該矯直單元15與該焰切單元16之間係設有一鑄道40，而該鋼胚30係位於該鑄道40內。
圖4顯示本發明鋼胚表面除銹裝置之結構立體圖。請配合參閱圖3及圖4，該鋼胚表面除銹裝置20係包括一支撐架21、複數個噴霧器22以及一水氣量分配器23，該支撐架21係架設於該矯直單元15與該焰切單元16之間，且該支撐架21係具有一上橫桿211、一下橫桿212、一第一側桿213及一第二側桿214。該第二側桿214與該第一側桿213呈相對設置，在本實施例中，該上橫桿211、該下橫桿212、該第一側桿213及該第二側桿214係分別位於該鑄道40之四周。
該些噴霧器22係裝設於該支撐架21上，在本實施例中，該些噴霧器22係分別裝設於該上橫桿211、該下橫桿212、該第一側桿213及該第二側桿214，且各該噴霧器22係具有至少一霧化噴嘴221，在本實施例中，各該霧化噴嘴221係呈傾斜設置，且朝向該鋼胚30。另外，為增加本發明之除銹效果，各該霧化噴嘴221需具有特殊噴射角度，因此，各該霧化噴嘴221與該鋼胚30之間係具有一夾角θ及一間距G，在本實施例中，該夾角θ係介於5°至50°之間，較佳地，該夾角θ係為15°，而該間距G係介於10 mm至100 mm之間，以確保該鋼胚30不會碰撞到各該霧化噴嘴221。
請再參閱圖3及圖4，該水氣量分配器23係具有複數條水氣管路231，各該水氣管路231係連接各該噴霧器22，在本實施例中，為使各該噴霧器22之各該霧化噴嘴221可噴射強力水霧，各該水氣管路231內之壓縮空氣靜壓力需大於3 kg/cm2 。
圖5顯示本發明鋼胚表面除銹裝置之工作示意圖。請配合參閱圖3及圖5，當該鋼胚30被輸送至對應該鋼胚表面除銹裝置20之位置時，各該噴霧器22之各該霧化噴嘴221係會噴出強力水霧，以將該鋼胚30之表面銹皮去除，其功效上除了可減少銹皮被軋入小鋼胚成品表面產生缺陷的機率外，亦可降低該鋼胚30的研磨損耗率及提高產出率。此外，各該霧化噴嘴221所噴出的強力水霧亦可加速冷卻該鋼胚30，以抑制鐵晶粒成長，並使該鋼胚30表層產生等軸細晶結構，進而可提升鋼胚成品的品質。
為驗證本發明之實際除銹效果，其係分別以單組噴霧器22對碳鋼SAE1010AK進行除銹試驗及以四組噴霧器22對低合金鋼SCM435H進行除銹試驗，其試驗結果分別如表1及表2所示。
當以單組噴霧器22對碳鋼SAE1010AK-非燒除胚-相同研磨等級進行三批次除銹試驗後，其結果(表1)證明每支鋼胚研磨時間降低，且產出鋼胚的相對損耗係數(有除銹研磨時間/未除銹研磨時間)平均為0.61，亦即可減少39%的研磨損失量。
當以四組噴霧器22對低合金鋼SCM435H同一爐的試驗比對了三個爐次，其結果(表2)亦證明每支鋼胚研磨時間降低，且產出鋼胚的相對損耗係數平均為0.72，亦即可減少28%的研磨損失量。
上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，並非限制本發明，因此習於此技術之人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。
10．．．鋼胚連鑄機
11．．．盛鋼桶
12．．．鋼液分配器
13．．．銅模冷卻區
14．．．鑄道冷卻區
15．．．矯直單元
16．．．焰切單元
20．．．鋼胚表面除銹裝置
21．．．支撐架
22．．．噴霧器
23．．．水氣量分配器
30．．．鋼胚
40．．．鑄道
211．．．上橫桿
212．．．下橫桿
213．．．第一側桿
214．．．第二側桿
221．．．霧化噴嘴
231．．．水氣管路
G．．．間距
θ．．．角度
圖1顯示習知鋼胚連鑄機之結構示意圖；
圖2顯示本發明鋼胚表面除銹裝置裝設於鋼胚連鑄機之位置示意圖；
圖3顯示本發明鋼胚表面除銹裝置之結構示意圖；
圖4顯示本發明鋼胚表面除銹裝置之結構立體圖；及
圖5顯示本發明鋼胚表面除銹裝置之工作示意圖。
20．．．鋼胚表面除銹裝置
21．．．支撐架
22．．．噴霧器
23．．．水氣量分配器
40．．．鑄道
211．．．上橫桿
212．．．下橫桿
213．．．第一側桿
214．．．第二側桿
221．．．霧化噴嘴
231．．．水氣管路

Claims (5)

  1. 一種鋼胚表面除銹裝置，係裝設於一鋼胚連鑄機上，該鋼胚連鑄機具有一矯直單元及一焰切單元，該鋼胚表面除銹裝置用以對一鋼胚進行表面除銹，且該鋼胚表面除銹裝置設置於該矯直單元與該焰切單元之間，該鋼胚表面除銹裝置包括：一支撐架，係架設於該矯直單元與該焰切單元之間，該支撐架係具有一上橫桿、一下橫桿、一第一側桿及一第二側桿，該第二側桿與該第一側桿呈相對設置；複數個噴霧器，係分別裝設於該支撐架之該上橫桿、該下橫桿、該第一側桿及該第二側桿，各該噴霧器係具有至少一霧化噴嘴，各該霧化噴嘴係呈傾斜設置，且朝向該鋼胚；以及一水氣量分配器，係具有複數條水氣管路，各該水氣管路係連接各該噴霧器。
  2. 如請求項1之鋼胚表面除銹裝置，其中各該霧化噴嘴與該鋼胚之間係具有一間距，該間距係介於10mm至100mm之間。
  3. 如請求項1之鋼胚表面除銹裝置，其中各該霧化噴嘴與該鋼胚之間係具有一夾角，該夾角係介於5°至50°之間。
  4. 如請求項3之鋼胚表面除銹裝置，其中該夾角係為15°。
  5. 如請求項1之鋼胚表面除銹裝置，其中各該水氣管路內之壓縮空氣靜壓力係大於3kg/cm2 。
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