專利名稱：一種鑄坯表面除鱗裝置及除鱗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種高溫鑄坯軋制前的表面除鱗裝置及除鱗方法。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一些高硅、高鎳、高合金鋼的使用越來(lái)越多，而在生產(chǎn)這些鋼種的時(shí)候，連鑄坯從加熱爐出來(lái)后，高鎳鋼連鑄坯表面的氧化鐵皮(即，鐵鱗)較粘不易除掉，而高硅鋼連鑄坯表面的Si和Fe容易在氧化鐵皮與鋼基間生成層狀的Fe2SiO4(鐵橄欖石)，其凝固溫度為1170°C，在熱軋除鱗時(shí)界面溫度使Fe2SiO4由液相還原成固相，形成熔融狀態(tài)后便會(huì)以楔形侵入氧化鐵皮與鋼基中，導(dǎo)致氧化鐵皮的剝離性不好。要除掉這種氧化鐵皮，需要30 40MPa的壓力，目前一般除鱗設(shè)備壓力均30MPa以下。因此 FeO容易殘留下來(lái)，致使除鱗不徹底。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了使用高壓水除鱗的新的除鱗工藝，連鑄坯從加熱爐出來(lái)后，用高壓水的噴射，使鑄坯表面氧化鐵皮表面急冷，產(chǎn)生很大的收縮，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，在內(nèi)應(yīng)力的作用下氧化鐵皮裂紋擴(kuò)大，并產(chǎn)生翹曲。經(jīng)高壓水流的沖擊，在裂紋中高壓水的動(dòng)壓力變成流體靜壓力而侵入氧化鐵皮底部，使氧化鐵皮從鑄坯表面剝落，從而清除了氧化鐵皮。然而，該方法的問(wèn)題在于連鑄坯出加熱爐溫度在1100 1300°C，高壓水噴射在連鑄坯表面后會(huì)形成一層沸騰膜，因此大大減弱了高壓水除鱗的效果。第CN1781667號(hào)中國(guó)專利申請(qǐng)闡述了一種冷態(tài)不銹鋼/碳鋼的線材、棒材及帶鋼高壓水噴丸除鱗方法；其工藝步驟是磨料配制-源水凈化-混合加壓-噴射除鱗。該申請(qǐng)采用高壓混合液噴射到鋼材表面的除鱗方法，它是一種使鋼材表面氧化鐵皮與基體分開(kāi)并剝離下來(lái)的物理方法。然而，該方法的問(wèn)題在于在除鱗過(guò)程中殘留的水很快就會(huì)導(dǎo)致軋材表面再次氧化，并且其采用的砂丸料也容易粘附在軋材表面而不易除去。此外，該方法只能對(duì)冷態(tài)鑄坯進(jìn)行除鱗，而不能對(duì)高溫態(tài)鑄坯進(jìn)行除鱗。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明的各方面提出了一種經(jīng)濟(jì)、方便、有效去除高溫連鑄坯表面氧化鐵皮的方法。利用高速鋼丸的沖擊力打破沸騰膜，去除高鎳、高娃鑄還表面的氧化鐵皮，同時(shí)利用高速鋼丸的沖擊力使鑄還表面微裂紋閉合，提高鑄還表面質(zhì)量，從而最終提高軋材表面質(zhì)量。本發(fā)明的一方面提供了一種鑄坯表面除鱗裝置，所述除鱗裝置包括鋼丸箱，用于容納鋼丸；噴嘴，噴嘴與鋼丸箱通過(guò)鋼丸管道彼此連接；掃水器，與噴嘴相鄰地設(shè)置，掃水器向鑄坯噴射壓縮空氣。其中，噴嘴還連接到高壓水管，由高壓水管供應(yīng)的高壓水和由鋼丸管道供應(yīng)的鋼丸在噴嘴中混合并一起噴射至鑄坯的表面。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，鑄還溫度可不大于1300°C。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，噴嘴與鑄坯之間的距離可為IOOmm 300mm，噴嘴與鑄坯之間的夾角可為77° 83°，高壓水的壓力可為20MPa 30MPa。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，鋼丸可采用球形丸料，其大小可為O. 05mm O. 15mm。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，壓縮空氣的壓力可為IOMPa 20MPa。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述鑄坯表面除鱗裝置還可包括設(shè)置在鑄坯下方的鋼丸收集箱，將鋼丸收集箱收集的鋼丸及水經(jīng)過(guò)沉淀及污水處理后，將鋼丸和水循環(huán)利用。本發(fā)明的又一方面提供了一種鑄坯表面除鱗方法，該方法包括下述步驟分別供應(yīng)鋼丸和高壓水；將混合的高壓水和鋼丸噴射至鑄坯的表面；利用壓縮空氣去除鑄坯表面殘留的水和鋼丸。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可使用噴嘴來(lái)噴射混合的高壓水和鋼丸，噴嘴與鑄坯之
間的距離可為IOOmm 300mm，噴嘴與鑄坯之間的夾角可為77° 83° ,高壓水的壓力可為20MPa 30MPa。鑄坯溫度可以不大于1300°C。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，鋼丸可采用球形丸料，其大小可為O. 05mm O. 15mm。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，壓縮空氣的壓力可為IOMPa 20MPa。I根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述方法還可包括將鋼丸與水收集后進(jìn)行沉淀及污水處理，以回收鋼丸和水。


通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述和/或其他目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的鑄坯表面除鱗裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的鑄坯表面除鱗裝置和除鱗方法。在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例，然而提供這些附圖僅僅是為了說(shuō)明性的目的，而不應(yīng)將其解釋為限制本發(fā)明的范圍。這些附圖使得本公開(kāi)將是徹底的和完整的，并將把本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。圖I是根據(jù)本發(fā)明的鑄坯表面除鱗裝置的示意圖。參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的鑄坯表面除鱗裝置包括鋼丸箱1，用于容納鋼丸(未示出)；噴嘴3，噴嘴3與鋼丸箱I通過(guò)鋼丸管道2彼此連接；掃水器4，與噴嘴3相鄰地設(shè)置，掃水器4能夠向鑄坯8噴射壓縮空氣，其中，噴嘴3還連接到高壓水管6，由高壓水管6供應(yīng)的高壓水和由鋼丸管道2供應(yīng)的鋼丸在噴嘴3中混合并一起噴射至鑄坯8的表面。其中，鑄坯的溫度可以不大于1300°C，然而本發(fā)明不限于此。鋼丸箱I用于儲(chǔ)存并供應(yīng)鋼丸，優(yōu)選地，鋼丸具有較高的硬度且均勻細(xì)小，鋼丸可以是球形丸料，其粒徑可以是O. 05mm O. 15mm。優(yōu)選地,鋼丸的粒徑可為O. 1mm。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在技術(shù)條件允許的情況下，可以使用其他尺寸的鋼丸。鋼丸和高壓水分別通過(guò)鋼丸管道2和高壓水管6供應(yīng)到噴嘴3中，并在噴嘴3中彼此混合。混合后的高壓水和鋼丸通過(guò)噴嘴3高速噴射至鑄坯8的表面。其中，鋼丸猛烈沖擊高溫鑄坯的表面，從而能夠改善鑄坯表面的裂紋，從而能夠提高鑄坯表面質(zhì)量。另一方面，高壓水除了能夠提供噴射鋼丸所需的動(dòng)能之外，還能夠使氧化鐵皮由于急冷而收縮，從而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，因此能夠使氧化鐵皮更容易地去除。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，高壓水的壓力可為20MPa 30MPa，噴嘴3與鑄坯8之間的距離可為IOOmm 300mm,噴嘴3與鑄還8之間的夾角可為77 83°。優(yōu)選地,高壓水的壓力可為25MPa，噴嘴3與鑄坯8之間的距離可為150mm，噴嘴3與鑄坯8之間的夾角可為80°。高壓水管6可連接到任意高壓水源，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可通過(guò)高壓泵5向高壓水管6供應(yīng)高壓水。掃水器4用于向鑄坯8噴射壓縮空氣，從而去除鑄坯8表面殘留的水和鋼丸，防止殘留的水和鋼丸影響鑄坯的質(zhì)量，壓縮空氣的壓力可以是IOMPa 20MPa。優(yōu)選地，壓縮空氣的壓力可以是15MPa。為了縮短殘留的水與鋼丸在鑄坯表面停留的時(shí)間，掃水器4可與噴嘴3相鄰地設(shè)置。掃水器4可連接到任意壓縮空氣源，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可通過(guò)高壓泵5’向掃水器4供應(yīng)壓縮空氣。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，鑄坯表面除鱗裝置還可包括鋼丸收集箱7，設(shè)置在鑄坯 8的下方，以回收鋼丸，從而能夠降低鋼丸消耗。可通過(guò)人工或自動(dòng)方式將回收的鋼丸清理后輸送至鋼丸箱I。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，還可在鑄坯下方設(shè)置水回收裝置，將收集到的污水進(jìn)行處理后循環(huán)使用。可使用鋼丸收集箱7同時(shí)收集鋼丸和污水，并在鋼丸收集箱7中使鋼丸與污水沉淀分離。下面將描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的鑄坯表面除鱗方法。為了去除鑄坯表面的氧化鐵皮，根據(jù)本實(shí)施例的鑄坯表面除鱗方法包括下述步驟分別供應(yīng)鋼丸和高壓水；將混合的高壓水和鋼丸噴射至鑄坯的表面；利用壓縮空氣去除鑄坯表面殘留的水和鋼丸。其中，鑄坯的溫度可以不大于1300°C，然而本發(fā)明不限于此。鋼丸和高壓水可分別通過(guò)鋼丸管道和高壓水管道供應(yīng)。鋼丸管道可連接至用于儲(chǔ)存鋼丸的鋼丸箱，高壓水管可連接至高壓水源，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可通過(guò)高壓泵來(lái)提供高壓水源。本發(fā)明的方法所使用的鋼丸具有較高的硬度且均勻細(xì)小，鋼丸的粒徑可以是O. 05mm O. 15mm。優(yōu)選地,鋼丸的大小可為O. 1mm。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,在技術(shù)條件允許的情況下，可以使用其他尺寸的鋼丸。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，聞壓水的壓力可為20MPa 30MPa,噴嘴與鑄還之間的距離可為IOOmm 300mm，噴嘴與鑄坯之間的夾角可為77 83°。優(yōu)選地，高壓水的壓力可為25MPa，噴嘴與鑄坯之間的距離可為150mm，噴嘴與鑄坯之間的夾角可為80°。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，壓縮空氣的壓力可以是IOMPa 20MPa。優(yōu)選地，壓縮空氣的壓力可以是15MPa。可利用壓縮空氣源來(lái)提供壓縮空氣，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可通過(guò)高壓泵來(lái)提供壓縮空氣。本發(fā)明的方法還可包括回收鋼丸的步驟，可利用設(shè)置在鑄坯下方的鋼丸收集箱來(lái)收集使用后的鋼丸。可通過(guò)人工或自動(dòng)方式將收集到的鋼丸清理后輸送至鋼丸箱，從而實(shí)現(xiàn)鋼丸的循環(huán)使用，以降低生產(chǎn)成本。此外，本發(fā)明的方法能夠用于對(duì)高溫態(tài)(例如，不大于1300°C )的鑄坯進(jìn)行除鱗，因此能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中難以對(duì)高溫態(tài)鑄坯進(jìn)行除鱗的問(wèn)題。雖然已經(jīng)參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行各種修改和改變，本發(fā)明的范 圍由權(quán)利要求書及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種鑄坯表面除鱗裝置，其特征在于所述除鱗裝置包括 鋼丸箱，用于容納鋼丸； 噴嘴，噴嘴與鋼丸箱通過(guò)鋼丸管道彼此連接； 掃水器,與噴嘴相鄰地設(shè)置，掃水器向鑄還噴射壓縮空氣， 其中，噴嘴還連接到高壓水管，由高壓水管供應(yīng)的高壓水和由鋼丸管道供應(yīng)的鋼丸在噴嘴中混合并一起噴射至鑄坯的表面。
2.如權(quán)利要求I所述的鑄坯表面除鱗裝置，其特征在于鑄坯溫度不大于1300°C。
3.如權(quán)利要求I所述的鑄坯表面除鱗裝置，其特征在于噴嘴與鑄坯之間的距離為IOOmm 300mm，噴嘴與鑄坯之間的夾角為77° 83°，高壓水的壓力為20MPa 30MPa。
4.如權(quán)利要求I所述的鑄坯表面除鱗裝置，其特征在于鋼丸采用球形丸料，其粒徑為O.05mm O. 15mm0
5.如權(quán)利要求I所述的鑄坯表面除鱗裝置，其特征在于壓縮空氣的壓力為IOMPa 20MPa。
6.如權(quán)利要求I所述的鑄坯表面除鱗裝置，其特征在于所述鑄坯表面除鱗裝置還包括設(shè)置在鑄坯下方的鋼丸收集箱，將鋼丸收集箱收集的鋼丸及水經(jīng)過(guò)沉淀及污水處理后，將鋼丸和水循環(huán)利用。
7.一種鑄坯表面除鱗方法，該方法包括下述步驟 分別供應(yīng)鋼丸和高壓水； 將混合的高壓水和鋼丸噴射至鑄坯的表面； 利用壓縮空氣去除鑄坯表面殘留的水和鋼丸。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，鑄坯溫度不大于1300°C。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，使用噴嘴來(lái)噴射混合的高壓水和鋼丸，噴嘴與鑄坯之間的距離為IOOmm 300mm，噴嘴與鑄坯之間的夾角為77° 83°，高壓水的壓力為20MPa 30MPa。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，鋼丸采用球形丸料，其粒徑為O.05mm O. 15mm。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，壓縮空氣的壓力為IOMPa 20MPa。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述方法還包括將鋼丸與水收集后進(jìn)行沉淀及污水處理，以回收鋼丸和水。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鑄坯表面除鱗裝置及除鱗方法，所述除鱗裝置包括鋼丸箱，用于容納鋼丸；噴嘴，噴嘴與鋼丸箱通過(guò)鋼丸管道彼此連接；掃水器，與噴嘴相鄰地設(shè)置，掃水器向鑄坯噴射壓縮空氣。其中，噴嘴還連接到高壓水管，由高壓水管供應(yīng)的高壓水和由鋼丸管道供應(yīng)的鋼丸在噴嘴中混合并一起噴射至鑄坯的表面。
文檔編號(hào)B21B45/04GK102794317SQ201210292360
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者李文錢, 許榮昌, 馮文義, 張長(zhǎng)宏, 吳德發(fā), 張冠峰 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司