專利名稱：一種板坯連鑄機扇形段二次輔助冷卻用活動噴淋架的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及冶金領域，具體地，本實用新型涉及一種板坯熱軋連鑄機的 冷卻裝置，更具體地，本實用新型涉及一種作為板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔 助冷卻(二冷)用活動噴淋架。所述活動噴淋架能使在二冷區域扇形段，尤其是在 鑄坯凝固前期的扇形段二冷噴嘴具有在線冷卻范圍的自動調整能力。
背景技術：
當前立彎式板坯連鑄機的弧形段區域的二冷噴淋系統通常由單排8 11個噴 嘴組成，這種常規的噴淋系統因為噴嘴太多，而且每一排噴嘴都需要獨立的供氣、 供水系統，為此，使得這種獨立供應的組成形式直接造成二冷管路的設備龐大而 復雜。
由于當前板坯連鑄機的寬度規格切換頻繁，上述這種復雜、多噴嘴的噴淋系 統難以滿足當前板坯連鑄機的頻繁寬度規格切換的要求。根據下游熱軋的訂單需 求，當鑄機的澆鑄寬度由大變小時，當前的常規噴淋系統只有通過關閉邊部的局 部噴嘴來確保幅切的精度。然而噴嘴的離散布置與鑄坯寬度大范圍調整難以確保 兩者之間的良好匹配，造成幅切的精度超差。幅切精度難以保證是造成板坯角裂、
1/4區裂紋等缺陷的主要原因之一，嚴重影響了產品的成才率。
對此，中國專利"CN200960545"公開的一種利用一對推進裝置控制的活動噴 淋裝置，該裝置能在一定程度上調整噴嘴與鑄坯之間的距離、角度等工藝參數， 但是該裝置僅局限于方坯與圓坯連鑄，而無法在板坯上進行工業化使用。
美國專利"US4256168A"公開了一種利用雙連桿與絲杠滑塊相結合的噴嘴調 整裝置，該裝置能根據鑄坯規格適當調整噴嘴與板坯之間的距離與噴淋范圍，能 合理控制鑄坯的噴淋幅切寬度。然而，該裝置必須在鑄機扇形段的側面額外安裝 一套機械式的手動執行機構，該機構對于連鑄機實際生產的緊湊布置要求來說顯 得十分困難。同時，工人必須在鑄機規格切換時轉入鑄機進行手動調節，調節幅 度難以精確把握。從而，使得該發明還無法完全滿足當前高度自動化的連鑄生產的工藝要求。
為確保作為板坯熱軋連鑄機扇形段二冷噴嘴的噴淋寬度與鑄坯寬度之間實現 良好的匹配，二冷噴嘴的高度、寬度調整必須能在線實時根據鑄坯澆鑄規格進行 快速的自動切換，且要求能良好的保證幅切精度不超差，以改善二冷的冷卻效果。

實用新型內容
為克服上述缺點，本實用新型提供了 一種作為板坯熱軋連鑄機扇形段的二次 輔助冷卻(二冷)用活動噴淋架。所述活動噴淋架能使在二冷區域扇形段，尤其是 在鑄坯凝固前期的扇形段二冷噴嘴具有在線冷卻范圍的自動調整能力，即能在線 實時的根據鑄坯澆鑄規格進行快速的自動切換冷卻噴淋范圍，且要求能良好的保 證幅切精度不超差，以改善二冷的冷卻效果。
為達到上述目的，即為實現二冷噴嘴的噴淋寬度在線自動調整，本實用新型 的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋架的技術方案如下。
一種板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋架，包括噴嘴，用 于支撐噴嘴的中間臂和斜臂及連接噴嘴的液壓缸，其特征在于，
噴嘴設置三路， 一路噴嘴支撐于中間臂上，另二路噴嘴分別支撐于與中間臂 滑動連接的二斜臂上，所述噴淋架還包括
分別設置于上述中間臂上的第一直臂滑塊和設置于斜臂上的斜滑塊，所述滑 塊可沿壁滑動，
分別與液壓缸連接的供油系統及連鑄中控控制系統，
套設于斜臂上、位于滑塊上方的彈簧，
套設于中間臂上、分別位于滑塊上方及下方的彈簧，
與液壓缸底部的活塞桿連接的壓頭，
與液壓缸信號連接的傳感器。
根據本實用新型，即將二冷噴嘴改為單排三路噴嘴，且三路噴嘴分別安裝于 噴淋架上，通過傳感器的檢測結果與中控二冷系統的冷卻要求，及在線調整自動 伸縮裝置中的液壓缸伸縮量，達到單排三路噴嘴的噴淋寬度的實施調整能力，確 保噴淋寬度與鑄坯寬度之間達到良好匹配，實現幅切精度的良好控制。
另外，在所述液壓缸7頂部的位移傳感器22的測試量程能覆蓋液壓缸的整個 行程量，同時傳感器22的檢測精度高于毫米級，在所述噴淋裝置中的所有彈簧4、 l-l以及1-2在安裝時均為壓縮狀態，以確保所有壓塊在穩定噴淋期間能保持良好的穩定性，在所述噴淋裝置中的斜滑塊3、第一直臂滑塊2-l與斜臂6、中間臂
1之間的潤滑狀態必須保持良好。
本實用新型的二次輔助冷卻用活動噴淋架運用于連鑄機出結晶器后的弧形二 冷區。
根據本實用新型的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋架，其 特征在于，在所述噴淋裝置中，斜滑塊與直臂滑塊通過兩個連桿進行鉸支連接。 根據本實用新型的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋架，其
特征在于，在所述噴淋裝置中，液壓缸7底部的活塞桿與壓頭剛性連接。
根據本實用新型的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋架，其 特征在于，在所述噴淋裝置中，設置液壓缸支撐臺及其支撐肋。
由此，在所述液壓缸支撐臺11在固定液壓缸7時，可確保液壓缸7以及活塞 桿23能保持穩定直立狀態，確保活塞桿23在上下運行過程中不會因為偏斜而造 成壓頭與中間臂l卡死。
根據本實用新型，在大大簡化二冷設備系統的同時，大大提高了噴淋寬度與 鑄坯寬度之間的匹配能力，能有效降低鑄坯因為冷卻不合理造成的一系列鑄坯缺 陷。
根據本實用新型的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋架，其 特征在于，在所述噴淋裝置中，所有的裝置包括彈簧、滑塊、臂等均需采用耐酸 腐蝕優質不銹鋼材質。
由此，使得本實用新型的二次輔助冷卻用活動噴淋架能抵抗熱變形。
根據本實用新型的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋架，其 特征在于，在所述噴淋裝置中，除噴淋總管與噴嘴以外，所有的裝置包括彈簧、 滑塊、臂等均施以外加水汽密封。
由此，避免因為連鑄蒸汽的侵入而導致裝置過早失效。
根據本實用新型的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋架，其 特征在于，第一直臂滑塊2-1上升滑程Ll〉第二直臂滑塊2-2上升滑程L2。
使所述第一直臂滑塊2-1的上下兩個彈簧1-1與1-2的彈簧剛度不一致，彈 簧1-2的剛度低于彈簧1-1的剛度，由此，確保中間噴嘴的高度與斜臂上支撐的 噴嘴高度匹配。
根據本實用新型的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋架，其 特征在于，所述兩邊斜臂與中間臂之間的夾角與噴嘴的噴射角度范圍匹配，設置在45 60度的范圍。
由此，確保斜滑塊3在傾斜上升一定行程時的噴淋范圍能與中間臂的噴嘴21 形成良好匹配。
根據本實用新型的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋架，其 特征在于，在所述噴淋裝置中，三路噴嘴分別通過噴淋水支管支撐于中間臂和二 斜臂上。
根據本實用新型，這種新型的活動噴淋架能根據板坯連鑄機的鑄坯寬度規格 要求進行在線調整，在確保鑄坯幅切精度的同時，能很好的對額定寬度的鑄坯表 面進行覆蓋式噴淋冷卻。這種新型活動噴淋架可通過頂升液壓缸頂部的位移傳感 器以及中控二冷控制系統能實施在線靈活的冷卻能力范圍、二冷水量以及氣量的 在線調整，達到二冷系統能根據產品規格切換噴淋冷卻范圍，實現快速的匹配式 調整，大大降低二冷設備系統的復雜程度的同時，確保高效、準確二冷噴淋能力， 能有效提高鑄坯因為二冷冷卻能力的匹配問題造成的鑄坯質量。
附圖的簡單說明


圖1A， B分別為本實用新型的二次輔助冷卻用活動噴淋架的工作原理圖。 圖2A， B分別為所述二次輔助冷卻用活動噴淋裝置的中間臂及噴淋支撐架的 分解圖。
圖3為上述噴淋支撐架的裝配圖。
圖4A， B分別為上述噴淋支撐架與液壓缸的立體示意圖。
i 5為板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋架活動噴淋系統的
總裝配系統。
圖6為所述活動噴淋系統在噴淋窄鑄坯時的三維視圖。 圖7為所述活動噴淋系統在噴淋寬鑄坯時的三維視圖。
圖中，l為中間臂，1-1、卜2分別為位于第一直臂滑塊2-l上方及下方的彈 簧，2 — 1為中間臂上的第一直臂滑塊，3為斜臂6上的斜滑塊，4為斜臂上的彈 簧，5為支撐架，6為斜臂，7為液壓缸，8為連桿，9為噴淋架臺，IO為噴淋架 座，ll為液壓缸支撐臺，12為支撐肋，13為壓頭，14為位移信號線，15為卸油 管，16為供油管，17為供油系統，18為連鑄中控控制系統，19、 20分別為噴淋 水支管，21為噴嘴，22為傳感器，23為液壓缸活塞桿，24為鑄坯，25為二冷外接軟管，26為噴淋水總管。
具體實施方式
以下，參照附圖，具體說明本實用新型的活動噴淋裝置。 實施例1
本實用新型的活動噴淋裝置原理如圖l所示，主要包括斜臂6、滑塊3、連 桿8、液壓缸7、噴嘴21等組成；如圖2 圖6所示，實際結構必須包括供油 系統17、連鑄中控控制系統18、液壓缸7、中間臂l、斜臂6、彈簧4、卜l、 l-2、 斜滑塊3、第一直臂滑塊2-1、供油管16、卸油管15、壓頭13、液壓缸支撐臺11、 支撐肋12、傳感器22、位移信號線14等。其中斜滑塊3與第一直臂滑塊2-l通 過兩個連桿8進行鉸支連接，實現直臂滑塊3的上下運動能及時帶動斜滑塊3 — 塊上下移動；液壓缸7底部的活塞桿23與壓頭13剛性連接，當活塞桿23發生上 下移動時帶動壓頭13上下移動。
本實用新型結構的動作形式可參見圖2 圖6。
噴淋嘴的實時寬度調節過程是通過如下方式實現首先，當鑄機在澆鑄某一 寬度下的鑄坯24時，液壓缸7在連鑄中控控制系統18的鎖定程序下，通過供油
系統17鎖定液壓缸7活塞桿23的位置固定，活塞桿23因為與壓頭13的剛性連 接，造成壓頭13的位置鎖定在中間臂1的規定的高度上。此時，壓頭13通過兩 個壓緊彈簧1-1與1-2將第一直臂滑塊2-1牢牢固定在中間臂1的某個高度上， 同時中間臂1通過兩個連桿8將兩個斜滑塊3固定在斜臂6的額定高度上，從而 良好的控制了噴嘴21的高度與寬度，實現了噴嘴21在一定寬度上的穩定噴淋能 力。
當鑄機進行鑄坯24的規格切換時，例如當鑄坯24的寬度增大時，連鑄中控 控制系統18立刻根據改變后的鑄坯24的寬度水平，計算出幅切寬度與合理的噴 淋寬度，立刻向供油系統17發出引錠進給量的進油指令。
此時，供油系統17在該指令下立刻通過進油管16向液壓缸7供油，同時打 開卸油閥門，讓液壓缸7內部的無桿腔液壓油能及時的通過卸油管15向供油系統 17卸油。
在這個供給油過程中，活塞桿23上升，這種上升過程通過剛性連接帶動壓頭 13—起同步上升。壓頭13岡為與直臂滑塊2-l之間采用壓緊彈簧1-2連接，同時第一直臂滑塊2-1的上端面與支撐架5的頂面采用另外一個壓緊彈簧1-1連接。
由于兩個彈簧1-1與1-2的彈簧剛度不一致，因此當壓頭13發生一定上升滑程 Ll時，第一直臂滑塊2-1立刻產生與彈簧1-1、 1-2彈簧剛度相關的上升滑程L2， 同時，第一直臂滑塊2-1在上升過程中通過兩個連桿8帶動斜滑塊3在斜臂6上 上升滑動。三路滑塊3、 6的上升動作立刻帶動噴淋總管19以及噴嘴21進行相應 的增寬、增高動作。同時連鑄中控控制系統18還會適當的增大噴淋總管19的通 水、通氣量，確保噴嘴21的噴淋寬度增大后單位面積的噴淋能力不會降低。由此， 實現噴嘴21的噴淋能力能實時隨鑄坯24規格的切換而實現在線匹配性調整，確
保冷卻能力滿足工藝要求。
在這個上升滑動過程中，液壓缸7頂部的位移傳感器22在一定頻率下對液壓 缸7內部的活塞進行位移檢測，確保活塞桿23的上升高度達到連鑄中控控制系統 18的指令要求。當活塞桿23的高度達到連鑄中控控制系統18的指令要求時，連 鑄中控控制系統18通過傳感器22與供油系統17形成閉環自鎖，將液壓缸8活塞 桿23的高度保持在這種水平上，保持穩定噴淋。
本實用新型通過合理的連桿頂升結構，可實現噴嘴的噴淋寬度在鑄坯寬度方 向的實時、在線可調，在保證良好的幅切精度同時，大大減少了噴淋管路系統的 復雜程度，且能在一定程度上節約二冷水量。使用本實用新型裝置能靈活控制二 冷噴淋系統的噴淋效果，實現鑄坯表面的合理噴淋冷卻工藝，能顯著降低鑄坯因 為二冷工藝的不匹配造成的產品缺陷。
權利要求1. 一種板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋架，包括噴嘴，用于支撐噴嘴的中間臂和斜臂及連接噴嘴的液壓缸，其特征在于，噴嘴(21)設置三路，一路噴嘴支撐于中間臂(1)上，另二路噴嘴分別支撐于與中間臂(1)滑動連接的二斜臂(6)上，所述噴淋架還包括分別設置于上述中間臂(1)上的第一直臂滑塊(2-1)和設置于斜臂(6)上的斜滑塊(3)，所述滑塊可沿壁滑動，分別與液壓缸(7)連接的供油系統(17)及連鑄中控控制系統(18)，套設于斜臂(6)上、位于滑塊(3)上方的彈簧(4)，套設于中間臂(1)上、分別位于第一直臂滑塊(2-1)上方及下方的彈簧(1-1、1-2)，與液壓缸(7)底部的活塞桿(23)連接的壓頭(13)，與液壓缸信號連接的傳感器(22)。
2. 如權利要求1所述的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋 架，其特征在于，在所述噴淋裝置中，斜滑塊(3)與第一直臂滑塊(2-l)通過兩個 連桿(8)進行鉸支連接。
3. 如權利要求1所述的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋 架，其特征在于，在所述噴淋裝置中，液壓缸(7)底部的活塞桿(23)與壓頭(13) 剛性連接。
4. 如權利要求1所述的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋 架，其特征在于，在所述噴淋裝置中，設置液壓缸支撐臺(11)及其支撐肋(12)。
5. 如權利要求1所述的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋 架，其特征在于，在所述噴淋裝置中，除噴淋總管(19)與噴嘴(21)以外，其余部件，包括彈簧、滑塊、臂均施以外加水汽密封。
6. 如權利要求1所述的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋 架，其特征在于，第一直臂滑塊(2-l)的上升滑程Ll〉第二直臂滑塊(2-2)的上升 滑程L2。
7. 如權利要求1所述的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋 架，其特征在于，所述兩邊斜臂(6)與中間臂(1)之間的夾角與噴嘴(21)的噴射角 度范圍匹配，設置在45 60度范圍。
8. 如權利要求1所述的板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋 架，其特征在于，在所述噴淋裝置中，三路噴嘴分別通過噴淋水支管支撐于中間 臂(1)和二斜臂(6)上。
專利摘要本實用新型提供了一種作為板坯熱軋連鑄機扇形段的二次輔助冷卻用活動噴淋架。所述活動噴淋架能使在二冷區域扇形段，尤其是在鑄坯凝固前期的扇形段二冷噴嘴具有在線冷卻范圍的自動調整能力。本實用新型通過合理的連桿頂升結構，可實現噴嘴的噴淋寬度在鑄坯寬度方向的實時、在線可調，即，二冷噴嘴的高度、寬度能在線實時根據鑄坯澆鑄規格進行快速的自動切換，在保證良好的幅切精度同時，大大減少了噴淋管路系統的復雜程度，且能在一定程度上節約二冷水量。使用本實用新型裝置能靈活控制、改善二冷噴淋系統的噴淋效果，實現鑄坯表面的合理噴淋冷卻工藝，能顯著降低鑄坯因為二冷工藝的不匹配造成的缺陷。
文檔編號B22D11/124GK201283419SQ20082015323
公開日2009年8月5日 申請日期2008年9月19日 優先權日2008年9月19日
發明者永 周, 張永杰, 段明南 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司