專利名稱：一種減少鑄坯角部橫裂紋的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鋼的連續(xù)鑄造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種減少鑄坯角部橫裂紋的裝置。
背景技術(shù)：
鋼的連續(xù)澆注過程是在一種連續(xù)狀態(tài)下，鋼液不斷傳遞和釋放熱量，并逐漸凝固成一定形狀鑄坯的工藝過程，在此過程中，鑄坯要經(jīng)過結(jié)晶器(又稱一冷區(qū))、二冷區(qū)和空冷區(qū)三個冷卻區(qū)域，其中，二冷區(qū)是由多個具有不同噴水量的冷卻分段構(gòu)成，鑄坯表面直接被噴水或氣霧冷卻，坯殼中會存在著較大的溫度梯度，并且，在二冷區(qū)還要對鑄坯進行彎曲和矯直，會導致鑄坯產(chǎn)生機械應力和變形，因此，一旦鑄坯的局部區(qū)域溫度控制不合理，鑄坯就會因為塑性較差而產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。在鑄坯的冷卻過程中，鑄坯角部區(qū)域會受到兩個面的冷卻，因此角部區(qū)域的溫度要低于其它部位的溫度，在二冷區(qū)的矯直區(qū)，鑄坯的角部溫度很容易處于700-900°C的低溫脆性區(qū)，這個溫度區(qū)間有大量的AIN、TiN, NbC等碳氮化合物在晶間析出，從而降低鑄坯角部的塑性，使得鑄坯在矯直過程中產(chǎn)生角部橫裂紋。特別是隨著鋼中微合金元素添加量的不斷增加，鑄坯角部在矯直區(qū)間析出的微合金化合物越多，鑄坯角部的塑性就越差，也就更容易產(chǎn)生角部橫裂紋。國內(nèi)某大型鋼廠生產(chǎn)微合金鋼的中厚板時，幾乎是100%的對鑄坯角部進行清理，平均日清理鑄坯約300塊，直接減少金屬收得率5%以上。角部橫裂紋的存在，不但增加板坯降級和報廢量，更嚴重的是，會導致鋼板邊部組織異常，致密性差，沖擊韌性、強度降低。現(xiàn)有技術(shù)下，解決鑄坯角部橫向裂紋主要有兩種思路一種方法是在彎曲或矯直區(qū)域，提高鑄坯的表面溫度，使其高于脆性波谷區(qū)的溫度700-900°C上限，避免碳氮化物的析出，提高鑄坯的塑性，但是，由于角部處于過冷狀態(tài)，溫度最低處比鑄坯中心溫度低200°C以上，因此在現(xiàn)有二冷條件下，幾乎不可能使鑄坯角部在矯直區(qū)時溫度都高于900°C，所以，即使采用上述方法，使鑄坯在二冷區(qū)進行弱冷，鑄坯的角部橫裂紋并沒有得到大的改善，微合金鋼的角裂更是普遍存在的頑疾，并且，如果鑄坯冷卻過弱，為保證鑄坯在切割前完全凝固，鑄坯拉速將受到限制，不利于連鑄生產(chǎn)率的提高；第二種方法是降低鑄坯的表面溫度，使其在彎曲或矯直區(qū)域低于脆性波谷區(qū)溫度700-900°C的下限，這樣同樣可以提高鑄坯的塑性，但是，這樣會加大冷卻強度，使裂紋較為敏感的鋼種因為急冷收縮應力而產(chǎn)生裂紋缺陷，因此并不適用于微合金鋼等裂紋敏感性鋼種，同時，由于這樣會使鑄坯最終溫度較低，浪費了大量的熱資源，不利于鑄坯的熱裝熱送，因此，該工藝路線在實際過程中使用很少。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種能減少鑄坯角部橫裂紋的裝置。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種減少鑄坯角部橫裂紋的裝置，包括煙罩、第一耐熱管道、加壓風機、第二耐熱管道、耐熱支管和氣體噴嘴，所述煙罩設置在用于傳送切割后鑄坯的輸送輥道的上方，所述第一耐熱管道連接所述煙罩和所述加壓風機，所述第二耐熱管道連接所述加壓風機和所述耐熱支管，所述氣體噴嘴與所述耐熱支管連接，所述氣體噴嘴設置在二冷區(qū)鑄坯的角部。在上述減少鑄坯角部橫裂紋的裝置中，所述煙罩在與輸送輥道垂直的兩側(cè)設有開□。在上述減少鑄坯角部橫裂紋的裝置中，所述煙罩內(nèi)側(cè)設有隔熱內(nèi)襯。在上述減少鑄坯角部橫裂紋的裝置中，所述第一耐熱管道和所述第二耐熱管道的外壁設有保溫層。在上述減少鑄坯角部橫裂紋的裝置中，所述保溫層為耐火棉。在上述減少鑄坯角部橫裂紋的裝置中，所述氣體噴嘴為扁平形。在上述減少鑄坯角部橫裂紋的裝置中，相鄰的兩個所述氣體噴嘴的噴氣區(qū)域部分重疊。在上述減少鑄坯角部橫裂紋的裝置中，所述氣體噴嘴固定在位于二冷區(qū)的冷淋架上。實施本實用新型的減少鑄坯角部橫裂紋的裝置，具有以下有益效果(I)通過對鑄坯角部噴吹高溫壓縮空氣可以防止鑄坯角部冷卻過快，使得鑄坯角部在矯直區(qū)之前能處于低溫脆性區(qū)的溫度上限以上，避免鑄坯角部析出各種碳氮化合物，提高鑄坯角部塑性，有效的防止鑄坯角部在矯直過程中產(chǎn)生橫裂紋；(2)通過對鑄坯角部噴吹高溫壓縮空氣可以避免二冷區(qū)噴淋冷卻過程中噴濺的水霧對鑄坯角部的強制冷卻，有效避免了鑄坯角部過快冷卻，也防止了鑄坯角部過快氧化；(3)本實施方案可有效防止鑄坯角部過冷，提高鑄坯橫向溫度均勻性和組織結(jié)構(gòu)均勻性，有利于鑄坯軋制后力學性能的改善；(4)通過煙罩收集鑄坯傳送過程中的顯熱，可以減少鑄坯顯熱對周圍環(huán)境造成的熱污染，降低了車間溫度，改善了工人的工作環(huán)境。

下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1是本實用新型減少鑄坯角部橫裂紋的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是氣體噴嘴的噴氣區(qū)域的示意圖；圖3是本實用新型實施前后鑄坯寬面表面的溫度分布曲線。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步說明，但不限定本實用新型。如圖1-圖2所示，本實用新型減少鑄坯角部橫裂紋的裝置主要包括煙罩3、第一耐熱管道4、加壓風機5、第二耐熱管道5、耐熱支管7和氣體噴嘴8。煙罩3固定在切割后鑄還I的輸送棍道2上方,煙罩3在與輸送棍道2垂直的兩側(cè)設有開口，以便于切割后鑄還I從輸送輥道2上出入，煙罩3的其它側(cè)面和頂面封閉，以便盡可能收集鑄坯的顯熱。煙罩3可采用金屬材料，內(nèi)側(cè)設有隔熱材料制成的內(nèi)襯，以避免熱量損失。煙罩3的長度視實際過程中輸送棍道2的長度而定,一般比輸送棍道2短2-4m,煙罩3的高度一般比輸送棍道2上切割后鑄坯I的上表面高200-1000mm。第一耐熱管道4與煙罩3的頂端中心可以是無縫隙連接，并與煙罩3的內(nèi)部相連通。第一耐熱管道4的另一端與加壓風機5相連，要求加壓風機5能抽取煙罩3內(nèi)的高溫空氣，并將其加壓后進行輸送。加壓風機5連接第二耐熱管道5,第二耐熱管道5是加壓風機5之后輸送高溫壓縮空氣的總管道。第一耐熱管道4和第二耐熱管道5可由耐熱鋼制作，外壁均包裹保溫層進行隔熱保溫，以盡量減少高溫空氣傳輸過程中的熱量損失，保溫層可以是耐火棉等保溫材料。本實施例中第一耐熱管道4的直徑為200-800mm，第二耐熱管道5的直徑為100-500mm。第二耐熱管道5與耐熱支管7連接，耐熱支管7的另一端與氣體噴嘴8相連，其作用是將第二耐熱管道5輸送過來的高溫壓縮空氣分流至各個氣體噴嘴8。耐熱支管7的材料與可以與第一耐熱管道4相同，本實施例中直徑為5-30_。作為一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，氣體噴嘴8出口為扁平型，所噴出的氣體覆蓋區(qū)域應為狹長形，保證氣體均勻覆蓋在鑄坯角部10。現(xiàn)有技術(shù)中二冷區(qū)都會設置噴淋架，此為現(xiàn)有的成熟的并廣泛應用的技術(shù)，氣體噴嘴8可以固定在二冷區(qū)的噴淋架上。氣體噴嘴8布置于二冷區(qū)鑄坯9的鑄坯角部10，要求氣體噴嘴8噴出的氣體均勻的覆蓋二冷矯直區(qū)以上的所有鑄坯角部10，為使氣體盡可能均勻分布于鑄坯角部10上，相鄰的氣體噴嘴8噴出氣體覆蓋區(qū)域的邊緣有5-20mm寬的重疊區(qū)間。在連鑄過程中，當切割后鑄坯I在輸送輥道2運行并經(jīng)過煙罩3的下方時，煙罩3內(nèi)的大量空氣被切割后鑄坯I的顯熱進行加熱，加熱后的高溫空氣在加壓風機5的抽吸作用下從煙罩3頂部中心的第一耐熱管道4內(nèi)流出，并在加壓風機5的作用下變成高溫壓縮空氣。高溫壓縮空氣從第二耐熱管道5中流出，并分配至各個耐熱支管7中，耐熱支管7中的高溫壓縮空氣通過與耐熱支管7相連的氣體噴嘴8噴出，通過合理布置氣體噴嘴8，完全可以使高溫壓縮空氣均勻的分布至二冷區(qū)鑄坯9的四個鑄坯角部10上，這樣既對鑄坯角部10有一定的補熱作用，同時又可以避免鑄坯角部10被二冷區(qū)噴濺的水霧強制冷卻，從而有效的減輕了鑄坯的角部過冷問題，防止了鑄坯角部10橫裂紋的形成。如圖3所示，在相同的冷卻條件下，實施本實用新型減少鑄坯角部橫裂紋的裝置后，二冷區(qū)鑄坯9的鑄坯角部10的溫度最高大約可提高200°C，使鑄坯角部10的溫度處于低溫脆性區(qū)700-900°C的溫度上限以上，有效避免鑄坯角部10因過冷而析出各種碳氮化物，從而大幅度減輕鑄坯角部10在矯直過程中產(chǎn)生橫裂紋缺陷。上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種減少鑄坯角部橫裂紋的裝置，其特征在于，包括煙罩(3)、第一耐熱管道(4)、加壓風機(5)、第二耐熱管道(6)、耐熱支管(7)和氣體噴嘴(8)，所述煙罩(3)設置在用于傳送切割后鑄坯(I)的輸送輥道(2 )的上方，所述第一耐熱管道(4)連接所述煙罩(3 )和所述加壓風機(5 )，所述第二耐熱管道(6 )連接所述加壓風機(5 )和所述耐熱支管(7 )，所述氣體噴嘴(8)與所述耐熱支管(7)連接，所述氣體噴嘴(8)設置在二冷區(qū)鑄坯(9)的角部(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少鑄坯角部橫裂紋的裝置，其特征在于，所述煙罩(3)在與輸送輥道(2)垂直的兩側(cè)設有開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少鑄坯角部橫裂紋的裝置，其特征在于，所述煙罩(3)內(nèi)側(cè)設有隔熱內(nèi)襯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少鑄坯角部橫裂紋的裝置，其特征在于，所述第一耐熱管道(4)和所述第二耐熱管道(6)的外壁設有保溫層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的減少鑄坯角部橫裂紋的裝置，其特征在于，所述保溫層為耐火棉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少鑄坯角部橫裂紋的裝置，其特征在于，所述氣體噴嘴(8) 為扁平形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少鑄坯角部橫裂紋的裝置，其特征在于，相鄰的兩個所述氣體噴嘴(8)的噴氣區(qū)域部分重疊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少鑄坯角部橫裂紋的裝置，其特征在于，其特征在于，所述氣體噴嘴(8)固定在位于二冷區(qū)的冷淋架上。
專利摘要本實用新型涉及一種減少鑄坯角部橫裂紋的裝置，包括煙罩(3)、第一耐熱管道(4)、加壓風機(5)、第二耐熱管道(6)、耐熱支管(7)和氣體噴嘴(8)，煙罩(3)設置在用于傳送切割后鑄坯(1)的輸送輥道(2)的上方，第一耐熱管道(4)連接煙罩(3)和加壓風機(5)，第二耐熱管道(6)連接加壓風機(5)和耐熱支管(7)，氣體噴嘴(8)與耐熱支管(7)連接。本實用新型通過對鑄坯角部噴吹高溫壓縮空氣可以防止鑄坯角部冷卻過快，使得鑄坯角部在矯直區(qū)之前能處于低溫脆性區(qū)的溫度上限以上，避免鑄坯角部析出各種碳氮化合物，提高鑄坯角部塑性，有效的防止鑄坯角部在矯直過程中產(chǎn)生橫裂紋。
文檔編號B22D11/22GK202877504SQ201220543528
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者徐海倫, 青雪梅, 馬春武, 幸偉, 徐永斌, 邵遠敬, 葉理德 申請人:中冶南方工程技術(shù)有限公司