《一种减少铸坯角部横裂纹的方法和装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种减少铸坯角部横裂纹的方法和装置.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102909333 A(43)申请公布日 2013.02.06CN102909333A*CN102909333A*(21)申请号 201210405620.4(22)申请日 2012.10.23B22D 11/22(2006.01)B22D 11/124(2006.01)B22D 11/12(2006.01)(71)申请人中冶南方工程技术有限公司地址 430223 湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路33号(72)发明人徐海伦 青雪梅 马春武 幸伟徐永斌 邵远敬 叶理德(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102代理人唐万荣(54) 发明名称一种减少铸。
2、坯角部横裂纹的方法和装置(57) 摘要本发明涉及一种减少铸坯角部横裂纹的方法和装置，其方法包括以下步骤：S1，在切割后铸坯的输送辊道上方设置烟罩，通过烟罩收集高温空气；S2，加压输送收集到的高温空气；S3，将高温空气输送至位于铸坯二冷区并布置在铸坯的角部的气体喷嘴；S4，高温空气通过气体喷嘴覆盖在铸坯的角部；其装置包括烟罩（3）、第一耐热管道（4）、加压风机（5）、第二耐热管道（6）、耐热支管（7）和气体喷嘴（8）。本发明通过对铸坯角部喷吹高温压缩空气可以防止铸坯角部冷却过快，使得铸坯角部在矫直区之前能处于低温脆性区的温度上限以上，避免铸坯角部析出各种碳氮化合物，提高铸坯角部塑性，有效的防止铸。
3、坯角部在矫直过程中产生横裂纹。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页1/1页21.一种减少铸坯角部横裂纹的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，在切割后铸坯的输送辊道上方设置烟罩，通过烟罩收集高温空气；S2，加压输送收集到的高温空气；S3，将高温空气输送至位于铸坯二冷区并布置在铸坯的角部的气体喷嘴；S4，高温空气通过气体喷嘴覆盖在铸坯的角部。2.一种减少铸坯角部横裂纹的装置，其特征在于，包括烟罩（3）、第一耐热管道（4）、加压风机（5）、第二耐热管道（6）、耐热支管（7）。
4、和气体喷嘴（8），所述烟罩（3）设置在用于传送切割后铸坯（1）的输送辊道（2）的上方，所述第一耐热管道（4）连接所述烟罩（3）和所述加压风机（5），所述第二耐热管道（6）连接所述加压风机（5）和所述耐热支管（7），所述气体喷嘴（8）与所述耐热支管（7）连接，所述气体喷嘴（8）设置在二冷区铸坯（9）的角部（10）。3.根据权利要求2所述的减少铸坯角部横裂纹的装置，其特征在于，所述烟罩（3）在与输送辊道（2）垂直的两侧设有开口。4.根据权利要求2所述的减少铸坯角部横裂纹的装置，其特征在于，所述烟罩（3）内侧设有隔热内衬。5.根据权利要求2所述的减少铸坯角部横裂纹的装置，其特征在于，所述第一耐热管道。
5、（4）和所述第二耐热管道（6）的外壁设有保温层。6.根据权利要求5所述的减少铸坯角部横裂纹的装置，其特征在于，所述保温层为耐火棉。7.根据权利要求2所述的减少铸坯角部横裂纹的装置，其特征在于，所述气体喷嘴（8）为扁平形。8.根据权利要求2所述的减少铸坯角部横裂纹的装置，其特征在于，相邻的两个所述气体喷嘴（8）的喷气区域部分重叠。9.根据权利要求2所述的减少铸坯角部横裂纹的装置，其特征在于，其特征在于，所述气体喷嘴（8）固定在位于二冷区的冷淋架上。权 利 要 求 书CN 102909333 A1/4页3一种减少铸坯角部横裂纹的方法和装置技术领域0001 本发明涉及钢的连续铸造技术领域，更具体地说。
6、，涉及一种减少铸坯角部横裂纹的方法和装置。背景技术0002 钢的连续浇注过程是在一种连续状态下，钢液不断传递和释放热量，并逐渐凝固成一定形状铸坯的工艺过程，在此过程中，铸坯要经过结晶器（又称一冷区）、二冷区和空冷区三个冷却区域，其中，二冷区是由多个具有不同喷水量的冷却分段构成，铸坯表面直接被喷水或气雾冷却，坯壳中会存在着较大的温度梯度，并且，在二冷区还要对铸坯进行弯曲和矫直，会导致铸坯产生机械应力和变形，因此，一旦铸坯的局部区域温度控制不合理，铸坯就会因为塑性较差而产生质量缺陷。0003 在铸坯的冷却过程中，铸坯角部区域会受到两个面的冷却，因此角部区域的温度要低于其它部位的温度，在二冷区的矫直。
7、区，铸坯的角部温度很容易处于700-900的低温脆性区，这个温度区间有大量的AlN、TiN、NbC等碳氮化合物在晶间析出，从而降低铸坯角部的塑性，使得铸坯在矫直过程中产生角部横裂纹。特别是随着钢中微合金元素添加量的不断增加，铸坯角部在矫直区间析出的微合金化合物越多，铸坯角部的塑性就越差，也就更容易产生角部横裂纹。国内某大型钢厂生产微合金钢的中厚板时，几乎是100%的对铸坯角部进行清理，平均日清理铸坯约300块，直接减少金属收得率5%以上。角部横裂纹的存在，不但增加板坯降级和报废量，更严重的是，会导致钢板边部组织异常，致密性差，冲击韧性、强度降低。0004 现有技术下，解决铸坯角部横向裂纹主要有。
8、两种思路：一种方法是在弯曲或矫直区域，提高铸坯的表面温度，使其高于脆性波谷区的温度700-900上限，避免碳氮化物的析出，提高铸坯的塑性，但是，由于角部处于过冷状态，温度最低处比铸坯中心温度低200以上，因此在现有二冷条件下，几乎不可能使铸坯角部在矫直区时温度都高于900，所以，即使采用上述方法，使铸坯在二冷区进行弱冷，铸坯的角部横裂纹也难以得到大的改善，微合金钢的角裂更是普遍存在的顽疾，并且，如果铸坯冷却过弱，为保证铸坯在切割前完全凝固，铸坯拉速将受到限制，不利于连铸生产率的提高；第二种方法是降低铸坯的表面温度，使其在弯曲或矫直区域低于脆性波谷区温度700-900的下限，这样同样可以提高铸坯。
9、的塑性，但是，这样会加大冷却强度，使裂纹较为敏感的钢种因为急冷收缩应力而产生裂纹缺陷，因此并不适用于微合金钢等裂纹敏感性钢种，同时，由于这样会使铸坯最终温度较低，浪费了大量的热资源，不利于铸坯的热装热送，因此，该工艺路线在实际过程中使用很少。发明内容0005 本发明要解决的技术问题在于，提供一种能减少铸坯角部横裂纹的方法和装置。0006 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种减少铸坯角部横裂纹的方法，包括以下步骤：说 明 书CN 102909333 A2/4页40007 S1，在切割后铸坯的输送辊道上方设置烟罩，通过烟罩收集高温空气；0008 S2，加压输送收集到的高温空气；0009。
10、 S3，将高温空气输送至位于铸坯二冷区并布置在铸坯的角部的气体喷嘴；0010 S4，高温空气通过气体喷嘴覆盖在铸坯的角部。0011 本发明还提供了一种减少铸坯角部横裂纹的装置，包括烟罩、第一耐热管道、加压风机、第二耐热管道、耐热支管和气体喷嘴，所述烟罩设置在用于传送切割后铸坯的输送辊道的上方，所述第一耐热管道连接所述烟罩和所述加压风机，所述第二耐热管道连接所述加压风机和所述耐热支管，所述气体喷嘴与所述耐热支管连接，所述气体喷嘴设置在二冷区铸坯的角部。0012 在上述减少铸坯角部横裂纹的装置中，所述烟罩在与输送辊道垂直的两侧设有开口。0013 在上述减少铸坯角部横裂纹的装置中，所述烟罩内侧设有隔。
11、热内衬。0014 在上述减少铸坯角部横裂纹的装置中，所述第一耐热管道和所述第二耐热管道的外壁设有保温层。0015 在上述减少铸坯角部横裂纹的装置中，所述保温层为耐火棉。0016 在上述减少铸坯角部横裂纹的装置中，所述气体喷嘴为扁平形。0017 在上述减少铸坯角部横裂纹的装置中，相邻的两个所述气体喷嘴的喷气区域部分重叠。0018 在上述减少铸坯角部横裂纹的装置中，所述气体喷嘴固定在位于二冷区的冷淋架上。0019 实施本发明的减少铸坯角部横裂纹的方法和装置，具有以下有益效果：0020 （1）通过对铸坯角部喷吹高温压缩空气可以防止铸坯角部冷却过快，使得铸坯角部在矫直区之前能处于低温脆性区的温度上限以。
12、上，避免铸坯角部析出各种碳氮化合物，提高铸坯角部塑性，有效的防止铸坯角部在矫直过程中产生横裂纹；0021 （2）通过对铸坯角部喷吹高温压缩空气可以避免二冷区喷淋冷却过程中喷溅的水雾对铸坯角部的强制冷却，有效避免了铸坯角部过快冷却，也防止了铸坯角部过快氧化；0022 （3）本实施方案可有效防止铸坯角部过冷，提高铸坯横向温度均匀性和组织结构均匀性，有利于铸坯轧制后力学性能的改善；0023 （4）通过烟罩收集铸坯传送过程中的显热，可以减少铸坯显热对周围环境造成的热污染，降低了车间温度，改善了工人的工作环境。附图说明0024 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：0025 图1是本发明减。
13、少铸坯角部横裂纹的装置的结构示意图；0026 图2是气体喷嘴的喷气区域的示意图；0027 图3是本发明实施前后铸坯宽面表面的温度分布曲线。具体实施方式0028 下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明，但不限定本发明。说 明 书CN 102909333 A3/4页50029 本发明提供了一种减少铸坯角部横裂纹的方法，包括以下步骤：0030 S 1，在切割后铸坯的输送辊道上方设置烟罩，通过烟罩收集高温空气。红热的切割后铸坯在运输的过程中会释放大量的显热，加热周围的空气，通过烟罩收集铸坯传送过程中的显热，可以减少铸坯显热对周围造成的热污染，降低车间温度，改善了工人的工作环境。0031 S2，加压输。
14、送收集到的高温空气。可以通过加压风机和耐热管道对收集到的高温空气加压，并进行传输。0032 S3，将高温空气输送至位于铸坯二冷区并布置在铸坯的角部的气体喷嘴。气体喷嘴可以设置多个。0033 S4，高温空气通过气体喷嘴覆盖在铸坯的角部，可以防止铸坯角部冷却过快，使得铸坯角部在矫直区之前能处于低温脆性区的温度上限以上，避免铸坯角部析出各种碳氮化合物，提高铸坯角部塑性，有效的防止铸坯角部在矫直过程中产生横裂纹。0034 如图1-图2所示，本发明还提供了一种减少铸坯角部横裂纹的装置，主要包括烟罩3、第一耐热管道4、加压风机5、第二耐热管道5、耐热支管7和气体喷嘴8。烟罩3固定在切割后铸坯1的输送辊道2。
15、上方，烟罩3在与输送辊道2垂直的两侧设有开口，以便于切割后铸坯1从输送辊道2上出入，烟罩3的其它侧面和顶面封闭，以便尽可能收集铸坯的显热。烟罩3可采用金属材料，内侧设有隔热材料制成的内衬，以避免热量损失。烟罩3的长度视实际过程中输送辊道2的长度而定，一般比输送辊道2短2-4m，烟罩3的高度一般比输送辊道2上切割后铸坯1的上表面高200-1000mm。第一耐热管道4与烟罩3的顶端中心可以是无缝隙连接，并与烟罩3的内部相连通。第一耐热管道4的另一端与加压风机5相连，要求加压风机5能抽取烟罩3内的高温空气，并将其加压后进行输送。加压风机5连接第二耐热管道5，第二耐热管道5是加压风机5之后输送高温压缩。
16、空气的总管道。第一耐热管道4和第二耐热管道5可由耐热钢制作，外壁均包裹保温层进行隔热保温，以尽量减少高温空气传输过程中的热量损失，保温层可以是耐火棉等保温材料。本实施例中第一耐热管道4的直径为200-800mm，第二耐热管道5的直径为100-500mm。第二耐热管道5与耐热支管7连接，耐热支管7的另一端与气体喷嘴8相连，其作用是将第二耐热管道5输送过来的高温压缩空气分流至各个气体喷嘴8。耐热支管7的材料与可以与第一耐热管道4相同，本实施例中直径为5-30mm。作为一种优选结构，气体喷嘴8出口为扁平型，所喷出的气体覆盖区域应为狭长形，保证气体均匀覆盖在铸坯角部10。现有技术中二冷区都会设置喷淋架。
17、，此为现有的成熟的并广泛应用的技术，气体喷嘴8可以固定在二冷区的喷淋架上。气体喷嘴8布置于二冷区铸坯9的铸坯角部10，要求气体喷嘴8喷出的气体均匀的覆盖二冷区矫直区以上的所有铸坯角部10，为使气体尽可能均匀分布于铸坯角部10上，相邻的气体喷嘴8喷出气体覆盖区域的边缘有5-20mm宽的重叠区间。0035 在连铸过程中，当切割后铸坯1在输送辊道2运行并经过烟罩3的下方时，烟罩3内的大量空气被切割后铸坯1的显热进行加热，加热后的高温空气在加压风机5的抽吸作用下从烟罩3顶部中心的第一耐热管道4内流出，并在加压风机5的作用下变成高温压缩空气。高温压缩空气从第二耐热管道5中流出，并分配至各个耐热支管7中，。
18、耐热支管7中的高温压缩空气通过与耐热支管7相连的气体喷嘴8喷出，通过合理布置气体喷嘴8，完全可以使高温压缩空气均匀的分布至二冷区铸坯9的四个铸坯角部10上，这样既对铸坯角部说 明 书CN 102909333 A4/4页610有一定的补热作用，同时又可以避免铸坯角部10被二冷区喷溅的水雾强制冷却，从而有效的减轻了铸坯的角部过冷问题，防止了铸坯角部10横裂纹的形成。0036 如图3所示，在相同的冷却条件下，实施本发明减少铸坯角部横裂纹的方法和装置后，二冷区铸坯9的铸坯角部10的温度最高大约可提高200，使铸坯角部10的温度处于低温脆性区700-900的温度上限以上，有效避免铸坯角部10因过冷而析出各种碳氮化物，从而大幅度减轻铸坯角部10在矫直过程中产生横裂纹缺陷。0037 上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。说 明 书CN 102909333 A1/2页7图1图2说 明 书 附 图CN 102909333 A2/2页8图3说 明 书 附 图CN 102909333 A。