连铸坯除磷装置及方法与流程

本发明涉及冶金钢铁加工领域，特别涉及一种用于轧钢生产线的连铸坯除磷装置及方法。

背景技术：

在轧钢生产线，钢坯投入加热炉内加热是轧钢工艺的第一道工序，钢坯一般加热至1050-1150℃出炉。出炉后，高温状态下的钢坯与空气接触，表面形成一层氧化铁皮，不仅极大的影响了产品的性能及表面质量，同时也加剧了对轧辊的磨损及周边环境的污染，导致生产成本加大、经济效益降低。

因此，在轧制前去掉钢坯表面的氧化层(即除磷)对保证成品钢材表面质量及减轻周边环境污染是必需的。

鉴于此，各轧钢生产单位都对钢坯进行氧化层清理工序。目前，采用最多的除氧化层方式是高压水除磷，高压水除磷装置安装在加热炉的出料侧，布置在加热炉出口和粗轧轧辊之间，采用高压射流切割原理，利用除鳞泵站提供15MPa--25MPa的高压水，通过按一定距离和角度排列的高压水除鳞喷嘴喷射到钢坯表面，经过冷却效应、破裂效应、蒸汽的冲刷效应将钢坯表面的氧化铁皮消除干净。

实践表明，上述除磷方式存在问题：

1、高压水除磷装置中水压一般为15MPa--25MPa，压力高，对系统内的密封元件、换向阀、卸荷阀等元件冲击大，损坏频率高。同时，高压水除磷装置造价昂贵、耗能大、占地大。

2、在轧钢生产线，加热炉出口至粗轧第一个轧辊之间一般安装一套剔除装置，用于剔除不合格钢坯。对于一般的轧钢生产线，加热炉出炉口至第一个轧辊之间的间距小，如果安装高压水除磷装置，会造成水除磷装置与钢坯剔除装置干涉，造成无法剔除。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种连铸坯除磷装置，以解决现有技术存在的成本高、易与钢坯剔除装置发生干涉等问题。

此外，本发明还提供一种连铸坯除磷方法。

一方面，本发明提供如下技术方案：

一种连铸坯除磷装置，其包括：水管，环绕连铸坯可摆动设置，在连铸坯的左侧、上侧、右侧延伸；多个水喷嘴，连接于所述水管上，并分别指向连铸坯的左侧、上侧、右侧，用于向连铸坯喷水；气管，环绕连铸坯可摆动设置，在连铸坯的左侧、上侧、右侧延伸，并与所述水管并列；多个气喷嘴，连接于所述气管上，并分别指向连铸坯的左侧、上侧、右侧，用于向连铸坯喷气；驱动装置，与所述水管、气管连接，以驱动所述水管、气管完成摆动。

优选地，上述连铸坯除磷装置中，还包括：除磷箱，呈倒置的U形结构，所述水管、气管、水喷嘴、气喷嘴均设于所述除磷箱中；所述驱动装置与所述除磷箱的连接。

优选地，上述连铸坯除磷装置中，所述水管相对靠近钢坯来料侧，所述气管相对远离钢坯来料侧。

优选地，上述连铸坯除磷装置中，还包括：支架，所述驱动装置为油缸或气缸，所述驱动装置的缸体铰接于所述支架上，以利于上下摆动；并且，所述驱动装置的活塞杆与所述除磷箱的一侧面铰接，所述除磷箱与所述驱动装置的活塞杆铰接的一侧下部设有旋转轴组件，以利于所述除磷箱带动所述水管、气管环绕连铸坯摆动。

优选地，上述连铸坯除磷装置中，所述水管、气管之间通过立板连接，所述立板与所述除磷箱通过螺栓连接。

优选地，上述连铸坯除磷装置中，所述旋转轴组件包括：两个轴承座，固定于连铸坯生产线的底座上；两个轴承，分别设于两个所述轴承座中；旋转轴，设于两个所述轴承之间，所述除磷箱与所述驱动装置的活塞杆铰接的一侧固定连接。

优选地，上述连铸坯除磷装置中，所述旋转轴上固定有两个加强板，所述除磷箱固定于两个所述加强板之间，并与所述加强板焊接。

另一方面，本发明提供如下技术方案：

一种连铸坯除磷方法，其利用上述任一连铸坯除磷装置，实施以下步骤：向连铸坯喷射压力在0.4MPa-0.5Mpa的水流；向连铸坯喷射0.35-0.45MPa的压缩空气。

优选地，在上述连铸坯除磷方法中，所述水流来自连铸坯生产线上的轧辊冷却水，所述压缩空气来自生产线的压缩空气。

分析可知，本发明提供一种简易、低成本、可旋转、以风和水为介质的连铸坯除磷装置，可以解决高压水除磷装置存在的造价昂贵、占地空间大、与剔除装置干涉等问题。

附图说明

图1为本发明实施例的工作状态(除磷)示意图一；

图2为本发明实施例的工作状态(剔除问题钢坯)示意图二；

图3为本发明实施例的并列的水管、气管的主视图；

图4为本发明实施例的并列的水管、气管的左视图；

图5为本发明实施例的旋转轴组件的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1、图2所示，本发明实施例包括驱动装置1、旋转轴组件2、除磷箱3、水管8、水喷嘴81、气管9、气喷嘴91、立板11、销轴16、支架17、轧钢生产线的底座18。为了更清楚的显示本实施例与剔除机构6互不干涉，图1、图2还示出了轧钢生产线上正在生产的连铸坯5、用于剔除问题连铸坯5的剔除机构6、收集问题连铸坯的收集槽7。

具体地，水管8环绕连铸坯5可摆动设置，在连铸坯5的左侧、上侧、右侧延伸。优选地，如图3、图4所示，水管8呈倒置的U形，下侧开放，倒扣在连铸坯生产线及连铸坯8上。多个水喷嘴81连接于水管8上，并分别指向连铸坯5的左侧、上侧、右侧，用于向连铸坯5喷水。与水管8相同，气管9环绕连铸坯5可摆动设置，在连铸坯5的左侧、上侧、右侧延伸，亦呈倒置的U形，与水管8并列。多个气喷嘴91连接于气管9上，并分别指向连铸坯5的左侧、上侧、右侧，用于向连铸坯5喷气。更优选地，水喷嘴81、气喷嘴91向钢坯来料侧的方向稍微倾斜(如图4)。驱动装置1与水管8、气管9连接，以驱动水管8、气管9完成摆动。

为了保护水管8、气管8及其上的喷嘴，本实施例还包括除磷箱3，其呈倒置的U形结构，水管8、气管9、水喷嘴81、气喷嘴91均设于除磷箱3中。具体而言，在水管8、气管9、水喷嘴81、气喷嘴91外部设置钢板等，形成一个箱体结构，以避免水管8、气管9、水喷嘴81、气喷嘴91等损坏。

更优选地，在除磷箱3中，如图3、图4所示，水管8、气管9之间通过立板11连接，立板11与除磷箱3通过螺栓(未示出)连接。

同时，也便于和驱动装置1的连接。与此相应地，本实施例的驱动装置1为一气缸，当然也可以为油缸。如图1、图2所示，驱动装置1的缸体铰接于支架17上，以利于上下摆动；其活塞杆与除磷箱3的一侧面通过销轴16铰接，除磷箱3与驱动装置1的活塞杆铰接的一侧下部设有旋转轴组件2，旋转轴组件2固定于底座18上，并位于连铸坯5的一侧，以利于除磷箱3带动水管、气管9环绕连铸坯5摆动。由于水管8、气管9、水喷嘴81、气喷嘴91均设于除磷箱3中，因此，当驱动装置1驱动除磷箱3摆动时，水管8、气管9、水喷嘴81、气喷嘴91将随之摆动。

如图5所示，旋转轴组件2包括：轴承座12、轴承13、加强板14、旋转轴15。两个轴承座12固定于连铸坯生产线的底座18上；两个轴承13则分别设于两个轴承座12中；旋转轴15设于两个轴承13之间，除磷箱3与驱动装置1的活塞杆铰接的一侧固定连接。进一步地，旋转轴15上固定有两个加强板14，除磷箱3固定于两个加强板14之间，并与加强板14焊接。

再如图3、图4所示，水管8相对靠近钢坯来料侧(图4箭头所在一侧为钢坯来料侧)，气管9相对远离钢坯来料侧。

本实施例正常生产期间，如图1，驱动装置1的活塞杆处于伸出状态，除磷箱3处于水平状态。水、气分别从水管8、气管9上环形安装的水喷嘴81、气喷嘴91中以一定的角度喷出，将连铸坯5上的氧化铁皮清除，实现除磷效果。优选地，与水管8连接的水源来自生产线上的轧辊冷却水，压力在0.4MPa-0.5MPa，与气管9连接的气源来自生产线的压缩空气，压力为0.4MPa左右，例如0.35MPa-0.45MPa，通过控制阀门的控制，可实现自动启停。

如图2所示，在剔除问题连铸坯5时，水源、气源首先关闭，本实施例停止除磷工作。驱动装置1在电控系统控制下，其活塞杆开始收缩，活塞杆的收缩运动通过销轴16带动除磷箱3及其上设置的水管8、气管9、水喷嘴81、气喷嘴91绕旋转轴15的中心线逆时针旋转，离开剔除机构6的作业半径，剔除机构6顺时针旋转，将问题连铸坯5剔除至收集槽7上。

剔除完成后，剔除机构6逆时针旋转至初始位置，活塞杆开始伸出，通过销轴16带动除磷箱3绕旋转轴15的中心线顺时针旋转至水平位置，继续除磷作业。

综上，本发明将传统的15MPa--25MPa高压水除磷方法改为低压的水、气混和除磷，利用水的冷却效应、破裂效应和压缩空气的吹扫，实现除磷效果在90％以上，满足轧钢生产线的使用要求。

本发明可实现自由翻转，解决了除磷装置与剔除机构干涉时剔除问题钢坯的问题。

此外，本发明结构简单、造价低。水、气分别从生产线中的冷却水管道、压缩空气管道引出支路即可，耗能低，维护费用低。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。