专利名称：奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法及其专用设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铬镍奥氏体不锈钢连铸板坯冷却方法的改进及其设备，具体地 说是一种在连铸板坯生产输送辊道上实现喷水、快速冷却、便于快速准确检测连铸板坯 质量的奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法及其专用设备。
背景技术：
对于铬镍奥氏体不锈钢连铸板坯转序生产时，为提高冷轧和最终使用的表面质 量，对奥氏体不锈钢连铸板坯进行表面检验，根据存在表面缺陷的连铸板坯决定修磨参 数。在人工现场检验和修磨过程中要求连铸板坯温度达到小于350°C，同时表面杂质应进 行清除。否则温度过高人员难以靠近，表面残存杂质会影响质量判定。为实现连铸板坯冷却、准确检测连铸板坯质量，现在主要采取两种方式冷却 一种是采取将切割完的连铸板坯堆放在一起，进行自然冷却，当温度小于350°C时，再进 行检测连铸板坯的质量。这种方式的不足在于时间过长，有时长达数天才能降到小于 350°C以下，同时连铸板坯表面残存的杂质(如连铸氧化铁皮和保护渣残余)不能脱落， 影响准确判定质量；第二种是采用冷却水槽进行冷却，可以直接冷却的依据是，奥氏体 不锈钢为单一奥氏体组织，连铸板坯的奥氏体组织结构不会随冷却速度快而发生组织转 变，如专利号为200910075409.9 “一种铬镍奥氏体不锈钢连铸坯处理方法”采取的工 艺，将切割下来的连铸板坯，放入循环水的水池中，去除连铸板坯表面附着的渣皮，在 槽内冷却一定时间后，取出连铸板坯进行一定时间的自然冷却。这种工艺存在的不足在 于必须设计专用占地较大的冷却水槽，在实际运行过程中要用行车来调运连铸板坯放 入和取出，夹送连铸板坯时可能受到冷却过程中产生的水汽影响难以夹持连铸板坯，冷 却过程中冷却水温随着加入连铸板坯数量增加而升高，水温控制范围在5-80°C，即使采 取调整流量，各个时间段冷却速度均勻性难以控制，从水槽中冷却后，连铸板坯需要在 槽外自然冷却。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连铸板坯在工序中，可受到四面方向喷水、实现奥 氏体不锈钢连铸板坯在线快速冷却为350°C以下，可直接检测连铸板坯质量的奥氏体不锈 钢连铸板坯在线喷水冷却方法。本发明的另一目的在于提供一种能够实现所述奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水 冷却方法的专用设备。为达到以上目的，本发明所采用的技术方案是该奥氏体不锈钢连铸板坯在线 喷水冷却方法，是通过冷水进行冷却，其特征在于奥氏体不锈钢连铸板坯切割完毕 后，切割下来的连铸板坯在生产线的辊道上作前进和后退的往复移动，同时，从连铸板 坯的上、下、左、右四个方向同时喷高压水，使其全面、同步降温冷却。如上所述的奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法，其特征在于在连铸板坯的上表面喷水量和连铸板坯的下表面喷水量之比=1.0 1.5-1.2，连铸板坯上面和 下面喷水宽度在连铸板坯的横向上比铸机最大连铸板坯的宽度大50mm ；水流量控制在 0.5_6m3/min。如上所述的奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法，其特征在于上、下、 左、右四个方向同时喷的高压水的进水温度在5-25°C之间，压力在0.2-0.5MPa之间。一种能够实现如上所述奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法的专用设备， 由在生产线的辊道、辊道支架和往复驱动装置以及切割下来的连铸板坯构成，在生产线 的辊道的转动轴承设在辊道支架上，切割下来的连铸板坯置于在生产线的辊道上，在生 产线的辊道的轴端齿轮通过传动链条与往复驱动装置连接传动，其特征在于在连铸 板坯的上面、连铸板坯的下面和连铸板坯的左、右侧分别设有上面高压喷水管、下面高 压喷水管和左、右侧高压喷水管，连铸板坯的前、后侧为连铸板坯输送前进和后退的通 道，从连铸板坯的四个方向同时向连铸板坯的四个侧面喷高压水，当喷嘴喷出的水接触 连铸板坯表面时，实现连铸板坯的在线快速冷却，此时，冷却水吸收热量后在连铸板坯 表面形成的蒸汽膜，在高压水喷射作用下，可以破裂，让更多的冷水与连铸板坯接触冷 却连铸板坯，通过通道流出，促进循环，使其冷却更快，另外，由于在喷高压水的过程 中，连铸板坯沿在线输送方向作前进和后腿的往复移动，使这种快速冷却更加均勻。如上所述的奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法的专用设备，所述的上面 高压喷水管并排的设有24-60根，相邻的上面高压喷水管的距离为500mm，上面高压喷 水管的喷水区在线长度为铸机最大连铸板坯长度的2.5倍，上面高压喷水管的一端与转 动集水均压管相连通，通过转动集水均压管使各根喷水管和喷嘴喷水压力一致，上面高 压喷水管上的喷嘴等距排列，相邻喷嘴之间的距离为50mm，在转动集水均压管的端部 底侧固定上转动装置，通过转动装置实现成排的上面高压喷水管转移；在转动集水均压 管上设有压力调节阀；上面高压喷水管上的喷嘴离连铸板坯上表面的距离为50-80mm ； 上面高压喷水管上的喷嘴形成的喷水宽度在连铸板坯的横向上比最大连铸板坯的宽度大 5 Omm ο所述的下面高压喷水管，相对应的固定安装在相邻辊道之间，下面高压喷水管 的喷水区与上面高压喷水管的喷水区相同，下面高压喷水管的一端与固定集水均压管相 连通，通过固定集水均压管使各喷嘴喷水压力一致，下面高压喷水管上的喷嘴等距排 列，相邻喷嘴之间的距离为50mm，在固定集水均压管上设有压力调节阀，通过压力调节 阀调节喷水压力；下面高压喷水管上的喷嘴离连铸板坯下表面的距离为20-50mm。所述的左、右侧高压喷水管分别固定设有2-4根，可根据连铸板坯的厚度不同 而选用数量和间距，左、右侧高压喷水管的喷水区比连铸板坯端面宽出50mm，左、右侧 高压喷水管的一端分别与左、右固定集水均压管相连通，在左、右固定集水均压管上分 别设有压力调节阀，通过调整各方向的喷嘴数量和喷水压力，实现连铸板坯在输送辊道 上冷却至350°C以下的目的，使连铸板坯可以直接检测质量和修磨处理。所述的连铸板坯在辊道上前进和后退的往返移动速度为0.5-2.0m/min。本发明的有益效果在于与目前的连铸板坯冷却方法相比，由于能直接在现有 连铸板坯输送辊道上布置冷却，不用占用多余的场地；连铸板坯冷却过程进水温度稳 定，冷却速度均勻稳定，缩短连铸板坯冷却时间；连铸板坯表面残存的渣皮等杂质可以快速脱离，不会残存。本发明可广泛适用于中国国家标准06Crl9Nil0、022Crl9Nil0、 06Crl7Nil2Mo2、022Crl7Nil2Mo2、06Cr25Ni20、20Cr25Ni20 等典型奥氏体不锈钢钢种 以及等同的国外牌号如304、304L、316、316L、310S、310的连铸板坯。
图1、给出了实施例1的结构前视示意图O
图2、给出了实施例1的结构左视示意图
图3、给出了实施例1的上面高压喷水管一段的仰视示意图
图4、给出了实施例1的下面高压喷水管的俯视示意图。
图5、给出了实施例1的左侧高压喷水管的右视示意图。
图6、给出了实施例1的左侧高压喷水管的俯视示意图。
具体实施例方式实施例1 实施钢种为06Crl9Nil0不锈钢，连铸板坯规格为800*150*9000mm，铸机拉速
为l.lm/min，每隔8.5min下线一块连铸板坯，下线连铸板坯表面温度在680°C 士 15°C。 通过冷水进行冷却，在奥氏体不锈钢连铸板坯切割完毕后，切割下来的连铸板坯在生产 线的辊道上做前进和后退的往复移动的同时，从连铸板坯的上、下、左、右四个方同时 喷高压水，使其全面、同步降温冷却。在连铸板坯的上表面喷水量和连铸板坯的下表面 喷水量之比=1.0 1.3，连铸板坯上面和下面喷水宽度在连铸板坯的横向上比铸机连最 大铸板坯的宽度大50mm。上、下、左、右四个方同时喷的高压水的进水温度在22°C。喷嘴每隔50mm布置，上冷却水流量为1.5m7min，下冷却水流量1.8m7min， 侧面水流量0.6m3/min ；辊道输送速度为0.8m/min，水温为18°C，压力0.4MPa ；在辊道 上冷却时间为8.9min ；连铸板坯表面温度降至268°C。所述的专用设备，由在生产线的辊道1、辊道支架2和往复驱动装置3以及切割 下来的连铸板坯4构成，在生产线的辊道1的转动轴承设在辊道支架2上，切割下来的连 铸板坯4置于在生产线的辊道1上，在生产线的辊道1的轴端齿轮8通过传动链条与往复 驱动装置3连接传动，从而实现在生产线的辊道1的前进和后退的往复动，带动连铸板坯 4作前进和后退的移动，其特征在于在连铸板坯4的上面、连铸板坯4的下面和连铸板坯 4的左、右侧分别设有上面高压喷水管5、下面高压喷水管6和左、右侧高压喷水管7、 7'，连铸板坯4的前、后侧为连铸板坯4输送前进和后退的通道，从连铸板坯4的四个 方向同时向连铸板坯4的四个面喷高压水，实现连铸板坯4的在线快速冷却，另外，由 于在喷高压水的过程中，连铸板坯4在作前进、后退往复移动，使这种快速冷却更加均 勻。如上所述的奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法的专用设备，所述的上面 高压喷水管5沿在线输送方向并排的设有40根，相邻上面高压喷水管5的距为500_， 上面高压喷水管5形成的喷水区在线长度为铸机最大连铸板坯4长度的2.5倍，上面高压 喷水管5的一端与转动集水均压管5a相连通，通过转动集水均压管5a使各根上面高压喷 水管5及其喷嘴5b喷水压力一致，上面高压喷水管5上的喷嘴5b等距排列，相邻喷嘴5b之间的距离为50mm，在转动集水均压管5a的端部底侧固定上转动装置5c，通过转动装 置5c实现成排的上面高压喷水管5转移；当需要向连铸板坯4喷高压水时，可通过转动 装置5c将上面高压喷水管5转到连铸板坯4的上面；当出现异常情况时，如连铸板坯4 在辊道1上被夹持，连铸板坯4需要移动时，需先将上面高压喷水管5移动到外侧，再移 动连铸板坯4;在转动集水均压管5a上设有压力调节阀5d，通过压力调节阀5d调节高压 喷水压力；上面高压喷水管5上的喷嘴5b形成的喷水宽度在连铸板坯横向上比最大连铸 板坯的宽度大50mm。所述的下面高压喷水管6，相对应固定安装在相邻辊道1之间，下面高压喷水管 6的喷水区与上面高压喷水管5形成的喷水区相同，下面高压喷水管6 —端与固定集水均 压管6a相连通，通过固定集水均压管6a使各下面高压喷水管6及其喷嘴6b喷水压力一 致，下面高压喷水管6上的喷嘴6b等距排列，相邻喷嘴6b之间的距离为50mm，在固定 集水均压管6a上设有压力调节阀6c，通过压力调节阀6c调节喷水压力；下面高压喷水管 6上的喷嘴6b离连铸板坯4下表面的距离为50mm。所述的左、右侧高压喷水管7、7'分别固定设有2根，可根据连铸板坯4的厚 度不同而选用数量和间距，左、右侧高压喷水管7、7'的喷水区比连铸板坯4端面宽出 50mm,左、右侧高压喷水管7、7'的一端分别与左、右固定集水均压管7a、7' a相连 通，在左、右固定集水均压管7a、7' a上分别设有压力调节阀7c、7' c,通过调整各方 向的喷嘴数量和喷水压力，实现连铸板坯4在输送辊道上冷却至350°C以下的目的，使连 铸板坯4可以直接检测质量和修磨处理。所述的连铸板坯4在辊道1上的前进和后退的往返移动速度为1.2m/min。经试用，采用本发明，其冷却速度缩短为IOmin以内，比在冷水中冷却速度可 提前6h。连铸板坯表面无残存的保护渣和杂质，明显缩短检验等待冷却时间。实施例2 实施钢种为022Crl7Nil2Mo2不锈钢，连铸板坯规格为1240*200*1000mm，
铸机拉速为0.9m/min，每隔ll.Smin下线一块连铸板坯4，下线连铸板坯4表面温度在 6900C 士 15°C ；上、下冷却喷嘴形成的冷却区域长度为1290mm，喷嘴每隔50mm布置， 上冷却水流量为2.4m3/min下冷却水流量3.0m3/min，侧面水流量0.8m3/min ；辊道1的输 送速度为0.6m/min，高压水水温为20°C，压力0.45MPa ；在辊道1上冷却时间为12min ； 连铸板坯4表面温度降为290°C。所述专用设备同实施例1。但喷水区在连铸板坯长度方向上为25m，上面高压喷 水管为50根；左、右侧高压喷水管为4根，每根设有3个喷嘴。经试用，采用本发明，其冷却速度缩短为15min以内，比在冷水中冷却速度可 提前7h。连铸板坯表面无残存的保护渣和杂质，明显缩短检验等待冷却时间。实施例3实施钢种为20Cr25Ni20不锈钢，连铸板坯规格为1550*200*11800mm，铸机 拉速为0.92m/min，每隔13.8min下线一块连铸板坯4，下线连铸板坯4表面温度在 700°C 士 15°C;上、下冷却喷嘴形成的冷却区域长度为1600mm，喷嘴每隔50mm布置， 上冷却水流量为3.0m3/min下冷却水流量4.2m3/min，侧面水流量1.04m3/min ；辊道输送 速度为0.75m/min，高压水水温为15°C，压力0.5MPa;在辊道1上的冷却时间为14min ；连铸板坯4表面温度降至295 °C。所述专用设备同实施例1。但喷水区在连铸板坯长度方向上为29.5m，上面高压 喷水管为60根；左、右侧高压喷水管为3根，每根设有3个喷嘴。经试用，采用本发明，其冷却速度缩短为15min以内，比在冷水中冷却速度可 提前8h。连铸板坯表面无残存的保护渣和杂质，明显缩短检验等待冷却时间。
权利要求
1.一种奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法，是通过冷水进行冷却，其特征在 于奥氏体不锈钢连铸板坯切割完毕后，切割下来的连铸板坯在生产线的辊道上作前进 和后退的往复移动，同时，从连铸板坯的上、下、左、右四个方向同时喷高压水，使其 全面、同步降温冷却。
2.如权利要求1所述的奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法，其特征在于在 连铸板坯的上表面喷水量和连铸板坯的下表面喷水量之比=1.0 1.5-1.2，连铸板坯上面 和下面喷水宽度在连铸板坯的横向上比连铸机连铸板坯最大宽度大50mm ；水流量控制 在 0.5_6m3/mino
3.如权利要求1所述的奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法，其特征在于 上、下、左、右四个方向同时喷的高压水的进水温度在5-25°C之间，压力在0.2-0.5MPa 之间。
4.一种能够实现如权利要求1所述的奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法的专用 设备，由在生产线的辊道(1)、辊道支架(2)和往复驱动装置(3)以及切割下来的连铸板 坯(4)构成，在生产线的辊道(1)的转动轴承设在辊道支架(2)上，切割下来的连铸板坯 (4)置于在生产线的辊道(1)上，在生产线的辊道(1)的轴端齿轮(8)通过传动链条与往 复驱动装置(3)连接传动，其特征在于在连铸板坯(4)的上面、连铸板坯(4)的下面 和连铸板坯(4)的左、右侧分别设有上面高压喷水管(5)、下面高压喷水管(6)和左、右 侧高压喷水管(7、7')，连铸板坯(4)的前、后侧为连铸板坯(4)输送前进和后退的通 道，从连铸板坯(4)的四个方向同时向连铸板坯(4)的四个侧面喷高压水。
5.根据权利要求4所述的奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法的专用设备，其 特征在于所述的上面高压喷水管(5)并排的设有24-60根，相邻的上面高压喷水管(5) 的距离为500mm，上面高压喷水管(5)的喷水区在线长度为铸机最大连铸板坯长度的2.5 倍，上面高压喷水管(5)的一端与转动集水均压管(5a)相连通，上面高压喷水管(5)上 的喷嘴(5b)等距排列，相邻喷嘴(5b)之间的距离为50mm，在转动集水均压管(5a)的 端部底侧固定上转动装置(5c)；在转动集水均压管(5a)上设有压力调节阀(5d)；上面 高压喷水管(5)上的喷嘴(5b)离连铸板坯(4)上表面的距离为50-80_ ；上面高压喷水 管(5)上的喷嘴(5b)形成的喷水宽度在连铸板坯(4)的横向上比最大连铸板坯的宽度大 50mm ο
6.根据权利要求4所述的奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法的专用设备，其 特征在于所述的下面高压喷水管(6)，相对应的固定安装在相邻辊道(1)之间，下面高 压喷水管(6)的喷水区与上面高压喷水管(5)的喷水区相同，下面高压喷水管(6)的一端 与固定集水均压管(6a)相连通，下面高压喷水管(6)上的喷嘴(6b)等距排列，相邻喷嘴 (6b)之间的距离为50mm，在固定集水均压管(6a)上设有压力调节阀(6c)；下面高压喷 水管(6)上的喷嘴(6b)离连铸板坯(4)下表面的距离为20-50_。
7.根据权利要求4所述的奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法的专用设备，其特 征在于所述的左、右侧高压喷水管(7、7')分别固定设有2-4根，左、右侧高压喷水 管(7、7')的喷水区比连铸板坯(4)端面宽出50mm，左、右侧高压喷水管(7、7')的 一端分别与左、右固定集水均压管(7a、7' a)相连通，在左、右固定集水均压管(7a、 7' a)上分别设有压力调节阀(7c、7' c)。
8.根据权利要求4所述的奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法的专用设备，其特 征在于所述的连铸板坯(4)在辊道(1)上前进和后退的往返移动速度为0.5-2.0m/min。
全文摘要
本发明公开了一种奥氏体不锈钢连铸板坯在线喷水冷却方法及其专用设备，是通过冷水进行冷却，其特征在于奥氏体不锈钢连铸板坯切割完毕后，切割下来的连铸板坯在生产线的辊道上作前进和后退的往复移动，同时，从连铸板坯的上、下、左、右四个方向同时喷高压水，使其全面、同步降温冷却。其专用设备，包括在连铸板坯的上面、连铸板坯的下面和连铸板坯的左、右侧分设的上面高压喷水管、下面高压喷水管和左、右侧高压喷水管，从连铸板坯的四个方向同时向连铸板坯的四个侧面喷高压水。该方法及其专用设备，由于能在输送辊道上直接冷却，所以不用占场地；冷却速度快而均匀稳定，可缩短连铸板坯冷却时间；连铸板坯表面残存的渣皮等杂质可以快速脱离。
文档编号B22D11/22GK102019390SQ20101061654
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者吴玉红, 张恒伟, 曹旭东, 李晓娥, 杨波, 王俊海, 赵树民, 陈坤, 陈培敦 申请人:山东泰山钢铁集团有限公司