水比来实现对冷却强度的控制。对于某一喷嘴，可调参数只有气压和水压，通过调整气水比来改变冷态特性参数(水流密度、雾滴冲击速度、雾滴尺寸)，从而调整冷却强度。
[0040]从图2中可以看出，目前这种分区控制方式，一个冷却区的水量可以通过调节水路上气动调节阀和气路上的调压阀来实现冷却水量的远程调节。但是一个冷却区往往有一定的长度，冷却内部有多个喷嘴，由于冷却区内部的水量是相同的，所以对于一个冷却区内部水量是无法调节的。
[0041]如图3所示，现有二冷分区控制以后喷淋冷却水实际密度分布。图中横坐标为冷却区长度，纵坐标为单位长度冷却水量，曲线为理论二冷水密度分布，柱状图为实际二冷水密度分布。通过图2目前二冷分区控制以后喷淋冷却水的系统原理图分析可知，同一冷却内部的冷却水量是相同的，因此如果将二冷区划分为四个冷却区，则实际的冷却水密度就会如图3所示，是一个阶梯状跳跃式的，和理论冷却水密度有一定的差距。
[0042]基于上述几方面原因，为了使实际冷却水密度尽量接近理论冷却水密度，从而能够得到更好的铸坯质量，必须有一种新的二冷水调节方法和结构。
[0043]下面就结合附图介绍一下本发明新型方坯连铸二冷水调节结构。
[0044]如图4和图5所示，对于方坯连铸机而言，一般冷却区划分为3到4个冷却区，以二冷Π区为例，新型方坯连铸二冷水调节结构包括可调二冷水的喷淋架，所述可调二冷水的喷淋架包括内弧喷淋架I，外弧喷淋架4，内弧喷淋架I和外弧喷淋架4上均垂直设置有喷口相对的多个内外弧喷嘴5，内弧喷淋架I和外弧喷淋架4的左右两侧分别设置有左侧喷淋架2和右侧喷淋架3，左侧喷淋架2和右侧喷淋架3上均垂直设置有喷口相对的多个左右侧喷嘴6;所述内弧喷淋架1、外弧喷淋架4、左侧喷淋架2和右侧喷淋架3均焊接在一起，每个喷淋架端部都带有和车间配管联接用的进水管接头和进气管接头，设备上线以后，通过金属软管将喷淋架和车间配管连接，实现水气接通。喷淋架与设备本体之间的联接采用传统的销钉、斜铁联接方式，没有特殊的要求。图中，14为右侧进水管接头、15为右侧进气管接头。
[0045]本发明调节结构在设备上需要的安装空间小，而且气管和水管焊接在一起以后整个喷淋架的刚度得到很大的改善，避免了喷淋架的变形而引起的喷嘴喷射角度、喷射距离的变化导致铸坯质量的下降。
[0046]喷淋架与车间配管通过软管联接，拆卸更换都很方便，便于后期设备的维护。
[0047]如图5主要体现中间矩形为铸坯的横断面示意，主要表达喷嘴、喷淋架与铸坯之间的关系。
[0048]作为本发明的优选实施方式，所述内外弧喷嘴5为同一型号，所述左右侧喷嘴6为同一型号。整个Π区有两种喷嘴。气水喷雾冷却强度是由喷雾冷态特性参数决定的，主要有水流密度、雾滴大小、雾滴冲击速度，这些特性参数可以通过调节水压和气压的工作位置而改变。即可以通过调节气水比来实现对冷却强度的控制。
[0049]如图6所示，所述右侧喷淋架3包括焊接在一起的右侧喷淋架进水管9和右侧喷淋架进气管10;所述左右侧喷嘴6通过喷嘴进水软管7与右侧喷淋架进水管9连通实现水路连通;所述左右侧喷嘴6后端设置有调节气体压力的喷嘴节流板8，所述左右侧喷嘴6和喷嘴节流板8通过螺栓11、螺母12和垫圈13与右侧喷淋架进气管10连通实现气路连通，最后气水进入6喷嘴内部混合，经过喷嘴喷出气雾到达铸坯表面，起到冷却铸坯的作用。所述内弧喷淋架1、外弧喷淋架4和左侧喷淋架2与右侧喷淋架3的连接结构相同。
[0050]所述喷嘴节流板8为中间开孔且孔径可调的挡板。通过调节孔径来调节进入喷嘴的气水比。为了得到不同的冷却强度，在不同的冷却部位需要不同的冷却水量。通过更换不同的喷嘴节流板8来达到调节水量的目的。喷嘴节流板8是中间开孔的板子，通过改变孔径的大小从而实现调节气压的作用，进而实现调节水量的目的。
[0051]对于某一喷嘴，可调参数只有气压和水压，通过调整气水比来改变冷态特性参数(水流密度、雾滴冲击速度、雾滴尺寸)，从而调整冷却强度。本发明是通过改变气体进入喷嘴之前的孔径，从而实现调节气体压力的作用，进而达到调节气水比控制水流密度的目的。具体是通过在不同位置的喷嘴使用不同的喷嘴节流板8，而实现上述目的。如图5所示，每根喷淋架上有6个喷嘴，从第一排至第六排喷嘴节流板是不一样的，通过调节气量，达到调节水流密度的效果。
[0052]如图7所示，采用本发明新型二冷水调节方法及结构以后喷淋冷却水密度分布。由于在同一冷却区不同位置实际需要的冷却水流量是不同的，通过使用新型二冷水调节结构以后，可以通过在不同的位置使用相应的喷嘴节流板，即可以实现二冷水的精细化调节，实现二冷水的平滑过渡，尽量接近理论二冷水密度分布，得到更好的铸坯质量。
[0053]综上所述，本发明能够在节约成本的前提下，精细化调节水量，使二冷水实际水流密度尽量接近理论水流密度，调节方法简单，设备构成简单，节约二冷水，显著改善铸坯质量。
【主权项】
1.一种新型方坯连铸二冷水调节结构，包括可调二冷水的喷淋架，其特征在于:所述可调二冷水的喷淋架包括内弧喷淋架(I)，外弧喷淋架(4)，内弧喷淋架(I)和外弧喷淋架(4)上均垂直设置有喷口相对的多个内外弧喷嘴(5)，内弧喷淋架(I)和外弧喷淋架(4)的左右两侧分别设置有左侧喷淋架(2)和右侧喷淋架(3)，左侧喷淋架(2)和右侧喷淋架(3)上均垂直设置有喷口相对的多个左右侧喷嘴(6);所述内弧喷淋架(I)、外弧喷淋架(4)、左侧喷淋架(2)和右侧喷淋架(3)均焊接在一起，每个喷淋架端部都带有和车间配管联接用的进水管接头和进气管接头，使用时，通过金属软管将喷淋架和车间配管连接，实现水气接通。2.根据权利要求1所述的一种新型方坯连铸二冷水调节结构，其特征在于:所述内外弧喷嘴(5)为同一型号，所述左右侧喷嘴(6)为同一型号。3.根据权利要求1所述的一种新型方坯连铸二冷水调节结构，其特征在于:所述右侧喷淋架(3)包括焊接在一起的右侧喷淋架进水管(9)和右侧喷淋架进气管(10);所述左右侧喷嘴(6)通过喷嘴进水软管(7)与右侧喷淋架进水管(9)连通实现水路连通;所述左右侧喷嘴(6)后端设置有调节气体压力的喷嘴节流板(8)，所述左右侧喷嘴(6)和喷嘴节流板(8)通过螺栓(U)、螺母(12)和垫圈(13)与右侧喷淋架进气管(10)连通实现气路连通;所述内弧喷淋架(I)、外弧喷淋架(4)和左侧喷淋架(2)与右侧喷淋架(3)的连接结构相同。4.根据权利要求3所述的一种新型方坯连铸二冷水调节结构，其特征在于:所述喷嘴节流板(8)为中间开孔且孔径可调的挡板;通过调节孔径来调节进入喷嘴的气水比。5.根据权利要求3所述的一种新型方坯连铸二冷水调节结构，其特征在于:每个冷却区内，所述内外弧喷嘴(5)和左右侧喷嘴(6)的数量为6个。
【专利摘要】一种新型方坯连铸二冷水调节结构，包括可调二冷水的喷淋架，可调二冷水的喷淋架包括内弧喷淋架，外弧喷淋架，内弧喷淋架和外弧喷淋架上均垂直设置有喷口相对的多个内外弧喷嘴，内弧喷淋架和外弧喷淋架的左右两侧分别设置有左侧喷淋架和右侧喷淋架，左侧喷淋架和右侧喷淋架上均垂直设置有喷口相对的多个左右侧喷嘴；每个喷淋架端部都带有和车间配管联接用的进水管接头和进气管接头，使用时，通过金属软管将喷淋架和车间配管连接，实现水气接通；解决了由于考虑加工制造、装卸与维修、设备成本等问题而不得以将二冷区分为若干小区，造成冷却水量不能精细调节、冷却效果不佳问题；本发明能够在节约成本的前提下，精细化调节水量，使二冷水实际水流密度尽量接近理论水流密度，显著改善铸坯质量。
【IPC分类】B22D11/124, B22D11/22
【公开号】CN105642854
【申请号】
【发明人】何保卫, 蒋军, 李积文, 章裕琳
【申请人】中国重型机械研究院股份公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年4月5日