一种提高方坯结晶器使用寿命的足辊改进方法与流程

1.本发明属于钢铁冶金方坯连铸领域，涉及一种提高方坯结晶器使用寿命的足辊改进方法。


背景技术：

2.方坯结晶器是方坯连铸设备的“心脏”，方坯结晶器及其相关组件需要长时间在高温环境中工作，方坯结晶器及相关组件的高温稳定性对连铸安全生产和方坯质量稳定有重要影响。
3.方坯结晶器足辊是方坯结晶器的一个部件，位于结晶器出口末端，主要用于支撑和引导刚离开结晶器的带有液芯的钢坯。方坯连铸由于拉速高，浇铸过程铸坯容易出现脱方、凹陷、角部裂纹等质量缺陷，严重时会出现漏钢导致断流事故，方坯结晶器作为连铸机“心脏”，研究如何提高其使用寿命对钢厂连铸生产顺行至关重要，一直以来钢厂依靠结晶器制造厂致力于研究铜管锥度曲线及镀层材质改进来提高结晶器寿命，取得了一定效果，但离先进水平仍有较大差距。
4.在小方坯连铸生产中发现，传统方坯结晶器采用1-3对长圆柱形辊四面夹持，辊间采用喷淋水冷却，这种方式下足辊寿命不高，铸坯角部冷却过强，生产裂纹敏感性强钢种铸坯容易边角裂，此外铜管下口磨损较严重，锥度变化明显，使用过程中由于足辊转动不灵活容易积渣产生划痕，进而制约了结晶器使用寿命及生产顺行。
5.因此为了提高铸坯质量及结晶器使用寿命，对结晶器足辊夹持、冷却改造尤其必要。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明为了解决传统方坯结晶器存在足辊角部的喷淋水量及喷射角不合理，铸坯角部冷却不均匀，足辊转动不灵活容易积渣产生划痕，制约结晶器使用寿命及生产顺行的问题，提供一种提高方坯结晶器使用寿命的足辊改进方法。
7.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种提高方坯结晶器使用寿命的足辊改进方法，包括以下步骤：
9.s1、采用机床车削加工，计算足辊段喷淋水量分配，喷嘴选型及布置优化；
10.s2、结晶器足辊整体形状由圆柱形改为横“中”字形，即结晶器每面均为若干排“中”字形足辊，足辊中间的1/3起导向作用，两边的1/3圆柱直径比中间小50.0mm；
11.s3、足辊角部喷嘴采用95
°
的小喷射角度、喷嘴的喷淋水量为8.0l/min，使得足辊角部喷嘴喷水量及喷射角合理，铸坯角部冷却均匀；
12.s4、在结晶器足辊下端增加接水盘，引导足辊部分的喷淋水流向外弧，避免铸坯过冷。
13.进一步，步骤s2中足辊通过穿设在中部的足辊转动轴安装在结晶器内。
14.进一步，步骤s2中足辊为三排，中间的足辊无导向辊，上下足辊中间套装有导向
辊。
15.进一步，步骤s2中足辊为两排，足辊中部均套装有导向辊。
16.本发明的有益效果在于：
17.1、本发明所公开的提高方坯结晶器使用寿命的足辊改进方法，足辊角部的喷淋水量及喷射角更合理，铸坯角部冷却趋于均匀；足辊改造后既起到了导向作用，又减少了与铸坯的接触量，而增加接水盘后解决了足辊部分喷淋水经反弹后乱流的现象，提高了铸坯冷却的均匀性。
18.2、本发明所公开的提高方坯结晶器使用寿命的足辊改进方法，生产实践表明，实施后结晶器寿命大幅提高铜管通钢量从不足3000吨提高到10000吨以上，在生产螺纹钢以外质量控制难度较高钢种以及浇注大方坯、矩形坯，采用多对足辊时效果尤其明显。
19.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
20.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
21.图1为本发明提高方坯结晶器使用寿命的足辊改进后的结构示意图。
22.附图标记：足辊1、喷嘴2。
具体实施方式
23.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
25.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
26.如图1所示的提高方坯结晶器使用寿命的足辊改进后的结构，其改进方法包括以
下步骤：
27.s1、采用机床车削加工，计算足辊段喷淋水量分配，喷嘴选型及布置优化；
28.s2、结晶器足辊整体形状由圆柱形改为横“中”字形，即结晶器每面均为两排“中”字形足辊，中间均套装有导向辊。足辊中间的1/3导向辊起导向作用，两边的1/3圆柱直径比中间小50.0mm；足辊通过穿设在中部的足辊转动轴安装在结晶器内。
29.s3、足辊角部喷嘴采用95
°
的小喷射角度、喷嘴的喷淋水量为8.0l/min，使得足辊角部喷嘴喷水量及喷射角合理，铸坯角部冷却均匀；
30.s4、在结晶器足辊下端增加接水盘，引导足辊部分的喷淋水流向外弧，避免铸坯过冷。
31.该提高方坯结晶器使用寿命的足辊改进方法，足辊角部的喷淋水量及喷射角更合理，铸坯角部冷却趋于均匀；足辊改造后既起到了导向作用，又减少了与铸坯的接触量，而增加接水盘后解决了足辊部分喷淋水经反弹后乱流的现象，提高了铸坯冷却的均匀性。
32.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。


技术特征：
1.一种提高方坯结晶器使用寿命的足辊改进方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、采用机床车削加工，计算足辊段喷淋水量分配，喷嘴选型及布置优化；s2、结晶器足辊整体形状由圆柱形改为横“中”字形，即结晶器每面均为若干排“中”字形足辊，足辊中间的1/3起导向作用，两边的1/3圆柱直径比中间小50.0mm；s3、足辊角部喷嘴采用95
°
的小喷射角度、喷嘴的喷淋水量为8.0l/min，使得足辊角部喷嘴喷水量及喷射角合理，铸坯角部冷却均匀；s4、在结晶器足辊下端增加接水盘，引导足辊部分的喷淋水流向外弧，避免铸坯过冷。2.如权利要求1所述的足辊改进方法，其特征在于，步骤s2中足辊通过穿设在中部的足辊转动轴安装在结晶器内。3.如权利要求1所述的足辊改进方法，其特征在于，步骤s2中足辊为三排，中间的足辊无导向辊，上下足辊中间套装有导向辊。4.如权利要求1所述的足辊改进方法，其特征在于，步骤s2中足辊为两排，足辊中部均套装有导向辊。

技术总结
本发明属于钢铁冶金方坯连铸领域，涉及一种提高方坯结晶器使用寿命的足辊改进方法，包括以下步骤：S1、采用机床车削加工，计算足辊段喷淋水量分配，喷嘴选型及布置优化；S2、结晶器足辊整体形状由圆柱形改为横“中”字形，即结晶器每面均为若干排“中”字形足辊，足辊中间的1/3起导向作用，两边的1/3圆柱直径比中间小50.0mm；S3、足辊角部喷嘴采用95


技术研发人员：刘国贵 朱晓华
受保护的技术使用者：重庆钢铁股份有限公司
技术研发日：2022.06.28
技术公布日：2022/9/6