本发明涉及弧形连铸机铸坯冷却设备技术领域，尤其涉及一种方圆坯弧形连铸机多断面通用二冷喷淋装置。
背景技术：
弧形连铸是现代电炉、转炉炼钢的主要凝固成型设备，钢水通过结晶器凝固成型后进入二次冷却，因而二次冷却装置的重要性不亚于结晶器，它直接影响铸坯的质量、设备的操作和铸机作业率。
山东鲁丽钢铁有限公司电炉炼钢现有一台方圆坯弧形连铸机，该铸机断面覆盖范围大，最小断面180圆和180方，最大断面400圆。生产初期，铸坯二次冷却装置采用固定的喷淋条结构，不同断面设计不同的喷淋条，以满足铸坯的二次冷却效果，在更换断面时，需要将相应的喷淋条全部进行更换，从而造成生产成本高，铸坯作业率低，员工劳动强度大。
随着铸机产能的提高及市场需要，铸机生产断面越来越多，断面更换频繁，原有的固定式二冷喷淋装置已不能满足生产需要。
如图1、图2所示，为现有技术中固定式喷淋条结构，包括内弧喷淋条3、外弧喷淋条4、左侧喷淋条5、右侧喷淋条6及固定各个喷淋条的集水环2a和集气环2b。各个喷淋条通过螺栓固定连接在集水环2a和集气环2b上，每个断面单独使用一套喷淋条。
上述图1和图2中的固定式喷淋条结构主要存在以下缺陷：
1)采用固定式喷淋条结构，一套喷淋条只能用于一个断面铸坯的生产，一台连铸机如要生产多个断面，需要准备多套喷淋条，制作成本高。
2)在更换断面时需要将所有喷淋条全部更换，造成断面更换劳动强度大，更换时间长，铸机作业率低。
3)方圆坯不能共用。
4)经常更换二冷水及压缩空气进水、进气管，容易造成丝头损坏，导致漏水、漏气现象严重，影响铸坯的二次冷却效果。
技术实现要素：
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种方圆坯弧形连铸机多断面通用二冷喷淋装置，其可以实现方圆坯多断面共用，而不需要将喷淋条更换下线。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
方圆坯弧形连铸机多断面通用二冷喷淋装置，包括集水环、集气环、内弧喷淋条、外弧喷淋条、左侧喷淋条、右侧喷淋条、喷嘴。
集水环安装在集气环的上方，所述集水环、集气环主要用于喷淋条固定定位及向喷淋条分配二次冷却水与压缩空气，集水环、集气环左右侧均设计安装有可移动式活动插销与螺栓定位板，用于不同断面喷淋条的定向移位。左侧喷淋条、右侧喷淋条均包括直角喷淋管、45度转角喷淋管。
优选的，所述喷嘴包括喷嘴座、喷嘴头、喷嘴加长杆及喷嘴堵头，喷嘴与各喷淋支管连接板采用螺栓连接，喷嘴座与喷嘴头之间可加装喷嘴加长杆。
进一步地，左侧喷淋条、右侧喷淋条上均设计安装有直角喷淋管和45度转角喷淋管。生产圆坯时直角喷淋管与45度转角喷淋管全部安装喷嘴使用，生产方坯时只使用直角喷嘴，45度转角喷嘴必须安装喷嘴堵头封堵。
进一步地，集水环包括总进水管接头、内弧喷淋条定位板、外弧喷淋条定位板、左侧喷淋条定位板、右侧喷淋条定位板及其它四个与内外左右喷淋条相连的出水管接头。其中左侧喷淋条定位板与右侧喷淋条定位板上均根据不同断面设计了不同的定位孔。
进一步地，所述内弧喷淋条包括进水管接头、进气管接头、喷淋支管，内弧喷淋条通过螺栓固定在集水环的内弧定位板上。
进一步地，所述外弧喷淋条通过螺栓固定在集水环的外弧定位板上。
进一步地，所述左侧喷淋条包括进水管接头、进气管接头、直角喷淋支管、45度转角喷淋支管，左侧喷淋条通过圆柱形销钉固定在左侧定位板上，直角喷淋支管和45度转角喷淋支管均通过连接板采用螺栓与喷嘴安装连接在一起。
进一步地，所述右侧喷淋条的结构与左侧喷淋条结构相同且互为对称设置。
进一步地，所有喷淋条定好位及安装好喷嘴后必须保证或通过加装喷嘴加长杆方式保证铸坯表面与喷嘴头之间的距离为115mm-120mm。
本发明的外弧喷淋条始终固定保持不动，喷嘴也不需要加长杆，内弧喷淋条在生产最大断面时，不需要安装喷嘴加长杆，在生产其它断面时，则需要根据断面大小安装不同长度的喷嘴加长杆。左右侧喷淋条须根据不同断面进行移位，在生产最大断面时，不需要安装喷嘴加长杆，在生产其它断面时，直角喷嘴和45度转角喷嘴均需根据断面大小安装不同长度的喷嘴加长杆。
附图说明
图1是现有技术的喷淋条侧视结构图；
图2是现有技术的喷淋条俯视结构图；
图3是本发明的二冷喷淋装置侧视图；
图4是本发明的最大圆坯装配俯视图；
图5是本发明的最小圆坯装配俯视图；
图6是本发明的方坯断面装配俯视图；
图中：1-铸坯；2a-集水环；2b-集气环；21-集水环总进水管接头；22-内弧喷淋条安装定位板；23-外弧喷淋条安装定位板；24-左侧喷淋条安装定位板；25-右侧喷淋条定位弧；3-内弧喷淋条；31-内弧喷淋条进水管接头；32-内弧喷淋条进气管接头；33-内弧喷淋条喷淋支管；4-外弧喷淋条；41-外弧喷淋条进水管接头；42-外弧喷淋条进气管接头；5-左侧喷淋条；51-左侧喷淋条进水管接头；52-左侧喷淋条进气管接头；53-左侧喷淋条直角喷淋支管；54-左侧喷淋条45度转角喷淋支管；6-右侧喷淋条；7-喷嘴；71-喷嘴座；72-喷嘴头；73-喷嘴加长杆；74-喷嘴堵头。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参阅图3、图4、图5，本发明提供一种方圆坯弧形连铸机多断面通用二冷喷淋装置，包括集水环2a、集气环2b、内弧喷淋条3、外弧喷淋条4、左侧喷淋条5、右侧喷淋条6、喷嘴7。
所述集水环2a主要用于喷淋条固定定位及向喷淋条分配二次冷却水，包括总进水管接头21、内弧喷淋条定位板22、外弧喷淋条定位板23、左侧喷淋条定位板24、右侧喷淋条定位板25及其它四个与内外左右喷淋条相连的出水管接头。其中左侧喷淋条定位板24与右侧喷淋条定位板25上均根据不同断面设计了不同的定位孔。
所述集气环2b与集水环2a结构及作用相类似，主要用于喷淋条固定定位及向喷淋条分配压缩空气。装配时集水环2a安装在上方，集气环2b安装在下方。
所述内弧喷淋条3包括进水管接头31、进气管接头32、喷淋支管33。该喷淋条通过螺栓固定在集水环2a的内弧定位板22上，更换断面时不需移动，只根据断面大小加装喷嘴加长杆73，在生产最大断面时，直接安装喷嘴7使用，在生产其它断面时，则需根据断面大小加装不同的喷嘴加长杆73。
所述外弧喷淋条4结构与内弧喷淋条类似，通过螺栓固定在集水环2a的外弧定位板23上。该喷淋条所有断面共用，喷嘴也不需要加装喷嘴加长杆。
所述左侧喷淋条5包括进水管接头51、进气管接头52、直角喷淋支管53、45度转角喷淋支管54。该喷淋条通过圆柱形销钉固定在左侧定位板24上，在更换断面时，只需将该喷淋条按相应的断面定位孔移动喷淋条即可，在生产最大断面时，直角喷淋支管53和45度转角喷淋支管54直接安装喷嘴7使用，在生产其它断面时，则需根据断面大小加装不同的喷嘴加长杆73。
所述右侧喷淋条6的结构及安装定位方式与左侧喷淋条5一致，并成对称式布置。
所述喷嘴7包括喷嘴座71、喷嘴头72、喷嘴加长杆73及喷嘴堵头74。在安装使用时，喷嘴7与各喷淋支管连接板采用螺栓连接。在生产最大断面时，所有喷淋支管直接安装喷嘴7使用，在生产其它断面时，则需根据不同断面铸坯与喷嘴7之间的距离在喷嘴座71与喷嘴头72之间加装喷嘴加长杆73。
参阅图6，在生产方坯时，内、外、左、右喷淋条除按圆坯对应断面进行定位并安装喷嘴和喷嘴加长杆外，还需对左、右侧喷淋条的45度转角喷嘴安装堵头，即拆下所有45度转角喷嘴的喷嘴头，重新安装喷嘴堵头，以满足方坯的冷却效果。
本发明内的所有喷淋条在定好位并安装好喷嘴后，应保证或通过加装喷嘴加长杆方式控制铸坯表面与喷嘴之间的距离在115mm-120mm范围内，喷嘴加长杆73根据铸机断面覆盖范围设置了几种不同长度的特定类型，在安装过程中可以根据调节范围组合使用。
集水环2a、集气环2b左右侧均设计安装有可移动式活动插销与螺栓定位板，用于不同断面喷淋条的定向移位。
左侧喷淋条5、右侧喷淋条6采用直角喷淋管与45度转角喷淋管，以满足方圆坯不同的冷却要求。
所述的喷嘴加长杆是用于不同断面喷淋条移位后对喷嘴使用的一种创新，在喷嘴上设计采用喷嘴加长杆，主要是保证喷嘴与铸坯之间的恒定距离，确保喷嘴喷淋角度与覆盖范围达到铸坯冷却要求。
2.根据权利要求1所述的环状集水环和集气环，其特征在于环状集水环和集气环设计采用可移动式活动插销与螺栓定位，以实现不同断面的定向移位。
3.根据权利要求1所述的左侧与右侧喷淋条，其特征在于左侧与右侧喷淋条设计采用直角与45度转角喷淋管，以满足方圆坯不同的冷却要求。
4.根据权利要求1所述的喷嘴加长杆，其特征在于保证喷嘴与铸坯之间的恒定距离，确保喷嘴喷淋角度与覆盖范围达到铸坯冷却要求。
以铸机生产最大断面(400圆)为基准，设计新的集水环和集气环，在集水环和集气环上内弧、外弧位置设置固定销孔，内弧喷淋条与外弧喷淋条固定不动，左右侧位置根据不同断面大小，以铸坯中心线为基准按铸坯从小到大设置定位销孔，左右侧喷淋条可以通过定位销孔实现不同断面的移位，以满足多断面生产需要。同时为满足圆坯八面喷淋冷却效果，在左右侧喷淋条上设计采用直角和45度转角交替喷淋支管，45度转角喷淋支管在定好位后，其喷嘴中心线始终通过铸坯中心点，并与直角喷淋支管成45度夹角。而生产方坯时，方坯角部不需要喷水冷却，故需将左右侧喷淋条上45度转角喷淋支管喷嘴封堵，以满足方坯冷却要求。
在生产最大断面以下的断面时，为保证冷却效果，在完成左右侧喷淋条移动定位后，为确保喷嘴与铸坯表面之间的距离保持一致，在铸坯与喷嘴之间设计采用喷嘴加长杆。现场使用表明，采用喷嘴加长杆，喷嘴喷淋雾化效果良好，完全能满足铸坯冷却要求。
综上所述，本发明的喷淋条设计定位及喷嘴使用方式，可以实现方圆坯多断面的通用，在保证铸坯良好的冷却效果基础上有效减少了更换断面时间，减少了喷淋装置成本，提高了铸机作业率。
当然，本发明还有其它多种实施例，在不背离本发明的精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
技术特征：
1.方圆坯弧形连铸机多断面通用二冷喷淋装置，其特征在于：包括集水环(2a)、集气环(2b)、内弧喷淋条(3)、外弧喷淋条(4)、左侧喷淋条(5)、右侧喷淋条(6)、喷嘴(7)。
集水环(2a)安装在集气环(2b)的上方，所述集水环(2a)、集气环(2b)主要用于喷淋条固定定位及向喷淋条分配二次冷却水与压缩空气，集水环(2a)、集气环(2b)左、右侧均安装有可移动式活动插销与螺栓定位板，用于不同断面喷淋条的定向移位；左侧喷淋条(5)、右侧喷淋条(6)均包括直角喷淋管、45度转角喷淋管。
2.根据权利要求1所述的方圆坯弧形连铸机多断面通用二冷喷淋装置，其特征在于：所述喷嘴(7)包括喷嘴座(71)、喷嘴头(72)、喷嘴加长杆(73)及喷嘴堵头(74)，喷嘴(7)与各喷淋支管连接板采用螺栓连接，喷嘴座(71)与喷嘴头(72)之间加装喷嘴加长杆(73)。
3.根据权利要求1所述的方圆坯弧形连铸机多断面通用二冷喷淋装置，其特征在于：左侧喷淋条(5)、右侧喷淋条(6)上均安装有直角喷淋管和45度转角喷淋管。
4.根据权利要求1所述的方圆坯弧形连铸机多断面通用二冷喷淋装置，其特征在于：集水环(2a)包括总进水管接头(21)、内弧喷淋条定位板(22)、外弧喷淋条定位板(23)、左侧喷淋条定位板(24)、右侧喷淋条定位板(25)及其它四个与内外左右喷淋条相连的出水管接头，左侧喷淋条定位板(24)与右侧喷淋条定位板(25)上均设置有定位孔。
5.根据权利要求1所述的方圆坯弧形连铸机多断面通用二冷喷淋装置，其特征在于：所述内弧喷淋条(3)包括进水管接头(31)、进气管接头(32)、喷淋支管(33)，内弧喷淋条(3)通过螺栓固定在集水环(2a)的内弧定位板(22)上。
6.根据权利要求1所述的方圆坯弧形连铸机多断面通用二冷喷淋装置，其特征在于：所述外弧喷淋条(4)通过螺栓固定在集水环(2a)的外弧定位板(23)上。
7.根据权利要求2所述的方圆坯弧形连铸机多断面通用二冷喷淋装置，其特征在于：所述左侧喷淋条(5)包括进水管接头(51)、进气管接头(52)、直角喷淋支管(53)、45度转角喷淋支管(54)，左侧喷淋条(5)通过圆柱形销钉固定在集水环(2a)的左侧定位板(24)相应断面的定位孔上，直角喷淋支管(53)和45度转角喷淋支管(54)均通过连接板采用螺栓与喷嘴(7)安装连接在一起。
8.根据权利要求2所述的方圆坯弧形连铸机多断面通用二冷喷淋装置，其特征在于：所述右侧喷淋条(6)的结构与左侧喷淋条(5)结构相同且互为对称设置。
9.根据权利要求1所述的方圆坯弧形连铸机多断面通用二冷喷淋装置，其特征在于：所有喷淋条在定好位及安装好喷嘴后须保证或通过加装喷嘴加长杆方式保证铸坯表面与喷嘴头(72)之间的距离为115mm-120mm。
技术总结
本发明公开了一种方圆坯弧形连铸机多断面通用二冷喷淋装置，包括集水环、集气环、内弧喷淋条、外弧喷淋条、左侧喷淋条、右侧喷淋条、喷嘴。集水环安装在集气环的上方，集水环、集气环主要用于喷淋条固定定位及向喷淋条分配二次冷却水与压缩空气，集水环、集气环左右侧均安装有可移动式活动插销与螺栓定位板，用于不同断面喷淋条的定向移位。左侧喷淋条、右侧喷淋条均包括直角喷淋管、45度转角喷淋管。本发明在集水环和集气环的设计可以实现不同断面喷淋条的移位；左侧喷淋条、右侧喷淋条的设计可以满足方圆坯不同的冷却要求，为保证不同断面铸坯与喷嘴之间的距离一致，在喷嘴上设计采用了一种喷嘴加长杆，以达到铸坯良好的冷却效果。
技术研发人员：汤敬华;杜建勇;郭素萍;国家宝;丰志辉;董继刚;朱庆桂;孟祥波
受保护的技术使用者：山东磐金锻造机械有限公司
技术研发日：.12.19
技术公布日：.02.28
