CN100525954C - 一种引锭杆及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种引锭杆及其制造工艺，它具有使用寿命长，适用范围广的特点。引锭杆是由不同规格截面的引锭头部分；不同弧形或长度的杆身，不同截面和长度及多种曲率半径的固定在引锭杆内弧面上的板簧和尾段所组成。固定在引锭杆内弧面上的多种曲率半径的板簧用弹簧钢材料60Si2Mn，55SiMnVB，60CrMnMo制成，经热处理进行处理，采用淬火、回火的方式实现。本发明简便了操作方式，大大地提高了引锭杆的强度和使用寿命，即使使用周期到后，还可以随意直接在现场调整弧形，使其恢复原来的曲率半径，能保持长期生产达到无返修率和不需检修的效果。

Description

一种引锭杆及其制造工艺
技术领域：
本发明涉及冶金技术领域，确切地说它是一种引锭杆及其制造工艺，该工艺可用于多种形式连铸机的多种结构的板簧式结构的不同圆弧和不同半径的刚性弹性引锭杆的制造。
背景技术：
连铸机是冶金连铸的重要设备而引锭杆又是连铸机的重要部件。目前连铸机用的引锭杆基本上都是由引锭头，引锭杆、杆身及尾段构成。杆身部分通常锻造二节直形钢，经冷弯成一定弧状后连接而成，每节6米左右，由于这种结构杆身长，生产现场温度很高，又拉伸频繁，使其弧形半径变大，这样给引锭杆上机，下机操作运行带来很大困难，首先是弧形变大后增加了生产准备时间，其次是增加工人的工作强度，以及不安全因素，这不但影响生产效率而且会导致拉漏，拉直等各种事故的发生。弧形变大后不能在现场调整，只能下线处理，修复费用高，难度大，而修复后，使用周期短，很快失去使用性能。从而使寿命大大降低，影响连铸机的正常运行。中国专利号95236565.0公开了一种名称为“连铸机刚性引锭杆”的实用专利，它只是在引锭杆底面开通槽，用来减轻引锭杆的重量。中国专利号99224365.3和中国专利号02284123.X分别公开了名称为“调弧式刚性引锭杆”和“新型引锭装置”的实用新型专利。它们虽然对现有引锭杆技术有所改进，但还不能完全解决引锭杆的技术问题。适用范围有限。
发明内容：
本发明拟解决现有引锭杆的使用周期短，寿命低的技术问题，提供一种多种弧形，多种结构的板簧结构的刚性弹性引锭杆及制造工艺，从而大大提高引锭杆的抗疲劳强度和使用寿命，提高经济效益。
为解决原有引锭杆的技术问题，本发明采用如下的技术方法制造，将原来的二节弧形钢连接而成的长杆身改成由不同弧形，不同截面的若干段连接而成，重要的是在引锭杆的弧面按装不同曲率的半径的不同截面，不同长度的若干段板簧。引锭头是由连接杆头和过度段组成，且具有不同规格的截面。为了保证引锭杆的强度和刚性，采用了特殊的热处理工艺。这种热处理工艺对实现本发明有着重要的作用。
本发明的优点是：这项新技术的应用简便了操作方式，大大地提高了引锭杆的强度，弹性和使用寿命，使其在不同的连铸机上能耐高温耐磨损，频繁拉伸能长期保持不产生塑性变形，即使使用周期到后，还可以随意直接在现场调整弧形，使其恢复原来的曲率半径，能保持长期生产达到无返修率和不需检修的效果。
附图说明：
图1是本发明引锭杆的结构示意图。
图2是本发明中中间段结构示意图。
图3是本发明中连接段结构示意图。
图4是引锭杆中的板簧结构示意图。
图5是板簧件的生产工艺流程图。
图6是板簧件的淬火温度示意图。
图7是板簧件的回火温度示意图。
具体实施方式：
实施例：总的来说，本发明的制造工艺与现有技术有一定的相同之处，本领域的技术人员参照本发明均可实现本发明。
本发明中的引锭杆是由不同规格截面的引锭头部分；不同弧形或长度的杆身4；不同截面和长度及多种曲率半径的固定在引锭杆内弧面上的板簧5和尾段7所组成。引锭头是由连接杆1，引锭杆头2和过渡段3组成，且具有不同规格的截面。引锭杆身部分根据连铸机的形式不同，具有不同的截面和不同弧形或长度的若干段杆身4用销轴和锥形销轴连接在一起组成。引锭杆的杆身由具有不同截面，不同连铸机形式的不同弧形和长度的若干段组成，各节两端设计加工成凸槽状或凹状也可设计制成
Figure C200510063670D00041
状，两节之间用销轴和锥形销轴连接在一起。尾段的外弧面上有一段凹槽，内设三种形式：a)传动链条b)传动齿条c)空心凹槽。引锭头的连接杆1，过渡段3，若干段杆身4的连接段6之间，根据不同的设计，每段连接处内安有若干个梯形调整块，调整块中间纵向安有调整螺栓用于调整因频繁拉伸变形后的引锭杆恢复到原来弧形。固定在引锭杆内弧面上的板簧具有不同厚度，一般厚度在12mm～40mm之间某一数值，宽度90mm～160mm，长度按设计要求，曲率半径R4500mm～12000mm之间某一数值。固定在引锭杆内弧面上的板簧，是采用大截面的弹簧钢经锻造机加工热处理后成型的。固定在引锭杆内弧面上的各种规格多种曲率半径的板簧，采用了如下几种弹簧钢材料60Si2Mn，55SiMnVB，60CrMnMo，当厚度在20mm～40mm之间某一数值时且宽度超过100mm以上，需采用60CrMnMo材料制造。引锭杆各部件一般选用42CrMo经锻造成毛坯后用普通的机械加工方式即刨、铣、钻加工的方式而成，固定在引锭杆内弧面上的多种曲率半径的板簧用弹簧钢材料60Si2Mn，55SiMnVB，60CrMnMo制成，经热处理进行处理，采用淬火、回火的方式实现。重要的是在各段的内弧面上根据不同的曲率半径安装具有不同截面不同弧形的若干段板簧，见附图4。
固定在引锭杆内弧面上的板簧的基本制造工艺包括：
1、a首先是选用合适的弹簧材料一般是60SiMn，55SiMnVB，60CrMnMo特别是当厚度在20mm～40mm，宽度100mm以上时需选用60CrMnMo材料，(此种材料我们已经广泛的应用，效果特别显著)经锻造具有一定截面和长度的毛坯直板料；b按所设计的要求进行机械加工；c加热；d按设计要求的曲率半径热成型；e投入淬火介质中淬火；f回火；g安装到引锭杆的内弧面上。
2、对板簧件进行淬火处理步骤如下：
首先，将工件在炉内加热至930℃～1020℃某一数值时，保温一段时间通常是60分钟或25分钟～80分钟之间的某一数值时，出炉，放入事先调整安装好的曲型的专用设备上热成型，浸入其有较高，淬火能力的淬火介质中，淬火介质是以矿物油为基体温度控制在40℃～60℃之间，通常的冷却速度在90℃/S以上，并且拘束状态下不断摆动2.5分钟～7分钟之间某一数值时，在5分钟时效果较好(所谓拘束状态是不允许它自由摆动，而是用工具夹住进行摆动)，在油中继续浸15分钟～30分钟某一数值取出，淬火硬度值能达到HRC60以上。如附图6
3、对淬火成型后工件进行回火处理，其过程如下：将淬火成型后的工件放入回火炉中预热至460℃后继续加热至480℃或480℃～510℃之间某一数值保温1小时或50分钟～70分钟某一数值，整个过程需100分钟或90分钟～120分钟某一数值，出炉后水冷方式至室温取出，回火后硬度值Hri40～45之间某一数值。如附图7
4、用螺栓固定在引锭杆的内弧面上。
经过淬火和回火处理后的板簧安装在引锭杆上后，具有较高的强度，一定韧性和较好的弹性，并且经过频繁拉伸后仍能恢复至原来的弧形状态，不会出现引锭杆变形，断裂，实现连铸机的正常长期运行，使该引锭杆比常规的引锭杆寿命，提高几倍至十几倍，方便操作运行，为企业带来可观的效益。

Claims (11)

1、一种引锭杆，其特征在于：引锭杆是引锭头、不同弧形或长度的杆身(4)、不同截面和长度及多种曲率半径的固定在引锭杆内弧面上的板簧(5)和尾段(7)所组成。
2、根据权利要求1所述的引锭杆，其特征在于：引锭头是由连接杆(1)，连接杆头(2)和过渡段(3)组成。
3、根据权利要求1所述的引锭杆，其特征在于：引锭杆身部分具有不同的截面和不同弧形或长度的若干段杆身(4)用销轴连接在一起组成。
4、根据权利要求3所述的引锭杆，其特征在于：引锭杆的杆身由具有不同截面的若干段组成，各节两端设计加工成一端为凸槽状另一端为凹状，两节之间用销轴连接在一起。
5、根据权利要求1所述的引锭杆，其特征在于：尾段(7)的外弧面上有一段凹槽，内设三种形式：a)传动链条，或b)传动齿条，或c)空心凹槽。
6、权利要求1所述的引锭杆，其特征在于：引锭头的连接杆(1)，过渡段(3)，若干段杆身(4)、连接段(6)各段之间的连接处内安有若干个梯形调整块，调整块中间纵向安有调整螺栓，用于调整因频繁拉伸变形后的引锭杆恢复到原来弧形。
7、根据权利要求1所述的引锭杆，其特征在于：固定在引锭杆内弧面上的板簧厚度在12mm～40mm之间任一数值，宽度90mm～160mm，曲率半径R4500mm～12000mm之间任一数值。
8、根据权利要求7所述的引锭杆，其特征在于：固定在引锭杆内弧面上的板簧，是采用弹簧钢经锻造机加工热处理后成型的。
9、根据权利要求7所述的引锭杆，其特征在于：固定在引锭杆内弧面上板簧的厚度在20mm～40mm之间任一数值时，同时宽度超过100mm以上，需采用60CrMnMo材料制造。
10、一种如权利要求5所述的引锭杆的制造工艺，引锭杆各部件一般选用42CrMo经锻造成毛坯后用刨、铣、钻加工的方方法而成，其特征在于：固定在引锭杆内弧面上的多种曲率半径的板簧用弹簧钢材料60Si2Mn或55SiMnVB或60CrMnMo制成，经热处理进行处理，采用淬火、回火的方式实现，其淬火温度是将工件加热至930℃～1020℃之间任一数值经过25分钟～80分钟后，热成型后同时浸入淬火介质中冷却，冷却速度在90℃/秒以上，并且不断摆动2.5分钟～7分钟之间某一数值，继续浸入介质中15分钟～30分钟后加热至460℃～510℃之间任一数值经过50分钟～120分钟回火处理再经水冷至室温待安装。
11、根据权利要求10所述的引锭杆的制造工艺，其特征在于：当淬火时采用温度在40℃～60℃之间的矿物油为基体的淬火介质。
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