CN101020227A - 一种不锈钢水冷铸坯机及其不锈钢水冷铸坯方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于不锈钢行业中生产不锈钢铸坯的设备技术领域，该机主要由主机部分、液压驱动系统、冷却水循环系统、钢液浇注系统和铸坯吊具装置组成，其中的主机部分为机体设置在机架上通过连接机构活动连接，模体通过螺纹管固定在机体上，模体内形成铸坯型腔，模体的上端有浇冒口与铸坯型腔相对应，模体下端设浇注底盘，浇注底盘同钢液浇注系统连接；与机体相连的开合模油缸、液压锁紧油缸、平推油缸和铸坯吊具油缸组成液压驱动系统；模体的外层设有水隙，水隙与冷却水循环系统相通。本发明的目的在于克服以往工艺采用铸铁模内腔成坯及连铸机铸坯法中出现的有锥度，形状和大小均受限制、生产凝固时间长等方面存在的问题。

Description

一种不锈钢水冷铸坯机及其不锈钢水冷铸坯方法

技术领域：本发明属于不锈钢行业中生产不锈钢铸坯的设备技术领域，特别是涉及一种不锈钢水冷铸坯机及其不锈钢水冷铸坯方法。

背景技术：目前不锈钢产品是经过冶炼、铸坯、轧制的工艺过程实现的。铸坯生产有两种工艺方法，一是传统的模铸法，将钢液注入铸铁模内腔成坯。这种方法的缺点是：铸铁模的内腔形状结构简单，必须出现锥度，也不能太长，因而铸成的钢坯不但有锥度，而且形状和大小均受到限制；生产时凝固时间长，内部组织有偏析和缩孔，钢坯的出材率低，耗模率高；生产作业温度高，粉尘严重，工人劳动强度大；不便于现场管理和实现机械化生产。二是连铸机铸坯法。此法投资大，使用工艺复杂，配套和辅助条件多，占用场地大，更换坯型难，不适应特殊形状的异型坯生产，也不适应单炉生产和多品种、小批量生产。

发明内容：

发明目的：本发明提供一种不锈钢水冷铸坯机及其不锈钢水冷铸坯方法，其目的在于克服上述工艺采用铸铁模内腔成坯及连铸机铸坯法中出现的有锥度，形状和大小均受限制、生产凝固时间长，内部组织有偏析和缩孔，更换坯型难，不适应特殊形状的异型、单炉生产和多品种、小批量生产等方面存在的问题。

技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种不锈钢水冷铸坯机，该机主要由主机部分、液压驱动系统、冷却水循环系统、钢液浇注系统和铸坯吊具装置组成，其特征在于：其中的主机部分为机体设置在机架上通过连接机构活动连接，模体通过螺纹管固定在机体上，模体内形成铸坯型腔，模体的上端有浇冒口与铸坯型腔相对应，模体下端设浇注底盘，浇注底盘同钢液浇注系统连接；与模体相连的开合模油缸、液压锁紧油缸、平推油缸和铸坯吊具油缸组成液压驱动系统；模体的外层设有水隙，水隙与冷却水循环系统相通。

模体为对开的、全钢结构，它是由内衬和水隙、外壳体及设置在内衬与外壳体之间的金属短圆柱构成。

在机架上设有一个浇冒口中注管，浇冒口中注管的底部设置在浇注底盘上，浇注底盘的长方槽内砌有带孔的流钢砖，形成流钢砖道；流钢砖道通过浇注水口与模体内的铸坯型腔相通。

模体为多组，其模体内构成的多组铸坯型腔分别与钢液浇注系统相并联。

模体的上下端有配水盒，其与水隙相通，配水盒上有一个或多个带有内螺纹水口和密封槽，通过螺纹管与机体上集水槽、分水槽连通，分水槽通过进水管与水泵相连，集水槽通过回水管与储水池相连，储水池通过管路与水泵相连。

机架上设有安全垫块，与安全垫块相连的有安全垫块拉杆。

机体与机架相连的连接机构中有四对连杆机构和两对拉簧机构。

一种不锈钢水冷铸坯方法，其特征在于：钢液从钢包浇注到中注管时，是由上至下注入，经浇注底盘、流钢砖道，再通过浇道分水口自下而上注入铸坯型腔内；铸模型腔处于无外力作用的静态；通过铸坯型腔外的冷却水循环冷却，钢液自下而上迅速冷却、结晶、凝固、成坯，铸成成品；清除浇冒口及保温渣，依次打开锁紧油缸、平推油缸和开模油缸、吊具油缸，用吊具将铸坯一次性吊出。

其铸坯模腔一端或两端的端面制成为斜角；铸坯模腔的横截面可制成长方、正方、圆和异型，其长度在500-4000mm、宽度在100-2000mm、厚度在60-600mm的范围内。

优点及效果：

本发明能够很好地解决了以往不锈钢铸坯生产中存在的问题。钢液通过底注法快速均流注入铸坯机的铸模型腔处于无外力作用的静态，在冷却水条件下，强制冷却，迅速结晶，凝固成坯。钢液自下而上凝固，从上部进行补缩，铸成的产品成品率高，表面质量好，钢坯内部组织致密，无裂纹、鼓肚、气孔和缩孔。铸坯机只要更换模体和调整冷却水的工艺参数，即可铸出所需的不同尺寸、不同规格、不同形状的不锈钢坯。变换产品品种方便，应用范围广泛。浇注速度快，开模脱坯时间短，生产效率高。一般可在1-3分钟内浇注完毕。凝固后一分钟内可实现开模脱坯。脱坯时铸坯温度仍然很高，有条件的可直接进入轧机轧制。该铸机投资少，见效快，造价低，占地面积少，生产周期短。模体内衬在受热变形条件下使用寿命可达10⁴次，超过使用次数时只须更换模体即可继续生产。冷却水质无特殊要求，只要不超过70℃即可。冷却水采取封闭循环方式，损耗小，排出的高温水可进行取暖或做其他工业用水。该铸机结构合理，使用方便，易于掌握，安全可靠。适用于大中小型不锈钢生产企业，特别适于中小企业和单炉生产。

附图说明：附图1为本发明的主要结构示意图；

附图2为本发明的侧视图；

附图3为本发明一种形式的模体结构部分剖面图；

附图4为本发明另一种形式的模体结构部分剖面图。

具体实施方式：下面通过实施例对本发明进行详细阐述：

图一为本发明的结构示意图。

1-主机的机架，2-水泵，3-储水池，4-油泵装置，5-液压吊具，6-回水管，7-进水管，8-集水槽，9-分水槽，10-浇冒口中注管，11-浇冒口，12-开合模油缸、13-液压锁紧油缸，14-平推油缸，43-吊具油缸。

图二为本发明的侧视图。

1-机架，16-机体，17-模体，18-底盘调整托架，19-浇注底盘，20-流钢砖道，21-分水口，22-安全垫块，23-安全垫块拉杆，24-下连杆机构，25-上连杆机构，26-拉簧机构，27-铸坯型腔。

图三为模铸机模体示例一。

28-内衬，29-水隙，30-外壳体，31-金属短圆拄，32-配水盒，33-内螺纹水口及密封槽，34-板坯，42-螺纹管。

图四为铸坯机模体示例二。

28-内衬，29-水隙，30-外壳体，31-金属短圆拄，32-配水盒，33-内螺纹水口及密封槽，41-圆柱坯，42-螺纹管。

本发明是这样实现的：整部铸坯机包括主机部分、液压驱动系统、冷却水循环系统、钢液浇注系统和铸坯吊具装置。主机部分包括机架1、机体16、模体17、底盘调整托架18、安全垫块22、四连杆机构24、25、26，开合模油缸12、液压锁紧油缸13和平推油缸14。液压驱动系统的油路管线通过液压操纵台与油泵、主机和吊具上的各执行元件(油缸)连接。冷却水循环系统水路管线由水泵2与主机、与储水池3相通，终端从主机上的回水管6排入储水池3。浇注系统的浇注底盘19坐落在主机的底盘调整托架18上，中注管10坐落在浇注底盘19上，其内腔和底盘槽内均砌有耐火砖，形成流钢砖道20。流钢砖道20上布有若干分水口21与铸坯型腔27相通。模体17通过螺纹管42与机体16连接，机体16通过开合模油缸12和四连杆机构与机架1相铰。底盘调整托架18分段与机架1相固在同一水平面上。两个机体16相对，固定多个对开模体17，铸坯型腔27相对。当开合模油缸12驱动合模时，模体17下端坐落在浇注底盘19及其流钢砖道20上。浇注时模体上端用冒口和保护渣封顶，构成多个铸模型腔27。底盘槽内流钢砖道20上与铸坯型腔27相对应设置浇注水口21，当钢液从钢包浇注到中注管10时，由上至下注入底盘流钢砖道20，再通过浇道分水口注入铸坯型腔27。两个机体16上端同侧设有集水槽8，分别与模体上的配水盒32和回水管6相通。下端同侧设有分水槽9，分别与模体下水盒和进水管7相通，水泵2与回水系统构成冷却水循环条件对模体型腔进行冷却。

模体17为全钢结构，是由内衬18和外壳体30之间均匀分布的若干金属短圆柱31联接并支撑形成水隙29而成的。模体17外壳的上下有配水盒32。配水盒32平面上有一个或多个带有内螺纹和密封槽33的水孔，通过带有螺纹的管与机体上的上下水槽连通。开启水泵2，冷却水从储水池经进水管进入机体上的分水槽8和模体17上的配水盒32再到水隙29，在水隙29和内衬18间进行热交换，对钢液进行冷却。然后从水隙29经上水盒、集水槽8、回水管6排入储水池3。铸坯时启动液压泵站，使开合模油缸12和四连杆机构驱动两个机体16和模体17相对合拢，进行合模，坐落在底盘和流钢砖道20上。然后操动锁紧油缸，使各模组紧密贴合。再吊中注管于底盘上，封装浇冒口后就可进行正式浇注。当钢液由钢包浇注于浇冒口中注管10中经流钢砖道20的浇注水口注满模腔。在水冷却条件下迅速冷却、结晶、凝固、成坯。成坯后，清除浇冒口及保温渣，依次打开锁紧油缸13、平推油缸14和开合模油缸12、吊具油缸43，用吊具将铸坯一次性吊出。

Claims (9)

1、一种不锈钢水冷铸坯机，该机主要由主机部分、液压驱动系统、冷却水循环系统、钢液浇注系统和铸坯吊具装置组成，其特征在于：其中的主机部分为机体(16)设置在机架(1)上通过连接机构活动连接，模体(17)通过螺纹管(42)固定在机体(16)上，模体(17)内形成铸坯型腔(27)，模体(17)的上端有浇冒口(11)与铸坯型腔(27)相对应，模体(17)下端设浇注底盘(19)，浇注底盘(19)同钢液浇注系统连接；与模体(17)相连的开合模油缸(12)、液压锁紧油缸(13)、平推油缸(14)和铸坯吊具油缸(43)组成液压驱动系统；模体(17)的外层设有水隙(29)，水隙(29)与冷却水循环系统相通。

2、根据权利要求1所述的一种不锈钢水冷铸坯机，其特征在于：模体(17)为对开的、全钢结构，它是由内衬(28)和水隙(29)、外壳体(30)及设置在内衬(28)与外壳体(30)之间的金属短圆柱(31)构成。

3、根据权利要求1所述的一种不锈钢水冷铸坯机，其特征在于：在机架(1)上设有一个浇冒口中注管(10)，浇冒口中注管(10)的底部设置在浇注底盘(19)上，浇注底盘(19)的长方槽内砌有带孔的流钢砖，形成流钢砖道(20)；流钢砖道(20)通过浇注水口(21)与模体(17)内的铸坯型腔(27)相通。

4、根据权利要求1或2所述的一种不锈钢水冷铸坯机，其特征在于：模体(17)为多组，其模体(17)内构成的多组铸坯型腔(27)分别与钢液浇注系统相并联。

5、根据权利要求1所述的一种不锈钢水冷铸坯机，其特征在于：模体(17)的上下端有配水盒(32)，其与水隙(29)相通，配水盒(32)上有一个或多个带有内螺纹水口和密封槽(33)，通过螺纹管(42)与机体(16)上食物集水槽(8)、分水槽(9)连通，分水槽(9)通过进水管(7)与水泵(2)相连，集水槽(8)通过回水管(6)与储水池(3)相连，储水池(3)通过管路与水泵(2)相连。

6、根据权利要求1所述的一种不锈钢水冷铸坯机，其特征在于：机架(1)上设有安全垫块(22)，与安全垫块(22)相连的有安全垫块拉杆(23)。

7、根据权利要求1所述的一种不锈钢水冷铸坯机，其特征在于：机体(16)与机架(1)相连的连接机构中有两对连杆机构(24)、(25)和一对拉簧机构(26)。

8、一种根据权利要求1所述的不锈钢水冷铸坯方法，其特征在于：钢液从钢包浇注到中注管时，是由上至下注入，经浇注底盘、流钢砖道，再通过浇道分水口自下而上注入模腔内；铸模型腔处于无外力作用的静态；通过模腔外的冷却水循环冷却，钢液自下而上迅速冷却、结晶、凝固、成坯，铸成成品；清除浇冒口及保温渣，依次打开锁紧油缸、平推油缸和开模油缸、吊具油缸，用吊具将铸坯一次性吊出。

9、根据权利要求8所述的不锈钢水冷铸坯方法，其特征在于：其铸坯模腔(27)一端或两端的端面制成为斜角；铸坯模腔(27)的横截面可制成矩、方、圆和异型，其长度在500-4000mm、宽度在100-2000mm、厚度在60-600mm的范围内。

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