CN101695749A - 用于固定电磁辅助铸造磁场发生器的框架挡板 - Google Patents
用于固定电磁辅助铸造磁场发生器的框架挡板 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及用于固定电磁辅助铸造磁场发生器的框架挡板，框架挡板上下侧设置对称的工艺孔或非对称的工艺孔，其中上侧开设工艺孔的目的为通过进线电缆、冷却水管和固定螺栓，下侧开设工艺孔的目的是抵消热应力造成的不均匀翘曲、变形，即在框架挡板开槽、开孔的对称侧，开挖出相应的用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔，以消除单侧开孔引起的较大幅度翘曲变形。本发明通过对框架挡板工艺孔位置和数量进行调整优化，避免了框架挡板由于受热而引起的不均匀热应力变形和翘曲，使挡板的寿命从数周提高到一年以上，大幅度降低了工辅材料的损耗量，由于消除了严重的热应力翘曲，从而大大提高了结晶器填料框架的工作寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于固定电磁辅助铸造磁场发生器的框架挡板，适用于板坯水平连铸电磁辅助铸造过程，属于有色金属加工技术领域。
背景技术
电磁辅助铸造技术在铜及铜合金水平连铸生产中得到应用，由于外场干预改善了铸坯的铸造质量，从而提高了铸造板坯的塑性加工性能，优化了生产工艺，缩短了轧制工艺流程，节能降耗，具有推广价值。
由于保温炉与水平连铸结晶器位置结构的限制，磁场发生器的安装固定要求比较苛刻，需要将磁场发生装置有效地安装固定在结晶器框架内，并使之稳定地工作。因此结晶器填料框架的固定挡板需要进行相应的改装，但是改装后的固定挡板，受热后变形严重，修校困难，致使其使用寿命大幅下降，增加工辅材料成本。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种用于固定电磁辅助铸造磁场发生器的框架挡板。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
用于固定电磁辅助铸造磁场发生器的框架挡板，特点是：所述框架挡板包括固定底板及上、下、左、右四侧壁，侧壁垂直于固定底板，所述固定底板开孔与侧壁形成矩形腔式结构；在固定底板上边的中心部位沿垂直方向开设用于排布磁场发生器进线电缆的工艺槽，所述用于排布磁场发生器进线电缆的工艺槽贯穿上侧壁；在固定底板上边的左右侧沿垂直方向开设有用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔，所述用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔贯穿上侧壁，相对应地，在固定底板下边的左右侧沿垂直方向开设有用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔，所述用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔贯穿下侧壁，且所述固定底板下边左右侧设置的用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔与所述固定底板上边左右侧设置的用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔呈对称设置；另外，在上侧壁上设置有用于固定磁场发生器的螺栓孔。
进一步地，上述的用于固定电磁辅助铸造磁场发生器的框架挡板，其中，在固定底板下边的中心部位沿垂直方向开设有用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔，所述用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔贯穿下侧壁，且所述固定底板下边中心部位设置的用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔与所述固定底板上边中心部位设置的用于排布磁场发生器进线电缆的工艺槽呈对称分布。
更进一步地，上述的用于固定电磁辅助铸造磁场发生器的框架挡板，其中，所述框架挡板的材质为Q235钢。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
①框架挡板上下侧设置对称的工艺孔或非对称的工艺孔，其中上侧开设工艺孔的目的为通过进线电缆、冷却水管和固定螺栓，下侧开设工艺孔的目的是抵消热应力造成的翘曲、变形，如果挡板下侧不设置工艺孔，则挡板受热后容易发生不规则变形，拆卸后难以校直甚至报废；而发生扭曲变形是因为挡板上框部分区域开槽、开孔，受热后挡板上下边膨胀阻力不一致，导致发生扭曲，由于形状复杂，校直困难；本发明通过在框架挡板开槽、开孔的对称侧，开设出相应的用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔，以消除单侧开孔引起的较大幅度翘曲变形；
②本发明通过对框架挡板工艺孔位置和数量进行调整优化，在框架挡板的固定侧选择合适位置，适当增加工艺孔数量，抵消了框架挡板由于受热而引起的不均匀热应力变形和翘曲，使挡板的寿命从数周提高到一年以上，大幅度降低了工辅材料的损耗量，由于消除了严重的热应力翘曲，大大提高了结晶器填料框架的工作寿命。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1a：本发明双侧对称框架挡板的主视示意图；
图1b：图1a的俯视示意图；
图1c：图1a的A-A剖视示意图；
图2a：本发明双侧非对称框架挡板的主视示意图；
图2b：图2a的俯视示意图。
图中各附图标记的含义见下表：
| 附图标记 | 含义 | 附图标记 | 含义 |
| 1 | 框架挡板的固定螺栓孔 | 2 | 用于固定磁场发生器的螺栓孔 |
| 3 | 用于排布磁场发生器进线电缆的工艺槽 | 4 | 用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔 |
| 5 | 用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔 | 6 | 用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔 |
| 7 | 用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔 | 8 | 用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔 |
具体实施方式
该装置由结晶器填料框架挡板本体经开挖工艺孔后形成，经过理论分析与实际应用验证表明，通过在框架挡板上下侧分别设置对称或非对称的工艺孔，不但实现了固定电磁辅助铸造磁场发生器的目的，同时也有效地抵消了由于热应力造成的扭曲、变形。降低了工辅材料消耗，提高了固定框架挡板与结晶器填料框架的使用寿命。
用于固定电磁辅助铸造磁场发生器的框架挡板，如图1a～1c所示，框架挡板包括固定底板及上、下、左、右四侧壁；在固定底板上、下、左、右四条边上设置有框架挡板的固定螺栓孔1，在上侧壁上设置有用于固定磁场发生器的螺栓孔2，框架挡板的材质选用Q235钢。在固定底板上边的中心部位沿垂直方向开设用于排布磁场发生器进线电缆的工艺槽3，用于排布磁场发生器进线电缆的工艺槽3贯穿上侧壁，相对应地，在固定底板下边的中心部位沿垂直方向开设有用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔6，用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔6贯穿下侧壁，且固定底板下边中心部位设置的用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔6与固定底板上边中心部位设置的用于排布磁场发生器进线电缆的工艺槽3呈对称分布；在固定底板上边的左右侧沿垂直方向开设有用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔(即左侧工艺孔4和右侧工艺孔5)，用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔(即左侧工艺孔4和右侧工艺孔5)贯穿上侧壁，相对应地，在固定底板下边的左右侧沿垂直方向开设有用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔(即左侧工艺孔7和右侧工艺孔8)，用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔(即左侧工艺孔7和右侧工艺孔8)贯穿下侧壁，且固定底板下边左右侧设置的用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔与固定底板上边左右侧设置的用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔呈对称设置，即固定底板下边左侧设置的用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔7与固定底板上边左侧设置的用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔4相对称，固定底板下边右侧设置的用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔8与固定底板上边右侧设置的用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔5相对称。
如图2a～2b所示，双侧非对称框架挡板，在固定底板上边的中心部位沿垂直方向开设有用于排布磁场发生器进线电缆的工艺槽3，在固定底板上边的左右侧沿垂直方向开设有用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔(即左侧工艺孔4和右侧工艺孔5)，用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔(即左侧工艺孔4和右侧工艺孔5)贯穿上侧壁，相对应地，在固定底板下边的左右侧沿垂直方向开设有用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔(即左侧工艺孔7和右侧工艺孔8)，用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔(即左侧工艺孔7和右侧工艺孔8)贯穿下侧壁，且固定底板下边左右侧设置的用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔与固定底板上边左右侧设置的用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔呈对称设置，即固定底板下边左侧设置的用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔7与固定底板上边左侧设置的用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔4相对称，固定底板下边右侧设置的用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔8与固定底板上边右侧设置的用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔5相对称。
框架挡板上下侧设置对称的工艺孔或非对称的工艺孔，其中上侧开设工艺孔的目的为通过进线电缆、冷却水管和固定螺栓，即在挡板上开工艺槽3，以便穿过磁场发生装置的进线电缆；在挡板上开工艺孔4和工艺孔5，以便穿过磁场发生装置的冷却水管；在挡板上开工艺孔2，以便穿过磁场发生器的固定螺栓。框架挡板开设下侧工艺孔的目的是抵消热应力造成的翘曲、变形，如果挡板下侧不设置工艺孔，则挡板受热后容易发生变形，通常情况下，拆卸后校直困难甚至报废；分析发现，发生扭曲变形是因为挡板上框部分区域开槽、开孔，受热后挡板上下边膨胀阻力不一致，从而发生不规则扭曲，由于形状复杂，校直困难。而本发明为了克服上述缺陷，通过在框架挡板开槽、开孔的对称侧，开挖出相应的用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔6、工艺孔7以及工艺孔8，以抵消单侧开孔引起的较大幅度翘曲变形。
具体应用时，电磁辅助铸造磁场发生器置于上述框架挡板的矩形腔中，通过上侧壁上的螺栓孔2对磁场发生器定位固定；磁场发生器的进线电缆由工艺槽3穿入，磁场发生器的冷却水管由左侧工艺孔4和右侧工艺孔5穿入。整个装置再通过固定底板上、下、左、右四边上的固定螺栓孔1安装在炉体的支架上，实现电磁辅助铸造。
综上所述，本发明设计独特、结构新颖，通过对框架挡板工艺孔位置和数量进行调整优化，在框架挡板的固定侧选择合适位置，适当增加工艺孔数量，抵消了框架挡板由于受热而引起的不均匀热应力变形和翘曲，使挡板的寿命从数周提高到一年以上，大幅度降低了工辅材料的损耗量，由于消除了严重的热应力翘曲，采用新的结晶器填料框架挡板有利于提高结晶器填料框架的工作寿命。
需要理解到的是：上述说明并非是对本发明的限制，在本发明构思范围内，所进行的添加、变换、替换等，也应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.用于固定电磁辅助铸造磁场发生器的框架挡板，其特征在于：所述框架挡板包括固定底板及上、下、左、右四侧壁，侧壁垂直于固定底板，所述固定底板开孔与侧壁形成矩形腔式结构；在固定底板上边的中心部位沿垂直方向开设用于排布磁场发生器进线电缆的工艺槽，所述用于排布磁场发生器进线电缆的工艺槽贯穿上侧壁；在固定底板上边的左右侧沿垂直方向开设有用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔，所述用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔贯穿上侧壁，相对应地，在固定底板下边的左右侧沿垂直方向开设有用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔，所述用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔贯穿下侧壁，且所述固定底板下边左右侧设置的用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔与所述固定底板上边左右侧设置的用于排布磁场发生器冷却水管的工艺孔呈对称设置；另外，在上侧壁上设置有用于固定磁场发生器的螺栓孔。
2.根据权利要求1所述的用于固定电磁辅助铸造磁场发生器的框架挡板，其特征在于：在固定底板下边的中心部位沿垂直方向开设有用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔，所述用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔贯穿下侧壁，且所述固定底板下边中心部位设置的用于抵消热应力造成膨胀和扭曲的工艺孔与所述固定底板上边中心部位设置的用于排布磁场发生器进线电缆的工艺槽呈对称分布。
3.根据权利要求1所述的用于固定电磁辅助铸造磁场发生器的框架挡板，其特征在于：所述框架挡板的材质为Q235钢。
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