CN103128237A - 一种特厚板坯连铸机及其用于生产特厚板坯的方法 - Google Patents

Abstract

一种特厚板坯连铸机，包括垂直导向段和扇形段，其特征在于：所述垂直导向段设有窄边支承辊，所述扇形段设有喷淋装置，所述喷淋装置可以摆动，避免宽度发生变化时板坯角部过冷而产生裂纹。本发明在垂直导向段设置宽边支承辊和窄边支承辊，在扇形段和矫直扇形段设置可以转动的喷嘴及其摆动装置，不仅避免了现有技术存在的板坯窄边出现鼓肚现象而产生裂纹的问题，而且克服了由于板坯宽度发生变化而导致冷却时角部过冷产生微裂纹，大幅度提高了板坯质量。

Description

一种特厚板坯连铸机及其用于生产特厚板坯的方法

技术领域

本发明涉及一种特厚板坯连铸机及使用该特厚板坯连铸机生产特厚板的方法。

背景技术

目前，世界上板坯最大厚度达到400mm，其生产方法类似于西门子冶金公司为中国首钢集团提供的特厚板生产方法。特厚板坯的生产装置为特厚板坯连铸机，包括钢水罐、钢水罐回转台、中间罐及中间罐车、结晶器、液压振动装置、垂直导向段、弯曲段、扇形段、矫直扇形段、水平段、火焰切割机、引锭杆、辊道。特厚板坯的生产方法为将引锭杆通过辊道、水平段、矫直扇形段、扇形段、弯曲段和垂直段送入结晶器下口，钢水注入结晶器内，经过第一次冷却形成带有液芯的板坯，板坯经过垂直段，进入弯曲段被弯曲，再进入扇形段进行二次冷却后进入矫直扇形段被矫直，矫直后的板坯到达水平段，被引锭杆牵引出，被切割成需要的长度，得到特厚板坯。

现有的特厚板坯连铸机在生产中，板坯经过垂直导向段时会产生鼓肚而造成内部微裂纹，当板坯宽度发生变化经过扇形段进行冷却时会容易使角部过冷产生裂纹，影响板坯质量。

发明内容

    本发明的目的在于提供一种可以避免裂纹产生的特厚板坯连铸机。

    本发明的另一个目的在于提供用上述特厚板坯连铸机用于生产特厚板坯的方法。

本发明的目的是这样实现的，一种特厚板坯连铸机，包括垂直导向段，其特征在于：所述垂直导向段设有宽边支承辊和窄边支承辊。

上述特厚板坯连铸机包括扇形段，所述扇形段设有喷淋装置，所述喷淋装置的喷嘴可以摆动，避免板坯宽度发生变化时角部过冷而产生裂纹。

上述喷淋装置包括喷嘴及摆动管道且通过旋转接头与旋转管道连接，所述旋转管道通过轴承设置于轴承座上且与驱动机构连接。

上述特厚板坯连铸机包括弯曲段，所述弯曲段的基本弧形半径设定为13米，即可以提高铸坯质量，同时也避免了设备受力过大。

上述特厚板坯连铸机包括矫直扇形段，所述矫直扇形段设有喷淋装置，所述喷淋装置包括喷嘴及其摆动管道，所述喷嘴上设有旋转接头且通过旋转管道与驱动机构连接，所述旋转管道通过轴承设置于轴承座上。

板坯进入扇形段后，需要得到喷水和压缩空气冷却，冷却水和压缩空气经过旋转接头进入旋转管道，再通过喷嘴及摆动管道喷出，对特厚板坯进行二次冷却。当板坯宽度变化时，驱动机构驱动喷嘴及其摆动管道实现摆动，其摆动角度取决于板坯宽度，确保从喷嘴和摆动管道喷出的冷却水和压缩空气不要喷淋到板坯的角部，避免板坯角部过度冷却而生产角部裂纹。

本发明的第二个目的是这样实现的，上述特厚板坯连铸机用于生产特厚板坯的方法，其特征在于：包括

步骤一，注入结晶器内的钢水经过第一次冷却形成带有液芯的板坯并进入垂直导向段；

步骤二，经过所述垂直导向段的板坯进入弯曲段按照连续曲率变化的方式被弯曲成半径为13m的板坯。

步骤三，被弯曲的板坯进入扇形段，所述扇形段的喷淋装置对板坯进行二次冷却，驱动机构驱动喷嘴及其摆动管道摆动，冷却水和压缩空气经过旋转接头进入旋转管道，再通过喷嘴及摆动管道喷出，对板坯进行冷却；喷嘴及摆动管道的摆动角度取决于板坯宽度，确保从喷嘴和摆动管道喷出的冷却水和压缩空气不要喷淋到板坯的角部。

步骤四，经过所述扇形段的板坯进入矫直扇形段，矫直扇形段的喷淋装置对板坯进行冷却；驱动机构驱动喷嘴及其摆动管道摆动，冷却水和压缩空气经过旋转接头进入旋转管道，再通过喷嘴及摆动管道喷出，对板坯进行冷却；喷嘴及摆动管道的摆动角度取决于板坯宽度，确保从喷嘴和摆动管道喷出的冷却水和压缩空气不要喷淋到板坯的角部。

步骤五，矫直后的板坯到达水平段，被引锭杆牵引出水平段后，引锭杆通过火焰切割机切割，与板坯脱离，并被移动到存放位置待用；板坯继续沿前辊道向运行，经过火焰切割机时被切割成需要的长度，得到合格特厚板坯。

上述步骤一包括：

a、将引锭杆通过辊道、水平段、矫直扇形段、扇形段、弯曲段和垂直导向段送入结晶器下口，通过点动，使引锭头准确地定位在结晶器内规定位置，密封其与结晶器壁之间的缝隙。

b、预热的中间罐及中间罐车运行至结晶器上方，钢水罐在回转台旋转180°，钢水罐置于中间罐上方，开启钢水罐水口，钢水流入中间罐，打开中间罐水口，钢水通过浸入式水口注入结晶器内，当钢水面到达距离上口100～150mm时，结晶器振动装置使结晶器上下振动，同时扇形段驱动辊启动，开始拉坯。

c、结晶器内的钢水经过冷却水冷却即一次冷却，形成带有液芯的板坯，进入带有宽边支撑辊和窄边支撑辊的垂直导向段。

本发明具有如下有益效果，本发明在垂直导向段设置宽边支承辊和窄边支承辊，在扇形段和矫直扇形段设置可以转动的喷嘴及其摆动装置，不仅避免了现有技术存在的板坯窄边出现鼓肚现象而产生裂纹的问题，而且克服了由于板坯宽度发生变化而导致冷却时角部过冷产生微裂纹，大幅度提高了板坯质量。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图；

图2为图1俯视图；

图3为图1A-A剖面图；

图4为本发明实施例喷淋装置结构示意图；

图5为图4俯视图。

图6为图5局部Ⅰ放大示意图；

图7为图5局部Ⅱ放大示意图。

具体实施方式

实施例1，一种特厚板坯连铸机，包括钢水罐1、钢水罐回转台2、中间罐3及中间罐车、结晶器4、液压振动装置5、垂直导向段6、弯曲段7、扇形段8、矫直扇形段9、水平段10、火焰切割机11、引锭杆12、辊道13；垂直导向段6设有宽边支撑辊a1和窄边支撑辊a2，扇形段8设有喷淋装置，喷淋装置包括喷嘴及其摆动管道b1且通过旋转接头b5与旋转管道b3连接，旋转管道b3通过轴承设置于轴承座b4上且与驱动机构b2连接；弯曲段7的弧形半径为13米，矫直扇形,9设有喷淋装置，喷淋装置包括喷嘴及其摆动管道b1且通过旋转接头b5与旋转管道b3连接，旋转管道b3通过轴承设置于轴承座b4上且与驱动机构b2连接；该特厚板坯连铸机用于生产特厚板坯的方法包括以下步骤：

步骤一，a、引锭杆12是挠性链节式物体，长度12~15m，辊道13、水平段10、矫直扇形段9和扇形段8都设有带驱动装置的驱动辊。引锭杆12通过辊道13、水平段10、矫直扇形段9,扇形段8的驱动辊夹紧引锭杆后旋转而产生的驱动力使引锭杆12在水平段10、矫直扇形段9、扇形段8中向上运行，通过弯曲7段和垂直段导向段6，使引锭杆12的头部到结晶器4的下口处，结晶器4的内腔为铜板围成的四边形空间，并通冷却水冷却（称为一次冷却）；通过点动控制法，使引锭杆12的头部逐步从结晶器4的下口处进入结晶器4内，并准确地停止在结晶器4内的规定位置，这时引锭杆停止在结晶器4至扇形段8这一段设备中，将石棉绳填塞到引锭杆12的头部与结晶器4四壁之间的缝隙中；

b、中间罐3及中间罐车运行至结晶器4上方，中间罐4是盛装钢水的四边形容器，底部设有可开闭的水口，并预先经过火焰烘烤到1000~1100℃，钢水罐1的底部设有可以开闭的水口，盛满钢水的钢水罐1被吊运到回转台2上，，回转到中间罐3及中间罐车的上方，开启钢水罐1的水口，钢水流入中间罐3，待中间罐3内钢水达到一定量后，中间罐3的水口打开，钢水经过中间罐3水口流入结晶器4内，当结晶器4中钢水液面升至距结晶器4的上口100～150mm时，钢水与引锭杆的头部凝固在一起，形成板坯。结晶器振动装置5开始振动，使结晶器4发生上下往复振动可以使板坯与结晶器4的四壁脱离。扇形段8、矫直扇形段段9、水平段10的驱动辊夹紧引锭杆12并转动，使引锭杆12向下运动，同时带动与引锭杆12的头部凝固在一起的板坯一起向下运动，也称为拉坯；

c、从结晶器4拉出的板坯没有完全凝固，还带有液芯，当板坯经过垂直导向段6时，板坯宽边得到宽边支撑辊a1支撑，板坯的窄边得到窄边支撑辊a2的支撑，防止板坯鼓肚，同时板坯在垂直段6中得到喷水冷却（为二次冷却）；

步骤二，经过垂直导向段6的板坯进入弯曲段7，板坯按照曲率半径连续变化方式被弯曲成半径为13m状态后进入扇形段8，同时板坯在弯曲段7中得到喷水冷却。

步骤三，弯曲的板坯进入扇形段8，扇形段8上设有喷嘴及其摆动管道b1并与旋转管道b3相连接，冷却水和压缩空气经过管道和旋转接头b5进入旋转管道b3，再通过喷嘴及摆动管道b1喷出，对板坯进行喷水冷却（属于二次冷却），轴承座b4用于支撑旋转管道b3，并可以适应旋转管道b3的旋转，当板坯宽度变化时，驱动机构b2驱动喷嘴及其摆动管道b1实现摆动，喷嘴及摆动管道b1的摆动角度取决于板坯宽度，确保从喷嘴和摆动管道b1喷出的冷却水和压缩空气不要喷淋到板坯的角部，避免板坯角部过度冷却而生产角部裂纹。

步骤四，经过扇形段的板坯进入矫直扇形段9被矫直，同时得到喷水和压缩空气冷却，在矫直扇形段9上设有与扇形段8相同的喷嘴及摆动管道b1、摆动驱动机构b2、旋转管道b3、轴承座b4和旋转接头b5，当板坯宽度变化时，同样喷嘴及摆动管道b1摆动，确保从喷嘴和摆动管道b1喷出的冷却水和压缩空气不要喷淋到板坯的角部。

步骤五，矫直后的板坯到达水平段10，被引锭杆12牵引出水平段10后，引锭杆12通过火焰切割机11切割，与板坯脱离，并被移动到存放位置待用；板坯继续沿前辊道13向运行，经过火焰切割机11时被切割成需要的长度，得到合格特厚板坯。

Claims (7)

1.一种特厚板坯连铸机，包括垂直导向段（6），其特征在于：所述垂直导向段（6）设有宽边支撑辊（a1）和窄边支撑辊（a2）。

2.如权利要求1所述的特厚板坯连铸机，其特征在于：包括扇形段（8）且设有喷淋装置，所述喷淋装置包括喷嘴及其摆动管道（b1）且通过旋转接头（b5）与旋转管道（b3）连接，所述旋转管道（b3）通过轴承设置于轴承座（b4）上且与驱动机构（b2）连接。

3.如权利要求1或2所述的特厚板坯连铸机，其特征在于：包括弯曲段（7）且基本弧形半径为13米。

4.如权利要求3所述的特厚板坯连铸机，其特征在于：包括矫直扇形段（9）且设有喷淋装置，所述喷淋装置包括喷嘴及其摆动管道（b1）且通过旋转接头（b5）与旋转管道（b3）连接，所述旋转管道（b3）通过轴承设置于轴承座（b4）上且与驱动机构（b2）连接。

5.如权利要求1～4任一项所述的特厚板坯连铸机用于生产特厚板坯的方法，其特征在于：包括

步骤一，注入结晶器内的钢水经过第一次冷却形成带有液芯的板坯且进入所述垂直导向段（6）；

步骤二，经过所述垂直导向段（6）的的板坯进入所述弯曲段（7）按照连续曲率变化的方式被弯曲成半径13m的板坯；

步骤三，被弯曲的板坯进入所述扇形段（8）进行二次冷却，所述驱动机构（b2）驱动所述喷嘴及其摆动管道（b1）摆动，冷却水和压缩空气经过所述旋转接头（b5）进入旋转管道（b3），再通过所述喷嘴及摆动管道（b1）喷出；喷嘴及摆动管道（b1）的摆动角度取决于板坯宽度，确保从喷嘴和摆动管道（b1）喷出的冷却水和压缩空气不要喷淋到板坯的角部；

步骤四，经过所述扇形段（8）的板坯进入所述矫直扇形段（9）被矫直，同时，所述驱动机构（b2）驱动喷嘴及其摆动管道（b1）摆动，冷却水和压缩空气经过旋转接头（b5）进入旋转管道（b3），再通过喷嘴及摆动管道（b1）喷出，对板坯进行冷却；喷嘴及摆动管道（b1）的摆动角度取决于板坯宽度，确保从喷嘴和摆动管道（b1）喷出的冷却水和压缩空气不要喷淋到板坯的角部。

6.如权利要求5所述的特厚板坯连铸机用于生产特厚板坯的方法，其特征在于：包括步骤五，矫直后的板坯到达所述水平段（10），被所述引锭杆（12）牵引出水平段后，所述引锭杆（12）通过火焰切割机（11）切割，与板坯脱离，并被移动到存放位置待用；板坯继续沿前辊道（13）向运行，经过火焰切割机时被切割成需要的长度，得到合格特厚板坯。

7.如权利要求5或6所述的特厚板坯连铸机用于生产特厚板坯的方法，其特征在于：所述步骤一包括

a、将所述引锭杆（12）通过所述辊道（13）、水平段（10）、矫直扇形段（9）、扇形段（8）、弯曲段（7）和垂直导向段（6）送入结晶器（4）下口，通过点动，使所述引锭头（12）准确地定位在结晶器（4）内规定位置，密封其与结晶器壁之间的缝隙；

b、预热的中间罐（3）及中间罐车运行至结晶器（4）上方，钢水罐（1）在回转台（2）旋转180°，所述钢水罐（1）置于中间罐（3）上方，开启钢水罐（1）水口，钢水流入中间罐（3），打开中间罐（3）水口，钢水通过浸入式水口注入结晶器（4）内，当钢水面到达距离上口100～150mm时，结晶器振动装置（5）使结晶器（4）上下振动，同时扇形段（8）驱动辊启动，开始拉坯；

c、所述结晶器（4）内的钢水经过冷却水冷却即一次冷却，形成带有液芯的板坯，进入所述垂直导向段（6）。

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