CN105344739B - 一种带挤压塑型的连铸锻成型工艺 - Google Patents
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Abstract
一种带挤压塑型的连铸锻成型工艺，包括：利用拉矫机将结晶器中的金属坯拉出并矫直；利用剪切装置对拉矫机生产的金属坯剪切下料，其特征在于：在金属坯从剪切装置下料后，进入补温装置，然后再进入挤压装置利用金属坯的余热对金属坯进行挤压缩径，然后利用挤压成型后金属坯的余热进行剪切下料后再模锻或辊锻使其成型为所需尺寸和形状的产品。由于在铸造之后以流水线的方式将处于高温的金属坯直接剪裁成合适尺寸的坯件后补温然后挤压成型并直接对挤压后坯件进行模锻，从而在挤压和模锻或辊锻之前不需要再对连铸之后得到的坯料进行重新加热和制坯操作，因此降低了能耗，提高了产品性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属加工领域，特别涉及一种带挤压塑型的连铸锻成型工艺。
背景技术
现有的炼钢厂在精炼之后基本上都采用了连续铸锭工艺。连铸工艺生产的钢坯是生产型钢、板带钢和钢管等成品轧材的半成品。对于需要采用模锻或辊锻加工的产品，首先通过连铸工艺生产出钢坯，之后将钢坯件整批送到或者先入库后再整批送到模锻车间或辊锻车间进行加工。这种工序就使得在将钢坯件进行模锻或辊锻时还需要进行下料、加热、制坯等工艺，也就是说，其需要在连铸工艺之后对钢坯件进行再次加热，因此使得能耗增加，并且增加了仓储及运输费用，而且使得生产周期变长，提高了工厂的生产成本。
而且有些对产品要求较高的情况下，对锻造设备的要求也会随之增高，由于锻造设备价格比较昂贵，所以高品质的锻件产品生产成本都很高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种带挤压塑型的连铸锻成型工艺，具有生产效率高、产品品质好、生产成本低的特点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种带挤压塑型的连铸锻成型工艺，其包括如下步骤：
通过炼炉调质符合所需条件的液态金属并将液态金属放入中间包中；
利用结晶器接收来自中间包的液态金属并将液态金属冷凝成金属坯；
利用拉矫机将结晶器中的金属坯拉出并矫直；
利用移动剪切装置对拉矫机生产的金属坯剪切成预定规格长度，优选剪切为进入挤压装置前毛坯所需长度的倍数；
利用剪切装置对移动剪切装置生产的金属坯剪切下料；
用切边装置接收锻造后的金属坯产品，并进行剪切毛边成型；
其特征在于：
在金属坯从剪切装置下料后，直接进入补温装置，然后再进入挤压装置对金属坯进行挤压缩径，随后利用挤压成型后金属坯的余热进行模锻或辊锻使其成型为所需尺寸和形状的产品，补温装置将金属坯补温至1000-1200℃之间，挤压装置对金属坯的挤压采用角型挤压或水平挤压。
所述的金属坯是钢或铁合金。
挤压装置对金属坯的棒料截面挤压比范围是1.05-1.6。
用剪切装置剪切挤压后的金属坯，经挤压装置挤压后金属坯长度与下游模锻装置的模具尺寸相匹配。
一种带挤压塑型的连铸锻成型工艺，还包括对各个步骤的进行状况和生产节拍进行实时监控。
所述的移动剪切装置，可以随着棒料同步移动的同时进行剪切作业，剪切完成后再返回预定位置，准备进行下一次剪切，这样设置不会影响铸造工序的连续生产，且剪切的时候不会因为拉矫机端的金属胚连续出料而对剪切装置形成冲击。
本发明的有益效果在于：根据本发明的加工方法，由于在铸造之后以流水线的方式将处于高温的金属坯直接剪裁成合适尺寸的坯件后补温然后挤压成型并直接对挤压后坯件进行模锻加工或辊锻加工而生产出符合要求的产品，从而在挤压和模锻或辊锻之前不需要再对连铸之后得到的坯料进行重新加热和制坯操作，因此降低了能耗。而且由于在锻造前加入了挤压工艺，使得铸造后的结晶产品经过挤压成型后其晶粒排列更加接近锻态，再经后续的锻造后比原来单纯的铸锻产品性能再次提升，而且由于锻造前的金属坯更加接近锻态，锻造所产生的变形比更小，更有利于锻造工艺的控制。本发明由于不需要将各生产工序的坯料入库和出库及锻造前二次加热，缩短了生产周期，降低了生产成本，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明装置的工艺流程图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
如图1所示，根据本发明原理，以钢球生产为实施例。
实施例1：
首先炼钢的步骤是通过精炼炉调质符合所需条件的液态金属。
然后利用结晶器接收来自中间包的液态金属并将液态金属冷凝成直径130mm的金属棒坯，生产速度为3m/min。
再利用拉矫机将结晶器中的金属棒坯拉出并矫直，此时金属胚的温度为800℃。
然后利用金属棒坯的余热用移动剪切装置对拉矫机生产的金属坯剪切成620mm。
利用剪切装置对移动剪切装置生产的金属坯剪切下料，下料后金属棒坯的长度为206mm。
拉矫机下游的补温装置接收拉矫机生产的金属坯并进行补温至1000℃。
挤压装置设置在补温装置下游，在金属棒坯从拉矫机出来后直接进入挤压装置利用金属棒坯的余热对金属坯进行挤压缩径，挤压装置中金属坯的挤压模具的出料口采用90度的弯头，挤压出直径为112mm的金属棒坯，挤压比为1.16。
挤压后的金属棒坯在模锻装置中锻造使其成型为所需尺寸和形状的产品，锻造模具采用一件三模，以提高生产效率。
最后对锻造后的钢球进行切边处理。
实施例2：
首先炼钢的步骤是通过精炼炉调质符合所需条件的液态金属。
然后利用结晶器接收来自中间包的液态金属并将液态金属冷凝成直径80mm的金属棒坯，生产速度为3m/min。
再利用拉矫机将结晶器中的金属棒坯拉出并矫直，此时金属胚的温度为830℃。
然后利用金属棒坯的余热用移动剪切装置对拉矫机生产的金属坯剪切成710mm。
利用剪切装置对移动剪切装置生产的金属坯剪切下料，下料后金属棒坯的长度为177mm。
拉矫机下游的补温装置接收拉矫机生产的金属坯并进行补温1200℃。
挤压装置设置在补温装置下游，在金属棒坯从拉矫机出来后直接进入挤压装置利用金属棒坯的余热对金属坯进行挤压缩径，挤压装置中金属坯的挤压模具的出料口采用20度的弯头，挤压出直径为71mm的金属棒坯，挤压比为1.13。
挤压后的金属棒坯在模锻装置中锻造使其成型为所需尺寸和形状的产品，锻造模具采用一件三模，以提高生产效率。
最后对锻造后的钢球进行切边处理。
实施例3：
首先炼钢的步骤是通过精炼炉调质符合所需条件的液态金属。
然后利用结晶器接收来自中间包的液态金属并将液态金属冷凝成直径160mm的金属棒坯，生产速度为2.5m/min。
再利用拉矫机将结晶器中的金属棒坯拉出并矫直，此时金属胚的温度为850℃。
然后利用金属棒坯的余热用移动剪切装置对拉矫机生产的金属坯剪切成550mm。
利用剪切装置对移动剪切装置生产的金属坯剪切下料，下料后金属棒坯的长度为136mm。
拉矫机下游的补温装置接收拉矫机生产的金属坯并进行补温至1050℃。
挤压装置设置在补温装置下游，在金属棒坯从拉矫机出来后直接进入挤压装置利用金属棒坯的余热对金属坯进行挤压缩径，挤压装置中金属坯的挤压模具的出料口采用90度的弯头，挤压出直径为112mm的金属棒坯，挤压比为1.43。
挤压后的金属棒坯在模锻装置中锻造使其成型为所需尺寸和形状的产品，锻造模具采用一件三模，以提高生产效率。
最后对锻造后的钢球进行切边处理。
经检测，用本发明工艺生产的钢球机械性能提平均升5％以上。
本发明的生产工艺还包括对各个步骤的进行状况和生产节拍进行实时监控的监控操作。这样，就可以实现每个生产步骤的连续生产，各个步骤的生产节拍相互匹配，还可以对生产过程中各个环节出现的突发问题及时做出应对方案，调整生产计划，保证生产顺利进行。
本发明中精炼、连铸、挤压、剪切下料、终锻和剪切毛边的生产节奏相互协调，保证生产的无缝衔接，以便更好的利用上游工序中的金属坯件的余热进行加工。
本发明的加工方法是生产物流一体化的流水线作业。为了保证生产物流连续高效运作，需要使物流和信息流尽可能同步。因此最好根据每一个客户订单(所生产的产品)的具体要求，进行专门的物流设计，组织生产。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种带挤压塑型的连铸锻成型工艺，其包括如下步骤：
通过炼炉调质符合所需条件的液态金属并将液态金属放入中间包中；
利用结晶器接收来自中间包的液态金属并将液态金属冷凝成金属坯；
利用拉矫机将结晶器中的金属坯拉出并矫直；
利用移动剪切装置对拉矫机生产的金属坯剪切成预定规格长度；
利用剪切装置对移动剪切装置生产的金属坯剪切下料；
用切边装置接收锻造后的金属坯产品，并进行剪切毛边成型；
其特征在于：
在金属坯从剪切装置下料后，直接进入补温装置，然后再进入挤压装置对金属坯进行挤压缩径，随后利用挤压成型后金属坯的余热进行模锻或辊锻使其成型为所需尺寸和形状的产品，补温装置将金属坯补温至1000-1200℃之间，挤压装置对金属坯的挤压采用角型挤压或水平挤压。
2.根据权利要求1所述的一种带挤压塑型的连铸锻成型工艺，其特征还在于：所述的金属坯是钢或铁合金。
3.根据权利要求1或2所述的一种带挤压塑型的连铸锻成型工艺，其特征还在于：用剪切装置剪切的金属坯，经挤压装置挤压后金属坯长度与下游模锻装置的模具尺寸相匹配。
4.根据权利要求1所述的一种带挤压塑型的连铸锻成型工艺，其特征还在于：还包括对各个步骤的进行状况和生产节拍进行实时监控。
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