CN105598399B - 一种超特厚铸坯的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超特厚铸坯的生产方法，包括以下步骤：1）送引锭杆；2）浇铸钢水，钢水冷却凝固并下行；3）铸坯由垂直位翻转到水平位；4）铸坯被推移到设定位置；5）脱锭、引锭杆拉回；6）送坯、锻压和切割；7）翻转引锭杆。本发明提供的这种超特厚铸坯的生产方法与传统的生产方法相比，金属收得率高，铸坯质量稳定，且易于操作，大大提高了生产率。

Description

一种超特厚铸坯的生产方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种超特厚铸坯的生产方法。

背景技术

传统超特厚铸坯的生产一般采用模铸、电渣重熔铸锭或焊接复合坯等方式，其中模铸和电渣重熔锭生产方法具有生产率低、金属收得率低、污染环境、能耗大等缺点；焊接复合坯其生产方法复杂、轧制成材率低、铸坯质量不稳定和能耗大等缺点。而中厚板、厚板及特厚板弧形或直弧形铸机因自身的机型特点难以生产特种钢及超特厚断面铸坯。

发明内容

本发明的目的是克服传统超特厚铸坯生产工艺的不足，提供一种超特厚铸坯的生产方法。

本发明提供的技术方案：

一种超特厚铸坯的生产方法，包括以下步骤：

步骤1）送引锭杆：首先由接坯车在卷扬机的驱动下以1.5～2 m/min的速度将与翻转装置固定钩位连接的引锭杆送入二冷设备中，然后由二冷设备的驱动装置夹送引锭杆杆继续上移，最终将引锭杆送入结晶器内，当引锭杆头部位置距离结晶器下口300mm时，由二冷设备的驱动装置夹持引锭杆保持不动，进行封引锭头操作；

步骤2）浇铸钢水，钢水冷却凝固并下行：钢包内的钢水经长水口注入中间包内后再注入结晶器内，在结晶器中形成坯壳，结晶器在振动装置驱动下做上下往复运动，使坯壳与结晶器脱模，具有一定坯壳厚度的铸坯在引锭杆牵引下，在二冷设备的驱动装置作用下以设定的拉坯速度持续从结晶器内被拉出，并在二冷设备内进一步凝固成型直至完全凝固，当引锭杆尾坯部运行到接坯车处时，卷扬机驱动接坯车，使其与铸坯和引锭杆以相同速度向下运行，当铸坯到达翻转装置固定钩位后，铸坯和引锭杆停止运行，此时接坯车继续向下运行直至与引锭杆尾部脱开，接坯车到达设定位置后停止；

步骤3）铸坯由垂直位翻转到水平位：接坯车与引锭杆尾部脱开后，翻转装置在翻转装置液压缸驱动下以30~50 mm/s速度绕轴翻转90°，使铸坯及引锭杆由垂直位转到水平位；

步骤4）铸坯被推移到设定位置：平移装置上倾动液压缸驱动推动液压缸绕轴转动，使推动液压缸上的推头与引锭杆尾部连接，推动液压缸以50~100mm/s速度推动引锭杆和铸坯沿安装在翻转装置上的自由辊子运行，直至将铸坯推送到铸坯液压夹送装置位置停止；

步骤5）脱锭、引锭杆拉回：液压夹送辊装置夹持住铸坯，脱锭装置将引锭杆托起800 mm，实现脱锭，待铸坯送出后，脱锭装置带动引锭杆落下，平移装置的推动液压缸将引锭杆拉回到翻转装置固定钩处停止，平移装置上倾动液压缸驱动推动液压缸绕轴转动，使推动液压缸上的推头与引锭杆尾部脱开并使推动液压缸回位；

步骤6）送坯、锻压和切割：铸坯液压夹送辊装置和输送辊道一将铸坯以300mm/次逐步送到锻压机下锻压，经锻压后铸坯由切割机切割成定尺由输送辊道二送出；

步骤7）翻转引锭杆：铸坯离开翻转装置后，翻转装置在翻转装置液压缸驱动下以30~50 mm/s速度绕转轴翻转90°，使引锭杆由水平位转到垂直位，接坯车通过卷扬机向上运行，直到接坯车与引锭杆固定接头连接，准备下次送引锭杆。

步骤2中所述设定的拉坯速度为0.1～0.15m/min。

步骤6中锻压压下量为50～150mm/次，锻压压下宽度为200～350mm/次。

所述超特厚铸坯厚度为600～700mm。

本发明的有益效果是：本发明提供的这种超特厚铸坯的生产方法与传统的生产方法相比，金属收得率高，铸坯质量稳定，且易于操作，大大提高了生产率。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1为引锭杆上送示意图及引锭杆由水平位置翻转为垂直位置示意图；

图2为引锭杆插入结晶器示意图；

图3为引锭杆及铸坯在垂直位时铸机立面示意图；

图4为引锭杆及铸坯翻转后在水平位时铸机立面示意图；

图5为脱锭示意图；

图6为拉回引锭杆示意图。

图中：1、钢包；2、中间包；3、结晶器；4、振动装置；5、二冷设备；6、翻转装置；7、卷扬机；8、倾动液压缸；9、推动液压缸；10、引锭杆；11、接坯车；12、翻转装置液压缸；13、脱锭装置；14、液压夹送辊装置；15、输送辊道一；16、锻压机；17、切割机；18、输送辊道二。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供了一种超特厚铸坯的生产方法，包括以下步骤：

步骤1）送引锭杆10：首先由接坯车11在卷扬机7的驱动下以1.5～2 m/min设定速度将与翻转装置6固定钩连接的引锭杆10送入二冷设备5中，然后由二冷设备5的驱动装置夹送引锭杆10继续上移，最终将引锭杆10送入结晶器3内，当引锭杆10头部位置距离结晶器3下口300mm时，由二冷设备5的驱动装置夹持引锭杆10保持不动，进行封引锭头操作；

步骤2）浇铸钢水，钢水冷却凝固并下行：钢包1内的钢水经长水口注入中间包2内后再注入结晶器3内，在结晶器3中形成坯壳，结晶器3在振动装置4驱动下做上下往复运动，使坯壳与结晶器3脱模，具有一定厚度坯壳的铸坯在引锭杆10牵引下，在二冷设备5的驱动装置作用下以设定的拉坯速度持续从结晶器3内被拉出，并在二冷设备5内进一步凝固成型直至完全凝固，当引锭杆10尾坯部运行到接坯车11处时，卷扬机7驱动接坯车11，使其与铸坯和引锭杆10以相同速度向下运行，当铸坯到达翻转装置6固定钩位后，铸坯和引锭杆10停止运行，此时接坯车11继续向下运行直至与引锭杆10尾部脱开，接坯车11到达设定位置后停止；

步骤3）铸坯由垂直位翻转到水平位：接坯车11与引锭杆10尾部脱开后，翻转装置6在翻转装置液压缸12驱动下以30~50 mm/s速度绕轴翻转90°，使铸坯及引锭杆10由垂直位转到水平位；

步骤4）铸坯被推移到设定位置：平移装置上倾动液压缸8驱动推动液压缸9绕轴转动，使推动液压缸9上的推头与引锭杆10尾部连接，推动液压缸9以50~100mm/s速度推动引锭杆10和铸坯沿安装在翻转装置6上的自由辊子运行，直至将铸坯推送到铸坯液压夹送辊装置位置停止；

步骤5）脱锭、引锭杆10拉回：液压夹送辊装置14夹持住铸坯，脱锭装置13将引锭杆10托起800 mm，实现脱锭，待铸坯送出后，脱锭装置13带动引锭杆10落下，平移装置的推动液压缸9将引锭杆10拉回到翻转装置6固定钩处停止，平移装置上倾动液压缸8驱动推动液压缸9绕轴转动，使推动液压缸9上的推头与引锭杆10尾部脱开并使推动液压缸9回位；

步骤6）送坯、锻压和切割：液压夹送辊装置14和输送辊道一15将铸坯以300mm/次逐步送到锻压机16下锻压，经锻压后铸坯由切割机17切割成定尺由输送辊道二18送出；

步骤7）翻转引锭杆10：铸坯离开翻转装置6后，翻转装置6在翻转装置液压缸12驱动下以30~50 mm/s速度绕转轴翻转90°，使引锭杆10由水平位转到垂直位，接坯车11通过卷扬机7向上运行，直到接坯车11与引锭杆10固定接头连接，准备下次送引锭杆10。

如图1所示，本发明是通过以下设备实施：包括垂直方向的装置和水平方向的装置两部分；垂直方向装置包括从上至下依次连接的钢包1、中间包2、结晶器3、二冷设备5，其中钢包1和中间包2通过长水口连接，结晶器3外安装有振动装置4；水平方向装置包括设在地面上的接坯车11、翻转装置6、平移装置、脱锭装置13、液压夹送辊装置14、输送辊道一15、锻压机16、切割机17、输送辊道二18。

其中，接坯车11在二冷设备5的正下方，通过卷扬机7驱动，翻转装置6在接坯车11的右侧，翻转装置6上设有用于连接引锭杆10的固定钩位，平移装置、脱锭装置13、液压夹送辊装置14、输送辊道一15、锻压机16、切割机17、输送辊道二18在一条通过固定钩位的直线上，平移装置在翻转装置6的左侧（相对于翻转装置6位于垂直位来说），脱锭装置13、液压夹送辊装置14、输送辊道一15、锻压机16、切割机17、输送辊道二18在其右侧并按以上顺序从左至右依次设置。

引锭杆10上端有与翻转装置6的固定钩位连接的U型槽，翻转装置6由翻转装置液压缸12驱动，其上有自由辊子；平移装置包括倾动液压缸8和推动液压缸9，推动液压缸9活塞顶端连有推头，倾动液压缸8设在底座上，其活塞顶端通过转动轴、活塞杆与推动液压缸9底部连接，底座上有支撑座，支撑座上端通过转动轴与缸筒连接。

实施例2：

在实施例1的基础上，提供了一种超特厚铸坯的生产方法，包括以下步骤：

步骤一、送引锭杆10。参照图1、2，接坯车11在卷扬机7的驱动下以1.5~2m/min的设定速度将引锭杆10上送，从A位（接坯车11的固定位）上移到B位（接坯车11的上限位），接坯车11到达上限B位后，卷扬机7驱动停止，此时引锭杆10已进入二冷设备5，通过二冷设备5的驱动装置夹紧引锭杆10，并使引锭杆10继续上移，直至引锭杆10头部插入结晶器3内300mm，如图2所示后停止并保持引锭杆10不动，然后进行封引锭头操作，至此送引锭杆10操作完成；

步骤二、浇铸钢水，钢水冷却凝固并下行。参照图3，钢包1内的钢水经长水口注入中间包2，中间包2内钢水通过浸入式水口注入通水冷却结晶器3内，并在结晶器3内形成具有一定厚度和强度的坯壳。结晶器3在振动装置4驱动下做上下往复运动，使具有一定厚度的坯壳与结晶器3脱模，同时启动二冷设备5的驱动装置，使其夹持引锭杆10并使引锭杆10向下运行，使具有一定坯壳厚度的铸坯在引锭杆10牵引下以设定的拉坯速度0.1~0.15 mm/min持续从结晶器3内被拉出，并在二冷设备5内通过冷却水系统持续冷却且进一步凝固成型。当引锭杆10尾坯部运行到接坯车11处B位时，卷扬机7启动，驱动接坯车11与铸坯和引锭杆10以相同速度向下运行。当铸坯与引锭杆10的连接部位到达二冷设备5末500mm处时C位，二冷设备5驱动装置和卷扬车7同时停止运行，保持当前位置不动，同时关闭结晶器振动装置4。冷却水系统继续工作，对铸坯进行持续冷却直至铸坯完全凝固。当铸坯完全凝固后，卷扬机7和二冷设备5的驱动装置同时启动，驱动铸坯和引锭杆10连同接坯车11同时向下运行，当铸坯与引锭杆10连接部位到达翻转装置6固定钩位D位后，铸坯和引锭杆10停止运行，此时接坯车11继续向下运行直至与引锭杆10尾部脱开，接坯车11到达固定位A位下方后停止；

步骤三、铸坯由垂直位翻转到水平位。参照图4，待铸坯及引锭杆10到达翻转装置6并停止后，且接坯车11与引锭杆10脱开，翻转装置6在翻转装置液压缸12的驱动下以30~50mm/s速度绕转点E翻转90°，使铸坯及引锭杆10由垂直位转到水平位；

步骤四、铸坯被推移到设定位置。参照图4，平移装置的倾动液压缸8驱动平移装置的推动液压缸9绕F点转动使推头与引锭杆10尾部连接，平移装置的推动液压缸9以50~100mm/s速度推动引锭杆10和铸坯沿安装在翻转装置6上的自由辊子运行，当铸坯被推动到液压夹送辊装置14位置后约300mm处停止；

步骤五、脱锭、送坯和引锭杆10拉回。参照图5、6，当将引锭杆10和铸坯推到设定位置后，液压夹送辊装置14夹持住铸坯，此时，脱锭装置13将引锭杆10托起800mm，实现脱锭。然后，液压夹送辊装置14和辊道一15同时启动，驱动铸坯向锻压机16方向输送，待铸坯送出设定距离后，脱锭装置13带动引锭杆10落下，平移装置的推动液压缸9将引锭杆10拉回到翻转装置6固定钩处停止。平移装置上的倾动液压缸8驱动推动液压缸9绕F点转动，使推动液压缸9上的推头与引锭杆10尾部脱开并使推动液压缸9回位；

步骤六、送坯、锻压和切割。参照图4、5、6，液压夹送辊装置14和输送辊道一15将铸坯以300mm/次逐步送到锻压机16下锻压，压下量50~150mm/次，压下宽度为200～350 mm/次，经锻压后铸坯由切割机17切割成定尺由辊道二18送出。

步骤七、翻转引锭杆10。参照图1，铸坯离开翻转装置6后，翻转装置6和引锭杆10在翻转装置液压缸12驱动下以30~50mm/s速度绕转点E翻转90°，使引锭杆10由水平位转到垂直位。准备下次送引锭杆10。

采用本发明生产的铸坯厚度为600～700mm，铸坯宽度：800～2500mm，铸坯长度：6000~12000 mm，浇铸钢种：碳结钢、合金结构钢、模具钢等。

本实施例没有详细叙述的部件、装置和设备属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种超特厚铸坯的生产方法，超特厚铸坯厚度为600～700 mm，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）送引锭杆（10）：首先由接坯车（11）在卷扬机（7）的驱动下以1.5～2 m/min设定速度将与翻转装置（6）固定钩连接的引锭杆（10）送入二冷设备（5）中，然后由二冷设备（5）的驱动装置夹送引锭杆（10）继续上移，最终将引锭杆（10）送入结晶器（3）内，当引锭杆（10）头部位置距离结晶器（3）下口300 mm时，由二冷设备（5）的驱动装置夹持引锭杆（10）保持不动，进行封引锭头操作；

步骤2）浇铸钢水，钢水冷却凝固并下行：钢包（1）内的钢水经长水口注入中间包（2）内后再注入结晶器（3）内，在结晶器（3）中形成坯壳，结晶器（3）在振动装置（4）驱动下做上下往复运动，使坯壳与结晶器（3）脱模，具有一定厚度坯壳的铸坯在引锭杆（10）牵引下，在二冷设备（5）的驱动装置作用下以设定的拉坯速度持续从结晶器（3）内被拉出，并在二冷设备（5）内进一步凝固成型直至完全凝固，当引锭杆（10）尾坯部运行到接坯车（11）处时，卷扬机（7）驱动接坯车（11），使其与铸坯和引锭杆（10）以相同速度向下运行，当铸坯到达翻转装置（6）固定钩位后，铸坯和引锭杆（10）停止运行，此时接坯车（11）继续向下运行直至与引锭杆（10）尾部脱开，接坯车（11）到达设定位置后停止；

步骤3）铸坯由垂直位翻转到水平位：接坯车（11）与引锭杆（10）尾部脱开后，翻转装置（6）在翻转装置液压缸（12）驱动下以30~50 mm/s速度绕轴翻转90°，使铸坯及引锭杆（10）由垂直位转到水平位；

步骤4）铸坯被推移到设定位置：平移装置上倾动液压缸（8）驱动推动液压缸（9）绕轴转动，使推动液压缸（9）上的推头与引锭杆（10）尾部连接，推动液压缸（9）以50~100 mm/s速度推动引锭杆（10）和铸坯沿安装在翻转装置（6）上的自由辊子运行，直至将铸坯推送到铸坯液压夹送装置位置停止；

步骤5）脱锭、引锭杆（10）拉回：设于翻转装置（6）上的脱锭装置（13）将引锭杆（10）托起800 mm，待铸坯送出后落下，推动液压缸（9）将引锭杆（10）拉回到翻转装置（6）固定钩处停止，平移装置上倾动液压缸（8）驱动推动液压缸（9）绕轴转动，使推动液压缸（9）上的推头与引锭杆（10）尾部脱开并使推动液压缸（9）回位；

步骤6）送坯、锻压和切割：铸坯液压夹送辊装置（14）和输送辊道一（15）将铸坯以300mm/次逐步送到锻压机（16）下锻压，经锻压后铸坯由切割机（17）切割成定尺由输送辊道二（18）送出；

步骤7）翻转引锭杆（10）：铸坯离开翻转装置（6）后，翻转装置（6）在翻转装置液压缸（12）驱动下以30~50 mm/s速度绕轴翻转90°，使引锭杆（10）由水平位转到垂直位，接坯车（11）通过卷扬机（7）向上运行，直到接坯车（11）与引锭杆（10）固定接头连接，准备下次送引锭杆（10）。

2.根据权利要求1所述的一种超特厚铸坯的生产方法，其特征在于：步骤2）中所述设定的拉坯速度为0.1~0.15 mm/min。

3.根据权利要求1所述的一种超特厚铸坯的生产方法，其特征在于：步骤6）中锻压压下量为50~150mm/次，锻压压下宽度为200～350 mm/次。