CN1063689C - 链弧式连铸机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金行业钢水浇注作业所用的链弧式连铸机。解决了拉坯速度慢、铸坯有振痕、拉裂(拉漏)、鼓肚和氧化的现象。其特征在于结晶器是由闭合的具有水冷的内外环链(9，13)在内外环链导轨(10，15)上作弧线运行，而内外环链(9，13)是由若干个结晶器瓣(42)组成；给排水机构(16，17)、主动链轮(18，21)传动机构及从动链轮(7，12)传动机构与内外环链(9，13)作同步运行的。具有拉坯速度较快、铸坯没有振痕、拉裂(拉漏)、鼓肚和氧化的现象，很适合冶金行业推广使用。

Description

链弧式连铸机

本发明涉及冶金行业钢水浇注作业所用的设备，属于链弧式连铸机。

钢的生产过程主要分为炼钢和浇注两大环节。浇注作业就是将成分合格的钢水铸成适合于轧钢和锻压加工所需的一定形状的固体。而把钢水凝固铸成固体有两种工艺方法：一是钢锭模浇注法；二是连续铸钢法。由于钢锭模浇注法是将高温钢水浇注到一个个的钢锭模内，存在工艺简陋、性能落后等诸多的缺陷，目前冶金行业很少使用，大多数使用连续铸钢法，此法可以将钢炉炼好的钢水直接浇注成板坯、扁坯、方坯或圆坯等钢坯，再将钢坯供给各种轧钢机，生产各种规格的钢材。浇注作业是衔接炼钢和轧钢之间的一项特殊作业，表现为把钢水转变成固体的凝固过程。当钢水一旦凝固成固体后，在以后的轧钢过程中就不能对质量有本质上的改进。因此，对浇注作业所使用的设备……连铸机的性能要求就越来越高，否则对产品质量和成本将有重大影响。连铸机就是使高温钢水由液态连续不断地变成合乎要求的固体所需的铸坯。目前连铸机的种类大体有：立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机、椭圆形连铸机、水平连铸机、离心旋转连铸机、轮带式连铸机、薄板坯连铸机等等。但是这些连铸机都不同程度存在一些缺点，如(1)立式连铸机存在基建费用昂贵，设备的维修和铸坯的运送都比较困难，而且只能低速浇注，生产效率低，铸坯易鼓肚；(2)立弯式连铸机存在基建费用较高，铸坯内部易出现裂纹，而且浇注面仅适用小于100×100mm的铸坯；(3)弧形连铸机存在维修困难，铸坯易出现裂纹，铸坯内夹杂物分布不均匀，而内弧侧的夹杂物集聚，并且容易造成铸坯中心偏析；(4)椭圆形连铸机存在夹杂物不易上浮，铸坯有鼓肚现象；(5)水平连铸机存在当结晶器内坯壳断裂时，如果处理不及时易出现拉漏现象；(6)离心旋转连铸机存在只能浇注圆坯，灵活性小，况且设备结构复杂，维修费用大；(8)轮带式连铸机存在只能浇注有色金属，适用范围小；(8)薄板式连铸机存在只能铸出厚度为20～50mm、宽为900～1600mm的铸坯，适用范围小。总之，上述几种连铸机都不同程度存在一些不足，而且具有如下缺陷：(1)拉坯速度较慢，大型连铸机只有2m/min，小型连铸机只有3～4m/min，这样一来，很难实现连铸连扎；(2)由于结晶器的振动装置的振动易使铸坯有振痕；(3)从结晶器中出来的铸坯易被牵引拉裂或拉漏；(4)结晶器冷却和二冷区冷却不均易造成铸坯脱方；(5)从结晶器出来的铸坯表面容易氧化；(6)连铸坯处于动态拉坯状态下成坯，对钢坯心部固溶状态下的晶粒结构产生不良影响，直接影响钢坯的内在质量。

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，而提供一种出坯速度较快、铸坯没有振痕、拉裂(拉漏)、鼓肚和氧化现象的链弧式连铸机。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：该链弧式连铸机由钢水包、回转台、中间包、结晶器、矫直机及机体框架组成，机体框架为方框形，内有交叉的支架或连接板：结晶器是由闭合的具有水冷的内外环链相对形成一个正方形型腔，内外环链靠内外环主动链轮、内外环从动链轮在内外环链导轨上作弧线运行，内外环链是由若干个具有水隙的结晶器瓣组成，机体框架的两侧分别通过螺钉、胶垫固定在内外环导轨上；内外环给排水机构是通过链条与分别从内外环导轨间穿过固定在机体框架支架上的轴承、轴承座上的具有内外环进水管的套管随内外环传动链轮、内外环链同步旋转，其中套管一端固定的进水分配器、回水集流器上开有若干个进排水孔用于连通软管，使软管另一端连通结晶器瓣的进出水孔的水管；固定在机体框架上的内外传动链轮通过内外传动链与套管相连；主动链轮传动机构为固定在机体框架上的联结机的同一轴上固定有给排水机构的传动链轮及与电机相连的主减速机；从动链轮传动机构为固定在机体框架上的轴承座、轴承、旋转轴将内外环从动轮连接在一起。

上述的结晶器瓣中间为空腔水隙、两端分别有进出水孔及二个、一个凸出的耳环，结晶器瓣之间依次通过滚轴穿过耳环而连接，空腔连通的进出水孔与水管、软管相连通；外环导轨通过调节器调节。

本发明与现有技术相比具有如下优点和效果：

1．由于该连铸机生产的铸坯是靠内外环链作弧线运行，结晶器包裹钢液并凝固(属于推矫出坯)，使得铸坯没有运行阻力，故可提高出坯速度，实现连铸连扎；

2．由于该结晶器取消了振动机构及引锭杆装置，铸坯是靠内外环链作弧线运行使铸坯自然脱落，而不是靠牵引设备牵引的，保证了钢坯的内在质量，克服了铸坯的振痕及裂纹的现象，并且铸坯不存在鼓肚、拉裂或拉漏的缺陷；

3．由于结晶器的水冷系与结晶器同步运行，克服了铸坯脱方的现象，并且保证了无漏钢现象的发生；

4．由于该结晶器内的钢水浇注时是由长水口插到型腔液面内并随内外环链作较长的弧线运行而实现凝固的，使得钢水到铸坯与空气隔绝的时间较长而氧化程度较轻；

5．浇注时引流简单，可任意进行单炉浇注或多炉连浇。

图1为本发明的主视图；

图2为图1的A-A俯视图；

图3为图1的D-D剖视图；

图4为内外环链中结晶器瓣的俯视图；

图5为图4的主视图；

图6为图5的C-C剖视图。

下面结合附图将对本发明作进一步的说明：该链弧式连铸机所采用的材料都是全钢结构，由钢水包1、回转台2、中间包4、结晶器、矫直机20及机体框架8组成，其中机体框架8为方框形，内有交叉的支架或连接板用于固定中间包4、内外环导轨(10,15)、主从动链轮传动机构、给排水机构(16,17)；中间包4固定在可以上下垂直运动的机体框架8上，中间包4下装有长水口6对正结晶器的型腔，用于浇注钢水至结晶器的型腔35内。结晶器是由闭合的具有水冷的内外环链(9,13)相对形成一个正方形型腔35，内外环链(9,13)靠内外环主动链轮(18,21)、内外环从动链轮(7,12)在内外环链导轨(10,15)上作弧线运行(由图1示)；内外环链(9,13)是由若干个具有水隙的结晶器瓣42组成，而结晶器瓣42中间为空腔、两端分别有进出水孔(45,46)及二个、一个凸出的耳环44(由图4、图5所示)，结晶器瓣42之间依次通过滚轴43穿过耳环44而连接(由图3所示)，结晶器瓣42中间的空腔连通的进出水孔(45,46)与水管41、软管11相连通。机体框架8的两侧分别通过螺钉38、胶垫40固定内外环导轨(10,15)(由图3示)。给排水机构的套管24是固定在分别从内外环导轨(10,15)间穿过固定在机体框架8支架上的轴承、轴承座36上的具有内外环进水管(25,23)外的，给排水机构(16,17)是通过链条(27,26)与套管24随传动链轮(31,30)、内外环链(9,13)同步旋转，其中套管24一端固定的进水分配器34、回水集流器33上开有若干个进排水孔用于连通软管11，使软管11另一端连通结晶器瓣42的进出水孔(45,46)相通的水管41；固定在机体框架8上的内外传动链轮(31,30)通过内外传动链条(27,26)与套管24连接(由图2所示)。主动链轮(18,21)传动机构为固定在机体框架8上的联结机32的同一轴上固定有给排水机构(16,17)的传动链轮(30,31)及与电机28相连的主减速机29。从动链轮(7,12)传动机构为固定在机体框架8上的轴承座22、轴承、旋转轴将内外环从动链轮(7,12)连接在一起(由图2所示)。外环导轨15通过调节器14调节(由图1所示)。

实际使用时，将钢水注入吊放在回转台2上的钢水包1中，准备好的中间包4安放在中间包架3上，中间包4被液压机构提升后，在中间包4下部安装钢水控流水口5和长水口6，使长水口6对正结晶器型腔35；在结晶器型腔35的指定深度安装好引流木塞，木塞上加一有保护渣的冷铁块，然后调整液压机构使中间包4下降，带动长水口6下端进入结晶器型腔35，通过液面监控系统控制钢水包1和中间包4的控流水口5的大小来实现达到液面高度的。当钢水注入到结晶器型腔35内，钢水与有保护渣的铁块接触时被截住，开始形成坯壳，同时保护渣上浮，形成保护渣层。此时，启动电动机28，带动主减速机29、内外环传动链轮(31,30)同步运行，带动内外环主动轮(18,21)及通过链条(27,26)带动给排水机构(16,17)也同步转动，从而使内外环链(9,13)按照以O为圆心咬合内外环从动链轮(7,12)作圆弧同步运动，这样连续注入结晶器型腔35中的钢水不断在给排水机构(16,17)的水冷下凝固成坯壳。此坯壳被运转中的内外环链(9,13)裹包着运行，并不断增加坯壳厚度。当坯壳到内外环主动链轮(18,21)处，即完成坯壳凝固而出坯成铸坯19，这时铸坯19顶部的引流木塞和铁块自然脱落，铸坯19即可直接进入矫直机20进行矫直。后面可直接进入轧机或者切断成短钢坯。

由于该连铸机出坯速度快，从中间包控流浇注、结晶器内液面监控、内外环链运转速度到连轧机等全部流程可用微机来实现在线控制，能达到很高的自动化水平，适合于冶金行业推广使用。

Claims (3)

1、一种涉及钢水浇注作业所用的链弧式连铸机，由钢水包(1)、回转台(2)、中间包(4)、结晶器、矫直机(20)及机体框架(8)组成，其中机体框架(8)为方框形，内有交叉的支架或连接板，其特征在于：

a．结晶器是由闭合的具有水冷的内外环链(9,13)相对形成一个正方形型腔(35)，内外环链(9,13)靠内外环主动链轮(18,21)、内外环从动链轮(7,12)在内外环链导轨(10,15)上作弧线运行，内外环链(9,13)是由若干个具有水隙的结晶器瓣(42)组成，机体框架(8)的两侧分别通过螺钉(38)、胶垫(40)固定在内外环导轨(10,15)上；

b．内外环给排水机构(16,17)是通过链条(27,26)与分别从内外环导轨(10,15)间穿过固定在机体框架(8)支架上的轴承、轴承座(36)上的具有内外环进水管(25,23)的套管(24)随内外环传动链轮(31,30)、内外环链(9,13)同步旋转，其中套管(24)一端固定的进水分配器(34)、回水集流器(33)上开有若干个进排水孔用于连通软管(11)，使软管(11)另一端连通结晶器瓣(42)的进出水孔(45,46)相通的水管(41)；固定在机体框架(8)上的内外传动链轮(31,30)通过内外传动链条(27,26)与套管(24)相连；

c．主动链轮(18,21)传动机构为固定在机体框架(8)上的联结机(32)的同一轴上固定有给排水机构的传动链轮(30,31)及与电机(28)相连的主减速机(29)；

d．从动链轮(7,12)传动机构为固定在机体框架(8)上的轴承座(22)、轴承、旋转轴将内外环从动链轮(7,12)连接在一起。

2、根据权利要求1所述的链弧式连铸机，其特征在于：结晶器瓣(42)中间为空腔水隙、两端分别有进出水孔(45,46)及二个、一个凸出的耳环(44)，结晶器瓣(42)之间依次通过滚轴(43)穿过耳环(44)而连接，空腔相通的进出水孔(45，46)与水管(41)、软管(11)相连通。

3、根据权利要求1所述的链弧式连铸机，其特征在于：外环导轨(15)通过调节器(14)调节的。

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