CN107252885B - 一种铝铁球连铸机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝铁球连铸机，属于冶金连铸领域。本发明包括机架，机架两端设有主动链轮和被动链轮，主动链轮和被动链轮通过传动链连接传动，传动链上沿长度方向铺设有多个成型模具，机架的一端设有布液漏斗，布液漏斗位于成型模具上方并向成型模具的成型腔内填充浇铸液，布液漏斗的一侧设有压辊，该压辊紧贴在成型腔顶部，且压辊为空心辊，压辊两端分别与冷却水管相连通。本发明克服现有技术中连铸机铸件容易加工质量差、生产合格率低的不足，可以有效改善铸件粘连及结晶质量不佳的问题，既便于铸件脱模，又改善铸件整体加工质量，有助于提高生产合格率。

Description

一种铝铁球连铸机

技术领域

本发明涉及冶金连铸技术领域，更具体地说，涉及一种铝铁球连铸机。

背景技术

在钢铁冶炼领域，连铸机用于将钢水铸造成固定形状；有色金属的连铸连轧技术在我国已经有三十多年的历史，发展很快，尤以铝铁球的浇铸为例，通常采用链板式连铸机进行浇铸，主动轮和从动轮之间通过两侧的链板连接传动，两侧链板之间设有铸造模具，通过浇铸钢水进入模具型腔并在传输过程中经冷却成型，最终脱模制造出铸件成品，但目前国内的连铸机受其结构形式、浇铸方式、冷却方式等因素影响，容易出现铸件粘连、结晶质量不好等现象，脱模时也容易出现难以脱模、铸件断裂等问题，导致铸件加工质量不高，生产合格率偏低，影响企业生产效益。如何有效改善铸件浇铸质量，提高生产合格率成为行业内始终追求的目标。

经检索，关于连铸机的结构改进已有大量专利公开，如中国专利申请号：201010578251X，申请日：2010年12月8日，发明创造名称为：一种连铸机及小方坯轻压下装置，该申请案公开了一种小方坯连铸机，包括结晶器、铸流支撑辊道、轻压下装置和拉矫机，轻压下装置设置在铸坯凝固末端区域；轻压下装置包括至少一组压下单元，每组压下单元由两对上压辊和下压辊组成的压下系统，上压辊和下压辊之间形成的辊缝大小与小方坯规格相对应，轻压下装置的可压下区间大小与小方坯凝固末端区域长度相适应。该申请案可提高小方坯内部的致密度，使小方坯的中心疏松和中心偏析得到有效控制。又如中国专利授权公告号：CN2478714Y，申请日：2001年5月7日，发明创造名称为：链板式连铸机结晶器，该申请案公开了链板式连铸机结晶器，特征是连铸结晶器为凹槽板形，凹槽板的面上纵向设有若干梯形连铸线材沟槽或梯形连铸带钢槽形板，连铸结晶器的上方设有水冷辊，连铸出多根线材坯。该申请案一次可以连铸若干根线材坯，增加产量若干倍，连铸速度快，不断流，不断条。但是上述申请案均是在结晶器上进行相关改进，应用于杆状件的凝固铸造，无法适用于其他种类的产品加工，更无法解决多个产品并排加工时因浇铸充足钢水出现的严重粘连、无法脱模的问题。

再如中国专利申请号：2015101705593，申请日：2015年4月7日，发明创造名称为：链板式铁合金连续浇铸机，该申请案公开了一种链板式铁合金连续浇铸机，主要有机架、从动链轮、溶液斗、模具、链板、主动链轮、循环水箱、主动链轮轴，其目的是实现铁合金出炉后，冷却凝同前，实现产品成形浇铸，该申请案无需人工反复破碎，消除由于反复破碎造成的物质损耗，该申请案虽然也是应用于链板式连铸结构，但同样难以解决铸件粘连、结晶质量不佳的问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中连铸机铸件容易加工质量差、生产合格率低的不足，提供了一种铝铁球连铸机，可以有效改善铝铁铸件粘连及结晶质量不佳的问题，既便于铝铁铸件脱模，又改善铝铁铸件整体加工质量，有助于提高生产合格率，增强企业生产效益。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种铝铁球连铸机，包括机架，机架两端设有主动链轮和被动链轮，主动链轮和被动链轮通过传动链连接传动，传动链上沿长度方向铺设有多个成型模具，机架的一端设有布液漏斗，布液漏斗位于成型模具上方并向成型模具的成型腔内填充浇铸液，沿填充有浇铸液的成型模具的传输方向，布液漏斗的一侧设有压辊，该压辊紧贴在成型腔顶部，且压辊为空心辊，压辊两端分别与冷却水管相连通。

更进一步地，成型模具包括中心部和两端的固定部，中心部上均匀间隔开设有多排成型腔，两端的固定部分别用于与传动链相连，固定部的顶面高出中心部的顶面1～5mm。

更进一步地，压辊包括压辊轴和环绕设于压辊轴外部的压辊中心段，压辊中心段的两端分别设有压辊配合段，压辊配合段的外径小于压辊中心段的外径，压辊中心段的长度与成型模具的中心部长度相配合，且压辊中心段紧贴在成型腔顶部。

更进一步地，机架包括纵向设置的门架和横向设置的支撑托梁，支撑托梁上沿长度方向设有轨道；传动链包括与轨道相配合的链轮，链轮的两侧通过链销轴固定有链板，链轮的内侧还固连有安装板，成型模具的固定部与安装板固连。

更进一步地，压辊的两端固定于压辊座上，压辊座包括设于支撑托梁上的固定架，固定架内设有支承座，压辊的压辊轴配合安装于该支承座内，固定架顶部设有顶盖，紧固件穿过该顶盖并顶在支承座上方。

更进一步地，紧固件和支承座顶部之间设有弹性件。

更进一步地，被动链轮的中心轴两端配合设于固定座内，固定座的一端设有调节丝杆，该调节丝杆穿过门架并被紧固。

更进一步地，冷却水管通过旋转接头与压辊的压辊轴相连，且压辊轴两端的旋转接头旋向相反。

更进一步地，沿填充有浇铸液的成型模具的传输方向，布液漏斗的一侧平行设有两个压辊，两个压辊的两端均与冷却水管连通，且两个压辊一端对应的两条冷却水管的进水端相连，两个压辊另一端对应的两条冷却水管的出水端相连。

更进一步地，门架和支撑托梁之间设有加强架，加强架、门架和支撑托梁之间围成三角结构。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种铝铁球连铸机，通过在布液漏斗一侧设置空心冷却压辊，并对应设置与该空心冷却压辊相适配的成型模具，能在填充浇铸液时进行有效碾压滤除多余浇铸液并同步进行冷却，能有效避免铝铁铸件粘连，不仅便于脱模，更有助于改善铝铁铸件结晶质量，提高铝铁铸件加工合格率，有效增强了企业生产效益。

(2)本发明的一种铝铁球连铸机，冷却水管通过旋转接头与压辊的压辊轴相连，且压辊轴两端的旋转接头旋向相反，避免压辊轴在长期滚动使用中与冷却水管之间产生松动，保障压辊的长期稳定使用。

(3)本发明的一种铝铁球连铸机，压辊的两端固定于压辊座上，压辊座包括固定架，固定架内设有支承座，压辊的压辊轴配合安装于该支承座内，固定架顶部设有顶盖，紧固件穿过该顶盖并顶在支承座上方，且紧固件和支承座顶部之间设有弹性件，弹性件的设置使得压辊的高度可根据生产需求进行灵活调节，从而调整压辊中心段与成型腔顶部之间的间隙，更能广泛适用于生产实践。

(4)本发明的一种铝铁球连铸机，被动链轮的中心轴两端分别配合设于固定座内，固定座的一端则设有调节丝杆，该调节丝杆的一端穿过门架并被紧固，通过调节该调节丝杆可以控制被动链轮与主动链轮之间的距离，从而保障传动链的张紧度，保障传动链和成型模具的正常传输状态。

(5)本发明的一种铝铁球连铸机，布液漏斗的一侧平行设有两个压辊，两个压辊的两端均与冷却水管连通，两个压辊平行设置，可以与成型模具的中心段进行双重碾压滤除和冷却，对铝铁铸件质量有更进一步的保障。

附图说明

图1为本发明的一种铝铁球连铸机的结构示意图；

图2为本发明中传动链的结构示意图；

图3为本发明的一种铝铁球连铸机的俯视结构示意图；

图4为本发明中成型模具的结构示意图；

图5为本发明中成型模具的左视结构示意图；

图6为本发明中成型模具的固定结构示意图；

图7为图1中C处的局部放大示意图；

图8为图7中D处的局部放大示意图；

图9为图7中A-A结构示意图；

图10为图7中B-B结构示意图。

示意图中的标号说明：1、门架；101、加强架；2、支撑托梁；201、轨道；3、主动链轮；4、被动链轮；401、固定座；402、调节丝杆；5、布液漏斗；6、冷却水管；601、旋转接头；7、压辊座；704、固定架；705、支承座；706、弹性件；707、顶盖；708、紧固件；8、成型模具；801、成型腔；802、固定部；9、传动链；901、链轮；902、链板；903、链销轴；904、安装板；1001、压辊中心段；1002、压辊轴；1003、压辊配合段。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

如图1～图10所示，本实施例的一种铝铁球连铸机，包括机架，机架两端设有主动链轮3(可由电机驱动)和被动链轮4，主动链轮3和被动链轮4通过传动链9连接传动，传动链9上沿长度方向依次铺设有多个紧密相连的成型模具8，机架的一端设有布液漏斗5，布液漏斗5位于成型模具8上方并向成型模具8的成型腔801内填充浇铸液，沿填充有浇铸液的成型模具8的传输方向，布液漏斗5的一侧设有压辊，该压辊紧贴在成型腔801顶部，且该压辊为空心冷却辊，压辊两端分别与冷却水管6相连通。

如图1所示，机架包括纵向设置的门架1和横向设置的支撑托梁2，门架1和支撑托梁2之间设有加强架101，加强架101、门架1和支撑托梁2之间围成三角结构；传动链9在主动链轮3和被动链轮4环绕循环传动，支撑托梁2对应设置为上下层结构，与传动链9的上下环绕排布相配合，更具体地，支撑托梁2上沿长度方向设有轨道201，如图6所示，传动链9则包括与轨道201相配合的链轮901，链轮901的两侧通过链销轴903固定有链板902，链轮901的内侧还固连有安装板904，本实施例采用倒L形安装板904，安装板904的竖直段与链销轴903固连，安装板904的水平段则与成型模具8固连，如图3、图4、图5和图6所示，本实施例中的成型模具8包括中心部和两端的固定部802，中心部上均匀间隔开设有多排成型腔801，可以同时成型多个铸件，能有效提高生产效率，两端的固定部802分别用于与传动链9相连，即与安装板904的水平段相连。如图2所示，多组链板902前后依次相连构成链条，多个链轮901则对应配合沿轨道201滚动，传动链9的传送则带动了多个成型模具8的传送，位于被动链轮4一侧的布液漏斗5将浇铸液填充到成型腔801内，成型模具8沿机架长度方向逐渐传输，并逐渐冷却结晶成型(机架上还设有多组冷却喷头，用于对成型模具8进行喷淋冷却)，铸件结晶成型后经主动链轮3下方的振动脱模机构进行脱模(此处的喷淋冷却和脱模机构为现有技术，在此不再详述)，然后成型模具8继续传输直至再次被填充浇铸液进行结晶成型。

需要说明的是，采用链轮式连续浇铸在实践中多有涉及，为保证铸件的冷却结晶质量，提高浇铸合格率，行业内也一直致力于加强连铸机的冷却效果，但始终未取得显著的效果，尤其是布液漏斗5在填充浇铸液时，为保证将成型腔801充满，浇铸液一般会漫出成型腔801之外，一方面铸件冷却效果欠佳，结晶成型质量不好，另一方面铸件冷却后容易表面相互粘连，出现较厚的粘接层，后期铸件难以脱模，甚至在脱模时出现铸件裂损问题，导致铸件残次率居高不下，生产合格率较低，如何有效提高铸件加工良率则成为了生产难题。

本实施例则巧妙解决了以上难题，具体地，本实施例的成型模具8采用中心部和固定部802相配合的结构，且固定部802的顶面高出中心部的顶面1～5mm，多个成型模具8依次紧密排布时，如图3所示，多个成型模具8的中心部依次相靠处于同一平面上，且该平面两侧均被微微高出的固定部802所阻挡。布液漏斗5的一侧则设有空心的压辊，如图9和图10所示，该压辊包括压辊轴1002和环绕设于压辊轴1002外部的压辊中心段1001，压辊中心段1001的两端分别设有压辊配合段1003，压辊配合段1003的外径小于压辊中心段1001的外径，压辊中心段1001的长度与成型模具8的中心部长度相配合，且压辊中心段1001紧贴在成型腔801顶部，压辊轴1002的两端安装在压辊座7上，压辊座7设于支撑托梁2上。生产加工时，成型模具8的成型腔801内充满浇铸液并向前行进，固定部802防止浇铸液从两侧漫出，压辊中心段1001嵌入固定部802之间对多余的浇铸液进行滚压，将多余的浇铸液碾压至该成型模具8后方的下一成型模具8内，不仅避免了多余浇铸液的浪费，更重要的是，通过压辊中心段1001的碾压使得成型腔801顶部多余浇铸液明显减少，相邻成型腔801表面之间的粘连情况明显改善，不会产生较厚的粘连层，不仅便于脱模，更避免了因强制脱模导致的铸件意外裂损等问题，有效提高了铸件加工合格率；其次，本实施例中的压辊为空心辊，内部与冷却水管6相通，压辊在对浇铸液进行碾压的同时，更能对成型腔801的浇铸液进行加强冷却，与机架上设置的多组冷却喷头相配合，增强铸件的冷却结晶效果，保障其浇铸结晶质量；再次，冷却水管6除对铸件进行冷却外，还同时对压辊进行高效冷却，减少其在碾压高温浇铸液时产生损害，有助于保障压辊的长期使用效果，可谓一举多得。如图10所示，本实施例中冷却水管6通过旋转接头601与压辊的压辊轴1002相连，且压辊轴1002两端的旋转接头601旋向相反，避免压辊轴1002在长期滚动使用中与冷却水管6之间产生松动，保障压辊的长期稳定使用。

本实施例通过在布液漏斗5一侧设置空心冷却压辊，并对应设置与该空心冷却压辊相适配的成型模具8，能在填充浇铸液时进行有效碾压滤除多余浇铸液并同步进行冷却，能有效避免铸件粘连，不仅便于脱模，更有助于改善铸件结晶质量，提高铸件加工合格率，有效增强了企业生产效益。

实施例2

本实施例的一种铝铁球连铸机，基本结构同实施例1，进一步，本实施例中压辊的两端固定于压辊座7上，压辊座7包括设于支撑托梁2上的固定架704，如图8所示，固定架704内设有支承座705，压辊的压辊轴1002配合安装于该支承座705内，固定架704顶部设有顶盖707，紧固件708穿过该顶盖707并顶在支承座705上方，且紧固件708和支承座705顶部之间设有弹性件706，具体地，紧固件708可采用紧固螺栓，弹性件706可采用压紧弹簧，弹性件706的设置使得压辊的高度可根据生产需求进行灵活调节，从而调整压辊中心段1001与成型腔801顶部之间的间隙，更能广泛适用于生产实践。

实施例3

本实施例的一种铝铁球连铸机，基本结构同实施例2，进一步，本实施例中被动链轮4的中心轴两端分别配合设于固定座401内，固定座401设置于机架上，固定座401的一端则设有调节丝杆402，该调节丝杆402的一端穿过门架1并被紧固，具体如图7所示，通过调节该调节丝杆402可以控制被动链轮4与主动链轮3之间的距离，从而保障传动链9的张紧度，保障传动链9和成型模具8的正常传输状态。

实施例4

本实施例的一种铝铁球连铸机，基本结构同实施例3，进一步，如图10所示，本实施例中沿填充有浇铸液的成型模具8的传输方向，布液漏斗5的一侧平行设有两个压辊，两个压辊的两端均与冷却水管6连通，且两个压辊一端对应的两条冷却水管6的进水端(图10中左侧箭头所示)相连，两个压辊另一端对应的两条冷却水管6的出水端(图10中右侧箭头所示)相连。两个压辊平行设置，可以与成型模具8的中心段进行双重碾压滤除和冷却，对铸件质量有更进一步的保障。而两条冷却水管6的出水端和进水端分别串联，则有助于保障两条冷却水管6的冷却均匀性。根据生产需求，压辊的设置数量可以灵活调整。

实施例5

本实施例的一种铝铁球连铸机，基本结构同实施例4，进一步，如图5和图6所示，本实施例中成型模具8的底面设计为与成型腔801形状相配合的连续向下凸起的波浪状拱形设计，此种结构设计能进一步改善铝铁球铸件的成型质量。

需要说明的是，传统的成型模具8底部通常采用平面结构设计，但由于成型腔801在工况下存在很大温差，往往在常温下瞬间达到1000℃以上，而成型腔801到成型模具8底部的厚度变化不均，产生不均匀温差，对铝铁球铸件造成温差不均导致的内应力；其次，传统的平面式成型模具8，对内应力产生的应变拘束度很大，造成成型腔801应力超出材料强度极限，容易造成成型模具8的龟裂，而成型模具8的龟裂又容易导致铸件难以脱模，影响铝铁球的成型质量。

本实施例通过将成型模具8的底面设计为与成型腔801形状相配合的圆拱形结构，使其到成型腔801内表面厚度尽量趋于一致，避免因厚度不均匀导致的不均匀温差应力，同时圆拱形结构承压能力远大于平面结构，圆拱形结构应力分布均匀，对材料应变拘束度小，通过自由应变释放内应力，从而减少内应力，解决成型腔801内表面龟裂问题，显著提高铝铁球铸件的成型质量；其次，本实施例的拱形设计有助于对成型模具8进行有效减重，从而使连铸机运行载荷明显降低，有助于保障连铸机的稳定运行。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种铝铁球连铸机，包括机架，机架两端设有主动链轮（3）和被动链轮（4），主动链轮（3）和被动链轮（4）通过传动链（9）连接传动，其特征在于：传动链（9）上沿长度方向铺设有多个成型模具（8），机架的一端设有布液漏斗（5），布液漏斗（5）位于成型模具（8）上方并向成型模具（8）的成型腔（801）内填充浇铸液，沿填充有浇铸液的成型模具（8）的传输方向，布液漏斗（5）的一侧设有压辊，该压辊紧贴在成型腔（801）顶部，且压辊为空心辊，压辊两端分别与冷却水管（6）相连通；

成型模具（8）包括中心部和两端的固定部（802），中心部上均匀间隔开设有多排成型腔（801），两端的固定部（802）分别用于与传动链（9）相连，固定部（802）的顶面高出中心部的顶面1~5mm；成型模具（8）的底面设计为与成型腔（801）形状相配合的连续向下凸起的波浪状拱形设计；

压辊包括压辊轴（1002）和环绕设于压辊轴（1002）外部的压辊中心段（1001），压辊中心段（1001）的两端分别设有压辊配合段（1003），压辊配合段（1003）的外径小于压辊中心段（1001）的外径，压辊中心段（1001）的长度与成型模具（8）的中心部长度相配合，且压辊中心段（1001）紧贴在成型腔（801）顶部。

2.根据权利要求1所述的一种铝铁球连铸机，其特征在于：机架包括纵向设置的门架（1）和横向设置的支撑托梁（2），支撑托梁（2）上沿长度方向设有轨道（201）；传动链（9）包括与轨道（201）相配合的链轮（901），链轮（901）的两侧通过链销轴（903）固定有链板（902），链轮（901）的内侧还固连有安装板（904），成型模具（8）的固定部（802）与安装板（904）固连。

3.根据权利要求1所述的一种铝铁球连铸机，其特征在于：压辊的两端固定于压辊座（7）上，压辊座（7）包括设于支撑托梁（2）上的固定架（704），固定架（704）内设有支承座（705），压辊的压辊轴（1002）配合安装于该支承座（705）内，固定架（704）顶部设有顶盖（707），紧固件（708）穿过该顶盖（707）并顶在支承座（705）上方。

4.根据权利要求3所述的一种铝铁球连铸机，其特征在于：紧固件（708）和支承座（705）顶部之间设有弹性件（706）。

5.根据权利要求1所述的一种铝铁球连铸机，其特征在于：被动链轮（4）的中心轴两端配合设于固定座（401）内，固定座（401）的一端设有调节丝杆（402），该调节丝杆（402）穿过门架（1）并被紧固。

6.根据权利要求1所述的一种铝铁球连铸机，其特征在于：冷却水管（6）通过旋转接头（601）与压辊的压辊轴（1002）相连，且压辊轴（1002）两端的旋转接头（601）旋向相反。

7.根据权利要求6所述的一种铝铁球连铸机，其特征在于：沿填充有浇铸液的成型模具（8）的传输方向，布液漏斗（5）的一侧平行设有两个压辊，两个压辊的两端均与冷却水管（6）连通，且两个压辊一端对应的两条冷却水管（6）的进水端相连，两个压辊另一端对应的两条冷却水管（6）的出水端相连。

8.根据权利要求1~6任一项所述的一种铝铁球连铸机，其特征在于：门架（1）和支撑托梁（2）之间设有加强架（101），加强架（101）、门架（1）和支撑托梁（2）之间围成三角结构。