CN1087564A - 连铸机结晶器铜管制、修新技术与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型方坯钢弧形连铸机结晶 器铜管的新的技术和装置，适合于制造和修复弧形的 带锥度内孔的矩形结晶器紫铜管。它用较廉价的圆 紫铜管作为原料，经过软化处理后，利用特殊的外模 和芯模在一般压力机上压制成矩形管坯；又在特制的 轧机上利用直芯模轧成带锥度孔；再利用特制轧机上 的辅助装使管坯弯曲并强行穿入弧形芯模进行轧制， 形成产品形状，经打磨、铣头、镀铬而形成新产品。对 内腔磨损的铜管，经打磨平整后，在轧机上穿入弧形 芯模进行压轧，使内孔得到恢复，清理、铣头、镀铬后 形成再产品。

Description

本发明涉及一种制造、修复小型方坯钢连铸机结晶器铜管的新技术及其装置，适用于：80×80（mm）至160×160（mm）或更大一些的弧型方坯铜连铸机结晶器铜管的制造和修复。

结晶器铜管（下称铜管）是连铸机中的重要零件，呈弧形，断面为矩形，内腔有一微小锥变。其损耗快、用量大。现在的制造方法有拉拔法、爆炸成形法等、所用的装置烦多，技术难度大，共同的一个缺点是不能修复内腔受磨损的铜管，因此不但造价高而且每只铜管使用一回就被报废，其经济效果很差。

本发明的任务就是提供一种比较经济的技术与装置，用来制造和修复铜管，以降低造价和企业成本。

本发明的任务是用以下的方式来完成的：

一、制造：

在一般压力机上把园管坯压制成方管坯。这一过程是在一个内腔为菱矩形的模具内进行的，压制成形前，在铜管内放置一个特制的八面支承芯模支承四边的中部以免失形，然后继续压制成矩形管坯。

第二步是在一架特制的轧机上轧制成产品形状-弧形内有锥度的矩形管。轧机为二辊可逆慢速式，具有精确的孔型调整装置和推压轧件及工具的装置及辅助弯曲铜管的导卫辊;轧辊上部有三个孔型：Ⅰ为垂直边长的矩形，Ⅱ为垂直边短的矩形，Ⅲ为菱矩形。在经软化处理后的方管坯内插入硬钢制的直四棱台芯模，在Ⅲ孔内进行带芯反复轧制，使管壁塑性变形而形成直的四棱台孔。抽出直芯后，再在第Ⅰ孔型内进行弯曲，方式是利用轧制力和推压力推动管坯前进，逐渐向固定在机后的一只硬钢制的弧形四棱台芯模套入，同时机后的导卫辊又和机前导卫辊形成一个使管坯上弯的力矩，在芯模和弯矩的作用下，管坯边前进、边弯曲、边套入芯模，直至规定位置，然后带芯在该孔内反复轧制曲面，在Ⅱ孔内反复轧制侧平面，即成弧形内锥矩形管。经过铣头、人工稍加修整后内腔镀铬形成产品。

二、修理：

首先用人工利用手持工具打磨已用过的铜管内腔，消除磨痕与缺陷;再在压力机上整形，消除其扭曲与侧弯;上轧机的第Ⅰ孔型按上述方法套入弧型芯模并往复轧制2～3次，然后在第三孔型内带芯压轧，使其内腔形状与尺寸得到恢复，最后在第Ⅱ孔型带芯平整，抽出弯芯，人工修磨完铣头镀铬即修复完毕。

以下将结合附图对本发明做进一步的评细阐述：

图（一）为园管坯压制为方管坯时的示意图。

图（二）为结晶器铜管轧机结构示意图。

图（三）为管坯在轧机第Ⅲ孔型内轧制带锥度孔时的工艺简图。

图（四）为管坯在第Ⅰ孔型内轧制成弧形的工艺简图。

参看图（一），是一个将园管坯压制成方管坯的结构示意图。将经软化热处理后的管坯（2）置入由上模（1）和下模（4）组成的铸铁制模具内，在压力机上进行垂直压制，使其逐渐向矩形过渡，每次压下量要适当，每压一次加一次润滑油并将管坯掉头并翻转90度，直至基本成矩形。然后在管内放入低碳钢制的八面体芯模（3）。该芯模为中空的不等分八面体，每4个互为垂直的平面组成一组支承体，共有二组，第一组尺寸大于第二组。首先用第一组支承管坯的45°方向进行压制，等压靠后再用第二组支承，继续压靠，使矩形管坯成形。

参看图（二），为轧制结晶器铜管成为产品形状的特殊轧机。（1）为底座，钢结构件，固定在基础上，用来支承整机;（2）为机架，（3）为机架盖，由（6）（7）（10）（11）螺栓副与底座连为一体;（4）为斜楔式上轧辊调整装制，具有调整精度高、刚性强的特点，该图左上方为其沿轧辊轴线方向剖出的结构图，其中（1/4）为下斜板，固定在轧辊上轴承座上，（2/4）为斜楔，（3/4）为上斜板，固定在机架盖上，（4/4）为调整螺栓副，旋转它可使斜楔沿轴向移动，以达到轧辊在垂直方向调整的目的。（5）为上轧辊平衡装置，图的右上方的为其在垂直轧辊轴线方向的结构，（3/5）为两个托轮，其肖轴固定的（2/5）吊环上，吊环的上部用（3/5）吊耳螺栓吊起，通过一个弹簧挂在机架盖（3）的横筋上。这种结构可使上轧辊轴承的上间隙消除，从而使轧辊孔型的精度得到的提高。（8）（9）为上下轧辊，冷硬铸铁制，辊身上开ⅠⅡⅢ深槽孔型。（12）为推压机构，用来推动铜管坯前进并将园弧形芯模压紧。（13）为机前、后导卫辊，除用来输送管坯外，主要用来弯曲管坯。

参看图（三），为在轧机第Ⅲ孔型上对管坯轧制成带有锥度内孔的工艺简图。事先将压制好的管坯（2）软化处理，插入直棱台芯模（1′），放在机前导卫辊（13）上，芯模之大头端在前，进行带芯反正转轧制，逐道次压下，并掉头翻转管坯直至管坯内腔与芯模吻合为止。

参看图（四），为管坯在轧机的第Ⅰ孔型中轧制弯曲形状时的工艺简图。将带锥度孔的管坯（2′）放在机前导卫辊（13）上，头部咬入轧辊约30mm，在机后把弧形棱台芯模（1″）从小头插入管坯大头，直至插不进去为止，用推压装置（12）的机后推杆压紧（1″）的大端，同时用（13）的机前推杆顶住管坯（2′）的尾部，并在启动轧机的同时旋动（13）的机前推杆，和轧辊的转动速度同步，使管坯（2′）前进，此时轧机要给一定的压下量。管坯前进时其上壁下侧受芯模（1″）的上推力，使它向上弯曲;下壁也受到了高于轧机辊面的导卫辊（13）的机后部分的上推力，这种力和机前导卫辊形对管坯（2′）的弯矩而使其弯曲，两者的曲率半径相同。管坯在轧制力和推力的作用下一边前进一边弯曲，同时弧形芯模也逐渐的插入到管坯中，然后经反复的带芯小压下量轧制定型，再纳入第Ⅱ孔型中对两者平行侧面进行小压下量轧制平整，抽出芯模，弯曲成形。

最后进行人工清理，铣头、内腔镀铬形成产品。

修复铜管时，事先对磨损的内腔进行人工修磨使用工具为砂带，弧形砂胎等，使磨痕和缺陷基本消除。在压力机上对其两个侧面压制整形，矫直其扭曲和侧弯。然后在轧机的第Ⅰ孔型内，利用图（四）所示出的形式和方法把弧形芯模（1″）插入到管坯（2′）中，反复的小压下量轧制数次，再纳入第Ⅲ孔型，用图（三）所示的形式与方法，同时调整上轧辊的轴向游动量达2～3mm，进行逐道轧制，直至内腔与芯模基本贴合;第三步是在第Ⅱ孔型内小压下量带芯轧制，平整两个侧面，最后抽芯，修复成形。人工做清理、镀铬后修复完毕。

Claims (8)

1、一个由园紫铜管为坯料的压制成矩形管坯的工艺技术及其装置。其特征是在成形前的几道压制时，在管坯内腔放入了具有两组尺寸的八面棱柱胎模。

2、一个特殊的轧机。其特征是具有可以精调的，高钢度的斜楔形的上轧辊调整装置。

3、一个特殊的轧机。其特征是具有可以消除上轧辊轴承上间隙的上轧辊平衡装置。

4、一个特殊的轧机。其特征是具有可以推、压轧件的前、后推压装置。

5、一个特殊的轧机。其特征是具有可以使轧件在轧制过程中受弯曲的导辊装置。

6、一个由矩形截面的管坯制成四棱锥内腔的工艺技术及工具。其特征是往其内腔内插入直四棱锥芯模进行带芯轧制而形成四棱锥的内腔。

7、一个由矩形截面的、内腔为四棱锥的管坯制成的弧形的、矩形截面的、内腔为四棱锥的结晶器铜管的工艺技术及工具。其特征是在轧制过程中，将弧形的矩形截面的实芯模逐渐推入管坯的同时，导辊装置使轧件弯曲到规定弧度。

8、一套内腔被磨损的结晶器铜管的修复工艺技术。其特征是经内腔打磨后的铜管，经整形后插入弧形芯模反复的翻转在不同孔型轧制而使结晶器铜管复形。

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