CN110385410A - 一种连铸设备及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冶金技术领域，涉及一种连铸设备及其工艺，所述工艺包括生成坯壳及变形导向；通过冷却结晶系统生成圆形或椭圆形坯壳，而后通过铸坯变形导向系统将坯壳压成带有平直面的多面体；所述连铸设备包括冷却结晶器系统及铸坯变形导向系统，所述冷却结晶系统通过圆形或椭圆形的结晶器内腔产生圆形或椭圆形坯壳；所述铸坯变形导向系统通过至少三个压辊对坯壳施加径向力，将坯壳压成带有平直面的多面体。本发明可以在不增加设备复杂程度的前提下，将圆坯或椭圆坯结晶器便于生成均匀坯壳和高质量铸坯的优点与方坯便于运输的优点结合在一起，达到生产高质量且便于运输的铸坯的目的。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，涉及一种连铸设备及其工艺。
背景技术
方坯或矩形坯在连铸过程中，由于形状原因，在铸坯的角部为二维传热，角部传热远远大于其他位置，进而导致坯壳生长不均匀情况时有发生，甚至导致裂纹缺陷或漏钢事故。因此，近些年对于方坯或矩形坯的结晶器研究非常广泛。
现有技术中，通常需要对结晶器做特殊处理，通过对形状的改变或热处理手段的改变增加方坯的均匀度，增加了成本，却也无法达到圆坯结晶器或椭圆坯结晶器对铸坯冷却的均匀性效果。然而，圆坯连铸过程中，由于其形状原因，导致在后续的冷床运输或是加热炉中运输都存在较大不便。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种连铸设备及其工艺，以结合结晶器对铸坯冷却均匀性优点和方坯便于运输优点。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种连铸工艺，提供一冷却结晶器系统、一铸坯变形导向系统；步骤包括：生成坯壳：通过冷却结晶系统生成圆形或椭圆形坯壳；变形导向：通过铸坯变形导向系统将坯壳压成带有平直面的多面体。
可选地，沿浇注方向，铸坯变形导向系统包括至少两个铸坯变形导向设备；所述铸坯变形导向设备用于铸坯导向和/或对铸坯施加压力，相邻的铸坯变形导向设备的布置形式相同或不同，通过铸坯变形导向设备的布置形式确定铸坯内腔形状。
可选地，沿浇注方向，铸坯的内腔形状包括连续变化及阶梯变化。
可选地，在铸坯内腔连续变化的工艺中，每个铸坯变形导向设备的铸坯运行通道内腔入口尺寸和铸坯运行通道内腔出口尺寸均不同。
可选地，在铸坯内腔阶梯变化的工艺中，某些铸坯变形导向设备的铸坯运行通道内腔入口尺寸和铸坯运行通道内腔出口尺寸不同，其余铸坯变形导向设备的铸坯运行通道内腔入口尺寸和铸坯运行通道内腔出口尺寸相同。
一种连铸设备，包括冷却结晶器系统及铸坯变形导向系统，所述冷却结晶系统通过圆形或椭圆形的结晶器内腔产生圆形或椭圆形坯壳；所述铸坯变形导向系统通过至少三个压辊对坯壳施加径向力，将坯壳压成带有平直面的多面体。
可选地，所述铸坯变形导向系统包括至少一个铸坯变形导向设备，所述铸坯变形导向设备用于铸坯导向和/或对铸坯施加压力，相邻的铸坯变形导向设备的布置形式相同或不同，通过铸坯变形导向设备的布置形式确定铸坯内腔形状。
可选地，每个铸坯变形导向设备包含多个辊子，所述滚子与坯壳接触且绕坯壳环形均布，沿浇注方向形成铸坯运行通道。
可选地，所述铸坯变形导向系统加工后的铸坯为方坯或矩形坯。
可选地，该设备应用上述连铸工艺。
可选地，圆形结晶器内腔直径d为50mm～2000mm。
可选地，椭圆形结晶器内腔短轴d1为50mm～1000mm，长轴d2为
50mm～2000mm。
本发明的有益效果在于：
本发明可以在不增加设备复杂程度的前提下，将圆坯或椭圆坯结晶器便于生成均匀坯壳和高质量铸坯的优点与方坯便于运输的优点结合在一起，达到生产高质量且便于运输的铸坯的目的。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为圆坯结晶器示意图；
图2为圆坯结晶器示意图；
图3为铸坯变形导向系统示意图；
图4为铸坯变形导向设备示意图；
图5为矩形坯断面图；
图6为不规则矩形坯断面图；
图7为方坯断面图；
图8为不规则方坯断面图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1-图8，附图中的元件标号分别表示：圆坯1、椭圆坯2、铸坯变形导向设备3、铸坯变形导向系统4、铸坯5、铸坯运行通道内腔入口6、铸坯运行通道7、铸坯运行通道内腔入口8。
本发明适用连铸工艺过程，提供一种连铸设备及其工艺。该连铸设备及工艺将圆坯1或椭圆坯2结晶器便于生成均匀坯壳和高质量铸坯的优点与方坯便于运输的优点结合在一起。达到生成高质量，便于运输的铸坯的目的。
本实施例中的系统包括径向均匀的冷却结晶器系统、铸坯变形导向系统。所述冷却结晶器系统的结晶器内腔为圆形。所述的圆形结晶器内腔直径为180mm。所述铸坯变形导向系统4由2个铸坯变形导向设备3组成，铸坯变形导向设备3沿着浇注方向依次排列形成铸坯运行通道7，每个铸坯变形导向设备3对铸坯5施加压力，对铸坯5起到或变形作用和导向作用。所述铸坯运行通道7的内腔形状沿着浇注方向为连续变化，每个铸坯变形导向设备3的铸坯运行通道内腔入口6尺寸和铸坯运行通道内腔出口8尺寸均不同。
若需要生产阶梯变化的铸坯5，则某些铸坯变形导向设备3的铸坯运行通道内腔入口6尺寸和铸坯运行通道内腔出口8尺寸不同，其余铸坯变形导向设备3的铸坯运行通道内腔入口6尺寸和铸坯运行通道内腔出口8尺寸相同。
本实施例中的所述铸坯变形导向设备3包含多个辊子，辊子在铸坯5的周围排布，并与铸坯5接触，沿着浇注方向形成一个铸坯运行通道7；所述铸坯运行通道7的内腔形状沿着浇注方向连续变化，并生产方坯。
本发明的工作原理：圆形或椭圆形结晶器在径向上均匀传热，可生成均匀坯壳，相较于方坯结晶器或矩形坯结晶器，在生产高质量的铸坯方面具有天然优势。然而圆坯或椭圆坯不便于运输是其主要缺点，为此，在圆坯或椭圆坯结晶器生成相应形状的铸坯后，再通过铸坯变形导向系统将结晶器生成的圆坯或椭圆坯变成矩形坯或方坯。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，如上述结晶器为方坯结晶器，但本专利同样适用于板坯结晶器、圆坯结晶器、异型坯结晶器等，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种连铸工艺，其特征在于，提供一冷却结晶器系统、一铸坯变形导向系统；
步骤包括：生成坯壳：通过冷却结晶系统生成圆形或椭圆形坯壳；变形导向：通过铸坯变形导向系统将坯壳压成带有平直面的多面体。
2.如权利要求1中所述的连铸工艺，其特征在于，沿浇注方向，铸坯变形导向系统包括至少两个铸坯变形导向设备；所述铸坯变形导向设备用于铸坯导向和/或对铸坯施加压力，相邻的铸坯变形导向设备的布置形式相同或不同，通过铸坯变形导向设备的布置形式确定铸坯内腔形状。
3.如权利要求2中所述的连铸工艺，其特征在于，沿浇注方向，铸坯的内腔形状包括连续变化及阶梯变化。
4.如权利要求3中所述的连铸工艺，其特征在于，在铸坯内腔连续变化的工艺中，每个铸坯变形导向设备的铸坯运行通道内腔入口尺寸和铸坯运行通道内腔出口尺寸均不同。
5.如权利要求3中所述的连铸工艺，其特征在于，在铸坯内腔阶梯变化的工艺中，某些铸坯变形导向设备的铸坯运行通道内腔入口尺寸和铸坯运行通道内腔出口尺寸不同，其余铸坯变形导向设备的铸坯运行通道内腔入口尺寸和铸坯运行通道内腔出口尺寸相同。
6.一种连铸设备，其特征在于：包括冷却结晶器系统及铸坯变形导向系统，所述冷却结晶系统通过圆形或椭圆形的结晶器内腔产生圆形或椭圆形坯壳；所述铸坯变形导向系统通过至少三个压辊对坯壳施加径向力，将坯壳压成带有平直面的多面体。
7.如权利要求6中所述的连铸设备，其特征在于：所述铸坯变形导向系统包括至少一个铸坯变形导向设备，所述铸坯变形导向设备用于铸坯导向和/或对铸坯施加压力，相邻的铸坯变形导向设备的布置形式相同或不同，通过铸坯变形导向设备的布置形式确定铸坯内腔形状。
8.如权利要求7中所述的连铸设备，其特征在于：每个铸坯变形导向设备包含多个辊子，所述滚子与坯壳接触且绕坯壳环形均布，沿浇注方向形成铸坯运行通道。
9.如权利要求6中所述的连铸设备，其特征在于：所述铸坯变形导向系统加工后的铸坯为方坯或矩形坯。
10.如权利要求6中所述的连铸设备，其特征在于：应用如权利要求1～5任一项中所述的连铸工艺。
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