CN115041645A - 一种用于连铸坯快速成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连铸坯加工领域，尤其涉及一种用于连铸坯快速成型装置。为了解决结晶器内产生大量的气泡将导致金属液冷却不均，而使用油冷系统的成本比水冷系统高，并且清空设备内部的油比清空水难度大的技术问题。本发明提供了这样一种用于连铸坯快速成型装置，包括有中部扫除单元和下部扫除单元等；中部扫除单元连接下部扫除单元。本发明在中部滑轨将冷却内板表面粘附的气泡扫除，同时多个中部扫除单元帮助中部滑轨快速清理气泡，并通过网状杆结构的导热组件，使结晶器中冷却内板内壁的热量快速传导到冷却水的外围部分，让结晶器不再局限于一个内壁进行冷却，相较于一般的结晶器提高冷却效果，从而提高冷却水整体的使用率。

Description

一种用于连铸坯快速成型装置

技术领域

本发明涉及连铸坯加工领域，尤其涉及一种用于连铸坯快速成型装置。

背景技术

连铸坯是炼钢炉炼成的钢水经过连铸机铸造后得到的产品，是把高温钢水连续不断地在结晶器内，浇铸成具有一定断面形状和一定尺寸规格的铸坯，因此结晶器的冷却均匀性将直接影响连铸坯的产品质量，如结晶器内壁因水升温产生气泡，会导致水与结晶器内壁接触不均，导致金属液冷却不均，从而造成连铸坯易出现大面积表面缺陷或内部缺陷。

针对结晶器内产生大量气泡的问题，专利CN113426969A公布了一种用于连续铸坯的结晶器的油冷方法及油冷设备，该设备将用于连续铸坯的结晶器的水冷系统改为油冷系统，避免了使用冷却水容易产生气泡而影响熔融液冷却成型的均匀性的问题，但由于油冷系统成本比水冷系统高，并且油的粘性比水大，在维护结晶器期间，清空设备内部的油比清空水难度大。

发明内容

为了克服结晶器内产生大量的气泡将导致金属液冷却不均，而使用油冷系统的成本比水冷系统高，并且清空设备内部的油比清空水难度大的缺点，本发明提供一种用于连铸坯快速成型装置。

本发明的技术方案为：一种用于连铸坯快速成型装置，包括有中部扫除单元、下部扫除单元、上部扫除单元、结晶器、旋转组件、下部环形架、中部滑轨、上部环形架、波浪环、主导热杆和导热组件；结晶器的内部固接有冷却内板；结晶器的左侧接通有进液管；结晶器的右侧接通有出液管；冷却内板的下侧连接有旋转组件；旋转组件连接结晶器；旋转组件的上侧连接有若干个固定块；所有固定块的上侧之间固接有下部环形架；下部环形架的上侧固接有若干个中部滑轨；所有中部滑轨的上端之间固接有一个上部环形架；每个中部滑轨的下侧各连接有一个下部扫除单元；每个下部扫除单元均连接下部环形架；每个中部滑轨的上侧各连接有一个上部扫除单元；每个上部扫除单元均连接上部环形架；旋转组件带动下部环形架、中部滑轨和上部环形架同步旋转，让中部滑轨将冷却内板表面粘附的气泡扫除，同时每个中部滑轨上的中部扫除单元，在下部扫除单元和每个上部扫除单元的配合控制下，均沿结晶器内壁的两个波浪环上下往复浮动，帮助中部滑轨快速清理气泡；每个中部扫除单元的上侧和下侧各连接有一个主导热杆；两个上下相邻的主导热杆之间各连接有一个帮助冷却内板向四周扩散热量的导热组件。

更为优选的是，导热组件包括有竖导热杆和横导热杆；两个上下相邻的主导热杆之间固接有若干个竖导热杆；所有竖导热杆之间从上到下固接有若干个横导热杆。

更为优选的是，旋转组件包括有驱动电机、直齿轮、环形滑块和齿盘；结晶器的下侧固接有驱动电机；驱动电机的输出轴固接有直齿轮；冷却内板的下侧滑动连接有环形滑块；环形滑块的上侧固接有齿盘；直齿轮与齿盘相啮合；齿盘通过若干个固定块固接下部环形架。

更为优选的是，中部扫除单元包括有滑行支架、固定杆和压杆；中部滑轨的中部滑动连接有滑行支架；滑行支架的中部固接有两个呈上下方向分布的固定杆；两个固定杆的外端各固接有一个压杆；两个压杆各紧贴一个波浪环；滑行支架的上侧和下侧各固接一个主导热杆；滑行支架连接一个下部扫除单元；滑行支架连接一个上部扫除单元。

更为优选的是，下部扫除单元包括有下部吊耳、下部限位杆、第一滑块、第一拉绳和下部弹性组件；中部滑轨的下侧固接有下部吊耳；下部吊耳与下部环形架之间固接有下部限位杆；中部滑轨的下侧滑动连接有第一滑块；第一滑块滑动连接下部限位杆；第一滑块与滑行支架之间固接有两个第一拉绳；第一滑块与下部环形架之间连接有下部弹性组件。

更为优选的是，下部环形架的外表面通过连接块固接有一圈下部环形杆；每个下部扫除单元的下部弹性组件均连接下部环形杆。

更为优选的是，下部弹性组件包括有第二滑块、第一弹簧件和第二拉绳；下部环形架和下部环形杆之间滑动连接有第二滑块；第二滑块与下部环形架之间固接有第一弹簧件，第一弹簧件套设在下部环形杆的外表面；第二滑块与第一滑块之间固接有第二拉绳。

更为优选的是，上部扫除单元包括有上部吊耳、上部限位杆、第三滑块、第三拉绳和上部弹性组件；中部滑轨的上侧固接有上部吊耳；上部吊耳与上部环形架之间固接有上部限位杆；中部滑轨的上侧滑动连接有第三滑块；第三滑块滑动连接上部限位杆；第三滑块与滑行支架之间固接有两个第三拉绳；第三滑块与上部环形架之间连接有上部弹性组件。

更为优选的是，上部环形架的外表面通过连接块固接有一圈上部环形杆；每个上部扫除单元的上部弹性组件均连接上部环形杆。

更为优选的是，上部弹性组件包括有第四滑块、第二弹簧件和第四拉绳；上部环形架和上部环形杆之间滑动连接有第四滑块；第四滑块与上部环形架之间固接有第二弹簧件，第二弹簧件套设在上部环形杆的外表面；第四滑块与第三滑块之间固接有第四拉绳。

有益效果：本发明内部设置有中部扫除单元、下部扫除单元和上部扫除单元，旋转组件带动下部环形架、中部滑轨和上部环形架同步旋转，让中部滑轨将冷却内板表面粘附的气泡扫除，同时每个中部滑轨上的中部扫除单元，在下部扫除单元和每个上部扫除单元的配合控制下，均沿结晶器内壁的两个波浪环上下往复浮动，帮助中部滑轨快速清理气泡，彼此相互配合工作，让气泡快速与内壁分离，消除气泡的阻碍，减少对金属液冷却不均的现象，并通过网状杆结构的导热组件，使结晶器中冷却内板内壁的热量快速传导到冷却水的外围部分，让结晶器不再局限于一个内壁进行冷却，相较于一般的结晶器提高了冷却的效果，提高冷却水整体的使用率，避免因为热量分布不均而出现大量气泡，进一步减少对金属液冷却不均的现象，无需使用油冷系统也能实现减少气泡的出现，在实现高效的对金属液体进行冷却工作基础上，有利于后期对结晶器的快速维护工作。

附图说明

图1为本申请的立体结构示意图；

图2为本申请的结晶器剖面图；

图3为本申请的旋转组件立体结构示意图；

图4为本申请的中部扫除单元、下部扫除单元和上部扫除单元立体结构示意图；

图5为本申请的下部扫除单元立体结构示意图；

图6为本申请的上部扫除单元立体结构示意图；

图7为本申请的中部扫除单元立体结构示意图；

图8为本申请的导热组件立体结构示意图。

图中标记为：1-结晶器，11-冷却内板，12-进液管，13-出液管，2-驱动电机，21-直齿轮，3-环形滑块，31-齿盘，311-固定块，4-下部环形架，41-下部环形杆，5-中部滑轨，6-上部环形架，61-上部环形杆，7-波浪环，8-主导热杆，81-竖导热杆，82-横导热杆，101-滑行支架，102-固定杆，103-压杆，201-下部吊耳，202-下部限位杆，203-第一滑块，204-第一拉绳，205-第二滑块，206-第一弹簧件，207-第二拉绳，301-上部吊耳，302-上部限位杆，303-第三滑块，304-第三拉绳，305-第四滑块，306-第二弹簧件，307-第四拉绳。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但不限制本发明的保护范围和应用范围。

实施例

一种用于连铸坯快速成型装置，如图1-图8所示，包括有中部扫除单元、下部扫除单元、上部扫除单元、结晶器1、旋转组件、下部环形架4、中部滑轨5、上部环形架6、波浪环7、主导热杆8和导热组件；结晶器1的内部固接有冷却内板11；结晶器1的左侧接通有进液管12；结晶器1的右侧接通有出液管13；冷却内板11的下侧连接有旋转组件；旋转组件连接结晶器1；旋转组件的上侧连接有若干个固定块311；所有固定块311的上侧之间焊接有下部环形架4；下部环形架4的上侧焊接有若干个中部滑轨5；所有中部滑轨5的上端之间焊接有一个上部环形架6；结晶器1的内侧壁螺栓连接有两个波浪环7；每个中部滑轨5的中部各连接有一个中部扫除单元；每个中部滑轨5的下侧各连接有一个下部扫除单元；每个下部扫除单元均连接下部环形架4；下部环形架4的外表面通过连接块固接有一圈下部环形杆41；每个下部扫除单元的下部弹性组件均连接下部环形杆41；每个中部滑轨5的上侧各连接有一个上部扫除单元；每个上部扫除单元均连接上部环形架6；上部环形架6的外表面通过连接块固接有一圈上部环形杆61；每个上部扫除单元的上部弹性组件均连接上部环形杆61；每个下部扫除单元和每个上部扫除单元均连接中部扫除单元；每个中部扫除单元的上侧和下侧各连接有一个主导热杆8；两个上下相邻的主导热杆8之间各连接有一个导热组件。

如图8所示，导热组件包括有竖导热杆81和横导热杆82；两个上下相邻的主导热杆8之间焊接有若干个竖导热杆81；所有竖导热杆81之间从上到下焊接有若干个横导热杆82。

如图2和图3所示，旋转组件包括有驱动电机2、直齿轮21、环形滑块3和齿盘31；结晶器1的下侧螺栓连接有驱动电机2；驱动电机2的输出轴固接有直齿轮21；冷却内板11的下侧滑动连接有环形滑块3；环形滑块3的上侧螺栓连接有齿盘31；直齿轮21与齿盘31相啮合；齿盘31通过若干个固定块311固接下部环形架4。

如图4和图7所示，中部扫除单元包括有滑行支架101、固定杆102和压杆103；中部滑轨5的中部滑动连接有滑行支架101；滑行支架101的中部螺栓连接有两个呈上下方向分布的固定杆102；两个固定杆102的外端各焊接有一个压杆103；两个压杆103各紧贴一个波浪环7；滑行支架101的上侧和下侧各焊接一个主导热杆8；滑行支架101连接一个下部扫除单元；滑行支架101连接一个上部扫除单元。

如图4和图5所示，下部扫除单元包括有下部吊耳201、下部限位杆202、第一滑块203、第一拉绳204和下部弹性组件；中部滑轨5的下侧焊接有下部吊耳201；下部吊耳201与下部环形架4之间固接有下部限位杆202；中部滑轨5的下侧滑动连接有第一滑块203；第一滑块203滑动连接下部限位杆202；第一滑块203与滑行支架101之间固接有两个第一拉绳204；第一滑块203与下部环形架4之间连接有下部弹性组件。

下部弹性组件包括有第二滑块205、第一弹簧件206和第二拉绳207；下部环形架4和下部环形杆41之间滑动连接有第二滑块205；第二滑块205与下部环形架4之间固接有第一弹簧件206，第一弹簧件206套设在下部环形杆41的外表面；第二滑块205与第一滑块203之间固接有第二拉绳207。

如图4和图6所示，上部扫除单元包括有上部吊耳301、上部限位杆302、第三滑块303、第三拉绳304和上部弹性组件；中部滑轨5的上侧焊接有上部吊耳301；上部吊耳301与上部环形架6之间固接有上部限位杆302；中部滑轨5的上侧滑动连接有第三滑块303；第三滑块303滑动连接上部限位杆302；第三滑块303与滑行支架101之间固接有两个第三拉绳304；第三滑块303与上部环形架6之间连接有上部弹性组件。

上部弹性组件包括有第四滑块305、第二弹簧件306和第四拉绳307；上部环形架6和上部环形杆61之间滑动连接有第四滑块305；第四滑块305与上部环形架6之间固接有第二弹簧件306，第二弹簧件306套设在上部环形杆61的外表面；第四滑块305与第三滑块303之间固接有第四拉绳307。

使用外接的冷却水循环设备，通过进液管12向结晶器1内部输送冷却水，冷却水将结晶器1灌满并从出液管13回流到外接的冷却水循环设备中，金属液在向下流经结晶器1的冷却内板11期间，结晶器1内的冷却水通过冷却内板11吸收金属液的热量，并回流到外接的冷却水循环设备中，由冷却水循环设备内设的冷却器降温，再进入结晶器1中，形成循环的冷却水连续的对金属液进行吸热降温处理。

结晶器1在对金属液进行吸热降温处理期间，驱动电机2的输出轴带动直齿轮21转动，直齿轮21啮合齿盘31带动环形滑块3旋转，环形滑块3带动下部环形架4、中部滑轨5和上部环形架6进行旋转工作，中部滑轨5在绕冷却内板11外表面旋转期间，将冷却内板11外表面粘附的气泡扫除，使气泡随流动的冷却水离开结晶器1，实现让气泡快速与冷却内板11外表面分离，消除气泡的阻碍，减少结晶器1对金属液冷却不均的现象。

中部滑轨5在对冷却内板11外表面的气泡扫除期间，由于中部滑轨5靠近冷却内板11，中部滑轨5上也易粘附气泡，旋转的中部滑轨5带动中部扫除单元沿波浪环7移动，当压杆103沿波浪环7向上移动期间，压杆103受波浪环7的阻挡带动固定杆102和滑行支架101沿中部滑轨5向上移动，滑行支架101拉动第一拉绳204带动第一滑块203沿下部限位杆202和中部滑轨5向上升起，第一滑块203拉动第二拉绳207带动第二滑块205沿下部环形架4和下部环形杆41向靠近中部滑轨5方向移动，同时第二滑块205将第一弹簧件206压缩，使第一弹簧件206产生弹性势能，当压杆103沿波浪环7向下移动期间，压杆103失去波浪环7的阻挡，由被压缩的第一弹簧件206带动第二滑块205反向移动，同时第二滑块205拉动第二拉绳207带动第一滑块203沿下部限位杆202和中部滑轨5向下移动，第一滑块203拉动第一拉绳204带动滑行支架101沿中部滑轨5向下移动，并由滑行支架101拉动第三拉绳304带动第三滑块303沿上部限位杆302和中部滑轨5向下移动，第三滑块303拉动第四拉绳307带动第四滑块305沿上部环形架6和上部环形杆61向靠近中部滑轨5方向移动，同时第四滑块305将第二弹簧件306压缩。

在中部滑轨5带动中部扫除单元、下部扫除单元和上部扫除单元绕冷却内板11旋转期间，通过重复上述步骤，实现下部扫除单元与上部扫除单元相互配合，带动中部扫除单元沿波浪环7在中部滑轨5上下往复移动，使滑行支架101、第一滑块203和第三滑块303在沿中部滑轨5上下往复移动过程中，将粘附在中部滑轨5表面的气泡扫除，完成对中部滑轨5上粘附的气泡的清理工作，进一步减少结晶器1内气泡的残留量。

中部滑轨5在绕冷却内板11旋转过程中，中部滑轨5上主导热杆8的将冷却水中靠近冷却内板11区域的热量，快速向结晶器1的外围扩散，同时主导热杆8通过竖导热杆81和横导热杆82组成的网状杆结构，加快热量在结晶器1内的扩散范围，并配合中部滑轨5带动主导热杆8、竖导热杆81和横导热杆82绕冷却内板11旋转的工作，使靠近冷却内板11区域的热量能够快速扩散到整个结晶器1内的冷却水中，让结晶器1不再局限于一个冷却内板11对金属液进行冷却，提高了结晶器1的冷却效果，并提高冷却水整体的使用率，避免因为热量分布不均而出现大量气泡，进一步减少对金属液冷却不均的现象。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (10)

1.一种用于连铸坯快速成型装置，包括有结晶器（1），其特征是，还包括有中部扫除单元、下部扫除单元、上部扫除单元、旋转组件、下部环形架（4）、中部滑轨（5）、上部环形架（6）、波浪环（7）、主导热杆（8）和导热组件；结晶器（1）的内部固接有冷却内板（11）；结晶器（1）的左侧接通有进液管（12）；结晶器（1）的右侧接通有出液管（13）；冷却内板（11）的下侧连接有旋转组件；旋转组件连接结晶器（1）；旋转组件的上侧连接有若干个固定块（311）；所有固定块（311）的上侧之间固接有下部环形架（4）；下部环形架（4）的上侧固接有若干个中部滑轨（5）；所有中部滑轨（5）的上端之间固接有一个上部环形架（6）；每个中部滑轨（5）的下侧各连接有一个下部扫除单元；每个下部扫除单元均连接下部环形架（4）；每个中部滑轨（5）的上侧各连接有一个上部扫除单元；每个上部扫除单元均连接上部环形架（6）；旋转组件带动下部环形架（4）、中部滑轨（5）和上部环形架（6）同步旋转，让中部滑轨（5）将冷却内板（11）表面粘附的气泡扫除，同时每个中部滑轨（5）上的中部扫除单元，在下部扫除单元和每个上部扫除单元的配合控制下，均沿结晶器（1）内壁的两个波浪环（7）上下往复浮动，帮助中部滑轨（5）快速清理气泡；每个中部扫除单元的上侧和下侧各连接有一个主导热杆（8）；两个上下相邻的主导热杆（8）之间各连接有一个帮助冷却内板（11）向四周扩散热量的导热组件。

2.按照权利要求1所述的一种用于连铸坯快速成型装置，其特征是，导热组件包括有竖导热杆（81）和横导热杆（82）；两个上下相邻的主导热杆（8）之间固接有若干个竖导热杆（81）；所有竖导热杆（81）之间从上到下固接有若干个横导热杆（82）。

3.按照权利要求1所述的一种用于连铸坯快速成型装置，其特征是，旋转组件包括有驱动电机（2）、直齿轮（21）、环形滑块（3）和齿盘（31）；结晶器（1）的下侧固接有驱动电机（2）；驱动电机（2）的输出轴固接有直齿轮（21）；冷却内板（11）的下侧滑动连接有环形滑块（3）；环形滑块（3）的上侧固接有齿盘（31）；直齿轮（21）与齿盘（31）相啮合；齿盘（31）通过若干个固定块（311）固接下部环形架（4）。

4.按照权利要求1所述的一种用于连铸坯快速成型装置，其特征是，中部扫除单元包括有滑行支架（101）、固定杆（102）和压杆（103）；中部滑轨（5）的中部滑动连接有滑行支架（101）；滑行支架（101）的中部固接有两个呈上下方向分布的固定杆（102）；两个固定杆（102）的外端各固接有一个压杆（103）；两个压杆（103）各紧贴一个波浪环（7）；滑行支架（101）的上侧和下侧各固接一个主导热杆（8）；滑行支架（101）连接一个下部扫除单元；滑行支架（101）连接一个上部扫除单元。

5.按照权利要求4所述的一种用于连铸坯快速成型装置，其特征是，下部扫除单元包括有下部吊耳（201）、下部限位杆（202）、第一滑块（203）、第一拉绳（204）和下部弹性组件；中部滑轨（5）的下侧固接有下部吊耳（201）；下部吊耳（201）与下部环形架（4）之间固接有下部限位杆（202）；中部滑轨（5）的下侧滑动连接有第一滑块（203）；第一滑块（203）滑动连接下部限位杆（202）；第一滑块（203）与滑行支架（101）之间固接有两个第一拉绳（204）；第一滑块（203）与下部环形架（4）之间连接有下部弹性组件。

6.按照权利要求1所述的一种用于连铸坯快速成型装置，其特征是，下部环形架（4）的外表面通过连接块固接有一圈下部环形杆（41）；每个下部扫除单元的下部弹性组件均连接下部环形杆（41）。

7.按照权利要求6所述的一种用于连铸坯快速成型装置，其特征是，下部弹性组件包括有第二滑块（205）、第一弹簧件（206）和第二拉绳（207）；下部环形架（4）和下部环形杆（41）之间滑动连接有第二滑块（205）；第二滑块（205）与下部环形架（4）之间固接有第一弹簧件（206），第一弹簧件（206）套设在下部环形杆（41）的外表面；第二滑块（205）与第一滑块（203）之间固接有第二拉绳（207）。

8.按照权利要求4所述的一种用于连铸坯快速成型装置，其特征是，上部扫除单元包括有上部吊耳（301）、上部限位杆（302）、第三滑块（303）、第三拉绳（304）和上部弹性组件；中部滑轨（5）的上侧固接有上部吊耳（301）；上部吊耳（301）与上部环形架（6）之间固接有上部限位杆（302）；中部滑轨（5）的上侧滑动连接有第三滑块（303）；第三滑块（303）滑动连接上部限位杆（302）；第三滑块（303）与滑行支架（101）之间固接有两个第三拉绳（304）；第三滑块（303）与上部环形架（6）之间连接有上部弹性组件。

9.按照权利要求1所述的一种用于连铸坯快速成型装置，其特征是，上部环形架（6）的外表面通过连接块固接有一圈上部环形杆（61）；每个上部扫除单元的上部弹性组件均连接上部环形杆（61）。

10.按照权利要求9所述的一种用于连铸坯快速成型装置，其特征是，上部弹性组件包括有第四滑块（305）、第二弹簧件（306）和第四拉绳（307）；上部环形架（6）和上部环形杆（61）之间滑动连接有第四滑块（305）；第四滑块（305）与上部环形架（6）之间固接有第二弹簧件（306），第二弹簧件（306）套设在上部环形杆（61）的外表面；第四滑块（305）与第三滑块（303）之间固接有第四拉绳（307）。

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