CN1326645C - 一种不锈钢复合板带坯连铸机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种不锈钢复合板带坯连铸机，它属于冶金工业技术领域一种近终形连铸设备。其特征是由呈Y型安装的三台同步循环移动式钢带结晶器A、B、C组成，其中结晶器A和B的下冷却钢带2和2b，分别与结晶器C的右侧冷却钢带2c和左侧冷却钢带2d共用。由结晶器A、B铸出的不锈钢热带随下冷却钢带下移被送入结晶器C，这时将低碳钢水注入结晶器C，低碳钢水随冷却钢带继续下移与不锈钢带凝固在一起铸成复合板带坯，板带坯拉出结晶器C后经软压导辊轻压、喷淋冷却、牵引轧辊轧锻，再由弯曲导辊弯曲、矫直辊矫直后送入连轧机轧制或由剪切机切成定尺。本发明优点在于采用三台同步循环移动式钢带结晶器连续作业，实现了不同金属的双面复合；而且铸坯过程无磨擦阻力、铸速高、工艺连续，这不仅提高生产效率、也节约能源和降低生产成本。

Description

一种不锈钢复合板带坯连铸机

技术领域

本发明涉及一种不锈钢复合板带坯连铸机，它属于冶金工业技术领域中一种近终形连铸设备。本连铸机不仅可以连铸单一金属材料薄板带坯，还可以连铸不同金属材料复合板带坯，尤其适用于不锈钢复合板带坯的连铸。

背景技术

连铸机是现代冶金工业连铸、连轧工艺中的重要设备，其结构特点和工作原理不仅决定了连铸机的工作效率和生产成本，还直接影响其产品质量。原有连铸工艺使用的连铸机，大体分三种类型，即固定式连铸机、轮式连铸机、带式连铸机。这些连铸机虽各具特点，有的已广泛应用于生产实践，但是在生产不锈钢复合板带坯工艺中，它们还存在以下几个方面的缺点和不足。

1、固定式连铸机因其结构特点只能生产单一金属材料铸坯，不可能生产复合材料板带坯，而且铸坯与结晶器之间相对滑动存在摩擦阻力，不仅限制了铸坯拉速，还缩短了结晶器的使用寿命，而且必须加设振动机构和引锭装置才能顺利铸坯。

2、轮式连铸机应该说是解决了铸坯与结晶器之间的摩擦阻力问题，在浇铸薄板带坯时铸速也明显提高，但是这种连铸机只使用一台结晶器工作，是无法生产不同金属复合板带坯的。

3、已经公开的带式连铸机(DE19815010C1)，是一种制造复合板带坯的连铸机，虽说该连铸机可以铸出不同金属的复合板带坯，但是其结构和生产过程还存在以下缺点：

a、由于该连铸机只使用一台带式结晶器作业，也就是复合钢水浇铸和结晶过程没有另外结晶器控其厚度，只能靠钢水浇铸速度和钢带冷却强度决定，因此复合层厚度不均、表面凹凸不平是不可避免的。

b、该连铸机的冷却钢带夹在结晶坯壳和铸轧辊中间不停的移动，由于坯壳与铸轧辊之间存在轧制力，而且这种轧制力随坯壳增厚急剧增加，这必将使冷却钢带在轧制力作用下产生变形和磨损，因此直接影响冷却钢带的使用寿命。

c、由于该连铸机钢水浇铸侧面渗漏使用固定挡板密封，要想封住渗漏钢水，固定挡板必须紧靠在冷却钢带侧面，这样必然造成两者之间的相互摩擦，磨损严重容易发生漏钢事故；另外在浇铸钢水时，固定挡板温度必然低于钢水，这就使钢水不可避免要一层一层结晶“粘结”在固定挡板内侧，长时间作业便会形成很大的结晶“瘤”，严重时直接影响铸坯不能顺利进行。

发明内容

为了克服原有连铸机在结构和工艺方面的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种由三台同步循环移动式钢带结晶器A、B、C组成的呈Y型安装的连铸机，在浇铸复合板带坯时，即无磨擦阻力、也不需振动机构和引锭装置、还可以使用浸入式水口。采用这种连铸机即可以生产单一金属的薄板带坯，又可以生产不锈钢单、双面复合板带坯，从而达到提高生产效率、节约能源、降低生产成本、增加钢材品种的目的。

本发明的目的是通过以下技术措施实现的，一种不锈钢复合板带坯连铸机，其特征是由呈Y型安装的三台同步循环移动式钢带结晶器A、B、C组成，并且每台结晶器都是由四条冷却钢带组成：其中结晶器A是由上冷却钢带1、下冷却钢带2、左冷却钢带3、右冷却钢带3c组成；结晶器B是由上冷却钢带1b、下冷却钢带2b、左冷却钢带3b、右冷却钢带3d组成；结晶器C是由左侧冷却钢带2c、右侧冷却钢带2d、前冷却钢带4、后冷却钢带4b组成。

a、结晶器A的上冷却钢带1环绕在驱动辊11、从动辊12、外张紧辊13上，其上设有清理器5、涂层器6、干燥器7，在钢带冷却面外侧安装了支撑辊8、汽水冷却箱9；下冷却钢带2与结晶器C的左侧冷却钢带2c是共用的，它环绕在驱动辊11、从动辊12、外张紧辊13、内张紧辊14上，其上设有清理器5、涂层器6、干燥器7；在钢带冷却面外侧安装支撑辊8和冷却水箱10；左冷却钢带3和右冷却钢带3c分别环绕在各自的驱动辊11、从动辊12、外张紧辊13上，其上均设有清理器5、涂层器6、干燥器7，在钢带冷却面外侧也安装支撑辊8和冷却水箱10。

b、结晶器B的上冷却钢带1b环绕在驱动辊11、从动辊12、外张紧辊13上，其上设有清理器5、涂层器6、干燥器7，在钢带冷却面外侧设置支撑辊8和汽水冷却箱9；下冷却钢带2b与结晶器C的右侧冷却钢带2d是共用的，它环绕在驱动辊11、从动辊12、外张紧辊13、内张紧辊14上，其上安装清理器5、涂层器6、干燥器7，在钢带冷却面外侧安装支撑辊8和冷却水箱10；左冷却钢带3b和右冷却钢带3d分别环绕在各自的驱动辊11、从动辊12、外张紧辊13上，其上均设有清理器5、涂层器6、干燥器7，在钢带冷却面外侧均安装支撑辊8和冷却水箱10。

c、结晶器C的左侧冷却钢带2c，也就是结晶器A的下冷却钢带2，其上安装的清理器5、涂层器6、干燥器7是两条冷却钢带共用的，在钢带冷却面外侧安装支撑辊8和冷却水箱10；结晶器C的右侧冷却钢带2d，也就是结晶器B的下冷却钢带2b，其上安装的清理器5、涂层器6、干燥器7也是两条冷却钢带共用的，在钢带冷却面外侧安装支撑辊8和冷却水箱10；结晶器C的前冷却钢带4和后冷却钢带4b分别环绕在各自的驱动辊11、从动辊12、外张紧辊13上，其上均设有清理器5、涂层器6、干燥器7，在钢带冷却面外侧安装支撑辊8和冷却水箱10。

各结晶器冷却钢带的冷却面外侧，均安装支撑辊8和冷却水箱10，其中冷却水箱10与冷却钢带接触的侧面钻有密布的排水小孔，外侧与高压水管路相通，高压水进入冷却水箱10又从密布小孔溢出，可以形成连续不断的冷却水膜。在结晶器C的入口处，结晶器A、B的下冷却钢带2和2b，在内张紧辊14的支撑下形成上宽下窄的漏斗型入口，在浇铸低碳钢水时，可以将浸入式水口插入钢水液面以下。

在三台呈Y型安装的结晶器A、B、C中，结晶器A安装在结晶器C的左上方，结晶器B安装在结晶器C的右上方，在结晶器A、B的上侧，分别设置不锈钢水中间包16和不锈钢水浇铸槽17；结晶器C设在中间对称中心位置，其上设有低碳钢水中间包19和低碳钢水浇铸槽20。

在结晶器C出口下面的板带坯两侧，设有多组软压导辊21、软压导辊之间安装多组汽水喷淋装置22；在软压导辊出口处设置牵引轧辊23，这样结构使铸坯与轧辊直接接触。在牵引轧辊23下侧，设置多组弯曲导辊25，其作用是将垂直移动的复合板带坯24弯曲90度，再由矫直辊26矫直成水平状态送入连轧机轧制或由剪切机27剪成定尺。

本发明的优点：

1、由于本发明采用三台同步循环移动式钢带结晶器A、B、C同时作业，实现的不锈钢复合板带坯连续浇铸，其中复合层厚度有结晶器A、B精确控制，克服了已有(DE19815010C1)复合板带坯连铸机铸坯复合层薄厚不均、复合界面凹凸不平的缺点。

2、由于本连铸机各结晶器，是采用同步循环移动冷却钢带方式实现侧封，解决了钢水侧漏问题，因此克服了已有带式结晶器，采用固定式挡板侧封钢水造成冷却钢带侧面磨损和挡板结“瘤”的缺点。

3、由于本连铸机的牵引轧辊23，设在结晶器C冷却钢带以下位置，使得轧辊与铸坯直接接触，避免了(DE19815010C1)复合板带坯连铸机的冷却钢带夹在铸坯与轧辊之间在轧制力作用下产生变形和磨损，从而提高了冷却钢带的使用寿命。

4、由于本连铸机各结晶器都是由四条同步循环移动的冷却钢带组成，也就是铸坯的四面均与冷却钢带无摩擦阻力，因此结晶器可以设计较长，铸坯拉速可以得到提高，并且省去固定式结晶器的引锭机构和振动装置。

5、本连铸机各结晶器的冷却钢带的冷却面外侧均采用高压冷却水箱方式冷却移动钢带，即在冷却水箱与冷却钢带接触的侧面，钻有密布的排水小孔，外侧与高压水管路相通，高压水进入冷却水箱又从密布小孔溢出形成水膜，这种连续不断的水膜，不仅使移动钢带得到充分冷却，还起到润滑和支撑冷却钢带的作用。

6、由于本连铸机的三台同步循环移动式钢带结晶器A、B、C呈Y型安装，其中结晶器A、B的下冷却钢带2和2b，在内张紧辊14的支撑下形成上宽下窄的漏斗型入口，这样可以将浸入式水口插入钢水液面以下，防止了钢水浇铸过程产生的氧化。

7、在本连铸机结晶器C下面复合板带坯的两侧，设置多组软压导辊21和汽水喷淋装置22，在其作用下可将带液芯的板带坯受到软压，因此减少了芯部枝状偏析和缩松现象，并促进铸坯结晶组织晶粒细化，从而提高铸坯和板带材的轧制质量。

8、本连铸机可以生产多种复合材料板带坯：当使用结晶器A、B浇铸不锈钢水，结晶器C浇铸低碳钢水时，可生产双面复合板带坯；使用结晶器A、C浇铸低碳钢水，结晶器B浇铸不锈钢水时，可生产单面复合板带坯；当使用单台结晶器C或三台结晶器同时浇铸不锈钢水时，可生产纯不锈钢薄板带坯；使用三台结晶器同时工作可以提高生产效率、节约能源、降低生产成本。

附图说明

图1：一种不锈钢复合板带坯连铸机主视图

图2：结晶器A结构俯视图

图3：结晶器B结构俯视图

图4：结晶器C结构侧视图

图中：1、上冷却钢带(1b是结晶器B的上冷却钢带)2、下冷却钢带(2b是结晶器B的下冷却钢带、2c是结晶器C的左侧冷却钢带、2d是结晶器C的右侧冷却钢带)3、左冷却钢带(3c是结晶器A右冷却钢带、3b是结晶器B左冷却钢带、3d是结晶器B右冷却钢带)4、前冷却钢带(4b是结晶器C的后冷却钢带)5、清理器6、涂层器7、干燥器8、支撑辊9、汽水冷却箱10、冷却水箱11、驱动辊12、丛动辊13、外张紧辊14、内张紧辊15、不锈钢水(15b是结晶器B不锈钢水)16、不锈钢水中间包(16b是结晶器B不锈钢水中间包)17、不锈钢水浇铸槽(17b是结晶器B不锈钢水浇铸槽)18、低碳钢水19、低碳钢水中间包20、低碳钢水浇铸槽21、软压导辊22、汽水喷淋装置23、牵引轧辊24、复合板带坯25、弯曲导辊26、矫直辊27、剪切机

见附图1

1、结晶器A的上冷却钢带1环绕在驱动辊11、从动辊12、外张紧辊13上，其上设有清理器5、涂层器6、干燥器7，在冷却面外侧安装支撑辊8、汽水冷却箱9；结晶器A的下冷却钢带2，环绕在驱动辊11、从动辊12、外张紧辊13、内张紧辊14上，其上设有清理器5、涂层器6、干燥器7，在上冷却钢带1冷却面外侧安装了支撑辊8和冷却水箱10。

2、结晶器B的上冷却钢带1b环绕在驱动辊11、从动辊12、外张紧辊13上，其上设有清理器5、涂层器6、干燥器7，在冷却钢带外侧安装支撑辊8、汽水冷却箱9；结晶器B的下冷却钢带2b环绕在驱动辊11、从动辊12、外张紧辊13、内张紧辊14上，其上设有清理器5、涂层器6、干燥器7，在上冷却钢带1冷却面外侧安装支撑辊8和冷却水箱10。

3、结晶器C的左侧冷却钢带2c与结晶器A的下冷却钢带2是共用的；结晶器的C的右侧冷却钢带2d与结晶器B的下冷却钢带2b是共用的。结晶器C下面安装软压导辊21、汽水喷淋装置22、牵引轧辊23，复合板带坯24经弯曲导辊25、矫直辊26、剪切机27送入连轧机进行轧制。结晶器A左上方设置不锈钢水15的不锈钢水中间包16和不锈钢水浇铸槽17；结晶器B右上方设置不锈钢水15b的不锈钢水中间包16b和不锈钢水浇铸槽17b；结晶器C的上方设置低碳钢水20的低碳钢水中间包19和低碳钢水浇铸槽18。

见图2

结晶器A的左冷却钢带3和右冷却钢带3c分别环绕在驱动辊11、从动辊12、和外张紧辊13上，其上安装清理器5、涂层器6、干燥器7，在钢带冷却面外侧均安装支撑辊8和冷却水箱10。

见图3

结晶器B的左冷却钢带3b和右冷却钢带3d分别环绕在驱动辊11、从动辊12和外张紧辊13上，其上安装清理器5、涂层器6、干燥器7，在钢带冷却面外侧均安装支撑辊8和冷却水箱10。

见图4

结晶器C前冷却钢带4和后冷却钢带4b分别环绕在各自驱动辊11、从动辊12、和外张紧辊13上，其上安装清理器5、涂层器6、干燥器7，在钢带冷却面外侧均安装支撑辊8和冷却水箱10。

具体实施方式

1、(见图1)生产不锈钢双面复合板带坯时，不锈钢水15通过不锈钢水中间包16和不锈钢水浇铸槽17注入结晶器A；不锈钢水15b通过不锈钢水中间包16b和不锈钢水浇铸槽17b注入结晶器B，随结晶器A、B向下同步移动，并逐渐冷却结晶成不锈钢板带坯，冷却到适当温度时随结晶器A、B的下冷却钢带2和2b一起进入结晶器C，这时低碳钢水18通过低碳钢水中间包19和低碳钢水浇铸槽20注入结晶器C两条不锈钢带坯之间预留的空隙中、低碳钢水随不锈钢板带坯与结晶器C继续向下同步移动，这时不锈钢板带坯内侧升温、低碳钢水降温，最终使两种金属焊合在一起铸成复合板带坯。随结晶器C的下移，低碳钢水向芯部冷却结晶，当芯部呈固融状态时板带坯拉出结晶器C，经软压导辊12轻压和汽水喷淋装置22冷却，再送入牵引轧辊23轧锻。轧锻后复合板带坯经弯曲导辊25，再由矫直辊26矫直后送入连轧机轧制或由剪切机27切成定尺。

2、(见图1)生产不锈钢单面复合板带坯时，不锈钢水15通过不锈钢水中间包16和不锈钢水浇铸槽17注入结晶器A；不锈钢水15随结晶器A向下同步移动并逐渐冷却结晶成板带坯，板带坯冷却到适当温度随结晶器A的下冷却钢带一起进入结晶器C，这时低碳钢水18通过低碳钢水中间包19和低碳钢水浇铸槽20注入结晶器C中间的空隙中，低碳钢水随不锈钢板带坯和结晶器C冷却钢带继续向下同步移动，这时不锈钢板带坯内侧升温，低碳钢水降温，最终使两种金属焊合在一起。以下工序与实施方案1完全相同。

3、(见图1)生产纯不锈钢板带坯，可以使用两种方法：

a、结晶器A、B不工作，只使用结晶器C工作的方法，将低碳钢水18换成不锈钢水15直接注入结晶器C，不锈钢水随结晶器C的冷却钢带向下同步移动，同时逐渐冷却结晶成板带坯。以下工序与实施方案1相同。

b、结晶器A、B、C同时工作的方法，不锈钢水15通过不锈钢水中间包16和不锈钢水浇铸槽17注入结晶器A；不锈钢水15b通过不锈钢水中间包16b和不锈钢水浇铸槽17b注入结晶器B，不锈钢水随结晶器A、B向下同步移动同时逐渐冷却成板带坯，板带坯冷却到适当温度后随结晶器A、B的下冷却钢带一起进入结晶器C，这时低碳钢水中间包19和低碳钢水浇铸槽20改浇不锈钢水15，将相同的不锈钢水注入结晶器C内的两条不锈钢板带坯之间预留的空隙中，不锈钢水随结晶器C继续向下同步移动并将两条不锈钢带坯焊合在一起。以下工序与实施方案1相同。采用三台结晶器同时工作的方法，要比使用一台结晶器工作的方法生产效率至少高出一倍。

Claims (6)

1、一种不锈钢复合板带坯连铸机，其特征在于采用三台同步循环移动式钢带结晶器A、B、C呈Y型安装同时作业实现的不锈钢复合板带坯连铸，并且每台结晶器都是由四条冷却钢带组成；在各冷却钢带的冷却面外侧，均安装了支撑辊(8)和用以形成冷却水膜的冷却水箱(10)；在结晶器C的冷却钢带下侧，设置软压导辊(21)、汽水喷淋装置(22)和牵引轧辊(23)，牵引轧辊(23)下面安装弯曲导辊(25)，在弯曲导辊作用下，垂直移动的复合板带坯(24)被弯曲90度成水平移动状态送上水平辊道，在水平辊道的前端设置了剪切机(27)，用以切断水平移动的复合板带坯(24)。

2、根据权利要求1所述一种不锈钢复合板带坯连铸机，其特征是所述的三台结晶器A、B、C都是由四条同步循环移动的冷却钢带组成，其中结晶器A是由上冷却钢带1、下冷却钢带2、左冷却钢带3、右冷却钢带3c组成；结晶器B是由上冷却钢带1b、下冷却钢带2b、左冷却钢带3b、右冷却钢带3d组成；结晶器C是由左侧冷却钢带2c、右侧冷却钢带2d、前冷却钢带4、后冷却钢带4b组成；

a、结晶器A的上冷却钢带(1)环绕在驱动辊(11)、从动辊(12)、外张紧辊(13)上，其上设有清理器(5)、涂层器(6)、干燥器(7)，在钢带冷却面外侧安装了支撑辊(8)和汽水冷却箱(9)；下冷却钢带(2)与结晶器C的左侧冷却钢带(2c)是共用的，它环绕在驱动辊(11)、从动辊(12)、外张紧辊(13)、内张紧辊(14)上，其上设有清理器(5)、涂层器(6)、干燥器(7)；在钢带冷却面外侧安装支撑辊(8)和冷却水箱(10)；左冷却钢带(3)和右冷却钢带(3c)分别环绕在各自的驱动辊(11)、从动辊(12)、外张紧辊(13)上，其上均设有清理器(5)、涂层器(6)、干燥器(7)，在钢带冷却面外侧也安装支撑辊(8)和冷却水箱(10)；

b、结晶器B的上冷却钢带(1b)环绕在驱动辊(11)、从动辊(12)、外张紧辊(13)上，其上设有清理器(5)、涂层器(6)、干燥器(7)，在钢带冷却面外侧设置支撑辊(8)和汽水冷却箱(9)；下冷却钢带(2b)与结晶器C的右侧冷却钢带(2d)是共用的，它环绕在驱动辊(11)、从动辊(12)、外张紧辊(13)、内张紧辊(14)上，其上安装清理器(5)、涂层器(6)、干燥器(7)，在钢带冷却面外侧安装支撑辊(8)和冷却水箱(10)；左冷却钢带(3b)和右冷却钢带(3d)分别环绕在各自的驱动辊(11)、从动辊(12)、外张紧辊(13)上，其上均设有清理器(5)、涂层器(6)、干燥器(7)，在钢带冷却面外侧均安装支撑辊(8)和冷却水箱(10)；

c、结晶器C的左侧冷却钢带(2c)，也就是结晶器A的下冷却钢带(2)，其上安装的清理器(5)、涂层器(6)、干燥器(7)是两条冷却钢带共用的，在钢带冷却面外侧安装支撑辊(8)和冷却水箱(10)；结晶器C的右侧冷却钢带(2d)，也就是结晶器B的下冷却钢带(2b)，其上安装的清理器(5)、涂层器(6)、干燥器(7)也是两条冷却钢带共用的，在钢带冷却面外侧安装支撑辊(8)和冷却水箱(10)；结晶器C的前冷却钢带(4)和后冷却钢带(4b)分别环绕在各自的驱动辊(11)、从动辊(12)、外张紧辊(13)上，其上均设有清理器(5)、涂层器(6)、干燥器(7)，在钢带冷却面外侧安装支撑辊(8)和冷却水箱(10)。

3、根据权利要求1所述一种不锈钢复合板带坯连铸机，其特征是所述的各冷却钢带的冷却面外侧，均安装支撑辊(8)和用以形成冷却水膜的冷却水箱(10)，其中冷却水箱(10)与冷却钢带接触的侧面，钻有密布的排水小孔，外侧与高压水管路相通。

4、根据权利要求1所述一种不锈钢复合板带坯连铸机，其特征是所述的三台同步循环移动式钢带结晶器A、B、C呈Y型结构安装，其中结晶器A安装在结晶器C的左上方，结晶器B安装在结晶器C的右上方，在其上侧分别设置不锈钢水中间包(16)和不锈钢水浇铸槽(17)；结晶器C设在中间对称中心位置，其上设置低碳钢水中间包(19)和低碳钢水浇铸槽(20)。

5、根据权利要求1所述的一种不锈钢复合板带坯连铸机，其特征是所述的牵引轧辊(23)设置在结晶器C的冷却钢带下侧，软压导辊(21)下面。

6、根据权利要求1所述的一种不锈钢复合板带坯连铸机，其特征是所述的三台同步循环移动式钢带结晶器A、B、C呈Y型结构安装，其中结晶器A、B下冷却钢带(2)和(2b)，在内张紧辊(14)支撑下形成上宽下窄的漏斗型入口。

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