CN1736633A - 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中的一种连铸设备。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，结晶器A的下冷却钢带2与结晶器C的右侧冷却钢带2c是共用的，结晶器B的下冷却钢带2b与结晶器C的左侧冷却钢带2d是共用的。铸坯经结晶器C下面的多组软压导辊、多组汽水喷淋装置、牵引轧辊轧锻后，复合板带坯经弯曲导辊、矫直辊矫直成水平状态，送入剪切机剪成定尺长度或送入连轧机进行轧制。优点是提高了连铸机生产效率，还使铸坯两侧冷却速度相同，保证了铸坯和轧材质量，工艺连续，节约能源，降低生产成本，应加快开发和实施的步伐，从而提高经济效益和社会效益。

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的一种连铸设备。本连铸机不仅可以连铸单一金属材料近终型薄板带坯，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。

技术背景

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，有的已被广泛应用于生产实践，但是在生产不锈钢复合板带工艺中，它们还存在以下几方面的缺点和不足。

1、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磨擦阻力，不仅限制了铸坯拉速，还缩短了结晶器使用寿命，而且必须加设振动和引锭装置才能顺利铸坯。

2、轮式连铸机应该说解决了铸坯与结晶器之间的磨擦阻力问题，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、带式连铸机因其冷却钢带与铸坯同步移动，解决了铸坯过程磨擦阻力和提高铸速问题，尤其本人提出申请的实用新型和发明专利“一种同步循环移动式钢带结晶器”，也实现了不同金属材料复合板带坯在一部连铸机上完成浇铸，但其结构上还存在缺点和不足：如结晶器下冷却钢带过长，影响其使用寿命；结晶器入口处无法使用侵入式水口，浇铸钢水时与空气接触容易产生二次氧化。

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组成的呈Y型安装的连铸机，在浇铸复合板带坯时，即无摩擦阻力也不需振动和引锭装置，还可以使用侵入式水口，呈Y型结构设计又使下冷却钢带长度缩短。采用这种连铸机即可以生产单一金属的近终型薄板带坯，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，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、冷却水箱10；左冷却钢带3和右冷却钢带3c分别环绕在各自驱动辊11、从动辊12、外张紧辊13上，其上均设清理器5、涂层器6、干燥器7，在钢带冷却面外侧均安装支撑辊8、冷却水箱(10)；在各冷却钢带冷却面的内侧均设有密布小孔，外侧与高压水管相通。

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，在钢带冷却面外侧安装支撑辊8、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、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)、冷却水箱(10)，在各冷却钢带冷却面的内侧均设有密布小孔，外侧与高压水管相通。

c、结晶器C的左侧冷却钢带2c与结晶器A的下冷却钢带2及其上安装的清理器5、涂层器6、干燥器7是共用的，在钢带冷却面外侧安装支撑辊8、冷却水箱10；右侧冷却钢带2d与结晶器B的下冷却钢带2b及其上安装的清理器5、涂层器6、干燥器7是共用的，在钢带冷却面外侧安装支撑辊8、冷却水箱10；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、外张紧辊13上，其上设有清理器5、涂层器6、干燥器7，在钢带冷却面外侧均安装支撑辊8、冷却水箱10；在各冷却钢带冷却面的内侧均设有密布小孔，外侧与高压水管相通。

d、在结晶器C出口下面，板带坯的两侧，设有多组软压导辊21，软压导辊之间安装多组汽水喷嘴22，在软压导辊出口设置牵引轧辊23，轧锻后复合板带坯24经弯曲导辊25弯曲90°，再由矫直辊26矫直成水平状态送入连轧机进行轧制，或由剪切机27剪成定尺长度运走。

结晶器A、B、C呈Y型位置安装，其中结晶器A、B分别设置在结晶器C的左上方和右上方，结晶器C设置在结晶器A、B下面对称中心位置垂直安装。

上冷却钢带使用两条，即结晶器A的上冷却钢带1，结晶器B的上冷却钢带1b。下冷却钢带2使用两条，即结晶器A的下冷却钢带2与结晶器C的左侧冷却钢带2c共用，结晶器B的下冷却钢带2b与结晶器C的右侧冷却钢带2d共用。

结晶器A、B的左、右两侧各使用两条冷却钢带，即结晶器A的左冷却钢带右冷却钢带3c；结晶器B的左冷却钢带3b、右冷却钢带3d。

结晶器A、B、C呈Y型结构的结晶器C入口处，由结晶器A下冷却钢带2、结晶器B下冷却钢带2b，在内张紧辊14支撑下形成漏斗型入口，上宽下窄，可以将侵入式水口插入钢水液面。

在各结晶器冷却钢带冷却面外侧安装的冷却水箱，内侧均设有密布小孔，外侧与高压水管相通，高压水通过水管注入水箱，又从水箱内侧小孔溢出形成水膜，水膜与移动钢带接触起到冷却、润滑和支撑钢带的作用。

在结晶器C出口下面铸坯的两侧，设有用来轻压带液芯的复合板带坯的多组软压导辊，软压导辊之间安装多组汽水喷淋装置，将颗粒化的水滴喷在运动的铸坯上，使铸坯迅速得到冷却。在软压导辊下面安装了牵引轧辊，它不仅要起到牵引铸坯的作用，还要将冷却成固相状态的铸坯迅速轧锻。牵引轧辊下面设置了多组弯曲导辊，将铸坯从垂直状态弯曲成水平状态，随后由矫直辊矫平再由剪切机剪成定尺长度或送入连轧机进行轧制。

本发明的优点：

1、本发明的三台结晶器A、B、C呈Y型安装，其中结晶器A下冷却钢带2与结晶器C的左侧冷却钢带2c是共用的，结晶器B下冷却钢带(2b)与结晶器C右侧冷却钢带(2d)也是共用的，克服了原有设备的下冷却钢带必须跨越三台结晶器造成的钢带过长的缺点。

2、本发明的结晶器A、B、C中所有的钢带冷却面与铸坯同步移动，克服了固定式结晶器铸坯与冷却面产生磨擦阻力的缺点，因此结晶器设置可以加长，铸速得以提高，并且省去了复杂的振动装置和引绽机构。

3、本发明的结晶器A、B设在C的左上方和右上方，呈对称安装，在生产双面复合板带坯时，结晶器A、B可同时浇铸不锈钢水，不锈钢水随结晶器下移逐渐结晶成薄板带坯并进入结晶器C，这等于予先做好不锈钢坯壳送入结晶器C，然后再将低碳钢水注入坯壳内，这时低碳钢水随不锈钢坯壳和冷却钢带一起下移并结晶成复合板带坯。不仅提高了连铸机生产效率，还使铸坯两侧冷却速度相同，保证了铸坯和轧材质量。

4、本发明的结晶器，是由结晶器A下冷却钢带2和结晶器C下冷却钢带2b，在内张紧辊(14)支撑下形成漏斗形入口，上宽下窄并有足够深度，可以将侵入式水口插入钢水液面，防止了钢水浇铸过程与空气接触产生二次氧化。上宽下窄呈垂直安装的结晶器C入口，有利于钢水中汽泡和微小杂质的上浮，提高了钢水浇铸的纯净度。

5、本发明的结晶器C下面，复合板带坯的两侧设置多组软压导辊和汽水喷淋装置，可以将带液芯的铸坯通过软压导辊轻压，减少芯部树枝状偏析和缩松现象，促使铸坯结晶组织晶粒细化，从而提高铸坯和轧材质量。

6、本发明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，可以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，可以生产单面复合板带坯；当使用单台结晶器C或三台结晶器都浇铸不锈钢水时，可以生产纯不锈钢薄板带坯，使用三台结晶器可以提高工作效率，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结构主视图

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、结晶器A右冷却钢带、3b、结晶器B左冷却钢带3d、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、从动辊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、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、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、冷却水箱10；

3、结晶器C的左冷却钢带2c与结晶器A的下冷却钢带2是共用的；结晶器C的右冷却钢带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和汽水喷淋装置22，、牵引轧辊23，复合板带坯24，弯曲导辊25、矫直辊26、剪切机27。结晶器A左上方设置不锈钢水15的不锈钢中间包16、不锈钢浇铸槽17；结晶器B右上方设置不锈钢水15b的不锈钢中间包16b、不锈钢浇铸槽17b；结晶器C的上方设置低碳钢水20的低碳钢中间包19、低碳钢浇铸槽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、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、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、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分别环绕在驱动辊11、从动辊12、、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、冷却水箱10。

具体实施方案

1、(见图1)生产不锈钢双面复合板带坯时，不锈钢水15通过不锈钢中间包16和不锈钢浇铸槽17注入结晶器A；不锈钢水15b通过不锈钢中间包16b和不锈钢浇铸槽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通过低碳钢中间包19和低碳钢浇铸槽20注入结晶器C两条不锈钢板带坯之间预留空隙中，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。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21轻压和汽水喷淋装置22冷却，再送入牵引轧辊23轧锻，轧锻后板带坯经弯曲导辊25，再由矫直辊26矫直送入由剪切机27剪断，或进入连轧机轧制。

2、(见图1)生产不锈钢单面复合板带坯时，不锈钢水15通过不锈钢中间包16和不锈钢浇铸槽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通过低碳钢中间包19和低碳钢浇铸槽20注入结晶器C中不锈钢带坯与结晶器右冷却钢带之间的空隙中，低碳钢水随不锈钢带坯和结晶器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，将不锈钢水A、B通过不锈钢中间包16和不锈钢浇铸槽17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通过不锈钢中间包16和不锈钢浇铸槽17注入结晶器A；不锈钢水15b通过中间包不锈钢中间包16b和不锈钢浇铸槽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，这时低碳钢中间包19和低碳钢浇铸槽20改浇不锈钢，将相同的不锈钢水注入结晶器C内的两条不锈钢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，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)、冷却水箱(10)；左冷却钢带(3)和右冷却钢带(3c)分别环绕在各自驱动辊(11)、从动辊(12)、外张紧辊(13)上，其上均设清理器(5)、涂层器(6)、干燥器(7)，在钢带冷却面外侧均安装支撑辊(8)、冷却水箱(10)；在各冷却钢带冷却面的内侧均设有密布小孔，外侧与高压水管相通。

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)，在钢带冷却面外侧安装支撑辊(8)、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)、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)、冷却水箱(10)；在钢带冷却面外侧安装支撑辊(8)、冷却水箱(10)，在各冷却钢带冷却面的内侧均设有密布小孔，外侧与高压水管相通。

c、结晶器C的左侧冷却钢带(2c)与结晶器A的下冷却钢带(2)及其上安装的清理器(5)、涂层器(6)、干燥器(7)是共用的，在钢带冷却面外侧安装支撑辊(8)、冷却水箱(10)；右侧冷却钢带(2d)与结晶器B的下冷却钢带(2b)及其上安装的清理器(5)、涂层器(6)、干燥器(7)是共用的，在钢带冷却面外侧安装支撑辊(8)、冷却水箱(10)；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)、外张紧辊(13)上，其上设有清理器(5)、涂层器(6)、干燥器(7)，在钢带冷却面外侧均安装支撑辊(8)、冷却水箱(10)；在各冷却钢带冷却面的内侧均设有密布小孔，外侧与高压水管相通。

d、在结晶器C出口下面，板带坯的两侧，设有多组软压导辊(21)，软压导辊之间安装多组汽水喷嘴(22)，在软压导辊出口设置牵引轧辊(23)，轧锻后复合板带坯(24)经弯曲导辊(25)弯曲90°，再由矫直辊(26)矫直成水平状态送入连轧机进行轧制，或由剪切机(27)剪成定尺长度运走。

2、根据权力要求1所述的一种不锈钢复合板带坯连铸机，其特征在于三台结晶器A、B、C呈Y型位置安装，其中结晶器A、B分别设置在结晶器C的左上方和右上方，结晶器C设置在结晶器A、B下面对称中心位置垂直安装。

3、根据权利要求1所述的一种不锈钢复合板带坯连铸机，其特征是上冷却钢带使用两条，即结晶器A的上冷却钢带(1)，结晶器B的上冷却钢带(1b)。

4、根据权利要求1所述的一种不锈钢复合带坯连铸机，其特征是下冷却钢带(2)使用两条，即结晶器A的下冷却钢带(2)与结晶器C的左侧冷却钢带(2c)共用，结晶器B的下冷却钢带(2b)与结晶器C的右侧冷却钢带(2d)共用。

5、根据权利要求1所述的一种不锈钢复合板带坯连铸机，其特征是结晶器A、B的左、右两侧各使用两条冷却钢带，即结晶器A的左冷却钢带(3)、右冷却钢带(3c)；结晶器B的左冷却钢带(3b)、右冷却钢带(3d)。

6、根据权利要求1所述的一种不锈钢复合板带坯连铸机，其特征是结晶器A、B、C呈Y型结构的结晶器C入口处，由结晶器A下冷却钢带(2)、结晶器B下冷却钢带(2b)，在内张紧辊(14)支撑下形成漏斗型入口，上宽下窄，可以将侵入式水口插入钢水液面。

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