一种数字化连铸系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种数字化连铸系统，属于冶金行业连铸生产技术领域。本实用新型专利技术中，防绞线机构包括防绞线支架、旋转杆和限位柱，防绞线支架设置在放线盘的一侧，放线盘上沿周向均匀开设有纵向贯穿的限位孔；旋转杆的一端铰接于防绞线支架上，旋转杆的另一端上设置有能够插入限位孔内的限位柱；应急放线机构包括应急放线盘、应急放线盘转轴和应急放线盘支架，应急放线盘转轴的一端上设有与十字形凸起相配合的十字形凹槽，放线盘上缠绕的金属丝末端与应急放线盘上缠绕的金属丝首端相连。本实用新型专利技术可生产断面尺寸为不规则的异形坯，且有效避免了金属丝在放线盘上持续释放而出现的绞线现象、确保了生产的连续性。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于冶金行业连铸生产
，主要涉及一种数字化连铸系统。
技术介绍
随着连铸技术的发展，采用方(圆)坯连铸机生产条形产品，采用厚度150～250mm连铸板坯生产板材的技术已逐渐成熟，但存在着从铸坯至最终产品之间加工量大、工序复杂、能耗大、生产周期长、成本较高以及劳动强度大等问题，即采用现有连铸机生产出来的铸坯与实际的成品之间存在较大的结构、尺寸差异。针对上述问题，现有技术中已提出近终形连铸技术，近终形连铸技术的一系列优点正好弥补了上述不足，是当今国际冶金界的一个热点。接近最终产品形状、尺寸的连铸技术称为近终形连铸技术，主要包括：薄板坯连铸技术、薄带连铸技术、异形坯连铸技术等，它是对传统连铸工艺的一次重大革新。近终形连铸技术能将连铸、轧制，甚至热处理融为一体，设备投资减少、生产工序简化、生产周期缩、产品成本显著降低，且产品质量不亚于传统工艺。虽然现有近终形连铸技术的出现是一个重大的技术革新，但其仍需要结晶器来使得钢液形成初生坯壳，同时生产不同断面尺寸的铸坯需要使用不同类型的结晶器，为了保证生产的连续性、稳定性，生产车间常常需要准备多个不同断面的结晶器备件。而且，能够生产的铸坯断面尺寸极为有限，主要为厚度较薄的板坯(极致是生产薄带)、管坯等，另外文献资料中所述的异形坯也是特指H型铸坯，目前尚未有文献报道针对生产其他不规则断面(如凹形)铸坯的近终形连铸技术，即现有近终形连铸技术生产的铸坯，其断面形状仍旧受到各种限制。当前，能够直接获得不规则零件的技术主要是铸造技术和快速成型技术。铸造技术发展已久，钢液可直接成型，但生产效率太低，适合复杂零件的制造。快速成型技术是二十世纪八十年代后期出现的一项新型加工技术，它集成了现代数控技术、CAD/CAM技术及材料科学等领域的最新成果，可将设计构思自动、快速地转化为具有一定结构和功能的零件原型或直接制造出零件。快速成型技术与传统加工方法相比，可缩短生产周期，实现智能化生产。但在钢材的快速成型方面，由于钢的凝固特点，技术难度很大，成本昂贵，生产效率过低，目前只在航空、军工方面部分应用。现有技术中关于连铸工艺的改进已有大量技术方案公开，如专利公开号：CN105033217A，公开日：2015年11月11日，专利技术创造名称为：一种连铸方法，该申请案公开的连铸方法，利用冷却装置直接对引杆或者金属液凝固形成的连铸坯进行冷却，通过传热作用，使金属液不断地在连铸通孔内连铸坯的凝固前端处凝固，再通过牵引装置不停得拉动连铸坯，使凝固前端始终保持在连铸通孔内，形成稳定的连铸工序。金属液受引杆或者先前凝固的金属的传热作用而在连铸通孔内进行凝固，而不是在结晶器等大型的冷却装置中凝固，因而可降低连铸装置整体占用的空间。但是该申请案的不足之处在于：该申请案中虽然没有安装结晶器，但是其中的连铸通孔实际上是作为结晶器使用的，因此，生产的铸坯断面形状受到连铸通孔断面的限制，而连铸通孔是固定设置在熔池侧壁上的，最终造成该申请案的连铸方法生产的铸坯其断面形状受到限制。
技术实现思路
1.技术要解决的技术问题本技术的目的在于克服现有连铸技术中难以生产断面不规则铸坯的不足，提供了一种数字化连铸系统，生产的铸坯断面尺寸不受结晶器的限制，可生产断面尺寸为不规则的异形坯，既发挥传统工艺的批量化低成本的工业大生产优势，又具有新时代的数字化和智能化新技术特点，是一种近终形连铸技术；且有效避免了金属丝在放线盘上持续释放而出现的绞线现象、确保了生产的连续性。2.技术方案为达到上述目的，本技术提供的技术方案为：本技术的数字化连铸系统，包括中间包、浸入式水口和引锭杆，还包括与计算机连接的坯壳生成机构，该坯壳生成机构用于在浸入式水口出口处周围堆焊出坯壳；所述坯壳生成机构包括机械臂、焊头、金属丝、放线盘和防绞线机构，焊头位于机械臂的自由端，机械臂围绕浸入式水口的出口处设置，金属丝缠绕设置在可转动的放线盘上，金属丝的伸出端与焊头连接；所述防绞线机构包括防绞线支架、旋转杆和限位柱，所述防绞线支架设置在放线盘的一侧，所述放线盘上沿周向均匀开设有纵向贯穿的限位孔；所述旋转杆的一端铰接于防绞线支架上，旋转杆的另一端上设置有能够插入所述限位孔内的限位柱；所述放线盘安装于放线盘转轴上，该放线盘转轴的一端与减速电机相连，放线盘转轴的另一端上设有十字形凸起，放线盘转轴安装于放线盘支架顶部的轴承上；所述应急放线机构包括应急放线盘、应急放线盘转轴和应急放线盘支架，所述应急放线盘支架的底部设有滑轮，所述应急放线盘转轴安装于放线盘支架顶部的轴承上，所述应急放线盘安装于应急放线盘转轴上，应急放线盘转轴的一端上设有与所述十字形凸起相配合的十字形凹槽，所述应急放线盘上同样缠绕设置有金属丝，且放线盘上缠绕的金属丝末端与应急放线盘上缠绕的金属丝首端相连。作为本技术更进一步的改进，所述浸入式水口的下方依次设有支撑辊和拉坯辊，冷却水喷嘴设置于相邻支撑辊之间；所述引锭杆竖直方向设置，引锭杆的顶部固连有引锭板，该引锭板包括上下两层，上层为由型砂压制而成的平板，下层为不锈钢板。作为本技术更进一步的改进，所述拉坯辊的下方设置有伸缩杆，伸缩杆安装于一油缸的输出端，该伸缩杆用于推动引锭杆。作为本技术更进一步的改进，所述拉坯辊的下方还设置有感应装置，该感应装置用于感应引锭杆是否到达拉坯辊下方指定位置；所述感应装置与所述油缸电连接。作为本技术更进一步的改进，所述浸入式水口的周围以及浸入式水口的出口处环绕设置有控温线圈，该控温线圈为电磁线圈。作为本技术更进一步的改进，还包括红外测温仪，该红外测温仪用于对坯壳生成机构堆焊出的坯壳进行测温。作为本技术更进一步的改进，所述中间包的侧壁上均匀分布4～8个超声波发生器。3.有益效果采用本技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：(1)本技术中，防绞线机构包括防绞线支架、旋转杆和限位柱，防绞线支架设置在放线盘的一侧，放线盘上沿周向均匀开设有纵向贯穿的限位孔；旋转杆的一端铰接于防绞线支架上，旋转杆的另一端上设置有能够插入限位孔内的限位柱，当放线盘转动速度过快时或停止堆焊后放线盘因惯性继续转动时，可以转动旋转杆，使得限位柱插入放线盘上某个限位孔内，通过限位柱对放线盘进行定位，从而使得转动状态的放线盘急停，有效避免了金属丝在放线盘上持续释放而出现的绞线现象。(2)本技术中设计了应急放线机构，当放线盘上缠绕的金属丝将要用尽时，推动放线盘支架移向放线盘支架，临时放慢放线盘转轴的转动速度，继续推动放线盘支架，使得应急放线盘转轴端部的十字形凹槽与放线盘转轴端部的十字形凸起相配合，此时应急放线盘转轴被带动与放线盘转轴同步转动，由于放线盘上缠绕的金属丝末端与应急放线盘上缠绕的金属丝首端相连，当放线盘上缠绕的金属丝用尽时，则自动继续由应急放线盘提供金属丝，以确保生产的连续性。(3)本技术中引锭杆的顶部固连有引锭板，该引锭板包括上下两层，上层为由型砂压制而成的平板，下层为不锈钢板，在连铸坯向下形成到一定程度时，推动引锭杆，由于与连铸坯直接接触的部分为引锭板上由型砂压制而成的上层平板，从而使得连铸坯与引锭板之间容易分离，一方面方便了引锭杆与连铸坯之间的分离且引锭杆、引锭板不易损坏，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字化连铸系统，包括中间包(1)、浸入式水口(2)和引锭杆(14)，其特征在于：还包括与计算机(11)连接的坯壳生成机构，该坯壳生成机构用于在浸入式水口(2)出口处周围堆焊出坯壳；所述坯壳生成机构包括机械臂(6)、焊头(3)、金属丝(4)、放线盘(5)、防绞线机构和应急放线机构，焊头(3)位于机械臂(6)的自由端，机械臂(6)围绕浸入式水口(2)的出口处设置，金属丝(4)缠绕设置在可转动的放线盘(5)上，金属丝(4)的伸出端与焊头(3)连接；所述防绞线机构包括防绞线支架(19)、旋转杆(20)和限位柱(21)，所述防绞线支架(19)设置在放线盘(5)的一侧，所述放线盘(5)上沿周向均匀开设有纵向贯穿的限位孔；所述旋转杆(20)的一端铰接于防绞线支架(19)上，旋转杆(20)的另一端上设置有能够插入所述限位孔内的限位柱(21)；所述放线盘(5)安装于放线盘转轴(24)上，该放线盘转轴(24)的一端与减速电机(23)相连，放线盘转轴(24)的另一端上设有十字形凸起，放线盘转轴(24)安装于放线盘支架(22)顶部的轴承上；所述应急放线机构包括应急放线盘(25)、应急放线盘转轴(26)和应急放线盘支架(27)，所述应急放线盘支架(27)的底部设有滑轮，所述应急放线盘转轴(26)安装于放线盘支架(27)顶部的轴承上，所述应急放线盘(25)安装于应急放线盘转轴(26)上，应急放线盘转轴(26)的一端上设有与所述十字形凸起相配合的十字形凹槽，所述应急放线盘(25)上同样缠绕设置有金属丝(4)，且放线盘(5)上缠绕的金属丝(4)末端与应急放线盘(25)上缠绕的金属丝(4)首端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种数字化连铸系统，包括中间包(1)、浸入式水口(2)和引锭杆(14)，其特征在于：还包括与计算机(11)连接的坯壳生成机构，该坯壳生成机构用于在浸入式水口(2)出口处周围堆焊出坯壳；所述坯壳生成机构包括机械臂(6)、焊头(3)、金属丝(4)、放线盘(5)、防绞线机构和应急放线机构，焊头(3)位于机械臂(6)的自由端，机械臂(6)围绕浸入式水口(2)的出口处设置，金属丝(4)缠绕设置在可转动的放线盘(5)上，金属丝(4)的伸出端与焊头(3)连接；所述防绞线机构包括防绞线支架(19)、旋转杆(20)和限位柱(21)，所述防绞线支架(19)设置在放线盘(5)的一侧，所述放线盘(5)上沿周向均匀开设有纵向贯穿的限位孔；所述旋转杆(20)的一端铰接于防绞线支架(19)上，旋转杆(20)的另一端上设置有能够插入所述限位孔内的限位柱(21)；所述放线盘(5)安装于放线盘转轴(24)上，该放线盘转轴(24)的一端与减速电机(23)相连，放线盘转轴(24)的另一端上设有十字形凸起，放线盘转轴(24)安装于放线盘支架(22)顶部的轴承上；所述应急放线机构包括应急放线盘(25)、应急放线盘转轴(26)和应急放线盘支架(27)，所述应急放线盘支架(27)的底部设有滑轮，所述应急放线盘转轴(26)安装于放线盘支架(27)顶部的轴承上，所述应急放线盘(25)安装于应急放线盘转轴(26)上，应急放线盘转轴(26)的一端上设有与所述十字形凸起相配合的十字形凹槽，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱正海，
申请(专利权)人：马鞍山尚元冶金科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34