一种浇铸超大断面钢坯的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及钢铁冶金行业，特别是一种浇铸超大断面钢坯的方法及装置，其方法包括六个步骤完成对板坯或圆坯顶端进行封顶，并加入起吊环，板坯或圆坯与牵引机构脱离，由移动车将完全凝固的板坯或圆坯整体移至吊出位；其装置包括钢水包、中间罐、结晶器，其特征是：钢水包的下端固定有钢包注流保护套管，钢包注流保护套管的出口端置有中间罐，中间罐的下部固定有结晶器浸入式水口，结晶器浸入式水口的输出水口延伸至结晶器内，结晶器的下端置有铸坯诱导装置，铸坯牵引装置置于铸坯诱导装置内部，结晶器上方还置有母材送进导向系统。它提供了一种形状公差及尺寸精度可达到连铸板坯、圆坯同样技术指标的浇铸超大断面钢坯的方法及装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢铁冶金行业，特别是一种浇铸超大断面钢坯的方法及装置。
技术介绍
随着机械制造业、船舶制造业、石油钻井平台、电站锅炉、特种交通车辆、模具制造 等行业对钢材品质及规格要求的提升，特厚钢板，厚度> 200mm的需求不断增加，传统生产 工艺采用模铸钢锭经自由锻造，可得到厚度要求的钢板，但由于锻造压机能力、锻造工艺参 数所限，钢板的尺寸规格受到限制，钢板的表面尺寸精度、粗糙度等级低。而现有技术中采用模铸钢锭通过开坯轧制特厚钢板，要求轧机具有较大开坯能 力，由于钢锭形状及去除端部所致成材率不高；采用连铸板坯轧制生产钢板的厚度，由于压 缩比所限，钢板厚度受连铸板坯厚度制约，目前成熟的板坯连铸生产技术可提供厚度400mm 的厚板坯，可以用于厚度150mm以下厚钢板的轧制；与之类似，大断面管材、轴类等对大断 面连铸圆坯也有需求，而现有的圆坯连铸生产技术仅能够提供直径600mm的圆坯。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种生产厚度可达到IOOOmm的钢板坯或直径可达1200mm的 圆坯，并且第一、铸坯的断面尺寸特别是厚度或直径可达到大型模铸钢锭同样大小，第二、 铸坯的内部质量及表面质量，形状公差及尺寸精度可达到连铸板坯、圆坯同样技术指标的 浇铸超大断面钢坯的方法及装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种浇铸超大断面钢坯的方法，其 方法特征是包括下列步骤1)打开钢水包下端的钢包注流保护套管，钢水流入中间罐；2)中间罐内的钢水至正常浇注液位时，结晶器外层的一次冷却系统冷却水开通，铸坯 牵引装置在液压油缸的作用下上升至结晶器下方，通过引锭机构封堵结晶器下口，打开结 晶器浸入式水口将钢水按铸速导入结晶器内，钢水在与结晶器的铜板接触时，在一次冷却 系统的作用下发生过冷凝固结成坯壳；3)结晶器浸入式水口将钢水按铸速导入结晶器的同时，母材送进导向系统按铸速同步 向结晶器内送进母材，并使母材处于结晶器内确定的位置；4)铸坯牵引装置以一定的工艺速度向下移动，向下移动的同时结晶器振动装置按设定 参数运动，实现振动脱模，铸坯牵引装置上的铸坯离开结晶器出口沿着铸坯诱导装置向下 移动，结晶器浸入式水口继续向结晶器内导入钢水，铸坯达到工艺要求长度时，结晶器浸入 式水口关闭，母材送进导向系统停止向结晶器内送进母材，铸坯最上端完全脱离结晶器下 口时铸坯牵引装置停止向下运动，完成铸坯浇注；5)铸坯出结晶器后进入二次冷却系统，铸坯表面按温度控制模型得到喷水的二次冷 却，坯壳继续增厚直至完全凝固，形成板坯或圆坯，浇注结束；6)浇注结束后，对板坯或圆坯顶端进行封顶，并加入起吊环，板坯或圆坯与牵引机构脱4离，由移动车11将完全凝固的板坯或圆坯整体移至吊出位，由车间行车吊出。根据方法设计的一种浇铸超大断面钢坯的装置，它至少包括钢水包、中间罐、结晶 器，其特征是钢水包的下端固定有钢包注流保护套管，钢包注流保护套管的出口端置有中 间罐，中间罐的下部固定有结晶器浸入式水口，结晶器浸入式水口的输出水口延伸至结晶 器内，结晶器的下端置有铸坯诱导装置，铸坯牵引装置置于铸坯诱导装置内部，结晶器上方 还置有母材送进导向系统。所述的母才送进导向系统包括送进机构与导向机构两部分，送进机构由电动卷扬 装置构成；导向机构由水平两个方向的导向滚轮构成。所述的铸坯牵引装置的顶端连接有引锭机构，引锭机构对应结晶器下端开口的位 置设置有引锭头，引锭机构在下端铸坯牵引装置的液压油缸作用下上升到最高点时，引锭 机构的弓I锭头将结晶器下端开口完全封堵。所述的中间罐的下部固定有2-4支结晶器浸入式水口，2-4支结晶器浸入式水口 的输出水口均延伸至结晶器内。所述的结晶器的形状是矩形或圆柱形，结晶器的侧壁是铜板，铜板外固定有一次 冷却系统，一次冷却系统是一套水循环冷却机构。所述的铸坯诱导装置的外侧上部固定有结晶器振动装置，铸坯诱导装置的外侧其 它部位固定有铸坯二次冷却系统，铸坯诱导装置与铸坯二次冷却系统相互交错排列。所述的铸坯二次冷却系统包括供水单元及喷射冷却单元，供水单元提供铸坯二次 冷却水源并调节控制水量，喷射单元向铸坯的内外表面喷射雾化的冷却水。所述的铸坯二次冷却系统正下方置有移动车，铸坯浇注完成后将成品的铸坯置于 移动车内，最终由移动车将完全凝固的铸坯移至吊出位。所述的母材是冷态钢坯，成份与所浇注钢水成份相同。本专利技术的优点是增加了母材送进导向系统，采用了母材与钢水同时浇注，钢水在 母材表面与结晶器铜板表面内外同时凝固，缩短了铸坯断面的凝固进程，减少了整个断面 的凝固时间，解决了中间部分凝固传热时间过长的难题，而钢水与母材之间的凝固过程称 作反向凝固，利用反向凝固原理是解决超厚板坯或超大直径圆坯铸造成型的可行方法。附图说明下面结合实施例附图对本专利技术作进一步说明 图1是本专利技术实施例所用装置的结构示意图。图中1、钢水包；2、钢包注流保护套管；3、中间罐；4、结晶器浸入式水口 ；5、结晶 器；6、结晶器振动装置；7、引锭机构；8、铸坯诱导装置；9、铸坯二次冷却系统；10、铸坯牵引 装置；11、移动车；12、铸坯；13、母材送进导向系统；14、引锭头。具体实施例方式实施例1如图1本实施例所用装置的结构示意图所示，本装置主要由钢水包1、钢包注流保护套 管2、中间罐3、结晶器浸入式水口 4、结晶器5、结晶器振动装置6、引锭机构7、铸坯牵引装 置10、母材送进导向系统13构成；钢水包1、中间罐3、结晶器5由上至下依次布置，形成立5式结构。钢水包1的下端固定有钢包注流保护套管2，钢包注流保护套管2的出口端置有中 间罐3，中间罐3的下部固定有结晶器浸入式水口 4，结晶器浸入式水口 4的输出水口延伸 至结晶器5内，结晶器5的下端置有铸坯诱导装置8，铸坯诱导装置8的上部外侧固定有结 晶器振动装置6，铸坯牵引装置10置于铸坯诱导装置8内部，铸坯牵引装置10的顶端连接 有引锭机构7，引锭机构7对应结晶器5下端开口的位置设置有引锭头14，铸坯牵引装置10 在其液压油缸的作用下能够实现升降，引锭机构7在下端铸坯牵引装置10的液压油缸作用 下上升到最高点时，引锭机构7的引锭头14将结晶器5下端开口完全封堵，铸坯牵引装置 10下降时，引锭机构7沿着结晶器5下端的铸坯诱导装置8向下移动。中间罐3的下部固定有2-4支结晶器浸入式水口 4，2-4支结晶器浸入式水口 4的 输出水口均延伸至结晶器5内。结晶器5上方还设置有母材送进导向系统13，母才送进导向系统13包括送进机构 与导向机构两部分，送进机构由电动卷扬装置构成用于使得反向凝固母材按铸坯浇铸速度 同步移动，既与铸坯牵引速度相同，具有速度调节功能；母材导向机构由水平两个方向的导 向滚轮构成，准确固定母材在结晶器内的位置，并在送进过程中保持不变。实施例2上述实施例所述的结晶器5的形状是矩形或圆柱形，具体形状根据具体铸坯12的形状 而定，浇铸板坯时使用矩形结晶器，而浇铸圆坯时使用圆型结晶器。结晶器5的上端开口与 结晶器浸入式水口 4连接，结晶器5的下端开口置有引锭机构7，结晶器5的侧壁是铜板，铜 板外固定有一次冷却系统，一次冷却系统是一套水循环冷却机构，水循环冷却机构再各各 领域均有广泛应用在此不进行详细介绍，一次冷却系统铜板与结晶器5形状相吻合即可。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浇铸超大断面钢坯的方法，其方法特征是：包括下列步骤：１）打开钢水包（１）下端的钢包注流保护套管（２），钢水流入中间罐（３）；２）中间罐（３）内的钢水至正常浇注液位时，结晶器（５）外层的一次冷却系统冷却水开通，铸坯牵引装置（１０）在液压油缸的作用下上升至结晶器（５）下方，通过引锭机构（７）封堵结晶器（５）下口，打开结晶器浸入式水口（４）将钢水按铸速导入结晶器（５）内，钢水在与结晶器（５）的铜板接触时，在一次冷却系统的作用下发生过冷凝固结成坯壳；３）结晶器浸入式水口（４）将钢水按铸速导入结晶器（５）的同时，母材送进导向系统（１３）按铸速同步向结晶器（５）内送进母材，并使母材处于结晶器（５）内确定的位置；４）铸坯牵引装置（１０）以一定的工艺速度向下移动，向下移动的同时结晶器振动装置（６）按设定参数运动，实现振动脱模，铸坯牵引装置（１０）上的铸坯（１２）离开结晶器（５）出口沿着铸坯诱导装置（８）向下移动，结晶器浸入式水口（４）继续向结晶器（５）内导入钢水，铸坯（１２）达到工艺要求长度时，结晶器浸入式水口（４）关闭，母材送进导向系统（１３）停止向结晶器（５）内送进母材，铸坯（１２）最上端完全脱离结晶器（５）下口时铸坯牵引装置（１０）停止向下运动，完成铸坯浇注；５）铸坯（１２）出结晶器后进入二次冷却系统，铸坯（１２）表面按温度控制模型得到喷水的二次冷却，坯壳继续增厚直至完全凝固，形成板坯或圆坯，浇注结束；６）浇注结束后，对板坯或圆坯顶端进行封顶，并加入起吊环，板坯或圆坯与牵引机构脱离，由移动车（１１）将完全凝固的板坯或圆坯整体移至吊出位，由车间行车吊出。...

【技术特征摘要】
一种浇铸超大断面钢坯的方法，其方法特征是包括下列步骤1)打开钢水包(1)下端的钢包注流保护套管(2)，钢水流入中间罐(3)；2)中间罐(3)内的钢水至正常浇注液位时，结晶器(5)外层的一次冷却系统冷却水开通，铸坯牵引装置(10)在液压油缸的作用下上升至结晶器(5)下方，通过引锭机构(7)封堵结晶器(5)下口，打开结晶器浸入式水口(4)将钢水按铸速导入结晶器(5)内，钢水在与结晶器(5)的铜板接触时，在一次冷却系统的作用下发生过冷凝固结成坯壳；3)结晶器浸入式水口(4)将钢水按铸速导入结晶器(5)的同时，母材送进导向系统(13)按铸速同步向结晶器(5)内送进母材，并使母材处于结晶器(5)内确定的位置；4)铸坯牵引装置(10)以一定的工艺速度向下移动，向下移动的同时结晶器振动装置(6)按设定参数运动，实现振动脱模，铸坯牵引装置(10)上的铸坯(12)离开结晶器(5)出口沿着铸坯诱导装置(8)向下移动，结晶器浸入式水口(4)继续向结晶器(5)内导入钢水，铸坯(12)达到工艺要求长度时，结晶器浸入式水口(4)关闭，母材送进导向系统(13)停止向结晶器(5)内送进母材，铸坯(12)最上端完全脱离结晶器(5)下口时铸坯牵引装置(10)停止向下运动，完成铸坯浇注；5)铸坯(12)出结晶器后进入二次冷却系统，铸坯(12)表面按温度控制模型得到喷水的二次冷却，坯壳继续增厚直至完全凝固，形成板坯或圆坯，浇注结束；6)浇注结束后，对板坯或圆坯顶端进行封顶，并加入起吊环，板坯或圆坯与牵引机构脱离，由移动车(11)将完全凝固的板坯或圆坯整体移至吊出位，由车间行车吊出。2.根据方法设计的一种浇铸超大断面钢坯的装置，它至少包括钢水包(1)、中间罐 (3)、结晶器(5)，其特征是钢水包(1)的下端固定有钢包注流保护套管(2)，钢包注流保护 套管(2)的出口端置有中间罐(3)，中间罐(3)的下部固定有结晶器浸入式水口(4)，结晶器 浸入式水口(4)的输出水口延伸至结晶器(5)内，结晶器(5)的下端置有铸坯诱导装置(8)， 铸坯牵引装置(10)置于铸坯...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎瑞河，阎善武，陈立柱，黎军峰，孙念光，陈岗，
申请(专利权)人：阎瑞河，陕西多伦科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]