一种不锈钢无缝复合空心管坯连铸机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种不锈钢无缝复合空心管坯连铸机，它属于冶金领域无缝复合管生产技术中一种近终型连铸设备。本连铸机是由内结晶器１、上结晶器１０、下结晶器１８、引锭切割车２２、翻转辊道３０五部分设备组成。本连铸机特征在于将上、下垂直安装的上结晶器１０和下结晶器１８，通过一台内结晶器１串联起来组合使用，其中上结晶器１０浇铸不锈钢水５，下结晶器１８浇铸低碳钢水１３，可铸出内复合空心管坯；反之上结晶器浇铸低碳钢水，下结晶器浇铸不锈钢水，则可铸出外复合空心管坯；若使用三台结晶器连续作业，还可铸出双面复合空心管坯。使用这种复合空心管坯生产不锈钢无缝复合管，可省去实心坯穿孔工序，使生产工艺简化为：复合空心管坯→轧管→减、定径，最终实现不锈钢无缝复合管的近终型连铸连轧，从而达到缩短工艺流程、减少设备投入、节约能源和降低生产成本的目的。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种不锈钢无缝复合空心管坯连铸机，它属于冶金领域不锈钢无缝复合管生产技术中一种近终型连铸设备。本连铸机特征在于两台上、下垂直安装的上结晶器10和下结晶器18，是通过一台内结晶器1串联起来组合使用，它不仅能生产不锈钢内、外单面复合空心管坯，还可以生产出双面复合空心管坯。使用这种复合空心管坯生产不锈钢无缝复合管，可省去实心坯穿孔工序，使生产工艺简化为复合空心管坯→轧管→减、定径，最终实现无缝复合钢管生产的近终型连铸连轧。技术背景不锈钢这种特殊的金属材料，因其具有高强度、耐腐蚀和美丽光泽而被广泛应用于生产、生活等各个领域。而且国内、外市场需求以每年12％的速度在增长，可是生产不锈钢所需要的稀有金属材料镍、铬、钛却越来越少，其价格也越来越昂贵，这使不锈钢的生产和应用受到极大的限制，为解决这个矛盾，人们开始研究探索用不锈钢的复合材料来代替纯不锈钢材料。目前某些应用领域出现的不锈钢复合板、带、管，就是在这种市场背景下产生的，但迄今为止，在市场上见到的不锈钢复合材料依然为数不多，其中所见的复合管也基本上都是高频焊管或机械套管，而真正的不锈钢无缝复合管几乎见不到，其重要原因之一是无缝复合管生产即困难又复杂，可以说用传统的实心坯穿孔工艺是无法生产出不锈钢无缝复合管的。近年来生产领域出现的几种新方法，如离心浇铸法、机械堆焊法、一次性芯杆法和喷铸法，都可以生产出不锈钢无缝复合管坯，但这些已有的生产方法存在共同的缺点即生产流程间断、手工操作工序多、生产效率低、成本高，而且难以实现连续化、规模化和自动化生产。
技术实现思路
为了克服原有生产技术的缺点和不足，本技术目的在于提供一种能够连续化、规模化和自动化生产不锈钢无缝复合管空心管坯的设备，它不仅能生产不锈钢内、外单面复合的空心管坯，还可以生产双面复合的空心管坯，而且两种金属材料的复合是冶金结合。使用这种空心管坯才能实现不锈钢无缝复合管的近终型轧制，从而达到缩短工艺流程、提高生产效率、减少设备投入、节约能源和降低生产成本的目的。本技术的目的是通过以下技术措施实现的。一种不锈钢无缝复合空心管坯连铸机，其特征在于将两台上、下垂直安装的结晶器10和18通过一台内结晶器1串联起来连续使用，其中上结晶器10用以浇铸不锈钢水，下结晶器18用以浇铸低碳钢水，这样可铸出内复合空心管坯，反之则铸出外复合空心管坯；如果再增加一台外结晶器，即上、下结晶浇铸不锈钢水，中间结晶器浇铸低碳钢水，则铸出的是双面复合的空心管坯。本连铸机是由内结晶器1、上结晶器10、下结晶器18、引锭切割车22、翻钢辊道30五部分设备组成。a、内结晶器1通过振动器2安装在上机架37上，其上端安装的冷却水进口3和出水口4分别与结晶器内的进水管41、出水管42相通；内结晶器1沿轴向分为上、中、下三个冷却段，其中上冷却段处在中间包8的钢水以上；中冷却段处在不锈钢水中和上结晶器10的A冷却段之间，该段是钢水冷却结成坯壳的主要区段；下冷却段处在上结晶器10的B、C冷却段并一直插入下结晶器18中，该段是管坯结成坯壳后的强冷却区段；该段内结晶器截面的特点，是由原来圆型整体结构变为由四“瓣”组成的圆型结构，各“瓣”均有独立的进、出水通道，并且各“瓣”之间留有一定间隙，由于这种多“瓣”组成的结构特点，使各“瓣”之间均有径向弹力。b、上结晶器10通过上出口盘9，安装在上中间包8的底部，上中间包8固定在中机架38上；其上侧设有不锈钢水5的上钢水包6和上浇铸槽7，其中两个上浇铸槽7和7a分别安装在上中间包8上口两侧切线位置，并且出钢口与钢水液面成45度斜角；上结晶器10的冷却室沿轴向分为A、B、C三个冷却段，各冷却段都有独立的高压水进口43和排水口44；在上结晶器10下侧，设有不锈钢管坯的上牵引辊11和上喷淋装置12，不锈钢空心管坯19在牵引过程中受到上喷淋装置12汽水喷淋二次冷却。c、下结晶器18与上结晶器10组合起来使用，用来浇铸复合管坯。下结晶器18是通过下出口盘17安装在下中间包16的底部，下中间包16固定在下机架39上，其上设有低碳钢水13的下钢水包14和下浇铸槽15，其中两个下浇铸槽15安装在下中间包16上口两侧切线位置，并且出钢口与钢水液面成45度斜角；下结晶器16的冷却室与上结晶器10的冷却室结构相同，也是沿轴向分为A、B、C三个冷却段，各段都有独立的高压冷却水进口和出口；在下结晶器18下侧，设有复合管坯29的下牵引辊20和下喷淋装置21，复合管坯29在牵引过程中受到下喷淋装置21汽水喷淋二次冷却。d、引锭切割车22是将引锭机构和切割装置设计在一台升降小车上的，它是由切割器23、夹送辊24、夹紧器25、升降小车26、牵引装置27和轨道28组成。其中切割器23安装在升降小车26上侧，夹送辊24和夹紧器25安装下侧，升降小车26在牵引装置27带动下可沿轨道28上、下升降，轨道28固定在底机架40和地面机架上。e、翻转辊道设备是由翻转辊道30、输送辊道34、取送辊道35、和引锭杆36组成。其中翻转辊道30设在引锭切割车22下侧，并与其保持一定距离，它是由接钢筒31、夹送辊道32、油缸33组成；在翻转辊道30的右侧设有输送辊道34，左侧安装了取送辊道35；翻转辊道30具有两个功能其一是开始铸坯时，它用来取送引锭杆36；其二是铸坯正常生产时，它将定尺复合管坯29装入接钢筒31，再由夹送辊道32送上输送辊道34。本技术优点1、由于本连铸机采用了两台上、下垂直安装的结晶器，并且用一台内结晶器串联起来连续使用，不仅能生产不锈钢内、外单面复合空心管坯，如果使用三台外结晶器连续作业，还可以生产出双面复合空心管坯。使用这种空心管坯生产不锈钢无缝复合管，可省去传统工艺中的穿孔工序，使生产流程简化为复合空心管坯→轧管→减、定径，最终实现无缝复合钢管生产的近终型轧制，从而达到缩短生产流程、提高生产效率、减少设备投入、节约能源和降低生产成本的目的。2、由于本连铸机内结晶器1的下冷却段采用了分“瓣”组合的结构，使得结晶器各“瓣”均有径向弹力，在此弹力作用下，内结晶器各“瓣”的外冷却壁始终紧贴在管坯内壁，因此使管坯得到最充分的冷却。采用这种具有径向弹力的内结晶器，即可消除冷却壁与铸坯间的“气隙”，也避免了因管坯收缩将内结晶器“箍死”的事故发生，还可以将内结晶器设计的更长，从而使管坯内壁得到更充分的冷却。3、由于本连铸机上、下结晶器的冷却腔，沿轴向分为A、B、C三个冷却段，而且每段都有各自独立的进、排水通道，这使高压冷却水调整更加方便灵活，铸坯时可根据管坯结晶状态，随时调整各段的冷却水流和水压，从而使管坯得到最佳冷却与结晶条件。4、在传统连铸工艺中，把钢水注入中间包，通常是将浸入式水口垂直插入中间包钢水中，这样注入钢水并不旋转。而本连铸机的上浇铸槽7和下浇铸槽15都是安装在中间包上口处的切线位置，并且出钢口与钢水液面成一斜角，这使钢水注入中间包时产生切向冲击力，在此切向力作用下，钢水不停地环绕内结晶器旋转，其作用相当于电磁搅拌，这不仅破坏了枝状结晶体的形成，也使偏析现象明显减少，同时有利于夹杂物与气泡的上浮，这对提高空心管坯铸造质量十分有利。5、由于本连铸机将引锭机构和切割设备合并设计在一台升降小车26上，所以车上设备如切割本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不锈钢无缝复合空心管坯连铸机，其结构是由内结晶器、外结晶器、牵引辊、引锭切割车、翻转辊道五部分组成，本连铸机特征是在下结晶器（１８）的上侧设置一个上结晶器（１０），并且上结晶器（１０）和下结晶器（１８）共用同一个内结晶器（１），同时上、下结晶器（１０）和（１８）分别设置各自的上牵引辊（１１）和下牵引辊（２０），其中：　　　　ａ、内结晶器（１）沿轴向是由三个冷却段构成，其中上冷却段通过振动器（２）安装在上机架（３７）上，其上端安装的冷却水进口（３）和出水口（４），分别与结晶器内的进水管（４１）和出水管（４２）相通，中冷却段处在上结晶器（１０）的钢水中，下冷却段穿过上结晶器（１０）一直插入下结晶器（１８）中；　　　　ｂ、上结晶器（１０）通过上出口盘（９）安装在上中间包（８）的底部，上中间包（８）固定在中机架（３８）上，在上结晶器（１０）的上侧设置不锈钢水（５）的上钢水包（６）和上浇铸槽（７），下侧设置不锈钢管坯（１９）的上牵引辊（１１）和上喷淋装置（１２）；上结晶器（１０）的冷却室沿轴向分为Ａ、Ｂ、Ｃ三个冷却段，并且各冷却段都设有独立的高压水进口（４３）和排水口（４４）；　　　　ｃ、下结晶器（１８）通过下出口盘（１７）安装在下中间包（１６）的底部，下中间包（１６）固定在下机架（３９）上，在下结晶器（１８）上侧设置低碳钢水（１３）的下钢水包（１４）和下浇铸槽（１５），下侧设置复合管坯（２９）的下牵引辊（２０）和下喷淋装置（２１），下结晶器（１６）的冷却室结构与上结晶器（１０）相同，也是沿轴向分为Ａ、Ｂ、Ｃ三个冷却段，并且各冷却段都有独立的高压水进口（４３）和排水口（４４）；　　　　ｄ、引锭切割车（２２）安装在下牵引辊（２０）的下侧，它是由切割器（２３）、夹送辊（２４）、夹紧器（２５）、升降小车（２６）、牵引装置（２７）和轨道（２８）组成，其中切割器（２３）安装在升降小车（２６）上侧，夹送辊（２４）、夹紧器（２５）安装其下侧，升降小车（２６）通过四个导向轮与轨道（２８）滚动接触，并与牵引装置（２７）柔性连接；　　　　ｅ、翻转辊道（３０）设在引锭切割车（２２）下侧，并与其保持一定的升降距离，它是由接钢筒（３１）、夹送辊道（３２）、油缸（３３）组成，在翻转辊道（３０）左侧安装引锭杆（３６）的取送辊道（３５），右侧安装复合管坯（２９）的输送辊道（３４）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李铁铎，
申请(专利权)人：李铁铎，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]