[发明专利]特大截面圆坯连铸机

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金工业连铸技术领域中的圆坯/管坯连铸装置，尤其是涉及到直径800～1000mm的特大截面圆坯/管坯连铸装置。

背景技术

连铸机是现代冶金工业连铸工艺主要设备，其结构特点和工作原理不仅决定连铸机工作效率和生产成本，还直接影响产品质量。迄今为止，管坯/圆坯连铸机的形式主要有立式、水平式、全弧形三大类，并广泛用于工业化生产实践，其产品用于石油、化工、机械等行业，但在本连铸机投入生产以前，即使在世界范围内，无论是普通钢种还是特殊钢种管坯/圆坯最大截面不超过700mm。

由于国家经济发展对于大型无缝钢管市场不断看好，对特大截面的铸坯需求日益增加，而此前多采用大铸锭为坯料，其产量、质量、成材率都不能令人满意，为此我们一直在探索用特大截面的连铸坯来替代，而开发一种直径800-1000mm的特大截面连铸机的工艺和设备是我们面临的需要解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于满足国内外新能源风力发电大型轴承、石油、化工、机械、造船等行业对锻件、超厚壁无缝钢管制造需求，提供一种生产高质量、特大截面管坯/圆坯的立式连铸机。

本发明特大截面圆坯连铸机是通过以下技术措施实现的，连铸机的特征是立式，其由带足辊的结晶器、结晶器振动装置、托引锭装置、出坯装置、防护保温罩、结晶器电磁搅拌装置等部分组成。

带足辊结晶器与钢水接触是铜管，外层是不锈钢水套，最外层是碳钢外壳，其通过上下法兰连接；为保证管坯在结晶器下口有足够的支撑强度的坯壳厚度，结晶器水箱采用一进两出一冷循环制式；结晶器铜管锥度是按照已给出的主要钢种凝固收缩参数计算得出，为确保水缝尺寸，水套要求有严格的公差限制。

结晶器铜管下密布两排间隙可调的足辊。

足辊区为二次冷却区，均布水雾喷嘴，根据管坯浇注速度和所浇注的钢种进行水量控制。二冷水由振动装置的接水板快速接通。

结晶器振动装置为非正弦电动形式，可根据不同的浇注速度改变频率以保证负滑脱时间的恒定，结晶器振动装置采用板环导向，双伺服电机对称驱动。一、二冷水均由振动装置的接水板集中提供。

托引锭装置由刚性引锭杆、引锭头、升降传动机构、导向机构等组成，上部是具有特殊形状的引锭头与刚性引锭杆连接，升降传动机构采用变频调速电机传动，为防止跑偏，周边设置导向机构；托引锭装置用于开浇操作及将铸坯引出结晶器并支撑铸坯，根据拉坯速度进行无极调速，

出坯装置用于铸坯脱锭、翻转、输送，当托引锭装置下降至设定位置时脱引锭装置进入引锭头底部，缓冷后脱离引锭杆由翻转机构连同管坯一起翻转并将管坯置于输送辊道。

结晶器电磁搅拌装置为外置式线圈置于结晶器中下部，其内径可容纳结晶器和部分足辊。

本发明特大截面圆坯连铸机技术先进；结构新颖；配置紧凑、合理，采用立式杜绝弧形连铸机矫直管坯/圆坯时产生的矫直变形而易导致产生的管坯/圆坯内部缺陷，管坯/圆坯表面无压痕缺陷。与目前制造这些产品采用的以模铸钢锭为原料相比，其坯材具有更好的质量、更低的成本等优点，因此本连铸机生产的管坯/圆坯可替代大型模铸钢锭。极大提高坯料产品收得率，进而节约能源消耗，减少三废排放。给业主带来更大的经济和社会效益。建设周期短，投资省，运行费用低；操作方便，运行可靠；完全满足生产要求。

附图说明

图1是本发明特大截面圆坯连铸机结构布置图。

图2是本发明结晶器结构图。

图3是本发明结晶器振动装置。

具体实施方式

本发明特大截面圆坯连铸机主要包括：水冷结晶器1、结晶器电磁搅拌系统2、结晶器振动装置3、托引锭装置4、防护保温段5、出坯装置6、脱引锭装置7和二次冷却室8。

水冷结晶器1截面很大，结晶器水箱11采用强冷结构设计，为保证出口坯壳厚度满足要求，结晶器水箱11采用一进两出一冷循环制式。结晶器铜管9的锥度和水缝设计充分保证铸坯和结晶器面有效接触热传导。保持铸坯直至结晶器出口处的接触，减少可能的裂纹和表面缺陷，如凹疤。结晶器铜管的锥度是按照已给出的主要钢种凝固收缩参数来计算的，确定覆盖面最大的数值，使其可基本适应不同钢种和浇注条件要求。为确保水缝尺寸，水套10要求有严格的公差限制。结晶器能自校，以保证在所有的情况下都有恒定的水缝。外壳装有橡胶垫圈，铜管校正时能自由移动。铜管管壁温度的间断改变，不稳定的热传输将导致冷却水沸腾。这种情况会引起永久性铜管形变，而且高的壁温也增加了冷却水溶解盐的析出。铜管及铜管壁厚设计考虑在高温工作条件下避免永久变形。达到设计寿命后能修复使用2个周期。