[发明专利]一种宽厚板轧机用高致密宽厚板坯的制造工装和方法

权利要求书

1.一种宽厚板轧机用高致密宽厚板坯的制造工装，其特征在于：该制造工装设有保温冒口、动模、水冷内套、长水口、液压缸、水冷底盘以及提供外力的液压动力系统，具体结构如下：

水冷底盘上的前后左右四面分体设置动模，前后左右四面设置的动模和下部设置的水冷底盘形成组合式水冷模具；该组合式水冷模具的顶部设置保温冒口，长水口自组合式水冷模具的顶部伸到组合式水冷模具的型腔中，前后左右四面设置的动模内侧设置水冷内套，前后左右四面设置的动模外侧设置液压缸，前后左右动模均由液压缸支承，液压缸连接液压动力系统。

2.按照权利要求1所述的宽厚板轧机用高致密宽厚板坯的制造工装，其特征在于：动模上设有水冷系统，动模的水冷系统设有动模出水管、动模支撑背板、动模进水管、动模集水腔、动模水冷内套、动模水冷通道、动模行走机构，动模支撑背板内侧设置动模水冷内套，动模水冷内套的一面与宽厚板坯相对应，动模水冷内套的另一面通过动模水冷通道连至动模支撑背板中的动模集水腔，动模集水腔上连有动模出水管和动模进水管，动模支撑背板底部安装动模行走机构。

3.按照权利要求1所述的宽厚板轧机用高致密宽厚板坯的制造工装，其特征在于：水冷底盘上设有水冷系统，水冷底盘的水冷系统设有底盘进水管、底盘水冷内套、底盘水冷通道、底盘连接螺栓、底盘出水管、底盘定位销、底盘支撑底板、底盘集水腔，底盘支撑底板顶部设置底盘水冷内套，底盘支撑底板底部设置底盘定位销；底盘水冷内套的一面与宽厚板坯相对应，底盘水冷内套的另一面通过底盘水冷通道连至底盘支撑底板中的底盘集水腔，底盘集水腔连有底盘进水管、底盘出水管。

4.一种利用权利要求1所述工装的宽厚板轧机用高致密宽厚板坯的制造方法，其特征在于：利用外力将所有动模组合到水冷底盘上，将保温冒口安装在动模上部；同时，将长水口预热，在浇注之前，将长水口置于型腔中心，等待浇注；浇注过程中，将长水口与钢包出钢口对接，打开钢包，钢水从长水口进入型腔；金属液在水冷模具中凝固，采用液压系统提供外力，使板坯在压力作用下结晶；凝固结束后，宽厚板坯在高温状态下进行打箱、割冒口；最后，放入热处理炉中进行退火处理。

5.按照权利要求4所述的宽厚板轧机用高致密宽厚板坯的制造方法，其特征在于：采用双层保温冒口对宽厚板坯进行顶部补缩，双层保温冒口采用砌筑方式制造，在保温冒口箱体内放置保温棉，再用轻质砖砌筑保温内衬，形成双层保温冒口，冒口锥度为5～12％，高径比为(1.2～1.7)∶1；保温棉厚度10～50mm，保温内衬选择弧形保温砖，保温砖厚度30～180mm，材料为轻质高铝砖；冒口砌筑完成后，进行预热，预热温度不低于650℃。

6.按照权利要求4所述的宽厚板轧机用高致密宽厚板坯的制造方法，其特征在于：当浇注完成后，板坯外表面凝固层厚度达到20-300mm时，开始增加液压缸推力，给板坯左右侧动模施加压力，两侧动模向前推进，使动模逐渐合紧，作用在板坯侧面上的压力为50～400吨，并且在凝固过程中，保持压力；当钢水全部凝固之后，再逐渐拉开动模，使动模与板坯之间形成空隙。

7.按照权利要求4所述的宽厚板轧机用高致密宽厚板坯的制造方法，其特征在于：采用顶注长水口平稳充型浇注系统进行浇注，水口长度为2.5～3.5m；长水口设计成三层形式，其中间层为金属骨架，内层用高铝砖镶衬，形成通道，外层用耐火材料石英砂捣制保护层；制备完成后，整体预热，预热温度不低于800℃；长水口底部封闭，侧面开水口，使钢水沿水平方向流出，浇注时型腔内部和长水口均采用氩气保护。

8.按照权利要求4所述的宽厚板轧机用高致密宽厚板坯的制造方法，其特征在于：浇注之前，先对组合式水冷模具通入热水或高温蒸汽，将组合式水冷模具内腔烘干；浇注后，板坯采用强制冷却方法进行冷却，宽厚板坯的前后左右和下部的五个方向上使用水冷内套，动模的水冷通道由下向上，通过控制水流量，来改变水冷强度，动模的窄间隙水冷通道宽度20～80mm，深度3～8mm；水冷底盘通过控制水流量，来改变水冷强度，水冷底盘的窄间隙水冷通道宽度20～80mm，深度3～8mm，增加板坯下部冷却强度，促使板坯实现由下而上顺序凝固；采用大流速冷却水工艺，水流速度8～12m/s。