[实用新型]连铸坯压下设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及连铸设备技术领域，具体的是一种连铸坯压下设备。

背景技术

特大规格圆锭主要供无缝钢管厂制作无缝钢管和锻件厂制作各种设备毛坯。特大规格圆锭的生产工艺是用模铸工艺生产。由于模铸工艺生产率低，能耗高，成材率比连铸工艺低10％以上，导致生产成本高，质量不稳定，难以满足高端市场需求。

连铸圆坯克服了模铸圆锭的缺点，正在取代模铸圆锭，直径800mm断面连铸圆坯可用于生产核电桶类件、风电环类件以及汽车、轮船、机械用关键轴类零件。与传统模铸方式生产的大钢锭相比，采用连续铸造工艺生产的铸坯，其高径比大，难以实现铸坯的轴线补缩，容易造成连铸坯中心缩孔与疏松，导致后续锻造或轧制过程中缺陷无法愈合，在加上产品所应用的领域均较为复杂，不但有对强度、耐冲击性、耐腐蚀性、耐磨性的要求，而且要满足UT、磁粉等探伤要求；大断面连铸圆坯往往由于钢水纯净度差、冷却强度及均匀性不合理、工艺参数不合适等，容易导致夹杂物含量高、成分和组织的均匀性差等问题，难以满足产品性能要求。随着圆坯直径的增大，圆坯横截面的浓度偏差加重，内部出现缩孔和疏松缺陷加剧，产品质量较差。目前圆坯直径基本在φ1000mm以下，针对φ1000mm以上的圆坯目前尚无成功案例。

连铸坯的质量对后续产品的生产及最终产品质量有重要影响。高质量铸坯的生产，成了连铸生产企业和连铸工作者的主要目标。提升钢铁产品质量已成为钢铁企业提高竞争力的主要途径。目前国内对高端钢产品的连铸生产仍处于技术瓶颈，连铸坯中心偏析、中心缩孔等缺陷得不到有效控制。现有连铸技术已无法满足高质量铸坯生产的需求，新技术的研究开发及产业化极其重要。

钢液浇注过程中存在凝固收缩，在铸坯凝固末期，液芯固相率较高，钢液粘稠流动困难；凝固末端处的凝固速度较快，且相邻枝晶生长造成了“搭桥”，阻止了钢液向桥下面钢液凝固收缩的及时补充；铸坯完全凝固后，得不到钢液补缩的铸坯中心形成了孔隙，即中心缩孔。

在凝固状态下，在具有水平出料口的圆坯连铸机中生产出的钢坯在横截面内具有材料的浓度差。同时随着圆坯断面的增大，钢坯表面下方和芯部区域出现多孔部位。内部出现的多孔部位的致密度较差，内部容易出现夹杂物聚集和气孔等缺陷，造成钢坯在后续轧制过程中无法消除，最终造成产品质量不合格，带来经济损失。

钢中存在着其他溶质元素，如：C、Mn、P、S及一些微合金元素。由于在金属液相和固相中的溶解度不同，在浇铸凝固过程中，这些溶质元素可能会在局部区域大量聚集，导致铸坯中心的C、Mn、P、S等元素的含量明显高于其他部位，即形成中心偏析，导致铸坯探伤不合格。中心偏析和中心疏松、缩孔密切相关，铸坯中心偏析通常伴随着中心疏松和中心缩孔。

中心偏析和缩孔为连铸坯的重要质量缺陷，会降低钢的机械性能和耐腐蚀性能等使用性能，在制造线材时经常发生拉拔断线，严重危害后续产品的质量，在制造大型锻件或轴类件时中心容易出现探伤不合格，造成产品报废的情况。中心偏析和缩孔是衡量连铸坯质量的一个重要指标，为连铸质量不合格的主要因素之一。要实现高质量铸坯的连铸生产，必须减少甚至消除这些质量缺陷。

实用新型内容

为了解决大直径圆坯的中心疏松区问题，本实用新型提供了一种连铸坯压下设备，该连铸坯压下设备能够解决直径在1000mm以上圆坯的材料不均匀性，同时消除凝固形成的中心疏松区域，降低横截面的圆坯偏析程度，消除中心缩孔，提高钢坯中心部位的致密程度，提高产品质量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种连铸坯压下设备，包括依次设置的至少一对双向压下装置和至少一台三向压下装置，所述一对双向压下装置含有依次设置的一台竖直压下装置和一台水平压下装置，竖直压下装置含有一对上下设置的工作辊，水平压下装置含有一对左右设置的工作辊，三向压下装置含有沿待压铸坯的周向分布的三个工作辊，该三向压下装置的三个工作辊能够给待压铸坯提供三个压力，在该三个压力中，相邻的两个压力之间的夹角相等。

工作辊含有压下工作段，该压下工作段为一条弧线以工作辊的轴线为轴旋转形成的回转面，该一条弧线朝向工作辊的轴线凸出。

该三向压下装置为水平辊下置三向压下装置，该水平辊下置三向压下装置的三个工作辊分别位于下部、左上部和右上部，位于该水平辊下置三向压下装置下部的工作辊的轴线沿水平方向设置，位于该水平辊下置三向压下装置左上部和右上部的工作辊的轴线倾斜设置。