[发明专利]一种复合铸坯的连续生产系统及连续生产方法

说明书

本发明属于冶金的技术领域，具体的涉及一种复合铸坯的连续生产系统及连续生产方法。所述复合铸坯的连续生产系统包括第一中间包、第二中间包、弧形结晶器以及与弧形结晶器出口连通的二冷区铸坯辊道；第一中间包与弧形结晶器连通，第一中间包内液面与弧形结晶器内液面的高度差小于1.5m；二冷区铸坯辊道从弧形结晶器出口开始依次为第一弧形段、第二弧形段、第三弧形段以及水平段。采用所述系统连续生产复合铸坯的方法，包括以下步骤：(1)采用第一金属溶液连续浇铸形成铸坯坯壳；(2)采用第二金属溶液填充铸坯坯壳的内部；(3)复合铸坯整体冷却凝固。

技术领域

本发明属于冶金的技术领域，具体的涉及一种复合铸坯的连续生产系统及连续生产方法。

背景技术

冶金领域中的复合材料一般包括双层复合材料和三层复合材料，双层复合材料是指上下表面的材质不同；三层复合材料是指上下表面与内部为不同材质。不同材质的材料可发挥不同的功能作用，比如上下表面为不锈钢材质，内部为高强钢材质的复合材料，不锈钢材质的上下表面可以提高耐蚀功能，内部厚度处的高强钢则可以提高良好的力学功能。

专利CN113523241A公开一种不锈钢/碳钢复合材料的高效成形方法，属于不锈钢/碳钢复合材料成形技术领域。该方法包括以下步骤：利用熔炼炉熔炼不锈钢液并于1450～1700℃下保温30～120分钟；启动牵引机构，使经机械打磨处理后的碳钢基材朝引锭方向移动，同时对即将进入复合铸型的碳钢基材进行冷却控温，使碳钢基材的待复合表面在进入所述复合铸型时温度为100～700℃；随后使不锈钢液经导流管进入所述复合铸型并与碳钢基材的待复合表面接触，凝固获得不锈钢/碳钢预复合材料。该方法需首先利用机械加工的方法加工出一个表面光洁的碳钢钢板，然后将不锈钢钢液浇到碳钢钢板上部，形成双层复合材料，由于需要对碳钢钢板进行表面物理加工，使得该方法的生产效率低、生产成本高。

专利CN109128691B公开了一种高碳高合金钢板用复合铸坯的制备工艺，包括原料坯准备；原料坯加工，其中高碳、高合金钢原料坯加工包括坡口加工、减薄加工两种加工方法；预热镶边焊接或堆焊熔敷过渡层，制备组合坯料；对焊接完成的组合坯料切铣、清理，得到待复合坯料；真空处理及焊接待复合坯料，得到复合坯料；复合坯料加热。该专利所述方法需要将待焊接钢板进行打磨加工，去除氧化铁皮，然后利用真空焊接的方法将不同材质的钢板焊接成一个整体，操作繁复，生产效率低，成本高。

由上述可知，目前制备复合铸坯的技术主要包括两类，一类是先预加工好表面光洁的钢板或钢壳，然后将另一种材质的钢液浇铸到钢板或钢壳内部，形成复合铸坯，另一类是利用真空焊接的方法将表面光洁的两块金属材料焊接到一起，形成复合铸坯。所述两类方法均无法进行连续铸钢式生产，且需对钢板进行表面打磨加工、去除氧化铁皮，存在生产效率低、成本高的缺陷。因此亟需一种高效、低成本的具有可操作性的连续铸钢式生成复合铸坯的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对目前复合铸坯生产无法连续，操作繁复，生产效率低，成本高的缺陷而提供一种复合铸坯的连续生产系统及连续生产方法，采用该生产系统的连续生产复合铸坯的方法可以在线连续分别以不同材质浇铸出铸坯坯壳以及填充铸坯坯壳的内部，形成复合铸坯，无需进行后续的物理加工和真空焊接，生产具有流程短，过程连续，生产效率高以及生产成本低的优点。

本发明的技术方案为：一种复合铸坯的连续生产系统，包括第一中间包、第二中间包、弧形结晶器以及与弧形结晶器出口连通的二冷区铸坯辊道；第一中间包通过第一水口与弧形结晶器连通，第一中间包内液面与弧形结晶器内液面的高度差小于1.5m；二冷区铸坯辊道从弧形结晶器出口开始依次为第一弧形段、第二弧形段、第三弧形段以及水平段，其中第一弧形段与第三弧形段均为向下的凹弧段，第二弧形段则为向上的凸弧段，且第二弧形段的最高点高于弧形结晶器内液面至少1.5m；第二弧形段和第三弧形段均设有弯曲辊，铸坯在第二弧形段被弯折并向下运行，铸坯在第三弧形段中被弯折至水平；第二中间包通过第二水口与第二弧形段连通，第二中间包底部高于第二弧形段最高点2～4m。