專利名稱：一種帶輕壓下功能的連鑄坯拉矯機(jī)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于連鑄技術(shù)領(lǐng)域，適用于各種連鑄鋼種用的拉矯裝置。
技術(shù)背景隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展，目前幾乎所有鋼種都能連鑄，鋼水通過二次精煉獲得一定的純凈度，通過采用保護(hù)澆注等措施減少了非金屬雜質(zhì)，表面裂紋和內(nèi)部裂紋得到改善，因此一些高級鋼種也可以連鑄。但是盡管采取了電磁攪拌和低過熱度澆注等措施，鑄坯的中心偏析問題仍未得到滿意的解決，為了有效地減輕及消除連鑄坯中心偏析問題，開發(fā)了連鑄輕壓下裝置。CN1273148A專利介紹了一種連鑄輕壓下裝置，但該裝置的不足在于(1)設(shè)備位置固定，不能隨工藝條件的變化而適應(yīng)液芯末端的變化，從而影響了輕壓下的效果；(2)多個機(jī)架單獨設(shè)立增大了輥間距，使鑄坯中心質(zhì)量得不到有效的控制。
發(fā)明目的本實用新型的目的在于提供一種帶輕壓下功能的連鑄坯拉矯機(jī)裝置，該裝置具有雙重功能，既作為連鑄機(jī)的拉矯設(shè)備，又實現(xiàn)動態(tài)輕壓下功能，該裝置將輕壓下功能和拉矯功能統(tǒng)一到一個整體設(shè)備中，從而使設(shè)備有可能在線動態(tài)跟蹤鑄坯液芯凝固末端而向前后進(jìn)行移動，提高設(shè)備適應(yīng)不同工況的可操作性和工藝控制的靈活性和準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高連鑄坯產(chǎn)品的中心質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的連鑄坯拉矯機(jī)裝置設(shè)計的特點如下該裝置將拉矯機(jī)與輕壓下機(jī)構(gòu)合在一起，單獨組成一個輥組，其特征在于該裝置將整體框架、壓下裝置、上下對輥及軸承等固定在一起，具體連接為該裝置的內(nèi)、外弧輥子及軸承等輔助機(jī)構(gòu)、壓下裝置等均固定于一個整體框架上，整體框架座在一對平行導(dǎo)軌上，整體框架在導(dǎo)軌上可整體前后移動0-1000mm，以此來跟蹤工藝參數(shù)變化引起的凝固末端位置的變化，導(dǎo)軌于鑄流外側(cè)并與鑄流平行；上述的上下對輥為奇數(shù)對、小直徑密排輥設(shè)計，輥子對數(shù)為7-13對，奇數(shù)對輥驅(qū)動，兩端的兩對輥可單獨壓下。
所述的上下對輥為內(nèi)部水冷輥，直徑為150-500mm，輥面帶凸度，輥凸度范圍為0.01-0.5mm，輥子間隙為15-50mm。
本實用新型將拉矯機(jī)與輕壓下機(jī)構(gòu)的功能合一，單獨組成一個輥組，既作為連鑄機(jī)的拉矯設(shè)備，又可動態(tài)跟蹤鑄坯凝固末端位置而沿鑄流弧線前后移動。整個裝置的原始位置為無輕壓下狀態(tài)，此時該裝置為單純拉矯機(jī)，輕壓下時保持弧形壓塊上口不動，下口壓下，穿引錠和脫引錠時，整個上部機(jī)構(gòu)可向上提起。適應(yīng)此裝置的連鑄機(jī)配合使用凹形結(jié)晶器澆注凸形鑄坯，改善內(nèi)部質(zhì)量效果更佳，另外在輕壓下拉矯機(jī)后面可安裝整形機(jī)，使鑄坯最終斷面規(guī)則。
本實用新型適用鑄機(jī)主要參數(shù)如下鑄機(jī)半徑5~18m鑄坯規(guī)格120~300×120~450mm鋼種各種可連鑄鋼種下面詳細(xì)來論述一下輕壓下減輕鑄坯中心偏析的原理，輕壓下工藝參數(shù)的確定，壓下位置的選擇等方面的問題。
輕壓下是指在鑄坯完全凝固之前將鑄坯上下兩面的坯殼壓至相互接觸，將液芯部分?jǐn)D出。這是通過有一定開口度的輥列將鑄坯壓縮到要求厚度的工藝，這種壓縮須在鑄坯尚未完全凝固的條件下進(jìn)行，因此須對連鑄的工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)置來確定壓縮點，并在可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)進(jìn)行組合壓下。普通鑄坯最后凝固階段產(chǎn)生體積收縮的吸力使鑄坯芯部液體產(chǎn)生流動，從而使最后凝固的鋼液濃度越來越高，最后形成中心偏析和疏松。輕壓下的減輕鑄坯中心偏析的原理是通過輕壓下補償凝固末端液芯部分的體積收縮，防止液芯流動使溶質(zhì)元素富集，或繼續(xù)加大壓下量時使凝固末端液芯回流與上游鋼液混合，液芯回流的結(jié)果使溶質(zhì)元素濃度，液芯溫度梯度和過熱度都下降，促成有利于擴(kuò)大等軸晶的區(qū)域，可得到比未經(jīng)壓下時大得多的等軸晶區(qū)，由于形成細(xì)的等軸晶，晶粒間的內(nèi)表面遠(yuǎn)大于一直生長到鑄坯芯部的柱狀晶內(nèi)表面，也遠(yuǎn)大于凝固成粗等軸晶的內(nèi)表面，偏析物在較大的內(nèi)表面上被稀釋，所以微觀凝固組織呈現(xiàn)較低的偏析水平。
壓下位置與一定拉速下的坯殼厚度是相關(guān)聯(lián)的，當(dāng)壓下位置太靠近彎月面時，鑄坯外殼尚未達(dá)到一定厚度，對鑄坯的擠壓不會降低液芯的偏析水平，尤其過了壓下區(qū)若鑄坯芯部仍有鋼液，還可能使鑄坯中心偏析情況加重；若壓下位置太靠近鑄坯出口方向，由于柱狀晶過分生長使鑄坯內(nèi)凝固殼較厚，對鑄坯的擠壓會產(chǎn)生枝狀晶間裂紋。不在合適的位置進(jìn)行壓下，不但不能改善鑄坯的金相組織，反而會損害鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量，這就是靜態(tài)輕壓下的負(fù)面結(jié)果。為了使鑄坯中心偏析降低到最低程度且不產(chǎn)生枝狀晶內(nèi)裂紋，一般壓下區(qū)間應(yīng)覆蓋鑄坯中心固相率在0.3~0.9的部分。在液芯擠壓過程需預(yù)先確定變形量及中心固相率和枝晶裂紋之間的關(guān)系，在非固態(tài)比率相同的情況下鑄坯中心裂紋隨壓下比率的增加而增加，因此需根據(jù)具體工藝參數(shù)(鋼種，澆注溫度，拉速等)限定壓下變形量，根據(jù)鋼種的不同，總壓下量可為鑄坯厚度的2～30％。
輕壓下工藝的確定是一種動態(tài)過程一方面，本實用新型利用拉矯機(jī)實現(xiàn)輕壓下功能，而拉矯機(jī)在輥列中的位置是相對固定的。因此需要在一定范圍內(nèi)調(diào)整工藝參數(shù)來滿足輕壓下工藝對該區(qū)間內(nèi)非固項比率的需求；另一方面，拉矯機(jī)在輕壓下區(qū)(或稱拉矯區(qū))的局部范圍內(nèi)，具有一定的靈活性，可以根據(jù)需要，在線向前或向后調(diào)整開始壓下位置，滿足輕壓下工藝的要求。
輕壓下拉矯機(jī)工藝要求及特點輕壓下總量為鑄坯厚度的2~30％，輕壓下區(qū)間內(nèi)鑄坯表面溫度為850~1100℃，更精確的溫度區(qū)間依賴于鋼種的不同。選擇最佳液壓壓下位置應(yīng)考慮鋼種，澆注溫度，二冷制度，拉坯速度和拉坯力等因素，最佳壓下區(qū)間應(yīng)覆蓋鑄坯中心固相率為0.3~0.9的區(qū)域。
經(jīng)過輕壓下的鑄坯側(cè)面會出現(xiàn)輕微鼓肚，，為滿足鑄坯斷面尺寸標(biāo)準(zhǔn)要求，可進(jìn)入整形機(jī)整形，該整形機(jī)基本上按萬能軋機(jī)設(shè)計，但要求整形機(jī)的線速度與壓下裝置線速度同步。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的主要優(yōu)點在于一、本實用新型采用的小直徑密排輥結(jié)構(gòu)最大限度地保留了輥式輕壓下設(shè)備的容易變形的特點，并顯著減小了由于輥間鼓肚造成的對鑄坯中心質(zhì)量的負(fù)面影響；二、本實用新型首次將輕壓下功能和拉矯功能統(tǒng)一到一個整體設(shè)備中，從而使本設(shè)備有可能在線動態(tài)跟蹤鑄坯液芯凝固末端位置而向前后進(jìn)行移動，提高了設(shè)備適應(yīng)不同工況的可操作性和工藝控制的靈活性、準(zhǔn)確性。因為在連鑄生產(chǎn)中，準(zhǔn)確地控制凝固末端的位置是輕壓下技術(shù)成功的關(guān)鍵，而常規(guī)輕壓下裝置的位置固定，限制了工藝操作的靈活性，在該限制條件下要求拉速等工藝參數(shù)可調(diào)范圍很窄且必須穩(wěn)定，以此來獲得壓下區(qū)合適的固液比例，而在實際生產(chǎn)過程中這一點是難以達(dá)到的。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。


圖1為本實用新型帶輕壓下的拉矯機(jī)裝置的正視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型帶輕壓下的拉矯機(jī)裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1、圖2中1提梁，2立柱，3液壓缸，4上框架，5弧形滑塊，6上軸承座，7上下對輥，8下軸承座，9下框架，10導(dǎo)軌，11傳動裝置。
權(quán)利要求1.一種帶輕壓下功能的連鑄坯拉矯機(jī)裝置，該裝置將拉矯機(jī)與輕壓下機(jī)構(gòu)合在一起，單獨組成一個輥組，其特征在于該裝置將整體框架、壓下裝置、上下對輥及軸承等固定在一起，具體連接為該裝置的內(nèi)、外弧輥子及軸承等輔助機(jī)構(gòu)、壓下裝置等均固定于一個整體框架上，整體框架座在一對平行導(dǎo)軌上，整體框架在導(dǎo)軌上可整體前后移動0-1000mm，以此來跟蹤工藝參數(shù)變化引起的凝固末端位置的變化，導(dǎo)軌于鑄流外側(cè)并與鑄流平行；上述的上下對輥為奇數(shù)對、小直徑密排輥設(shè)計，輥子對數(shù)為7-13對，奇數(shù)對輥驅(qū)動，兩端的兩對輥可單獨壓下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的連鑄坯拉矯裝置，其特征在于所述的上下對輥為內(nèi)部水冷輥，直徑為150-500mm，輥面帶凸度，輥凸度范圍為0.01-0.5mm，輥子間隙為15-50mm。
專利摘要一種帶輕壓下功能的連鑄坯拉矯機(jī)裝置，屬于連鑄技術(shù)領(lǐng)域，其特點在于該裝置將拉矯機(jī)與輕壓下機(jī)構(gòu)合在一起，單獨組成一個輥組，該裝置的整體框架可在鑄流外側(cè)的導(dǎo)軌上前后移動0－1000mm，該裝置還采用小直徑密排輥設(shè)計，輥子對數(shù)為7－13對，該裝置可在線動態(tài)跟蹤鑄坯液芯凝固末端而向前后進(jìn)行移動，滿足設(shè)備適應(yīng)不同工況的可操作性和工藝控制的靈活性和準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高連鑄坯產(chǎn)品的質(zhì)量。
文檔編號B22D11/12GK2579561SQ0228930
公開日2003年10月15日 申請日期2002年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月27日
發(fā)明者劉立文, 劉家琪, 陳韌, 倪滿森 申請人:鋼鐵研究總院