專利名稱：一種立式連續(xù)澆鑄大型環(huán)狀鑄坯的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種立式連續(xù)澆鑄大型環(huán)狀鑄坯的裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及鋼鐵冶金、重型機(jī)械行業(yè)大型圓環(huán)狀工件的生產(chǎn)，特別涉及一 種立式連續(xù)澆鑄大型環(huán)狀鑄坯的裝置。
背景技術(shù)：
[0002]機(jī)械制造業(yè)、重化工行業(yè)、電站鍋爐系統(tǒng)等隨著設(shè)備規(guī)格加大，技術(shù)指標(biāo)提 升，對高品質(zhì)及大型、超大型環(huán)狀鍛鋼件(厚度』00mm，直徑2000_5000mm)的需求 不斷增加。目前的生產(chǎn)工藝是采用模鑄鋼錠，經(jīng)自由鍛造形成圓柱狀鋼坯，再經(jīng)穿孔得 到管狀坯料，對管狀坯料進(jìn)行多道次碾壓擴(kuò)孔，得到壁厚、直徑、長度符合要求的環(huán)狀 件。[0003]由于環(huán)狀件規(guī)格所至，所用鍛造壓機(jī)、碾環(huán)機(jī)都是超大規(guī)格的，設(shè)備投資巨 大。設(shè)備的通用性差，作業(yè)率低，運(yùn)行成本高。[0004]生產(chǎn)工序多，工藝銜接困難。需要多次加熱，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。鋼錠要去除頭 尾，中間過程也需要去除部分坯料，金屬收得率低。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種金屬收得率高，加工工序少，加工工藝簡化，生 產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低的立式連續(xù)澆鑄大型環(huán)狀鑄坯的裝置。[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種立式連續(xù)澆鑄大型 環(huán)狀鑄坯的裝置，它至少包括鋼水包、中間罐，其特征是鋼水包的下端固定有鋼水包 長水口，鋼水包長水口的出口端置有中間罐，中間罐的下部固定有結(jié)晶器浸入式水口， 結(jié)晶器浸入式水口的輸出水口延伸至環(huán)狀結(jié)晶器內(nèi)，環(huán)狀結(jié)晶器的下端置有鑄坯牽引裝 置，鑄坯牽引裝置下端與液壓油缸固定連接。[0007]所述的中間罐的下部固定有4-8支結(jié)晶器浸入式水口，4-8支結(jié)晶器浸入式水口 的輸出水口均延伸至環(huán)狀結(jié)晶器內(nèi)。[0008]所述的鑄坯牽引裝置在液壓油缸的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)升降，鑄坯牽引裝置對應(yīng)環(huán) 狀結(jié)晶器下端開口的位置固定有引錠裝置，鑄坯牽引裝置在液壓油缸的作用下上升到最 高點(diǎn)時，引錠裝置將環(huán)狀結(jié)晶器下端開口完全封堵。[0009]所述的環(huán)狀結(jié)晶器由內(nèi)環(huán)銅管、外環(huán)銅管、內(nèi)環(huán)水箱、外環(huán)水箱構(gòu)成，內(nèi)環(huán)銅 管和外環(huán)銅管之間的環(huán)狀空間構(gòu)成環(huán)狀結(jié)晶器的澆注區(qū)，內(nèi)環(huán)銅板及內(nèi)環(huán)水箱的下端與 內(nèi)環(huán)銅板及水箱支撐拆卸連接，外環(huán)銅管及外環(huán)水箱的下端與外環(huán)銅板及水箱支撐拆卸 連接，內(nèi)環(huán)水箱置于內(nèi)環(huán)銅板的內(nèi)側(cè)，外環(huán)水箱置于外環(huán)銅板的外側(cè)，內(nèi)、外環(huán)水箱分 別有各自的進(jìn)水口及出水口。[0010]所述的環(huán)狀結(jié)晶器由內(nèi)環(huán)銅管、外環(huán)銅管、整體水箱構(gòu)成，內(nèi)環(huán)銅管和外環(huán)銅 管之間的環(huán)狀空間構(gòu)成環(huán)狀結(jié)晶器的澆注區(qū)，整體水箱是外環(huán)水箱與內(nèi)環(huán)水箱通過跨越 環(huán)狀結(jié)晶器型腔上方的聯(lián)結(jié)梁聯(lián)結(jié)成一體，聯(lián)結(jié)梁將內(nèi)、外環(huán)的冷卻水通道聯(lián)成一體，整體水箱統(tǒng)一為一個進(jìn)水口及一個出水口，整體水箱下端與整體支撐拆卸連接。[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于采用連續(xù)鑄造方法，獲得良好的環(huán)狀鑄坯表面質(zhì)量 和內(nèi)在質(zhì)量，包括平整度、裂紋、偏析、縮孔、疏松等指標(biāo)。同時環(huán)狀鑄坯具有準(zhǔn)確的 幾何精度和形狀精度，包括壁厚、內(nèi)外圓直徑、不圓度、同軸度。以此帶來比傳統(tǒng)生產(chǎn) 方法高的金屬收得率，減少加工工序，簡化加工工藝，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。[0012]采用特殊工藝澆鑄接近最終環(huán)狀工件壁厚及內(nèi)外徑尺寸的坯料，減少中間生產(chǎn) 環(huán)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)低成本生產(chǎn)。


[0013]下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。[0014]圖1是本實(shí)用新型環(huán)狀鑄坯實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖2是本實(shí)用新型環(huán)狀鑄坯實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖3是本實(shí)用新型環(huán)狀結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]圖中1、鋼水包；2、鋼水包長水口 ； 3、中間罐；4、結(jié)晶器浸入式水口 ； 5、環(huán)狀結(jié)晶器；6、內(nèi)環(huán)銅管；7、外環(huán)銅管；8、內(nèi)環(huán)銅板及水箱支撐；9、外環(huán)銅板 及水箱支撐；10、引錠裝置；11、鑄坯牽引裝置；12、環(huán)狀鑄坯；13、內(nèi)環(huán)水箱；14、 外環(huán)水箱；15、整體水箱；16、整體支撐。
具體實(shí)施方式
[0018]實(shí)施例1[0019]如圖1本實(shí)施例所用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖所示，本裝置主要由鋼水包1、鋼水包長 水口 2、中間罐3、結(jié)晶器浸入式水口 4、環(huán)狀結(jié)晶器5、鑄坯牽引裝置11構(gòu)成；鋼水包 1、中間罐3、環(huán)狀結(jié)晶器5由上至下依次布置，形成立式結(jié)構(gòu)。[0020]鋼水包1的下端固定有鋼水包長水口 2，鋼水包長水口 2的出口端置有中間罐 3，中間罐3的下部固定有結(jié)晶器浸入式水口 4，結(jié)晶器浸入式水口 4的輸出水口延伸至 環(huán)狀結(jié)晶器5內(nèi)，環(huán)狀結(jié)晶器5的下端置有鑄坯牽引裝置11，鑄坯牽引裝置11下端與液 壓油缸固定連接，鑄坯牽引裝置11在液壓油缸的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)升降，鑄坯牽引裝置11 對應(yīng)環(huán)狀結(jié)晶器5下端開口的位置固定有引錠裝置10，鑄坯牽引裝置11在液壓油缸的作 用下上升到最高點(diǎn)時，引錠裝置10將環(huán)狀結(jié)晶器5下端開口完全封堵，鑄坯牽引裝置11 下端的液壓油缸同時還具有振動功能，實(shí)現(xiàn)鑄坯脫模。[0021]中間罐3的下部固定有4-8支結(jié)晶器浸入式水口 4，4-8支結(jié)晶器浸入式水口 4 的輸出水口均延伸至環(huán)狀結(jié)晶器5內(nèi)。[0022]實(shí)施例2[0023]如圖1所示，本實(shí)用新型的環(huán)狀結(jié)晶器5由內(nèi)環(huán)銅管6、外環(huán)銅管7、內(nèi)環(huán)水箱 13、外環(huán)水箱14構(gòu)成，內(nèi)環(huán)銅管6和外環(huán)銅管7之間的環(huán)狀空間構(gòu)成環(huán)狀結(jié)晶器5的澆 注區(qū)，內(nèi)環(huán)銅板6及內(nèi)環(huán)水箱13的下端與內(nèi)環(huán)銅板及水箱支撐8可拆卸連接，由內(nèi)環(huán)銅 板及水箱支撐8對內(nèi)環(huán)銅板6及內(nèi)環(huán)水箱13進(jìn)行支撐，外環(huán)銅管7及外環(huán)水箱14的下端 與外環(huán)銅板及水箱支撐9可拆卸連接，由外環(huán)銅板及水箱支撐9對外環(huán)銅管7及外環(huán)水箱 14進(jìn)行支撐，可拆卸連接能夠便于成品環(huán)狀鑄坯12的吊出，內(nèi)環(huán)水箱13置于內(nèi)環(huán)銅板6的內(nèi)側(cè)，外環(huán)水箱14置于外環(huán)銅板7的外側(cè)，內(nèi)、外環(huán)水箱分別有各自的進(jìn)水口及出水 口實(shí)現(xiàn)水循環(huán)，可分別對內(nèi)、外環(huán)銅板通水強(qiáng)制冷卻；這種結(jié)構(gòu)形式的環(huán)狀結(jié)晶器5可 用于較大直徑環(huán)形鑄坯的生產(chǎn)，即外徑2000-5000mm。[0024]實(shí)施例3[0025]如圖2所示，本實(shí)施例與實(shí)施例2結(jié)構(gòu)基本相同不同之處在于實(shí)施例2采用的 內(nèi)、外環(huán)分體水箱，而本實(shí)施例則采用的整體水箱15，環(huán)狀結(jié)晶器5由內(nèi)環(huán)銅管6、外環(huán) 銅管7、整體水箱15構(gòu)成，內(nèi)環(huán)銅管6和外環(huán)銅管7之間的環(huán)狀空間構(gòu)成環(huán)狀結(jié)晶器5的 澆注區(qū)，整體水箱15是外環(huán)水箱14與內(nèi)環(huán)水箱13通過跨越環(huán)狀結(jié)晶器5型腔的上方的 聯(lián)結(jié)梁聯(lián)結(jié)成一體，本實(shí)施例采用四根聯(lián)結(jié)梁，見圖3;四根聯(lián)結(jié)梁將內(nèi)、外環(huán)的冷卻 水通道聯(lián)成一體，整體水箱15統(tǒng)一為一個進(jìn)水口及一個出水口實(shí)現(xiàn)水循環(huán)，整體水箱15 下端與整體支撐16可拆卸連接，由整體支撐16對整體水箱15進(jìn)行支撐。[0026]這種環(huán)狀結(jié)晶器5的特點(diǎn)是整體水箱型式，便于安裝與拆卸，內(nèi)外環(huán)銅管對中 性好、誤差小，鑄坯形狀、尺寸精度高。用于較小斷面環(huán)形鑄坯生產(chǎn)更有優(yōu)勢，可澆注 的環(huán)形鑄坯外徑范圍可達(dá)到800-2000mm。[0027]實(shí)施例4[0028]上述實(shí)施例的主要工藝方法，包括下列步驟[0029](1)打開鋼水包水口 2，鋼水流入中間罐3;[0030](2)中間罐3內(nèi)的鋼水至正常澆注液位時，環(huán)狀結(jié)晶器5內(nèi)、外環(huán)水箱的冷卻 水開通，鑄坯牽引裝置11在液壓油缸的作用下上升至環(huán)狀結(jié)晶器5下方，通過引錠裝置 10封堵環(huán)狀結(jié)晶器下口，打開結(jié)晶器浸入式水口 4將鋼水按鑄速導(dǎo)入環(huán)狀結(jié)晶器5內(nèi)，鋼 水在與內(nèi)、外環(huán)銅板接觸時發(fā)生過冷凝固結(jié)成坯殼；[0031](3)結(jié)晶器浸入式水口 4將鋼水按鑄速導(dǎo)入環(huán)狀結(jié)晶器的同時，鑄坯牽引裝置 11以一定的工藝速度向下移動，向下移動的同時鑄坯牽引裝置11的振動功能啟動，實(shí)現(xiàn) 脫模，鑄坯牽引裝置11上的環(huán)狀鑄坯12離開環(huán)狀結(jié)晶器5出口向下移動，結(jié)晶器浸入式 水口 4繼續(xù)向環(huán)狀結(jié)晶器5內(nèi)導(dǎo)入鋼水，環(huán)狀鑄坯12達(dá)到工藝要求長度時，結(jié)晶器浸入 式水口 4關(guān)閉，鑄坯牽引裝置11移動至環(huán)狀鑄坯12最上端完全脫離環(huán)狀結(jié)晶器5的下口 時停止運(yùn)動，完成鑄坯澆注；[0032](4)環(huán)狀鑄坯12出環(huán)狀結(jié)晶器后鑄坯進(jìn)入二次冷卻系統(tǒng)，鑄坯表面按溫度控 制模型得到噴水的二次冷卻，坯殼繼續(xù)增厚直至完全凝固，澆注結(jié)束；[0033](5)澆注結(jié)束后可對環(huán)狀鑄坯12頂端進(jìn)行封頂，并加入起吊環(huán)，環(huán)狀結(jié)晶器5 移開，環(huán)狀鑄坯12與牽引機(jī)構(gòu)脫離，由車間行車將環(huán)狀鑄坯12整體吊出。[0034]上述工藝過程的鋼水包1盛裝由電爐或轉(zhuǎn)爐及二次精煉按成份、溫度等要求供 應(yīng)的合格鋼水；實(shí)施前應(yīng)先將環(huán)狀結(jié)晶器5的內(nèi)環(huán)銅管6、外環(huán)銅管7、內(nèi)環(huán)水箱13、外環(huán)水箱14對中，引錠及鑄坯牽引裝置9置于環(huán)狀結(jié)晶器出口處，并封堵環(huán)狀結(jié)晶器出□。[0035]上述的二次冷卻系統(tǒng)包括供水單元及噴射冷卻單元，供水單元提供鑄坯二次冷 卻水源，噴射單元向鑄坯的內(nèi)外表面噴射霧化的冷卻水，環(huán)狀結(jié)晶器5的內(nèi)、外環(huán)水箱 對鑄坯進(jìn)行一次冷卻，環(huán)狀鑄坯10經(jīng)過一次冷卻后表面完全凝固，但內(nèi)部仍有部分未完 全凝固，經(jīng)過二次冷卻系統(tǒng)的噴射冷卻后實(shí)現(xiàn)環(huán)狀鑄坯12的坯殼完全凝固。[0036] 本實(shí)用新型采用鋼水連續(xù)鑄造原理，應(yīng)用立式澆注工藝，生產(chǎn)壁厚 300 600mm，外徑達(dá)到800 5000mm，長度2000 10000mm的環(huán)狀鋼坯。這種鋼坯的特 點(diǎn)是，第一、斷面規(guī)格尺寸均勻，形位公差小，尺寸精度高；第二、鋼坯的內(nèi)部質(zhì)量及 表面質(zhì)量高于模鑄鋼錠。
權(quán)利要求1.一種立式連續(xù)澆鑄大型環(huán)狀鑄坯的裝置，它至少包括鋼水包(1)、中間罐(3)，其特征是鋼水包(1)的下端固定有鋼水包長水口(2)，鋼水包長水口(2) 的出口端置有中間罐(3)，中間罐(3)的下部固定有結(jié)晶器浸入式水口(4)，結(jié)晶 器浸入式水口(4)的輸出水口延伸至環(huán)狀結(jié)晶器(5)內(nèi)，環(huán)狀結(jié)晶器(5)的下端置 有鑄坯牽引裝置(11)，鑄坯牽引裝置(11)下端與液壓油缸固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式連續(xù)澆鑄大型環(huán)狀鑄坯的裝置，其特征是所述 的中間罐(3)的下部固定有4-8支結(jié)晶器浸入式水口(4)，4-8支結(jié)晶器浸入式水口(4)的輸出水口均延伸至環(huán)狀結(jié)晶器(5)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式連續(xù)澆鑄大型環(huán)狀鑄坯的裝置，其特征是所述 的鑄坯牽引裝置(11)對應(yīng)環(huán)狀結(jié)晶器(5)下端開口的位置固定有引錠裝置(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式連續(xù)澆鑄大型環(huán)狀鑄坯的裝置，其特征是所述 的環(huán)狀結(jié)晶器(5)由內(nèi)環(huán)銅管(6)、外環(huán)銅管(7)、內(nèi)環(huán)水箱(13)、外環(huán)水箱(14)構(gòu)成，內(nèi)環(huán)銅管(6)和外環(huán)銅管(7)之間的環(huán)狀空間構(gòu)成環(huán)狀結(jié)晶器(5)的 澆注區(qū)，內(nèi)環(huán)銅板(6)及內(nèi)環(huán)水箱(13)的下端與內(nèi)環(huán)銅板及水箱支撐(8)拆卸連 接，外環(huán)銅管(7)及外環(huán)水箱(14)的下端與外環(huán)銅板及水箱支撐(9)拆卸連接， 內(nèi)環(huán)水箱(13)置于內(nèi)環(huán)銅板(6)的內(nèi)側(cè)，外環(huán)水箱(14)置于外環(huán)銅板(7)的外 側(cè)，內(nèi)、外環(huán)水箱分別有各自的進(jìn)水口及出水口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式連續(xù)澆鑄大型環(huán)狀鑄坯的裝置，其特征是所述 的環(huán)狀結(jié)晶器(5)由內(nèi)環(huán)銅管(6)、外環(huán)銅管(7)、整體水箱(15)構(gòu)成，內(nèi)環(huán)銅 管(6)和外環(huán)銅管(7)之間的環(huán)狀空間構(gòu)成環(huán)狀結(jié)晶器(5)的澆注區(qū)，整體水箱(15)是外環(huán)水箱(14)與內(nèi)環(huán)水箱(13)通過跨越環(huán)狀結(jié)晶器(5)型腔上方的聯(lián)結(jié) 梁聯(lián)結(jié)成一體，聯(lián)結(jié)梁將內(nèi)、外環(huán)的冷卻水通道聯(lián)成一體，整體水箱(15)統(tǒng)一為一個 進(jìn)水口及一個出水口，整體水箱(15)下端與整體支撐(16)拆卸連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及鋼鐵冶金、重型機(jī)械行業(yè)大型圓環(huán)狀工件的生產(chǎn)，特別涉及一種立式連續(xù)澆鑄大型環(huán)狀鑄坯的裝置，包括鋼水包、中間罐，其特征是鋼水包的下端固定有鋼水包長水口，鋼水包長水口的出口端置有中間罐，中間罐的下部固定有結(jié)晶器浸入式水口，結(jié)晶器浸入式水口的輸出水口延伸至環(huán)狀結(jié)晶器內(nèi)，環(huán)狀結(jié)晶器的下端置有鑄坯牽引裝置，鑄坯牽引裝置下端與液壓油缸固定連接。它提供了一種加工工藝簡化，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低的立式連續(xù)澆鑄大型環(huán)狀鑄坯的裝置。
文檔編號B22D11/08GK201807711SQ20102055123
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者周振, 孫念光, 閻善武, 閻瑞河, 陳崗, 陳立柱, 黎軍鋒 申請人:閻瑞河, 陜西多倫科技發(fā)展有限公司