專利名稱：弧形同步運動結(jié)晶器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于冶金設(shè)備，是連鑄用結(jié)晶器，特別是涉及復(fù)雜斷面的近終型連鑄坯的結(jié)晶器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的連鑄結(jié)晶器一般為固定式，金屬從結(jié)晶器通過，形成一定厚度的坯殼。固定式結(jié)晶器由于結(jié)晶壁于坯殼之間存在相對運動，產(chǎn)生摩擦阻力，故拉坯速度受到限制，特別是對于斷面復(fù)雜的坯型，如工字鋼、H型鋼的坯型，由于表面積大，摩擦阻力更大，用傳統(tǒng)的固定式結(jié)晶器難以正常生產(chǎn)。
為了解決此問題，現(xiàn)有的技術(shù)中較為先進的是采用水平式運動結(jié)晶器及生產(chǎn)薄帶用的雙輥式結(jié)晶器。其特點是結(jié)晶器為水平運動的帶有矩形凹槽的鏈條，凹槽上面加蓋板，形成結(jié)晶器空腔。據(jù)報道，美國紐克公司最近又開發(fā)了雙輥連鑄技術(shù)(CASTRIP)，能直接連鑄出厚度約0.7-2.0mm的碳鋼鋼帶(UCS)。對于復(fù)雜斷面，如H型鋼用坯、工字鋼坯等，目前比較先進的技術(shù)為異型坯連鑄技術(shù)，由于結(jié)晶器為固定式，澆注速度低，不能滿足連鑄連軋一體化生產(chǎn)。
傳統(tǒng)結(jié)晶器都不同程度存在一些不足，而且具有如下缺點(1)拉速較慢，最大拉速只有3～6m/min，與軋機軋制速度相距甚遠，不能實現(xiàn)連鑄連軋。(2)結(jié)晶器與鑄坯存在負滑動，不是同步運動，鑄坯表面產(chǎn)生振痕，表面質(zhì)量差。(3)結(jié)晶器冷卻不均勻，易造成鑄坯質(zhì)量缺陷。(4)水套冷卻效率低，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，冷卻能力差，用水量大。(5)生產(chǎn)斷面簡單，復(fù)雜的、近終型斷面不能生產(chǎn)。(6)設(shè)備復(fù)雜，投資大。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型目的提供是一種弧形同步運動式結(jié)晶器，它可以高速生產(chǎn)近終型復(fù)雜斷面連鑄坯，以適用于連鑄連軋的生產(chǎn)線。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的結(jié)晶器內(nèi)腔是由內(nèi)弧和外弧兩條帶有半邊坯型的鏈相對組(扣)合而成，兩條鏈均是由結(jié)晶殼節(jié)連接形成環(huán)鏈，分別由傳動裝置驅(qū)動，并可與連鑄坯同步運動。在內(nèi)弧鏈的與外弧鏈相對組合的區(qū)段設(shè)有弧形導(dǎo)向滑軌，以限定內(nèi)弧鏈的的運行路線，達到確定連鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)的運動軌跡為圓弧狀。在外弧鏈的外側(cè)由張力輪拉緊，以使其與內(nèi)弧鏈相對結(jié)合區(qū)段的結(jié)晶壁與內(nèi)弧鏈條結(jié)晶壁緊合在一起，以形成可容納連鑄坯的結(jié)晶器內(nèi)腔。
本結(jié)晶器采用噴淋冷卻的方式，即在內(nèi)弧和外弧兩條鏈相扣合的區(qū)段的四周設(shè)有噴水裝置。壓力噴水直接沖擊結(jié)晶器銅壁內(nèi)側(cè)，比水套冷卻方式的結(jié)晶器傳熱能力大30％左右，而用水量比水套結(jié)晶器可節(jié)約20％的水，而且結(jié)構(gòu)簡化，設(shè)備簡單。
本實用新型包括兩條各帶有半邊坯型凹槽的鏈條，兩鏈條均由傳動機構(gòu)驅(qū)動，在內(nèi)弧鏈條的內(nèi)側(cè)設(shè)有弧型導(dǎo)向滑軌，外弧鏈條由張力輪向外拉緊，在兩鏈條的結(jié)合區(qū)段設(shè)有噴水裝置。內(nèi)弧鏈條和外弧鏈條的結(jié)晶器銅壁均有半邊近終形凹槽，使內(nèi)弧鏈條和外弧鏈條相對組(扣)合后形成的結(jié)晶器內(nèi)腔可為H型、圓形、方坯、矩形等任意形狀。內(nèi)弧鏈和外弧鏈的結(jié)晶殼節(jié)的與坯殼直接接觸面(結(jié)晶壁)為銅合金，以提高傳熱效率。內(nèi)弧鏈和外弧鏈每條鏈的傳動機構(gòu)是至少兩個傳動輪。
本實用新型因為結(jié)晶器壁與坯殼之間無相對運動，不存在滑動摩擦，可以實現(xiàn)復(fù)雜斷面高速澆鑄，澆鑄速度可以達到10-120m/min，且鑄態(tài)組織好，無偏析，表面質(zhì)量好。由于本結(jié)晶器能有效地提高拉速，便于與后續(xù)軋制工序的軋機相匹配，可實現(xiàn)連鑄連軋一體化短流程生產(chǎn)。本結(jié)晶器是采用噴淋冷卻的方式，冷卻效率高，可大大減少鑄坯質(zhì)量缺陷，冷卻均勻，且相對水套冷卻用水量小。本結(jié)晶器可廣泛應(yīng)用于各種斷面的鑄坯的生產(chǎn)，設(shè)備簡單，投資小。


以下附圖示意的本結(jié)晶器是H型內(nèi)腔為例。
圖1是本弧形同步運動式結(jié)晶器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖面圖；
圖3是圖2的局部放大圖.
圖中，1是內(nèi)弧鏈、2是外弧鏈、3是弧形導(dǎo)向滑軌、4是鏈條傳動裝置、5是張力輪、6是噴水裝置，11是內(nèi)弧鏈結(jié)晶殼節(jié)、12是內(nèi)弧鏈的結(jié)晶壁、13是內(nèi)弧鏈的結(jié)合面、21是外弧鏈結(jié)晶殼節(jié)、22是外弧鏈的結(jié)晶壁、23是外弧鏈的結(jié)合面、41是傳動輪的輥柱。
具體實施方案下面以附圖為實施例對本實用新型做進一步說明。
內(nèi)弧鏈1由多節(jié)結(jié)晶殼節(jié)11連接形成環(huán)鏈，外弧鏈2由多節(jié)結(jié)晶殼節(jié)21連接形成環(huán)鏈，內(nèi)弧鏈1和外弧鏈2均由兩個傳動輪4驅(qū)動。結(jié)晶殼節(jié)11的結(jié)晶壁12和結(jié)晶殼節(jié)21的結(jié)晶壁22均是半邊H型鋼(或近終型)的凹槽，結(jié)晶壁12和22相對組合可形成H型孔。在內(nèi)弧鏈1與外弧鏈2相對組合區(qū)段的內(nèi)弧鏈1一側(cè)設(shè)有向外鼓出的弧形導(dǎo)向滑軌3，在外弧鏈2環(huán)鏈的環(huán)路上設(shè)有向外拉緊鏈2的張力輪5，使結(jié)合部分緊靠鏈條1，形成H型空腔。
在內(nèi)弧鏈1和外弧鏈2相對組合的區(qū)段的四周設(shè)有噴水裝置6，噴水裝置6的壓力嘴噴水是直接沖擊結(jié)晶殼節(jié)11和21的外側(cè)。
傳動輪4均為齒輪，使內(nèi)弧鏈1和外弧鏈2的兩端做圓弧運動，齒輪咬入內(nèi)弧鏈1和外弧鏈2的咬入點為輥柱41接觸，以減小磨損。
結(jié)晶殼節(jié)11和21的與坯殼直接接觸面結(jié)晶壁12和22均為銅合金。內(nèi)外弧鏈的結(jié)合面13和23均為平面或均為相對可扣和的面。
權(quán)利要求1.一種弧形同步運動式結(jié)晶器，包括兩條帶有半邊坯型凹槽的鏈條，其特征在于結(jié)晶器內(nèi)腔由內(nèi)弧鏈(1)和外弧鏈(2)兩條帶有半邊坯型的鏈條相對組合而成，內(nèi)弧鏈(1)和外弧鏈(2)各自形成環(huán)路，在內(nèi)弧鏈(1)的內(nèi)側(cè)設(shè)有弧型導(dǎo)向滑軌(3)，在外弧鏈(2)的環(huán)路上設(shè)有向外拉緊鏈(2)的張力輪(5)，在內(nèi)弧鏈(1)和外弧鏈(2)兩條鏈條結(jié)合區(qū)段設(shè)有噴水裝置(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧形同步運動式結(jié)晶器，其特征是內(nèi)弧鏈(1)由多節(jié)結(jié)晶殼節(jié)(11)連接形成環(huán)鏈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧形同步運動式結(jié)晶器，其特征是外弧鏈(2)由多節(jié)結(jié)晶殼節(jié)(21)連接形成環(huán)鏈，
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的弧形同步運動式結(jié)晶器，其特征是內(nèi)弧鏈(1)和外弧鏈(2)兩條鏈條分別由傳動裝置(4)驅(qū)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的弧形同步運動式結(jié)晶器，其特征是內(nèi)弧鏈(1)或外弧鏈(2)每條鏈的傳動裝置(4)是至少兩個傳動輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧形同步運動式結(jié)晶器，其特征是兩條鏈條結(jié)合區(qū)段運動軌跡為弧形，由弧型導(dǎo)向滑軌(3)確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的弧形同步運動式結(jié)晶器，其特征是傳動裝置(4)均為齒輪，齒輪咬入內(nèi)弧鏈(1)和外弧鏈(2)的咬入點為輥柱接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的弧形同步運動式結(jié)晶器，其特征是結(jié)晶殼節(jié)(11)和(21)的與坯殼直接接觸面結(jié)晶壁(12)和(22)均為銅合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的弧形同步運動式結(jié)晶器，其特征是內(nèi)外弧鏈的結(jié)合面(13)和(23)為平面。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的弧形同步運動式結(jié)晶器，其特征是內(nèi)外弧鏈的結(jié)合面(13)和(23)為相對可扣和的面。
專利摘要本實用新型是一種弧形同步運動式結(jié)晶器，屬于連鑄用結(jié)晶器，包括兩條帶有半邊坯型凹槽的鏈條，其特征在于結(jié)晶器內(nèi)腔由內(nèi)弧鏈(1)和外弧鏈(2)兩條帶有半邊坯型的鏈條相對組合而成，內(nèi)弧鏈(1)和外弧鏈(2)各自形成環(huán)路，在內(nèi)弧鏈(1)的內(nèi)側(cè)設(shè)有弧型導(dǎo)向滑軌(3)，在外弧鏈(2)的環(huán)路上設(shè)有向外拉緊鏈(2)的張力輪(5)，在內(nèi)弧鏈(1)和外弧鏈(2)兩條鏈條結(jié)合區(qū)段設(shè)有噴水裝置(6)；由于本結(jié)晶器壁與坯殼之間無相對運動，無滑動摩擦，可有效地提高拉速，實現(xiàn)異型斷面高速澆鑄，且鑄態(tài)組織好，無偏析，表面質(zhì)量好，可廣泛應(yīng)用于各種斷面的鑄坯的生產(chǎn)，設(shè)備簡單，投資小。
文檔編號B22D11/043GK2663052SQ20032010686
公開日2004年12月15日 申請日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月7日
發(fā)明者張勝生, 董杰, 李豐功, 張君法, 傅博, 叢玉偉, 劉平, 李偉, 焉永剛, 楊君勝, 李焱, 錢綱, 張兆柱, 郭穎韜 申請人:萊蕪鋼鐵集團有限公司