專利名稱：復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于連續(xù)鑄造設(shè)備，特別涉及用連鑄方法制造層狀金屬復(fù)合材料的一 種復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器。
背景技術(shù)：
目前，普通用傳統(tǒng)的連鑄機設(shè)備只能澆鑄出單一材質(zhì)的板坯，它是將高溫的普通 鋼水送入板坯或方坯的普通鋼水結(jié)晶器中，經(jīng)冷卻后得到單一材質(zhì)的板坯或方坯；它的結(jié) 晶器是固定的。隨著當前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單一材質(zhì)的板坯或方坯很難滿足現(xiàn)代技術(shù)產(chǎn)業(yè) 化生產(chǎn)對鋼鐵材料綜合性能的需求。因此在機械制造中采用雙金屬復(fù)合材料已迫在眉睫， 層狀金屬復(fù)合材料是將兩種金屬材料利用其各自的性能優(yōu)勢，進行分層復(fù)合形成為一整體 金屬材料。雙金屬復(fù)合材料克服兩種金屬各自的缺點，發(fā)揮兩種金屬的優(yōu)點。使制造出的 零、部件具有特殊的性能以適應(yīng)特殊的工況?？梢匝娱L零、部件的使用壽命，取得良好的綜 合經(jīng)濟效益。因此研究采用連鑄方法制造層狀金屬復(fù)合材料的結(jié)晶器是十分必要的。本實用新型旨在為了避免上述技術(shù)中存在的缺點和不足之處，在普通鋼坯連鑄機 后部增設(shè)復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器；它不僅設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，既可連續(xù)鑄造層狀金屬復(fù)合材 料的復(fù)合板坯，實現(xiàn)復(fù)合板坯的工業(yè)化生產(chǎn)，又使復(fù)合板坯比單一材質(zhì)具有適應(yīng)特殊工況 諸如延長使用壽命和強度性能高的特殊性能，而且具有成本低，節(jié)約能源，不污染環(huán)境以及 使用十分方便等特點。本實用新型的目的是采用如下的技術(shù)方案實現(xiàn)的所述的復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器， 其特征在于在普通鋼坯連鑄機的熱鑄坯出口處后部裝設(shè)復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器，所述的復(fù) 合連鑄輥式結(jié)晶器由框架、結(jié)晶器輥、軸承座、傳動裝置、旋轉(zhuǎn)接頭、澆注槽、冷卻板、隔柵噴 冷裝置和清輥器組成；與結(jié)晶器輥的位置和大小相對應(yīng)，在基礎(chǔ)上對稱裝設(shè)框架，兩框架上 部對稱裝設(shè)由液壓驅(qū)動可調(diào)高度的軸承座，在兩軸承座之間裝設(shè)結(jié)晶器輥，結(jié)晶器輥的進 水軸端穿過軸承座與送入冷卻水的旋轉(zhuǎn)接頭連接，結(jié)晶器輥的另一軸端穿過軸承座與傳動 裝置相連接；在熱鑄坯進入結(jié)晶器輥側(cè)的端面上連接澆鑄槽，在澆鑄槽后部底面裝設(shè)銅制 的冷卻板，繼冷卻板后一側(cè)的框架的下部裝設(shè)隔柵噴冷裝置，于結(jié)晶器輥后的軸承座上部 裝設(shè)清輥器。所述的結(jié)晶器輥由鋼軸、外輥套和連接法蘭組成，在鋼軸的中段上過盈裝配銅制 的外輥套，外輥套兩端帶連接法蘭并加工出通水孔，外輥套的兩端冷卻水與旋轉(zhuǎn)接頭的進 路和回路連通相接形成冷卻水閉合回路。所述的每個液壓驅(qū)動可調(diào)高度的軸承座由液壓缸、支座、滑板和定位銷組成；液壓 缸的伸出桿端與軸承座底部的支座鉸接，液壓缸的另一端與框架底梁相鉸接；軸承座兩側(cè) 與框架配合表面裝有滑板和定位銷。這樣一來，就可通過調(diào)節(jié)兩液壓缸驅(qū)動同步運動的軸 承座的高度來調(diào)整結(jié)晶輥和基材之間的開口度。所述的傳動裝置傳動裝置由電機、減速箱、萬向接軸和中間法蘭組成，電機以聯(lián)軸 節(jié)連接減速箱，減速箱的輸出軸與萬向接軸的一端鉸接，萬向接軸的另一端與中間法蘭的 一端鉸接，中間法蘭的另一端與結(jié)晶器輥的輥頭連接。在澆鑄時由電機驅(qū)動結(jié)晶器輥進行轉(zhuǎn)動。所述的旋轉(zhuǎn)接頭由進水和回水兩個單獨的管路組成，并隨結(jié)晶器輥一起轉(zhuǎn)動。旋 轉(zhuǎn)接頭就可充分提供冷卻時的進回路，達到冷卻結(jié)晶器輥的作用。所述的澆注槽的橫截面為U形，它由不銹鋼外殼、耐火材料內(nèi)壁組成，在橫截面 成U形的不銹鋼外殼內(nèi)鋪裝耐火材料板制內(nèi)壁，在不銹鋼外殼的外側(cè)面上設(shè)有與兩軸承座 端面相接的法蘭把合孔。所述的隔柵噴冷裝置由隔柵和多個噴嘴組成，在軸承座后部的直 立面上裝設(shè)由耐熱耐磨鑄鐵制的隔柵，在隔柵內(nèi)分布裝設(shè)可噴射復(fù)合板坯冷卻用的多個噴 嘴。所述的清輥器是采用韌性大、耐磨性好和耐高溫的樹脂材料制成的刮板式輥體。 用它于清潔澆鑄后結(jié)晶器輥面的污物和雜質(zhì)。本實用新型的原理和操作分述于下本實用新型是在普通鋼坯連鑄機連鑄出的普碳鋼的熱鑄坯上經(jīng)過二次澆鑄后得 到具有特殊性能的復(fù)合板坯。本實用新型的原理是在基材_熱鑄坯表面去除氧化層，利 用其表面高溫度與澆鑄在其上面的復(fù)合層鋼液相互作用，使熱鑄坯表面產(chǎn)生熔融復(fù)合層， 生產(chǎn)出比單一材質(zhì)具有適應(yīng)特殊工況的特殊性能延長其使用壽命和強度性能高的復(fù)合板 坯。由于在本實用新型中的結(jié)晶器輥通過軸承座安裝于框架內(nèi)，軸承座底下有液壓缸控制 結(jié)晶輥高度位置；結(jié)晶器輥一端與傳動裝置連接，另一端與旋轉(zhuǎn)接頭連接，冷卻水通過旋轉(zhuǎn) 接頭進入結(jié)晶器輥內(nèi)，冷卻結(jié)晶器輥表面銅套。結(jié)晶器輥的前端是U型的澆鑄槽，通過澆鑄 槽兩端的法蘭面與結(jié)晶器輥兩端的軸承座相把合，隨結(jié)晶器輥上、下移動，澆鑄槽由不銹鋼 外殼和內(nèi)耐火材料板制內(nèi)壁組成，澆鑄槽的端面與結(jié)晶器輥的端面接觸配合，從而使結(jié)晶 器輥、澆注槽和熱鑄坯組成了澆注鋼水的融池。向融池內(nèi)澆注復(fù)合材料鋼水，復(fù)合材料鋼水 與熱鑄坯接觸形成熔融復(fù)合層，鋼水與結(jié)晶器輥接觸在結(jié)晶器輥表面凝固成坯殼，隨著基 材-熱鑄坯的移動，結(jié)晶器輥同步轉(zhuǎn)動，復(fù)合層坯殼壓鑄在基材-熱鑄坯上形成復(fù)合板坯。 復(fù)合板坯隨著輥道的轉(zhuǎn)動來平穩(wěn)移動出結(jié)晶器輥進入冷卻板和格柵噴冷裝置。格柵噴冷裝 置由耐熱耐磨鑄鐵制造而成并于其內(nèi)分布有噴嘴，與冷卻板同時冷卻復(fù)合層，防止?jié)茶T后 的復(fù)合層產(chǎn)生鼓肚變形。此外在后部還裝有清輥器，保證結(jié)晶器輥面的清潔。綜以上所采取的技術(shù)方案，實現(xiàn)本實用新型的目的。本實用新型不僅設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，既可連續(xù)鑄造層狀金屬復(fù)合材料的復(fù)合板 坯，實現(xiàn)復(fù)合板坯的工業(yè)化生產(chǎn)，又使復(fù)合板坯比單一材質(zhì)具有適應(yīng)特殊工況諸如延長使 用壽命和強度性能高的特殊性能，而且具有成本低，節(jié)約能源，不污染環(huán)境以及使用十分方 便等特點。

本實用新型共有三幅附圖。其中附圖1是本實用新型的具體實施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是圖1中沿A-A線的剖視放大圖；附圖3是圖1中沿B-B線的剖視放大圖。圖中1、框架，2、結(jié)晶器輥，3、軸承座，4、減速箱，5、旋轉(zhuǎn)接頭，6結(jié)晶器調(diào)高裝置， 7、澆鑄槽，8、冷卻板，9、格柵噴冷裝置，10、清輥器，11、鋼軸，12、外輥套，13、連接法蘭，14、
4液壓缸，15、滑板，16、定位銷，17、電機，18、萬向接軸，19、中間法蘭，20、不銹鋼外殼，21、耐 火材料板制內(nèi)壁，22、格柵，23、噴嘴，24、復(fù)合板坯。
具體實施方式
圖1、2、3所示是本實用新型的具體實施例，它是在連鑄制造寬IlOOmmX厚 ISOmmX長4000-7000mm的普碳鋼連鑄機的熱鑄坯出口處后部裝設(shè)復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器， 用來復(fù)合澆鑄厚度約20mm的不銹鋼復(fù)合層。所述的復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器由框架1、結(jié)晶器 輥2、軸承座3、傳動裝置、旋轉(zhuǎn)接頭5、澆注槽7、冷卻板8、隔柵噴冷裝置9和清輥器10組 成；與結(jié)晶器輥2的位置和大小相對應(yīng)，在基礎(chǔ)上對稱裝設(shè)框架1，兩框架1上部對稱裝設(shè) 由液壓驅(qū)動可調(diào)高度的軸承座3，所述的每個液壓驅(qū)動可調(diào)高度的軸承座3由液壓缸14、支 座6、滑板15和定位銷16組成；在兩軸承座3之間裝設(shè)結(jié)晶器輥2，所述的結(jié)晶器輥2由 鋼軸11、外輥套12和連接法蘭13組成，在鋼軸11的中段上過盈裝配銅制的外輥套12，外 輥套12兩端帶連接法蘭13并加工出通水孔，外輥套12的兩端冷卻水與旋轉(zhuǎn)接頭5的進路 和回路連通相接形成冷卻水閉合回路；結(jié)晶器輥2的進水軸端穿過軸承座3與送入冷卻水 的旋轉(zhuǎn)接頭5連接，結(jié)晶器輥2的另一軸端穿過軸承座3與傳動裝置相連接，所述的傳動裝 置傳動裝置由電機、減速箱、萬向接軸和中間法蘭組成；所述的旋轉(zhuǎn)接頭由進水和回水兩個 單獨的管路組成，并隨結(jié)晶器輥2—起轉(zhuǎn)動；(如圖1中箭頭所示方向)在熱鑄坯進入(如 圖1中箭頭所示方向)結(jié)晶器輥側(cè)的端面上連接由不銹鋼外殼、耐火材料內(nèi)壁組成的橫截 面為U形的澆鑄槽7，在澆鑄槽7后部底面裝設(shè)銅制的冷卻板8，繼冷卻板8后一側(cè)的框架 1的下部裝設(shè)由隔柵22和7個噴嘴23組成的隔柵噴冷裝置9，于結(jié)晶器輥2后的軸承座3 上部裝設(shè)由韌性大、耐磨性好和耐高溫的樹脂材料制成的刮板式輥體的清輥器裝置8。向融 池內(nèi)澆注不銹鋼鋼水，不銹鋼鋼水與普碳鋼的熱鑄坯接觸形成熔融復(fù)合層，鋼水與結(jié)晶器 輥接觸在結(jié)晶器輥表面凝固成坯殼，隨著基材_熱鑄坯的移動，結(jié)晶器輥同步轉(zhuǎn)動，不銹鋼 復(fù)合層坯殼壓鑄在基材_普碳鋼的熱鑄坯上形成復(fù)合不銹鋼復(fù)合層的復(fù)合板坯24。以上所述，僅為本實用新型的較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并 不局限于此，所有熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型公開的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實 用新型的技術(shù)方案及其本實用新型的構(gòu)思加以等同替換或改變均應(yīng)涵蓋在本實用新型的 保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器，其特征在于在普通鋼坯連鑄機的熱鑄坯出口處后部裝設(shè)復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器，所述的復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器由框架(1)、結(jié)晶器輥(2)、軸承座(3)、傳動裝置(4)、旋轉(zhuǎn)接頭(5)、澆注槽(7)、冷卻板(8)、隔柵噴冷裝置(9)和清輥器(10)組成，與結(jié)晶器輥(2)的位置和大小相對應(yīng)，在基礎(chǔ)上對稱裝設(shè)框架(1)，兩框架(1)上部對稱裝設(shè)由液壓驅(qū)動可調(diào)高度的軸承座(3)，在兩軸承座(3)之間裝設(shè)結(jié)晶器輥(2)，結(jié)晶器輥(2)的進水軸端穿過軸承座(3)與送入冷卻水的旋轉(zhuǎn)接頭(5)連接，結(jié)晶器輥(2)的另一軸端穿過軸承座(3)與傳動裝置相連接；在熱鑄坯進入結(jié)晶器輥(2)側(cè)的端面上連接澆鑄槽(7)，在澆鑄槽(7)后部底面裝設(shè)有銅制的冷卻板(8)，繼冷卻板(8)后一側(cè)的框架(1)的下部裝設(shè)隔柵噴冷裝置(9)，于結(jié)晶器輥(2)后的軸承座(3)上部裝設(shè)清輥器(10)。
2.按權(quán)利要求1所述的復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器，其特征在于所述的結(jié)晶器輥(2)由鋼 軸(11)、外輥套(12)和連接法蘭(13)組成，在鋼軸(11)的中段上過盈裝配銅制的外輥套 (12)，外輥套(12)兩端帶連接法蘭(13)并加工出通水孔，外輥套(12)的兩端冷卻水與旋 轉(zhuǎn)接頭(5)的進路和回路連通相接形成冷卻水閉合回路。
3.按權(quán)利要求1所述的復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器，其特征在于所述的每個液壓驅(qū)動可調(diào) 高度的軸承座(3)由液壓缸(14)、支座(6)、滑板(15)和定位銷(16)組成；液壓缸(14)的 伸出桿端鉸接在軸承座⑶底部的支座(6)上，液壓缸(14)的另一端與框架⑴底梁相鉸 接；軸承座(3)兩側(cè)與框架(1)配合表面裝有滑板(15)和定位銷(16)。
4.按權(quán)利要求1所述的復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器，其特征在于所述的傳動裝置由電機 (17)、減速箱(4)、萬向接軸(18)和中間法蘭(19)組成，電機(17)以聯(lián)軸節(jié)連接減速箱(4)，減速箱(4)的輸出軸與萬向接軸(18)的一端鉸接，萬向接軸(18)的另一端與中間法 蘭(19)的一端鉸接，中間法蘭(19)的另一端與結(jié)晶器輥(2)的輥頭連接。
5.按權(quán)利要求1所述的復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)接頭(5)由進 水和回水兩個單獨的管路組成，并隨結(jié)晶器輥一起轉(zhuǎn)動。
6.按權(quán)利要求1所述的復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器，其特征在于所述的澆注槽(7)的橫截 面為U形，它由不銹鋼外殼(20)和耐火材料板制內(nèi)壁(21)組成，在U形橫截面的不銹鋼外 殼內(nèi)鋪裝耐火材料板制內(nèi)壁(21)，在不銹鋼外殼的外側(cè)面上設(shè)有與兩軸承座(3)端面相接 的法蘭把合孔。
7.按權(quán)利要求1所述的復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器，其特征在于所述的隔柵噴冷裝置(9) 由隔柵(22)和多個噴嘴(23)組成，在軸承座(3)后部直立面上裝設(shè)由耐熱耐磨鑄鐵制的 隔柵(22)，在隔柵(22)內(nèi)分布裝設(shè)可噴射復(fù)合板坯(24)冷卻用的多個噴嘴(23)。
8.按權(quán)利要求1所述的復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器，其特征在于所述的清輥器(10)是采用 韌性大、耐磨性好和耐高溫的樹脂材料制成的刮板式輥體。
專利摘要本實用新型屬于連續(xù)鑄造設(shè)備，特別涉及用連鑄方法制造層狀金屬復(fù)合材料的復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器；其特征在于在普通鋼坯連鑄機的熱鑄坯出口處后部裝設(shè)復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器，所述的復(fù)合連鑄輥式結(jié)晶器由框架、結(jié)晶器輥、軸承座、傳動裝置、旋轉(zhuǎn)接頭、澆注槽、冷卻板、隔柵噴冷裝置和清輥器組成。本實用新型不僅設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，既可連續(xù)鑄造層狀金屬復(fù)合材料的復(fù)合板坯，實現(xiàn)復(fù)合板坯的工業(yè)化生產(chǎn)，又使復(fù)合板坯比單一材質(zhì)具有適應(yīng)特殊工況諸如延長使用壽命和強度性能高的特殊性能，而且具有成本低，節(jié)約能源，不污染環(huán)境以及使用十分方便等特點。
文檔編號B22D11/06GK201659272SQ20092035169
公開日2010年12月1日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者李偉, 閆開宇 申請人:一重集團大連設(shè)計研究院有限公司;中國第一重型機械股份公司