一種鑄錠水平連續(xù)鑄造系統(tǒng)輥模接水機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鑄錠水平連續(xù)鑄造系統(tǒng)輥模接水機構(gòu)，其特征在于，所述輥模接水結(jié)構(gòu)包括兩個分別位于下輥模兩端的接水盒，兩個接水盒位于下輥模轉(zhuǎn)軸上方位置且開口向上設(shè)置，上輥模兩端端面水平延伸出下輥模兩端端面位置且在豎直方向的投影完全落入到兩個接水盒開口內(nèi)。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，實施方便且能夠?qū)崿F(xiàn)兩個輥模的冷卻水回收，避免冷卻水流出輥模對輥軸造成損壞，確保輥模工作順暢，保證了輥模成形效果。
【專利說明】一種鑄錠水平連續(xù)鑄造系統(tǒng)輥模接水機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鑄錠生產(chǎn)領(lǐng)域的一種小尺寸鑄錠水平連續(xù)鑄造系統(tǒng)，尤其涉及一種鑄錠水平連續(xù)鑄造系統(tǒng)輥模接水機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]鑄錠是金屬液熔化后凝固得到的一種金屬加工材料，鎂及鎂合金、鋁及鋁合金、銅及銅合金、鋼鐵等材料的鑄錠，作為壓力加工前配料，對于變型產(chǎn)品的生產(chǎn)有著不可替代的作用。
[0003]目前鎂及鎂合金、鋁及鋁合金、銅及銅合金等材質(zhì)鑄錠的連續(xù)鑄造，均采用半連續(xù)鑄造的方式。半連續(xù)鑄造全稱為立式半連續(xù)直接水冷鑄造(vertical directchillcasting),簡稱DC鑄造，1933年由法國人Junghaus首先研制成功。所謂半連續(xù)鑄造，其鑄造過程是:把金屬液澆入外壁用水冷卻的“結(jié)晶器”中，金屬液由于冷卻作用而凝固結(jié)晶，在靠近結(jié)晶器壁的金屬液便結(jié)晶成一層硬殼。此時由于鑄造機底座的牽引力及鑄錠本身的重力作用，已經(jīng)凝固的那一段鑄錠便逐步慢速下降，當(dāng)其離開結(jié)晶器壁后，立即受來自結(jié)晶器下方的強烈的二次冷卻水的冷卻作用，使鑄錠中的結(jié)晶不斷進(jìn)行，并由外周向中心發(fā)展。隨著冷卻水不斷地將熱量帶走，鑄錠進(jìn)一步冷卻并逐步下降，直到實現(xiàn)這一根鑄錠凝固結(jié)晶的整個過程，從而實現(xiàn)鑄錠生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。當(dāng)一次鑄造完成后(達(dá)到鑄造機鑄造極限)，中止鑄造過程，吊出鑄錠，再進(jìn)行下一個鑄造過程。這種半連續(xù)鑄造方式，難以實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，鑄錠長度受到鑄造機鑄造能力限制。同時，其鑄造時受到結(jié)晶器自身工作原理的限制，鑄造效率非常低，鑄錠表面質(zhì)量較差。
[0004]鋼鐵連續(xù)鑄造，目前采用較多的是“立式連鑄一弧形區(qū)一校直區(qū)”的生產(chǎn)方式。該方式需要建造高大的廠房、巨大的設(shè)備，投資大，設(shè)備檢修及維修難度較大。
[0005]故為了解決上述問題， 申請人:考慮設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，同時鑄造效率高，鑄錠表面質(zhì)量好的連續(xù)鑄造系統(tǒng)；該鑄造系統(tǒng)成形部分結(jié)構(gòu)中，采用兩個通過傳動機構(gòu)能夠被帶動相對旋轉(zhuǎn)的上輥模和下輥模，兩個輥模外周表面中部均具有內(nèi)凹的成形用凹槽且使得兩個輥模貼合處形成至少一個成形孔，這樣，采用一對相對滾動結(jié)構(gòu)的輥模實現(xiàn)水平連續(xù)成形，為滾動式成形，成形過程中產(chǎn)生微量軋制效果，提高鑄錠質(zhì)量，同時成形過程中，輥模旋轉(zhuǎn)其表面的成形用凹槽外露，可以方便實現(xiàn)連續(xù)潤滑和冷卻，使得鑄錠和成形部件之間接觸距離不但短而且潤滑效果極佳，使得鑄錠表面質(zhì)量提升。
[0006]其中，由于考慮鑄錠在拆卸孔內(nèi)經(jīng)過的成形時間較短，故 申請人:考慮將上下輥模轉(zhuǎn)軸設(shè)計為中空轉(zhuǎn)軸，將冷卻水泵入轉(zhuǎn)軸從輥模內(nèi)部對準(zhǔn)成形孔位置噴出形成冷卻系統(tǒng)。這樣極大地提高冷卻效果，確保鑄錠成形質(zhì)量。
[0007]但其中，還需要進(jìn)一步考慮，怎樣實現(xiàn)冷卻水在輥模中流出后接水回收的問題，以避免冷卻水橫流對棍軸造成損壞,對棍模成形產(chǎn)生影響。
實用新型內(nèi)容[0008]針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻水回收，避免冷卻水流出輥模對輥軸造成損壞，確保輥模工作順暢，保證成形效果的鑄錠水平連續(xù)鑄造系統(tǒng)輥模接水機構(gòu)。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案:
[0010]一種鑄錠水平連續(xù)鑄造系統(tǒng)輥模接水機構(gòu)，其特征在于，所述輥模接水結(jié)構(gòu)包括兩個分別位于下輥模兩端的接水盒，兩個接水盒位于下輥模轉(zhuǎn)軸上方位置且開口向上設(shè)置，上輥模兩端端面水平延伸出下輥模兩端端面位置且在豎直方向的投影完全落入到兩個接水盒開口內(nèi)。
[0011]本實用新型可以使得上輥模兩端流出的冷卻水流入到接水盒內(nèi)，后續(xù)可進(jìn)一步再流入到接水池中，實現(xiàn)上輥模兩端流出的冷卻水回收，避免上輥模兩端流出的冷卻水流到下輥模的轉(zhuǎn)軸上，對輥軸造成損壞，確保下輥模轉(zhuǎn)軸的正常運轉(zhuǎn)。
[0012]作為優(yōu)化，還可以將所述兩個接水盒外側(cè)邊向上延伸到上輥模兩端端面在水平方向的投影范圍內(nèi)。
[0013]這樣可以確保兩個接水盒的接水效果，避免冷卻水從中濺出滴落到下輥模轉(zhuǎn)軸上，提高對下輥模轉(zhuǎn)軸的保護(hù)效果。
[0014]作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述輥模接水結(jié)構(gòu)還包括一個位于下輥模下方的接水池，下輥模豎直方向上的投影落入到接水池開口范圍內(nèi)，所述接水池和所述蓄水池相連形成水路循環(huán)，接水盒底部通過管道和接水池相連。
[0015]這樣，進(jìn)一步實現(xiàn)了下輥模的冷卻水回收，同時實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)中冷卻水的循環(huán)利用，使得冷卻系統(tǒng)具有良好的可持續(xù)性且避免了浪費。
[0016]綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，實施方便且能夠?qū)崿F(xiàn)兩個輥模的冷卻水回收，避免冷卻水流出輥模對輥軸造成損壞，確保輥模工作順暢，保證了輥模成形效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為采用了本實用新型結(jié)構(gòu)的一種對輥式小尺寸鑄錠水平連續(xù)鑄造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為圖1的左視圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合采用了本實用新型結(jié)構(gòu)的一種對輥式小尺寸鑄錠水平連續(xù)鑄造系統(tǒng)及其附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0020]具體實施時:如圖1和圖2所示:
[0021]一種采用了本實用新型結(jié)構(gòu)的對輥式小尺寸鑄錠水平連續(xù)鑄造系統(tǒng)，包括引流部分結(jié)構(gòu)、成形部分結(jié)構(gòu)和冷卻系統(tǒng)，其中，所述引流部分結(jié)構(gòu)包括一個儲液件1，儲液件I上具有水平布置且相接的儲液槽2和流嘴3，儲液槽2和引流件4相接并用于進(jìn)液，流嘴3出口端和成形部分結(jié)構(gòu)相接；所述成形部分結(jié)構(gòu)，包括各自呈圓筒形且外周表面貼合設(shè)置的上輥模51和下輥模52，兩個輥模5外周表面中部均具有內(nèi)凹的成形用凹槽且使得兩個輥模5貼合處形成至少一個成形孔6，所述成形孔6和所述流嘴3出口端相接；兩個輥模通過傳動機構(gòu)能夠被帶動相對旋轉(zhuǎn)；所述冷卻系統(tǒng)包括蓄水池7和與蓄水池7相連且位于兩個輥模內(nèi)部的輥模水冷機構(gòu)。所述輥模水冷機構(gòu)包括位于兩個輥模中部的轉(zhuǎn)軸8，轉(zhuǎn)軸8為空心軸且通過支架和輥模5固定實現(xiàn)支撐，轉(zhuǎn)軸8 —端和一連通到蓄水池7的水管9對接，水管9上設(shè)置有水泵10，轉(zhuǎn)軸8上正對輥模外部成形孔位置有一段含若干噴水孔11的出水段，噴水孔11繞轉(zhuǎn)軸8周向均勻布置。所述冷卻系統(tǒng)還包括輥模接水結(jié)構(gòu)，所述輥模接水結(jié)構(gòu)包括一個位于下輥模52下方的接水池12，下輥模52豎直方向上的投影落入到接水池12開口范圍內(nèi)，所述接水池12和所述蓄水池7相連形成水路循環(huán)。
[0022]其中小尺寸是指直徑40-200_圓鑄錠或橫截面積140(T3000mm2的圓鑄錠或矩形鑄錠。該系統(tǒng)特別適用于鎂及鎂合金、鋁及鋁合金、銅及銅合金、鋼鐵等材質(zhì)小尺寸鑄錠的水平連續(xù)鑄造。
[0023]其中，所述輥模接水結(jié)構(gòu)還包括兩個分別位于下輥模兩端的兩個接水盒19，兩個接水盒19位于下輥模52轉(zhuǎn)軸上方位置且開口向上設(shè)置，上輥模51兩端端面水平延伸出下輥模52兩端端面位置且在豎直方向的投影完全落入到兩個接水盒19開口內(nèi)，接水盒19底部通過管道和接水池相連。所述兩個接水盒19外側(cè)邊向上延伸到上輥模兩端端面在水平方向的投影范圍內(nèi)。
[0024]其中，所述冷卻系統(tǒng)，還包括鑄錠冷卻機構(gòu)，所述鑄錠冷卻機構(gòu)，包括位于輥模成形孔前方呈中空環(huán)形結(jié)構(gòu)的冷水套13，冷水套13內(nèi)徑大于成形孔且豎向位于成形孔正前方位置，冷水套13套體自身為環(huán)形的中空結(jié)構(gòu)且通過管道和所述蓄水池7連通靠蓄水池7供水，冷水套13套體內(nèi)表面沿周向設(shè)置有若干出水孔，冷水套13下方和位于下部的輥模之間設(shè)置有將兩者隔開的擋水板14，所述擋水板14沿豎直方向上的投影落入到和蓄水池7相連的接水池12內(nèi)。具體實施時，冷水套套在前行的鑄錠外部對鑄錠實現(xiàn)噴水冷卻，同時冷水套可以設(shè)置為多個，提高冷卻效果。
[0025]所述鑄造系統(tǒng)中，所述儲液件內(nèi)位于儲液槽和流嘴之間還設(shè)置有濾網(wǎng)。
[0026]上述鑄造系統(tǒng)使用時，熔液從引流件進(jìn)入到儲液件內(nèi)，經(jīng)儲液件中儲液槽和流嘴進(jìn)入到兩個輥模中間成形孔內(nèi)，受到冷卻，在成形孔內(nèi)擠壓成形出截面和成形孔形狀一致的棒形鑄錠，實現(xiàn)了水平方向的連續(xù)鑄造成形。具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，占用空間小，鑄造效率高的特點。同時，上述鑄造系統(tǒng)采用一對相對滾動形狀的輥模實現(xiàn)成形，為滾動式成形，成形過程中產(chǎn)生微量軋制效果，提高鑄錠質(zhì)量，同時成形過程中，輥模旋轉(zhuǎn)其表面的成形用凹槽外露，可以方便實現(xiàn)連續(xù)潤滑，使得鑄錠和成形部件之間接觸距離不但短而且潤滑效果極佳，使得鑄錠表面質(zhì)量提升。上述系統(tǒng)中水冷結(jié)構(gòu)和輥模自身結(jié)構(gòu)結(jié)合為一體，不增加過多的構(gòu)件，使其結(jié)構(gòu)緊湊而輕便，節(jié)省了成本，其使用時采用冷卻水從輥模內(nèi)部沿周向?qū)φ麄€成形用凹槽的位置進(jìn)行冷卻，確保凹槽旋轉(zhuǎn)至成形孔時具有較低的溫度，能夠快速高效地實現(xiàn)對成形孔內(nèi)鑄錠的冷卻，保證了鑄錠的成形效果，保證輥模滾壓成形的可行性。上述鑄造系統(tǒng)中的冷卻系統(tǒng)實現(xiàn)了冷卻水循環(huán)利用，具有良好的可持續(xù)性且避免了浪費。還可以使得上輥模兩端流出的冷卻水流入到接水盒內(nèi)再流入到接水池中，使得上輥模兩端流出的冷卻水進(jìn)入冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，避免上輥模兩端流出的冷卻水流到下輥模的轉(zhuǎn)軸上，對輥軸造成損壞，確保下輥模轉(zhuǎn)軸的正常運轉(zhuǎn)。其中還設(shè)置了鑄錠冷卻機構(gòu)，對伸出成形孔后的鑄棒進(jìn)一步采用冷水套直接沿環(huán)形噴水冷卻，快速地讓鑄棒內(nèi)部實現(xiàn)凝固，鞏固和確保成形效果。設(shè)置的擋水板可以避免，冷卻水滴落到下輥模上對成形造成影響，確保成形效果。同時冷水套用水也和冷卻系統(tǒng)實現(xiàn)循環(huán)，具有良好的可持續(xù)性且避免了浪費。[0027]另外，所述鑄造系統(tǒng)中，所述成形孔6可以是一個，也可以是并列設(shè)置的多個成形
孔，進(jìn)一步提聞鑄造效率。
[0028]所述鑄造系統(tǒng)中，所述引流件4優(yōu)選為倒液管，也可以是倒液槽等構(gòu)件。
[0029]所述鑄造系統(tǒng)中，還可以進(jìn)一步設(shè)置儲液槽液面控制裝置，所述儲液槽液面控制裝置，包括一個位于儲液槽上方用于檢測儲液槽液面高度的激光測距探頭18，還包括出液控制機構(gòu)，所述引流件4為倒液管時，所述出液控制機構(gòu)可以是包括一個和倒液管出液口匹配的錐體形堵頭17，錐體形堵頭17尖端部正對倒液管出液口設(shè)置且底部和一位于液面上方的伸縮機構(gòu)16相連，所述伸縮機構(gòu)16的動力部分和激光測距探頭18相聯(lián)動控制，使得可以根據(jù)檢測液面高度控制伸縮機構(gòu)伸縮進(jìn)而控制倒液管出液口開合量，確保儲液槽液面為所需液面高度。這樣可以更好地確保鑄造過程更加平穩(wěn)有序，確保鑄錠質(zhì)量。
[0030]所述鑄造系統(tǒng)中,所述兩個棍模的傳動機構(gòu)(圖中未顯不)可以是設(shè)置一對固定在輥模的轉(zhuǎn)軸上且相互嚙合的齒輪并靠電機帶動相對旋轉(zhuǎn)，也可以是兩根轉(zhuǎn)軸上單獨設(shè)置傳動機構(gòu)。具體實施時，兩根轉(zhuǎn)軸兩端各自設(shè)置在一對軸承上，位于下方的轉(zhuǎn)軸可以安裝在一對固定設(shè)置的軸承上，位于上方的轉(zhuǎn)軸兩端的軸承可以安裝在一個能夠向下施力的壓下裝置的施力端，這樣靠壓下裝置向下施力確保兩個輥模圓周面相互貼緊，避免輥模之間造成金屬液泄漏，更好地確保成形過程的順利，保證鑄錠質(zhì)量。
[0031]所述鑄造系統(tǒng)中，成形部分結(jié)構(gòu)前方還可以進(jìn)一步設(shè)置牽引裝置實現(xiàn)對鑄錠的牽弓丨(圖中未顯示)，這樣輥模對鑄錠并不施加前進(jìn)動力，而是輥模轉(zhuǎn)動線速度與牽引速度同步，保障輥模與鑄錠最小摩擦力，牽引裝置可以是具有一系列用于夾持鑄錠的夾持輥，靠夾持輥夾持住鑄錠后由傳動機構(gòu)帶動，從而帶動鑄錠向前運動；牽引裝置上還可以設(shè)置一個引錠頭，用于第一次出液成形時堵住成形孔出口以方便首次鑄錠成形。上述牽引裝置的具體結(jié)構(gòu)可以和現(xiàn)有技術(shù)一致只是方向為水平方向設(shè)置，故不在此詳述其具體結(jié)構(gòu)。
[0032]所述鑄造系統(tǒng)中，牽引裝置相鄰位置還應(yīng)該設(shè)置同步鋸實現(xiàn)同步切斷(圖中未顯示)。同步鋸為現(xiàn)有技術(shù)，具體結(jié)構(gòu)不在此詳述。
[0033]上述鑄造系統(tǒng)可以實現(xiàn)鎂及鎂合金、鋁及鋁合金、銅及其合金、鋼鐵等材料小尺寸鑄錠的水平鑄造。其中，采用上下輥模相互嚙合的方式，使上下輥模的凹槽配合形成模腔，作為鑄錠產(chǎn)品橫斷面形狀的成型空間。同時采用上下輥模相對嚙合滾動的方式，區(qū)別于傳統(tǒng)(半)連續(xù)鑄造所用固定結(jié)晶器，可以減小輥模成形面與鑄錠之間的摩擦力，改善鑄錠表面質(zhì)量。同時，還可以實現(xiàn)輥模成形面與鑄錠之間的連續(xù)潤滑，改善鑄錠表面質(zhì)量。
[0034]上述所述鑄造系統(tǒng)使用時，具有以下特點:
[0035]1、金屬液體通過倒液管或流槽進(jìn)入輥模前儲液槽。
[0036]2、儲液槽液面高度根據(jù)工藝提前設(shè)定，由鑄造速度、液面控制裝置控制液流大小實現(xiàn)。
[0037]3、金屬液在經(jīng)過過濾濾網(wǎng)后，由儲液槽送流流嘴送入上下輥模嚙合以及引錠頭(前期成形鑄錠)組成的模腔內(nèi)。
[0038]4、儲液槽流嘴與輥模通過形狀嚙合及配合密封，可以利用彈簧或其他施力裝置，保障流嘴與輥模有一定的接觸壓力，利用液體具有一定粘度，防止合金液從流嘴與輥模的配合間隙泄漏。
[0039]5、上下輥模成形面及引錠頭(前期成形鑄錠)吸收金屬液熱量，使金屬液凝固成形。
[0040]6、上下輥模通過壓緊裝置保障輥模水平程度及保障上下輥模良好接觸防止鎂液進(jìn)入上下輥模間隙形成飛邊。
[0041]7、金屬液凝固成鑄錠后，隨著輥模轉(zhuǎn)動及鑄錠牽引裝置，離開成形區(qū)，并與輥模分離，實現(xiàn)脫模。
[0042]8、空心多孔輥軸，對輥模進(jìn)行噴淋冷卻，帶走輥模吸收的金屬液熱量，并從輥模兩端流出。
[0043]9、由冷水套對成形后的鑄錠進(jìn)行二次冷卻，促進(jìn)鑄造過程進(jìn)行。
[0044]10、牽引裝置牽引引錠頭(鑄錠)促進(jìn)鑄錠脫模。
[0045]11、同步鋸在鑄錠達(dá)到一定程度后，對鑄錠進(jìn)行定尺鋸切。
[0046]最后值得指出的是，上述連續(xù)鑄造系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)均屬于 申請人:自主研發(fā)得到，故除了本實用新型結(jié)構(gòu)外，該鑄造系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)以及其他功能性的局部結(jié)構(gòu)， 申請人:均單獨申請了專利進(jìn)行保護(hù)，故別人單獨實施這些結(jié)構(gòu)仍然會侵犯到 申請人:專利保護(hù)權(quán)。
【權(quán)利要求】
1.一種鑄錠水平連續(xù)鑄造系統(tǒng)輥模接水機構(gòu)，其特征在于，所述輥模接水結(jié)構(gòu)包括兩個分別位于下輥模兩端的接水盒，兩個接水盒位于下輥模轉(zhuǎn)軸上方位置且開口向上設(shè)置，上輥模兩端端面水平延伸出下輥模兩端端面位置且在豎直方向的投影完全落入到兩個接水盒開口內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的鑄錠水平連續(xù)鑄造系統(tǒng)輥模接水機構(gòu)，其特征在于所述兩個接水盒外側(cè)邊向上延伸到上輥模兩端端面在水平方向的投影范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的鑄錠水平連續(xù)鑄造系統(tǒng)輥模接水機構(gòu)，其特征在于所述輥模接水結(jié)構(gòu)還包括一個位于下輥模下方的接水池，下輥模豎直方向上的投影落入到接水池開口范圍內(nèi)，所述接水池和蓄水池相連形成水路循環(huán)，接水盒底部通過管道和接水池相連。
【文檔編號】B22D11/045GK203725724SQ201420082668
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】王彤, 崔凱, 劉濤, 張紅芳 申請人:山西銀光華盛鎂業(yè)股份有限公司