CN201659272U - 复合连铸辊式结晶器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于连续铸造设备，特别涉及用连铸方法制造层状金属复合材料的复合连铸辊式结晶器；其特征在于：在普通钢坯连铸机的热铸坯出口处后部装设复合连铸辊式结晶器，所述的复合连铸辊式结晶器由框架、结晶器辊、轴承座、传动装置、旋转接头、浇注槽、冷却板、隔栅喷冷装置和清辊器组成。本实用新型不仅设计合理，结构紧凑，既可连续铸造层状金属复合材料的复合板坯，实现复合板坯的工业化生产，又使复合板坯比单一材质具有适应特殊工况诸如延长使用寿命和强度性能高的特殊性能，而且具有成本低，节约能源，不污染环境以及使用十分方便等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于连续铸造设备，特别涉及用连铸方法制造层状金属复合材料的一种复合连铸辊式结晶器。
背景技术
目前，普通用传统的连铸机设备只能浇铸出单一材质的板坯，它是将高温的普通钢水送入板坯或方坯的普通钢水结晶器中，经冷却后得到单一材质的板坯或方坯；它的结晶器是固定的。随着当前科学技术的发展，单一材质的板坯或方坯很难满足现代技术产业化生产对钢铁材料综合性能的需求。因此在机械制造中采用双金属复合材料已迫在眉睫，层状金属复合材料是将两种金属材料利用其各自的性能优势，进行分层复合形成为一整体金属材料。双金属复合材料克服两种金属各自的缺点，发挥两种金属的优点。使制造出的零、部件具有特殊的性能以适应特殊的工况。可以延长零、部件的使用寿命，取得良好的综合经济效益。因此研究采用连铸方法制造层状金属复合材料的结晶器是十分必要的。
本实用新型旨在为了避免上述技术中存在的缺点和不足之处，在普通钢坯连铸机后部增设复合连铸辊式结晶器；它不仅设计合理，结构紧凑，既可连续铸造层状金属复合材料的复合板坯，实现复合板坯的工业化生产，又使复合板坯比单一材质具有适应特殊工况诸如延长使用寿命和强度性能高的特殊性能，而且具有成本低，节约能源，不污染环境以及使用十分方便等特点。
本实用新型的目的是采用如下的技术方案实现的：所述的复合连铸辊式结晶器，其特征在于：在普通钢坯连铸机的热铸坯出口处后部装设复合连铸辊式结晶器，所述的复合连铸辊式结晶器由框架、结晶器辊、轴承座、传动装置、旋转接头、浇注槽、冷却板、隔栅喷冷装置和清辊器组成；与结晶器辊的位置和大小相对应，在基础上对称装设框架，两框架上部对称装设由液压驱动可调高度的轴承座，在两轴承座之间装设结晶器辊，结晶器辊的进水轴端穿过轴承座与送入冷却水的旋转接头连接，结晶器辊的另一轴端穿过轴承座与传动装置 相连接；在热铸坯进入结晶器辊侧的端面上连接浇铸槽，在浇铸槽后部底面装设铜制的冷却板，继冷却板后一侧的框架的下部装设隔栅喷冷装置，于结晶器辊后的轴承座上部装设清辊器。
所述的结晶器辊由钢轴、外辊套和连接法兰组成，在钢轴的中段上过盈装配铜制的外辊套，外辊套两端带连接法兰并加工出通水孔，外辊套的两端冷却水与旋转接头的进路和回路连通相接形成冷却水闭合回路。
所述的每个液压驱动可调高度的轴承座由液压缸、支座、滑板和定位销组成；液压缸的伸出杆端与轴承座底部的支座铰接，液压缸的另一端与框架底梁相铰接；轴承座两侧与框架配合表面装有滑板和定位销。这样一来，就可通过调节两液压缸驱动同步运动的轴承座的高度来调整结晶辊和基材之间的开口度。
所述的传动装置传动装置由电机、减速箱、万向接轴和中间法兰组成，电机以联轴节连接减速箱，减速箱的输出轴与万向接轴的一端铰接，万向接轴的另一端与中间法兰的一端铰接，中间法兰的另一端与结晶器辊的辊头连接。在浇铸时由电机驱动结晶器辊进行转动。
所述的旋转接头由进水和回水两个单独的管路组成，并随结晶器辊一起转动。旋转接头就可充分提供冷却时的进回路，达到冷却结晶器辊的作用。
所述的浇注槽的横截面为U形，它由不锈钢外壳、耐火材料内壁组成，在横截面成U形的不锈钢外壳内铺装耐火材料板制内壁，在不锈钢外壳的外侧面上设有与两轴承座端面相接的法兰把合孔。所述的隔栅喷冷装置由隔栅和多个喷嘴组成，在轴承座后部的直立面上装设由耐热耐磨铸铁制的隔栅，在隔栅内分布装设可喷射复合板坯冷却用的多个喷嘴。
所述的清辊器是采用韧性大、耐磨性好和耐高温的树脂材料制成的刮板式辊体。用它于清洁浇铸后结晶器辊面的污物和杂质。
本实用新型的原理和操作分述于下：
本实用新型是在普通钢坯连铸机连铸出的普碳钢的热铸坯上经过二次浇铸后得到具有特殊性能的复合板坯。本实用新型的原理是：在基材-热铸坯表面去除氧化层，利用其表面高温度与浇铸在其上面的复合层钢液相互作用，使热铸坯表面产生熔融复合层，生产出比单一材质具有适应特殊工况的特殊性能延长其使用寿命和强度性能高的复合板坯。由于在本实用新型中的结晶器辊通过轴承座安装于框架内，轴承座底下有液压缸控制结晶辊高度位置；结晶器辊一端与传动装置连接，另一端与旋转接头连接，冷却水通过旋转接头进入结晶器辊内，冷却结晶器辊表面铜套。结晶器辊的前端是U型的浇铸槽，通过浇铸槽两端的法兰面与结晶器辊两端的轴承座相把合，随结晶器辊上、下移动，浇铸槽由不锈钢外壳和内耐火材料板制内壁组成，浇铸槽的端面与结晶器辊的端面接触配合，从而使结晶器辊、浇注槽和热铸坯组成了浇注钢水的融池。向融池内浇注复合材料钢水，复合材料钢水与热铸坯接触形成熔融复合层，钢水与结晶器辊接触在结晶器辊表面凝固成坯壳，随着基材-热铸坯的移动，结晶器辊同步转动，复合层坯壳压铸在基材-热铸坯上形成复合板坯。复合板坯随着辊道的转动来平稳移动出结晶器辊进入冷却板和格栅喷冷装置。格栅喷冷装置由耐热耐磨铸铁制造而成并于其内分布有喷嘴，与冷却板同时冷却复合层，防止浇铸后的复合层产生鼓肚变形。此外在后部还装有清辊器，保证结晶器辊面的清洁。
综以上所采取的技术方案，实现本实用新型的目的。
本实用新型不仅设计合理，结构紧凑，既可连续铸造层状金属复合材料的复合板坯，实现复合板坯的工业化生产，又使复合板坯比单一材质具有适应特殊工况诸如延长使用寿命和强度性能高的特殊性能，而且具有成本低，节约能源，不污染环境以及使用十分方便等特点。
附图说明
本实用新型共有三幅附图。其中：
附图1是本实用新型的具体实施例的俯视结构示意图；
附图2是图1中沿A-A线的剖视放大图；
附图3是图1中沿B-B线的剖视放大图。
图中：1、框架，2、结晶器辊，3、轴承座，4、减速箱，5、旋转接头，6结晶器调高装置，7、浇铸槽，8、冷却板，9、格栅喷冷装置，10、清辊器，11、钢轴，12、外辊套，13、连接法兰，14、液压缸，15、滑板，16、定位销，17、电机，18、万向接轴，19、中间法兰，20、不锈钢外壳，21、耐火材料板制内壁，22、格栅，23、喷嘴，24、复合板坯。
具体实施方式
图1、2、3所示是本实用新型的具体实施例，它是在连铸制造宽1100mm×厚180mm×长4000-7000mm的普碳钢连铸机的热铸坯出口处后部装设复 合连铸辊式结晶器，用来复合浇铸厚度约20mm的不锈钢复合层。所述的复合连铸辊式结晶器由框架1、结晶器辊2、轴承座3、传动装置、旋转接头5、浇注槽7、冷却板8、隔栅喷冷装置9和清辊器10组成；与结晶器辊2的位置和大小相对应，在基础上对称装设框架1，两框架1上部对称装设由液压驱动可调高度的轴承座3，所述的每个液压驱动可调高度的轴承座3由液压缸14、支座6、滑板15和定位销16组成；在两轴承座3之间装设结晶器辊2，所述的结晶器辊2由钢轴11、外辊套12和连接法兰13组成，在钢轴11的中段上过盈装配铜制的外辊套12，外辊套12两端带连接法兰13并加工出通水孔，外辊套12的两端冷却水与旋转接头5的进路和回路连通相接形成冷却水闭合回路；结晶器辊2的进水轴端穿过轴承座3与送入冷却水的旋转接头5连接，结晶器辊2的另一轴端穿过轴承座3与传动装置相连接，所述的传动装置传动装置由电机、减速箱、万向接轴和中间法兰组成；所述的旋转接头由进水和回水两个单独的管路组成，并随结晶器辊2一起转动；(如图1中箭头所示方向)在热铸坯进入(如图1中箭头所示方向)结晶器辊侧的端面上连接由不锈钢外壳、耐火材料内壁组成的横截面为U形的浇铸槽7，在浇铸槽7后部底面装设铜制的冷却板8，继冷却板8后一侧的框架1的下部装设由隔栅22和7个喷嘴23组成的隔栅喷冷装置9，于结晶器辊2后的轴承座3上部装设由韧性大、耐磨性好和耐高温的树脂材料制成的刮板式辊体的清辊器装置8。向融池内浇注不锈钢钢水，不锈钢钢水与普碳钢的热铸坯接触形成熔融复合层，钢水与结晶器辊接触在结晶器辊表面凝固成坯壳，随着基材-热铸坯的移动，结晶器辊同步转动，不锈钢复合层坯壳压铸在基材-普碳钢的热铸坯上形成复合不锈钢复合层的复合板坯24。
以上所述，仅为本实用新型的较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其本实用新型的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种复合连铸辊式结晶器，其特征在于：在普通钢坯连铸机的热铸坯出口处后部装设复合连铸辊式结晶器，所述的复合连铸辊式结晶器由框架(1)、结晶器辊(2)、轴承座(3)、传动装置(4)、旋转接头(5)、浇注槽(7)、冷却板(8)、隔栅喷冷装置(9)和清辊器(10)组成，与结晶器辊(2)的位置和大小相对应，在基础上对称装设框架(1)，两框架(1)上部对称装设由液压驱动可调高度的轴承座(3)，在两轴承座(3)之间装设结晶器辊(2)，结晶器辊(2)的进水轴端穿过轴承座(3)与送入冷却水的旋转接头(5)连接，结晶器辊(2)的另一轴端穿过轴承座(3)与传动装置相连接；在热铸坯进入结晶器辊(2)侧的端面上连接浇铸槽(7)，在浇铸槽(7)后部底面装设有铜制的冷却板(8)，继冷却板(8)后一侧的框架(1)的下部装设隔栅喷冷装置(9)，于结晶器辊(2)后的轴承座(3)上部装设清辊器(10)。
2.按权利要求1所述的复合连铸辊式结晶器，其特征在于：所述的结晶器辊(2)由钢轴(11)、外辊套(12)和连接法兰(13)组成，在钢轴(11)的中段上过盈装配铜制的外辊套(12)，外辊套(12)两端带连接法兰(13)并加工出通水孔，外辊套(12)的两端冷却水与旋转接头(5)的进路和回路连通相接形成冷却水闭合回路。
3.按权利要求1所述的复合连铸辊式结晶器，其特征在于：所述的每个液压驱动可调高度的轴承座(3)由液压缸(14)、支座(6)、滑板(15)和定位销(16)组成；液压缸(14)的伸出杆端铰接在轴承座(3)底部的支座(6)上，液压缸(14)的另一端与框架(1)底梁相铰接；轴承座(3)两侧与框架(1)配合表面装有滑板(15)和定位销(16)。
4.按权利要求1所述的复合连铸辊式结晶器，其特征在于：所述的传动装置由电机(17)、减速箱(4)、万向接轴(18)和中间法兰(19)组成，电机(17)以联轴节连接减速箱(4)，减速箱(4)的输出轴与万向接轴(18)的一端铰接，万向接轴(18)的另一端与中间法兰(19)的一端铰接，中间法兰(19)的另一端与结晶器辊(2)的辊头连接。
5.按权利要求1所述的复合连铸辊式结晶器，其特征在于：所述的旋转接头(5)由进水和回水两个单独的管路组成，并随结晶器辊一起转动。
6.按权利要求1所述的复合连铸辊式结晶器，其特征在于：所述的浇注槽(7)的横截面为U形，它由不锈钢外壳(20)和耐火材料板制内壁(21)组成，在U形横截面的不锈钢外壳内铺装耐火材料板制内壁(21)，在不锈钢外壳的外侧面上设有与两轴承座(3)端面相接的法兰把合孔。
7.按权利要求1所述的复合连铸辊式结晶器，其特征在于：所述的隔栅喷冷装置(9)由隔栅(22)和多个喷嘴(23)组成，在轴承座(3)后部直立面上装设由耐热耐磨铸铁制的隔栅(22)，在隔栅(22)内分布装设可喷射复合板坯(24)冷却用的多个喷嘴(23)。
8.按权利要求1所述的复合连铸辊式结晶器，其特征在于：所述的清辊器(10)是采用韧性大、耐磨性好和耐高温的树脂材料制成的刮板式辊体。
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