一种管材结晶器和连铸连轧管生产线制造技术

本实用新型专利技术提供了一种管材结晶器和连铸连轧管生产线，该管材结晶器含有外部组件(306)和内部组件(310)，外部组件(306)含有上下对应连接的敞口热顶(305)和下筒体，敞口热顶(305)呈漏斗形，敞口热顶(305)和下筒体的连接处设有石墨环(307)，石墨环(307)位于外部组件(306)的内表面，敞口热顶(305)外设有金属屏蔽罩(308)，外部组件(306)外设有感应线圈(303)。该管材结晶器和连铸连轧管生产线摈弃了能源无端消耗的管坯冷却再加热的中间环节，将连铸和轧管直接紧密衔接，提出连铸、轧管、定径的短流程工艺，经济高效，节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种管材结晶器和连铸连轧管生产线
本技术涉及轧制设备领域，具体的是一种管材结晶器，还是一种含有该管材结晶器的连铸连轧管生产线。
技术介绍
目前无缝钢管生产，一般采用连铸圆坯，轧制时该圆坯需要经过加热、穿孔、轧制、减/定径、冷却等主要工序，得到成品管材。从连铸生产线出来的圆坯经过冷却至常温后，再加热至穿孔温度，中间是极大的能量浪费、消耗。不仅能源严重耗费，而且恶化环境。
技术实现思路
为了解决现有无缝钢管生产方法能源浪费严重的问题，本技术提供了一种管材结晶器和连铸连轧管生产线，该管材结晶器和连铸连轧管生产线摈弃了能源无端消耗的管坯冷却再加热的中间环节，将连铸和轧管直接紧密衔接，提出连铸、轧管、定径的短流程工艺，经济高效，节能环保。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种管材结晶器，含有外部组件和内部组件，外部组件套设于内部组件外，外部组件和内部组件之间形成下端开放的环形空腔，外部组件含有上下对应连接的敞口热顶和下筒体，敞口热顶呈漏斗形，敞口热顶和下筒体的连接处设有石墨环，石墨环位于外部组件的内表面，敞口热顶外设有金属屏蔽罩，外部组件外设有感应线圈。该管材结晶器的上部含有用于向该环形空腔内注入金属熔液的浸入式浇口，外部组件的外表面设有多个缝隙，多个缝隙沿外部组件的外表面间隔均布，缝隙沿外部组件的径向开设。内部组件含有芯棒和冷却水管，冷却水管套设于该芯棒内，该芯棒和冷却水管之间形成环状的回水腔，冷却水管的内部为进水腔，内部组件通过该管材结晶器上方的支架固定于外部组件内；该芯棒的外表面含有增粗段，增粗段的直径比该芯棒的直径大5mm～10mm，增粗段的上端位于金属熔液的液面和外部组件的上端之间，增粗段的下端位于石墨环的下端和外部组件的下端之间。一种连铸连轧管生产线，包括从上向下依次设置的中间包、结晶器、轧管机，该结晶器为上述的管材结晶器。轧管机含有轧辊、空心套管、回转机构以及自转机构；空心套管套设于内部组件的下端外；该回转机构包括回转大盘、第一传动组件和第一驱动部件，筒状的回转大盘套设于直立的空心套管外，该第一驱动部件能够通过该第一传动组件使回转大盘绕空心套管旋转，轧辊与回转大盘插接固定，轧辊的轴线相对于空心套管的轴线倾斜；该自转机构包括第二传动组件和第二驱动部件，该第二驱动部件能够通过该第二传动组件使轧辊自转，该第二传动组件含有太阳轮和多个行星轴，太阳轮套设于空心套管外，该多个行星轴均匀的分布于太阳轮的周围，该行星轴的中心线与太阳轮的中心线平行，该行星轴外依次固定有行星轮和自转锥齿轮，太阳轮与每个该行星轴外的行星轮啮合，该行星轴设置于回转大盘内，该行星轴与轧辊一一对应，轧辊外固定有与该自转锥齿轮啮合的轧辊锥齿轮。该第一驱动部件含有主传动电机，该第一传动组件含有相互啮合的主传锥齿轮和公转大锥齿轮，主传锥齿轮与主传动电机连接固定，传动公转大锥齿轮与回转大盘连接固定；该第二驱动部件含有叠加传动电机，该第二传动组件含有相互啮合的叠传锥齿轮和自转大锥齿轮，叠传锥齿轮与叠加传动电机连接固定，自转大锥齿轮与太阳轮连接固定，自转大锥齿轮的中心线与太阳轮的中心线重合，主传动电机的电机轴与叠加传动电机的电机轴平行。轧管机含有三个沿空心套管的周向均匀分布的轧辊，轧辊的下端设有圆锥台形的轧制部，轧辊的轴线偏离空心套管的轴线。该连铸连轧管生产线还包括设置于中间包上方的钢包，结晶器和轧管机之间设有牵引夹送辊，该连铸连轧管生产线还包括依次设置于轧管机下方的弯弧辊列、热飞锯、定径机组和冷床。该连铸连轧管生产线还包括设置于中间包上方的钢包，结晶器和轧管机之间设有牵引夹送辊，该连铸连轧管生产线还包括依次设置于轧管机下方的弯弧辊列、定径机组、热飞锯和冷床。该连铸连轧管生产线还包括设置于中间包上方的钢包，结晶器和轧管机之间设有牵引夹送辊，该连铸连轧管生产线还包括依次设置于轧管机下方的导向辊、热飞锯、翻转盘、定径机组和经冷床，翻转盘能够将荒管切段由直立状态翻转成水平状态。本技术的有益效果是：首创的将炼钢连铸和热轧钢管串联集成整合在一起的生产系统，实现从钢水到钢管的转变。三辊行星轧机的特性完全匹配炼钢连铸的生产速度，后续工序依照三辊行星轧机的轧制节奏进行。本系统按生产流程，依次包括钢包、中间包、结晶器、牵引夹送辊、三辊行星轧管机、弯弧辊列、热飞锯、定径机组、冷床等。此生产工艺系统减少了连铸管坯冷却后再加热的环节，节能减排效果显著，烧损率明显降低，金属收得率显著提高，钢管生产成本大为降低，投资经济，实用高效。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1是实施例1中连铸连轧管生产线的原理图。图2是管材结晶器的剖视图。图3是图2中A-A方向剖视图。图4是轧管机的剖面图。图5是轧管机的三轧辊孔型示意图。图6是实施例2中连铸连轧管生产线(飞锯后置)的原理图。图7是实施例4中连铸连轧管生产线(荒管翻转式)的原理图。图8是芯棒外表面的增粗段的示意图。1、钢包；2、中间包；3、结晶器；4、牵引夹送辊；5、轧管机；6、弯弧辊列；7、热飞锯；8、定径机组；9、冷床；201、支架；301、空心管坯；302、坯壳；303、感应线圈；304、金属熔液；305、敞口热顶；306、外部组件；307、石墨环；308、金属屏蔽罩；309、铸模保护渣；310、内部组件；311、冷却水管；312、回水腔；313、进水腔；314、浸入式浇口；315、缝隙；316、增粗段；501、轧辊；502、轧辊锥齿轮；503、自转锥齿轮；504、行星轮；505、太阳轮；506、公转大锥齿轮；507、主传锥齿轮；508、自转大锥齿轮；509、叠传锥齿轮；510、空心套管；511、主传动电机；512、机架；513、叠加传动电机；514、回转大盘；601、荒管；701、锯片；801、定径辊；901、热成品管；101、荒管切段；102、翻转盘；103、夹持辊。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。实施例1一种管材结晶器，含有外部组件306和内部组件310(可以分别称为外结晶器和内结晶器)，外部组件306套设于内部组件310外，外部组件306和内部组件310之间形成下端开放的环形空腔，外部组件306含有上下对应连接的敞口热顶305和下筒体，敞口热顶305呈漏斗形，敞口热顶305和下筒体的连接处设有石墨环307，石墨环307位于外部组件306的内表面，敞口热顶305外设有金属屏蔽罩308，外部组件306外设有感应线圈303(亦叫做磁场发生器)，用来对金属熔液304进行电磁搅拌，如图2所示。在本实施例中，该管材结晶器的上部含有用于向该环形空腔内注入金属熔液304的浸入式浇口314，外部组件306的外表面设有多个缝隙315，多个缝隙315沿外部组件306的外表面间隔均布，缝隙315沿外部组件306的径向开设。如图3所示，外部组件306的外表面设有八个缝隙315，缝隙315的周向宽度为0.5mm，缝隙315的径向深度为外部组件306的壁厚的50％～90％。内部组件310含有芯棒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管材结晶器，其特征在于，该管材结晶器含有外部组件(306)和内部组件(310)，外部组件(306)套设于内部组件(310)外，外部组件(306)和内部组件(310)之间形成下端开放的环形空腔，外部组件(306)含有上下对应连接的敞口热顶(305)和下筒体，敞口热顶(305)呈漏斗形，敞口热顶(305)和下筒体的连接处设有石墨环(307)，石墨环(307)位于外部组件(306)的内表面，敞口热顶(305)外设有金属屏蔽罩(308)，外部组件(306)外设有感应线圈(303)。

【技术特征摘要】
1.一种管材结晶器，其特征在于，该管材结晶器含有外部组件(306)和内部组件(310)，外部组件(306)套设于内部组件(310)外，外部组件(306)和内部组件(310)之间形成下端开放的环形空腔，外部组件(306)含有上下对应连接的敞口热顶(305)和下筒体，敞口热顶(305)呈漏斗形，敞口热顶(305)和下筒体的连接处设有石墨环(307)，石墨环(307)位于外部组件(306)的内表面，敞口热顶(305)外设有金属屏蔽罩(308)，外部组件(306)外设有感应线圈(303)。2.根据权利要求1所述的管材结晶器，其特征在于，该管材结晶器的上部含有用于向该环形空腔内注入金属熔液(304)的浸入式浇口(314)，外部组件(306)的外表面设有多个缝隙(315)，多个缝隙(315)沿外部组件(306)的外表面间隔均布，缝隙(315)沿外部组件(306)的径向开设。3.根据权利要求1所述的管材结晶器，其特征在于，内部组件(310)含有芯棒和冷却水管(311)，冷却水管(311)套设于该芯棒内，该芯棒和冷却水管(311)之间形成环状的回水腔(312)，冷却水管(311)的内部为进水腔(313)，内部组件(310)通过该管材结晶器上方的支架(201)固定于外部组件(306)内；该芯棒的外表面含有增粗段(316)，增粗段(316)的直径比该芯棒的直径大5mm～10mm，增粗段(316)的上端位于金属熔液(304)的液面和外部组件(306)的上端之间，增粗段(316)的下端位于石墨环(307)的下端和外部组件(306)的下端之间。4.一种连铸连轧管生产线，其特征在于，该连铸连轧管生产线包括从上向下依次设置的中间包(2)、结晶器(3)、轧管机(5)，该结晶器(3)为权利要求1所述的管材结晶器。5.根据权利要求4所述的连铸连轧管生产线，其特征在于，轧管机(5)含有轧辊(501)、空心套管(510)、回转机构以及自转机构；空心套管(510)套设于内部组件(310)的下端外；该回转机构包括回转大盘(514)、第一传动组件和第一驱动部件，筒状的回转大盘(514)套设于直立的空心套管(510)外，该第一驱动部件能够通过该第一传动组件使回转大盘(514)绕空心套管(510)旋转，轧辊(501)与回转大盘(514)插接固定，轧辊(501)的轴线相对于空心套管(510)的轴线倾斜；该自转机构包括第二传动组件和第二驱动部件，该第二驱动部件能够通过该第二传动组件使轧辊(501)自转，该第二传动组件含有太阳轮(505)和多个行星轴，太阳轮(50...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁军，
申请(专利权)人：北京京诚之星科技开发有限公司，中冶京诚工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11