一种生产复合连铸坯的设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种生产复合连铸坯的设备，所述设备包括：结晶器(18)、筒状耐火材料(15)、中间包(4)和喂丝机构(1)；所述筒状耐火材料(15)将结晶器(18)分割成内侧区域(17)和外侧区域(16)；所述中间包(4)设置在结晶器(18)的上方；所述喂丝机构(1)用于提供丝线，并通过引导管和小水口向外侧区域(16)的钢水内添加贵重合金；所述中间包(4)内的钢液通过主水口(14)流入内侧区域(17)。本实用新型专利技术的装置具有简单实用的优点，在生产复合连铸坯的过程中，能够有效减少贵金属的浪费。

A kind of equipment for producing composite continuous casting billet

The utility model provides a composite billet production equipment, the equipment comprises a mold (18), cylindrical refractory material (15), (4) and tundish feeding mechanism (1); the cylindrical refractory material (15) in the mould (18) is divided into inside area (17) and the outer region (16); the tundish (4) is arranged in the mold (18) above; the wire feeding mechanism (1) for providing a thread, and to the outer region through the guide tube and a small nozzle (16) add precious alloy molten steel in the tundish; (4) in molten steel through the main nozzle (14) into the medial region (17). The device of the utility model has the advantages of simple and practical, and can effectively reduce the waste of the precious metal during the process of producing the compound continuous casting billet.

【技术实现步骤摘要】
一种生产复合连铸坯的设备
本技术属于钢铁冶金
，具体地讲，涉及一种生产复合连铸坯的设备。
技术介绍
复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。对于钢铁材料而言，Cr、Ni等元素能提高钢材的表面防锈性能，但Cr、Ni属于贵金属，价格较贵，目前含Cr55％的铬铁价格约11000元/吨，Ni达到80000元/吨，普通钢材的价格约3000元/吨，所以若能达到复合材料的表面是含Cr、Ni高合金钢，而芯部材料为普通钢材的组成，则该复合材料就能兼具表面防锈蚀和低成本两项优点。目前主要是通过复合轧制方法来生产复合钢铁材料，是将两种完全不同的铸坯叠放在一起，然后轧制成一块钢板，但是需要铸坯的结合表面应为洁净的本泽金属，坯料应平直，且铸坯金属表面应清除点油污、氧化膜、非金属夹杂物和气体，因此复合前需对铸坯的表面进行预清理，并在真空环境下将两块铸坯焊接起来，且在轧制过程中必须在高温下，多道次小压下率，逐步累积的方式施加能量才能达到牢固复合的效果，复合轧制的生产工艺复杂，生产成本高。专利CN201210124862：一种梯度钢铁材料的连铸设备和连铸方法，提供了一种梯度钢铁材料的连铸设备和连铸方法。该连铸设备包括：结晶器；挡板，位于结晶器中，将结晶器分为挡板内侧区域和挡板外侧区域；丝/线，位于结晶器上方，并且与挡板外侧区域对应，将丝/线喂入挡板外侧区域。根据该连铸设备和连铸方法可以得到表面组分和内部组分不同的钢铁材料，并且可以避免环境污染，并降低了生产成本，但由于挡板的阻挡作用有限，挡板并不能完全阻止挡板内侧区域和挡板外侧区域间钢液的混合，挡板外侧区域的贵重合金仍然会扩散至挡板内侧区域，造成贵重合金的浪费。并且由于丝线在钢液中一般需要较长时间才能熔化，丝线熔化后还需较长时间才能完成贵重合金在钢液中的扩散，所以若不对丝线进行预热，而单纯的向结晶器内喂丝线很难达到贵重合金均匀分布在挡板外侧区域的目的。专利CN201210124563：一种梯度钢铁材料的连铸设备和连铸方法，提供了一种梯度钢铁材料的连铸设备。该连铸设备包括：结晶器；挡板，位于结晶器中，将结晶器分为挡板内侧区域和挡板外侧区域；第一中间包，位于结晶器上方，通过第一浸入式水口将第一中间包中的钢水注入到结晶器的挡板外侧区域中；第二中间包，位于结晶器上方，通第二浸入式水口将第二中间包中的钢水注入到结晶器的挡板内侧区域中。利用该专利技术提供的生产梯度钢铁材料的连铸设备进行连铸，可以避免环境污染，并且降低了生产成本。但由于挡板的阻挡作用有限，挡板并不能完全阻止挡板内侧区域和挡板外侧区域间钢液的混合，挡板外侧区域内含贵重合金的钢液仍然会扩散至挡板内侧区域，造成贵重合金的浪费，并且由于中间包的尺寸远大于结晶器的尺寸，中间包体积约为结晶器体积的5～10倍，所以很难在一个结晶器上方同时布置两个结晶器，该专利提供的技术很难在生产中实际应用。专利CN01109076：一种包复材料一次铸造连续成形设备与工艺，该专利提供了一种包复材料一次铸造连续成型设备与工艺，该专利利用两个嵌套在一起的结晶器实现包复材料的生产，适合于两种熔点相差很大的金属组成的复合材料的生产，若应用到大规模钢铁生产中的话，仍需要两个中间包内盛有两种不同的金属液来完成浇铸，但由于在钢铁的实际生产中中间包的尺寸远大于结晶器的尺寸，中间包体积约为结晶器体积的5～10倍，所以很难在一个结晶器上方同时布置两个结晶器，该专利提供的技术也很难在生产中实际应用。
技术实现思路
本技术的目的在于为解决以上问题，提供了一种生产复合连铸坯的设备，在结晶器中布置一个刚玉质的筒状耐火材料，该筒状耐火材料将结晶器分割成内侧钢水区域和外侧钢水区域，并通过喂丝线的方法向结晶器的外侧钢水区域内添加贵重合金，从而生产出复合连铸胚。为了实现上述目的，本技术提供了一种生产复合连铸坯的设备，所述设备包括：结晶器18、筒状耐火材料15、中间包4和喂丝机构1；所述筒状耐火材料15将结晶器18分割成内侧区域17和外侧区域16；所述中间包4设置在结晶器18的上方；所述喂丝机构1用于提供丝线，并通过引导管和小水口向外侧区域16的钢水内添加贵重合金；所述中间包4内的钢液通过主水口14流入内侧区域17。上述技术方案中，所述喂丝机构1提供两组丝线：第一丝线8和第二丝线9，所述丝线为直径0.1～0.5mm的厚铁皮，内部包裹铬铁粉或镍粉；所述第一丝线8上设置第一电磁感应线圈2，用于对第一丝线8进行预热；所述第二丝线9上设置第二电磁感应线圈3，用于对第二丝线9进行预热。上述技术方案中，所述引导管包括第一刚玉质引导管5和第二刚玉质引导管6；两者的内径相同，内径为1～3cm；所述第一刚玉质引导管5和第二刚玉质引导管6的管壁上密集分布孔洞，孔洞的直径为1～3cm；所述第一丝线8插入第一刚玉质引导管5中，所述第二丝线9插入第二刚玉质引导管6中。上述技术方案中，所述小水口包括第一小水口12和第二小水口13；所述第一小水口12和第二小水口13的内径相同，第一小水口12与主水口14的内径之比介于1∶3.5～1∶8。上述技术方案中，所述装置还包括：塞棒7和定径水口，所述塞棒7用于控制主水口14内钢流的流速，所述定径水口控制第一小水口12和第二小水口13内钢流的流速。上述技术方案中，所述筒状耐火材料15为一个上下底面开口的中空长方体，其筒壁完全密封，呈外倾锥度；所述筒状耐火材料15的上部高于结晶器18的钢液的上表面5～10cm，所述筒状耐火材料15的下部与结晶器18的下表面平齐；所述筒状耐火材料15的上部与第一小水口12、第二小水口13外壁间的距离为2～5cm。上述技术方案中，所述结晶器18内的凝固坯壳20的厚度从上到下逐渐变厚，所述筒状耐火材料的最下部21与结晶器内的凝固坯壳20的距离范围为5～10mm，所述筒状耐火材料15与结晶器18内的凝固坯壳20互相配合使内侧区域16成为一个密封条件较好的区域。本技术的优点在于：1、本技术的设备采用筒状耐火材料将结晶器内的钢液分为内侧钢水区域和外侧钢水区域两部分，筒状材料的筒壁为完全密封状的，筒状耐火材料的筒壁有一定的外倾锥度，筒状耐火材料为上口小、下口略大的形状，是一个从上到下逐渐外放的形状，结晶器内的凝固坯壳从上到下逐渐变厚，外放状的筒状耐火材料与结晶器内的凝固坯壳互相配合将外侧区域变为一个较为密封的区域，由于筒状耐火材料的下部与凝固坯壳间的缝隙较小，使得外侧区域的钢液和内侧区域的钢液混合现象减少，能减少外侧区域含贵重合金的钢液流向内侧区域的现象，减少了贵重合金的浪费；2、本技术的设备通过喂线的方式向外侧区域添加贵重合金，仅用一个中间包就能实现生产复合铸坯的效果，丝线依次通过丝线依次通过电磁感应线圈、引导刚玉管、小水口喂入结晶器钢水中，电磁感应线圈、引导刚玉管中的钢液对丝线进行预热，能加速丝线的熔化速度，使得丝线在刚刚喂入小水口或刚刚喂入结晶器时就熔化，能加速丝线内贵金属在结晶器内的熔化和扩散，使得丝线内的贵金属能均匀分布在内部区域。附图说明图1为本技术的生产复合连铸坯的装置示意图；图2为本技术的生产复合连铸坯的结晶器的俯视图；图3为本技术的生产复合连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产复合连铸坯的设备，其特征在于，所述设备包括：结晶器(18)、筒状耐火材料(15)、中间包(4)和喂丝机构(1)；所述筒状耐火材料(15)将结晶器(18)分割成内侧区域(17)和外侧区域(16)；所述中间包(4)设置在结晶器(18)的上方；所述喂丝机构(1)用于提供丝线，并通过引导管和小水口向外侧区域(16)的钢水内添加贵重合金；所述中间包(4)内的钢液通过主水口(14)流入内侧区域(17)。

【技术特征摘要】
1.一种生产复合连铸坯的设备，其特征在于，所述设备包括：结晶器(18)、筒状耐火材料(15)、中间包(4)和喂丝机构(1)；所述筒状耐火材料(15)将结晶器(18)分割成内侧区域(17)和外侧区域(16)；所述中间包(4)设置在结晶器(18)的上方；所述喂丝机构(1)用于提供丝线，并通过引导管和小水口向外侧区域(16)的钢水内添加贵重合金；所述中间包(4)内的钢液通过主水口(14)流入内侧区域(17)。2.根据权利要求1所述的生产复合连铸坯的设备，其特征在于，所述喂丝机构(1)提供两组丝线：第一丝线(8)和第二丝线(9)，所述丝线为直径0.1～0.5mm的厚铁皮，内部包裹铬铁粉或镍粉；所述第一丝线(8)上设置第一电磁感应线圈(2)，用于对第一丝线(8)进行预热；所述第二丝线(9)上设置第二电磁感应线圈(3)，用于对第二丝线(9)进行预热。3.根据权利要求2所述的生产复合连铸坯的设备，其特征在于，所述引导管包括第一刚玉质引导管(5)和第二刚玉质引导管(6)；两者的内径相同，内径为1～3cm；所述第一刚玉质引导管(5)和第二刚玉质引导管(6)的管壁上密集分布孔洞，孔洞的直径为1～3cm；所述第一丝线(8)插入第一刚玉质引导管(5)中，所述第二丝线(9)插入第二刚玉质引导管(6)中。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪银，郝帅，孙建卫，王孝科，路峰，袁鹏举，亓伟伟，王奉县，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37