一种梯度钢铁材料的连续铸造系统技术方案

本发明专利技术提供了一种梯度钢铁材料的连续铸造系统，包括钢包、中间包、结晶器、浸入式水口及拉矫区，所述中间包位于钢包的下方，所述结晶器位于中间包的下方，所述浸入式水口设于钢包与中间包之间及中间包与结晶器之间，所述拉矫区固定安装于结晶器的下端；所述拉矫区包括第一矫辊、钢坯及连接端盖，所述第一矫辊等距分布于钢坯的上下两端外表面，所述连接端盖活动安装于上下两个第一矫辊的前后两端外表面之间；所述结晶器包括结晶入口、结晶出口与除渣机构，该梯度钢铁材料的连续铸造系统能够对熔液中的钢渣进行去除，提高了钢坯质量，加快钢坯的冷却速度，提高铸造效率，钢坯拉矫均匀，形态端正，钢坯冷却后表面灰渣便于清理。

【技术实现步骤摘要】
一种梯度钢铁材料的连续铸造系统
本专利技术涉及连续铸造
，尤其是涉及一种梯度钢铁材料的连续铸造系统。
技术介绍
所谓梯度材料，严格意义上讲，应该称作“梯度功能复合材料”，又称倾斜功能材料，是指将两种不同性能的材料进行结合，从而使得同一件材料具有两种不同的性质或功能；连续铸造是一种先进的铸造方法，其原理是将熔融的金属，不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中，凝固(结壳)了的铸件，连续不断地从结晶器的另一端拉出，它可获得任意长或特定的长度的铸件，发展连铸是我国冶金工业进行结构优化的重要手段，将使我国金属材料生产的低效率、高消耗现状得到根本改变，并推动产品结构向专业化方向发展，近终形连铸、单晶连铸、高效连铸、连铸坯热送热装等先进连铸技术的发展将非常活跃，而且将带动一系列新型材料的研制开发；中国专利公开了一种连续铸造装置，专利申请号为CN201520190142.9，该连续铸造装置具有中间包、铸模以及轻压下部，用于制造铸坯，其特征在于，该连续铸造装置包括：温度检测器，其用于检测中间包内的钢水的温度；钢水加热器，其用于对中间包内的钢水进行加热；速度检测器，其用于检测铸坯的铸造速度；速度调整部，其用于调整铸造速度；第1控制部，其用于控制钢水加热器以将钢水的温度的变动幅度维持在10℃以内；以及第2控制部，其用于控制速度调整部以将铸造速度的速度偏差维持在±10％以内；上述装置虽然能够充分地抑制铸坯的中心部处的偏析，但在铸造梯度钢铁材料时，由于生铁中含有硅、锰、磷、硫等杂质，这些杂质熔炼过程中会氧化呈钢渣，这些钢渣得不到清除，影响梯度钢铁材料的铸造质量，钢坯拉矫作业中冷却速度较慢，延长连铸作业时长，钢坯侧面得不到拉矫，降低钢坯的成型质量，钢坯冷却后表面存在渣灰，渣灰清理十分困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种梯度钢铁材料的连续铸造系统，该梯度钢铁材料的连续铸造系统能够对熔液中的钢渣进行去除，提高了钢坯质量，加快钢坯的冷却速度，提高铸造效率，钢坯拉矫均匀，形态端正，钢坯冷却后表面灰渣便于清理。本专利技术提供一种梯度钢铁材料的连续铸造系统，包括钢包、中间包、结晶器、浸入式水口及拉矫区，所述中间包位于钢包的下方，所述结晶器位于中间包的下方，所述浸入式水口设于钢包与中间包之间及中间包与结晶器之间，所述拉矫区固定安装于结晶器的下端；所述拉矫区包括第一矫辊、钢坯及连接端盖，所述第一矫辊等距分布于钢坯的上下两端外表面，所述连接端盖活动安装于上下两个第一矫辊的前后两端外表面之间；所述结晶器包括结晶入口、结晶出口与除渣机构，所述结晶入口开设于结晶器的上端，且结晶入口与浸入式水口相连通，所述结晶出口开设于结晶器的下端，且结晶出口与拉矫区相连通，所述除渣机构固定安装于结晶器的内部上端；所述连接端盖内部设有冷却机构，所述冷却机构包括第一凹槽、第一齿轮、通风窗口、第二齿轮及冷却扇，所述第一凹槽开设于连接端盖靠近拉矫区的一端，所述第一齿轮固定安装于上端第一矫辊的外表面前后两端，所述通风窗口开设于连接端盖远离拉矫区的一端外表面中间位置，所述第二齿轮活动安装于连接端盖内部对应通风窗口的位置，所述冷却扇固定安装于第二齿轮靠近拉矫区的一端，所述第一齿轮与第二齿轮之间相啮合。工作时，首先将钢铁混合熔液倒入钢包中，然后由浸入式水口将钢包中的熔液导入中间包中进行减压、稳流、贮钢及分流，然后通过浸入式水口再将中间包中的熔液导入结晶器中，钢液在结晶器内冷却初步凝固成一定的坯壳厚度的铸坯外形，并被连续地从结晶器上的结晶出口向下拉出进入拉矫区，钢坯进入拉矫区中后受到第一矫辊矫形，此时通过冷却机构对钢坯进行吹风降温，加快钢坯的成型速度，随着钢坯上端第一矫辊转动，带动第一齿轮转动，由于第一齿轮与第二齿轮啮合，从而第一齿轮带动第二齿轮转动，而第二齿轮带动冷却扇转动，通过通风窗口将外界气流导入连接端盖的内部，并吹向钢坯的表面，从而利用气流对钢坯降温，提高连铸料率。优选的，所述冷却机构上设有辅助拉矫机构，所述辅助拉矫机构包括定位轴、定位板与第二矫辊，所述定位轴贯穿于冷却扇及第二齿轮的内部与通风窗口之间固定连接，所述定位板固定安装于定位轴的上下两端外表面前端位置，所述第二矫辊活动安装于两个定位板之间前端位置。由于第一矫辊仅设置于钢坯的上下两端，钢坯的前后两端得不到拉矫，容易导致钢坯的形状不规范，此时通过辅助拉矫机构对钢坯的前后两端进行拉矫，配合第一矫辊使得钢坯形状更加优异，利用定位板对第二矫辊进行夹持固定，在通过定位轴对定位板进行固定，利用第二矫辊从钢坯的前后两端对钢坯进行拉矫，优化钢坯的成型形态。优选的，所述连接端盖远离拉矫区的一端外表面设有除尘机构，所述除尘机构包括清洁杆与清洁刷，所述清洁杆活动安装于通风窗口远离拉矫区的一端外表面，所述清洁杆靠近通风窗口的一端外表面一侧通过转轴与通风窗口连接，且转轴贯穿于通风窗口与第二齿轮连接。由于在通过冷却机构对钢坯进行降温冷却时，冷却扇将外界气流通过通风窗口导入连接端盖的内部，外界会有杂质跟随气流一同进入连接端盖内部最终吹到钢坯上，会对钢坯造成污染，通过通风窗口可对外界杂质进行阻挡，但杂质附着在通风窗口上会影响通风窗口的通风效果，此时可通过除尘机构对通风窗口进行清理，由于除尘机构上的清洁杆通过转轴与第二齿轮相连接，当第二齿轮转动时会通过带动清洁杆转动，利用清洁杆上的清洁刷可将附着在通风窗口上的杂质刷下，保障了通风窗口的通常，同时清洁刷设置于清洁杆的一侧，相比传统的将清洁刷设置于清洁杆与通风窗口的贴合面，可防止在清理杂质时将杂质抵入通风窗口的滤孔中。优选的，所述除渣机构包括导流板与滤渣格栅，所述导流板设于结晶器的内部上端，所述滤渣格栅固定安装于导流板与结晶器的内表面之间，所述导流板的两侧为弧形面，所述滤渣格栅的上端外表面为拱形面。由于梯度钢铁材料是由钢和铁混合溶液铸造而成的，而生铁中含有硅、锰、磷、硫等杂质，这些杂质熔炼过程中会氧化呈钢渣，这些钢渣得不到清除，影响梯度钢铁材料的铸造质量，因此在钢液导入结晶器中后需要通过除渣机构进行除渣，钢液进入结晶器中后落到导流板上，由导流板向两侧导流，由于导流板两侧为弧形面，使得钢液与结晶器的内部接触面积更大，提高了钢液的冷却成型速度，由于钢液冷却后，钢渣会浮在表面，此时通过滤渣格栅将钢液表面的钢渣过滤，提高钢液的纯度，增强梯度钢铁的铸造质量。优选的，所述第一矫辊上设有刮渣机构，所述刮渣机构包括第二凹槽、刮刀、第三凹槽、伸缩推杆及弹簧，所述第二凹槽开设于第一矫辊的上端外表面，所述刮刀活动安装于第二凹槽的内部，所述第三凹槽开设于第二凹槽的内部前后两端，所述伸缩推杆贯穿于第三凹槽的内部，所述弹簧活动安装于第三凹槽与伸缩推杆之间，且伸缩推杆的上端与刮刀之间固定连接。由于钢坯成型后表面会因氧化形成灰渣，这些灰渣在清理时十分困难，通过刮渣机构便于对灰渣进行清理，工作时，当第一矫辊带有刮刀的一面转动至远离钢坯方向时，伸缩推杆将刮刀推动至脱离第二凹槽，然后当刮刀跟随第一矫辊转动至朝向钢坯方向时刮刀与钢坯接触，利用刮刀将附着本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梯度钢铁材料的连续铸造系统，包括钢包(1)、中间包(2)、结晶器(3)、浸入式水口(4)及拉矫区(5)，其特征在于，所述中间包(2)位于钢包(1)的下方，所述结晶器(3)位于中间包(2)的下方，所述浸入式水口(4)设于钢包(1)与中间包之间(2)及中间包(2)与结晶器(3)之间，所述拉矫区(5)固定安装于结晶器(3)的下端；/n所述拉矫区(5)包括第一矫辊(51)、钢坯(52)及连接端盖(53)，所述第一矫辊(51)等距分布于钢坯(52)的上下两端外表面，所述连接端盖(53)活动安装于上下两个第一矫辊(51)的前后两端外表面之间；/n所述结晶器(3)包括结晶入口(31)、结晶出口(32)与除渣机构(33)，所述结晶入口(31)开设于结晶器(3)的上端，且结晶入口(31)与浸入式水口(4)相连通，所述结晶出口(32)开设于结晶器(3)的下端，且结晶出口(32)与拉矫区(5)相连通，所述除渣机构(33)固定安装于结晶器(3)的内部上端；/n所述连接端盖(53)内部设有冷却机构(54)，所述冷却机构(54)包括第一凹槽(541)、第一齿轮(542)、通风窗口(543)、第二齿轮(544)及冷却扇(545)，所述第一凹槽(541)开设于连接端盖(53)靠近拉矫区(5)的一端，所述第一齿轮(542)固定安装于上端第一矫辊(51)的外表面前后两端，所述通风窗口(543)开设于连接端盖(53)远离拉矫区(5)的一端外表面中间位置，所述第二齿轮(544)活动安装于连接端盖(53)内部对应通风窗口(543)的位置，所述冷却扇(545)固定安装于第二齿轮(544)靠近拉矫区(5)的一端，所述第一齿轮(542)与第二齿轮(544)之间相啮合。/n...

【技术特征摘要】
1.一种梯度钢铁材料的连续铸造系统，包括钢包(1)、中间包(2)、结晶器(3)、浸入式水口(4)及拉矫区(5)，其特征在于，所述中间包(2)位于钢包(1)的下方，所述结晶器(3)位于中间包(2)的下方，所述浸入式水口(4)设于钢包(1)与中间包之间(2)及中间包(2)与结晶器(3)之间，所述拉矫区(5)固定安装于结晶器(3)的下端；
所述拉矫区(5)包括第一矫辊(51)、钢坯(52)及连接端盖(53)，所述第一矫辊(51)等距分布于钢坯(52)的上下两端外表面，所述连接端盖(53)活动安装于上下两个第一矫辊(51)的前后两端外表面之间；
所述结晶器(3)包括结晶入口(31)、结晶出口(32)与除渣机构(33)，所述结晶入口(31)开设于结晶器(3)的上端，且结晶入口(31)与浸入式水口(4)相连通，所述结晶出口(32)开设于结晶器(3)的下端，且结晶出口(32)与拉矫区(5)相连通，所述除渣机构(33)固定安装于结晶器(3)的内部上端；
所述连接端盖(53)内部设有冷却机构(54)，所述冷却机构(54)包括第一凹槽(541)、第一齿轮(542)、通风窗口(543)、第二齿轮(544)及冷却扇(545)，所述第一凹槽(541)开设于连接端盖(53)靠近拉矫区(5)的一端，所述第一齿轮(542)固定安装于上端第一矫辊(51)的外表面前后两端，所述通风窗口(543)开设于连接端盖(53)远离拉矫区(5)的一端外表面中间位置，所述第二齿轮(544)活动安装于连接端盖(53)内部对应通风窗口(543)的位置，所述冷却扇(545)固定安装于第二齿轮(544)靠近拉矫区(5)的一端，所述第一齿轮(542)与第二齿轮(544)之间相啮合。


2.根据权利要求1所述的一种梯度钢铁材料的连续铸造系统，其特征在于，所述冷却机构(54)上设有辅助拉矫机构(55)，所述辅助拉矫机构(55)包括定位轴(551)、定位板(552)与第二矫辊(553)，所述定位轴(551)贯穿于冷却扇(545)及第二齿轮(544)的内部与通风窗口(543)之间固定连接，所述定位板(552)固定安装于定位轴(551)的上下两端外表面前端位置，所述第二矫辊(553)活动安装于两个定位板(552)之间前端位置。


3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾春腾，李志城，
申请(专利权)人：贾春腾，
类型：发明
国别省市：安徽;34