一种水平离心旋转连铸金属坯和空心连铸坯的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种水平离心旋转连铸金属坯和空心连铸坯的生产方法，采用结晶器衔接器取代水平连铸的分离环并紧密衔接结晶器，采用水平连铸技术配套后续旋转拉坯机；利用铸坯旋转产生的离心力使整个铸坯的结晶过程组织致密无缺陷、成分低偏析，从而生产出质量高于弧形连铸机的连铸金属坯，在实现实心连续铸造的基础上通过结晶器衔接器的结构变化最终实现连续生产空心环形铸坯；采用无水冷却，用低温气体替代原有喷水冷却，热能置换回收，环形空心铸坯将彻底淘汰无缝管生产的穿孔工序，大幅降低生产成本，省却了弧形段，将彻底杜绝铸坯矫直裂纹，拉速、生产效率大幅提高。

【技术实现步骤摘要】
一种水平离心旋转连铸金属坯和空心连铸坯的生产方法
本专利技术涉及机械
，具体涉及一种水平离心旋转连铸金属坯和空心连铸坯的生产方法。
技术介绍
目前，冶金行业在生产方圆坯时，普遍采用弧形连铸机或直弧形连铸生产技术，水平连铸越来越少，原因就在于结晶器分离环一直是不可逾越的障碍，且生产的铸坯质量不能满足实际质量要求。无缝管轧制是采用实心圆管坯经过穿孔这一关键工序后再进入下一道轧制工序，而穿孔工序不仅极大地限制了无缝管的生产效率，且占整个轧制生产过程成本的40％以上。因此，迫切需要设计一种水平离心旋转连铸金属坯和空心连铸坯的生产方法，以解决现有水平连铸中结晶器分离环容易坏以及穿孔工序成本高、效率低的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种水平离心旋转连铸金属坯和空心连铸坯的生产方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水平离心旋转连铸金属坯和空心连铸坯的生产方法，包括结晶器和结晶器衔接器，所述结晶器连接结晶器衔接器，结晶器衔接器安装在中间包的下方，结晶器包括生产实心铸坯的实心铸坯结晶器和生产空心铸坯的空心铸坯结晶器，对应的结晶器衔接器包括实心结晶器衔接器和空心结晶器衔接器，结晶器衔接器和结晶器均安装在水平滑动震动台架上，用于驱动结晶器衔接器和结晶器的往复运动和震动，结晶器后方生产的金属坯上连接有旋转推进辊，旋转推进辊连接在旋转拉坯机上，用于金属坯旋转和前进导向，金属坯上还安装有支撑震动辊，用于辅助金属坯的震动和前进导向；具体生产工艺步骤如下：1)中间包的金属液体通过中间包水口流入结晶器衔接器中，结晶器衔接器将金属液体导流分流到结晶器中；2)生产实心铸坯时，采用实心铸坯结晶器和连接的实心结晶器衔接器，实心结晶器衔接器只有一个出液口将金属液体导流到实心铸坯结晶器中，实心铸坯结晶器后端产出实心金属坯；3)生产空心铸坯时，采用空心铸坯结晶器和连接的空心结晶器衔接器，空心结晶器衔接器采用有两个或两个以上出液口将金属液体导流到空心铸坯结晶器中，出液口中间设有供空心铸坯结晶器穿过的通孔，通孔内安装气体喷枪，向空心铸坯结晶器中部喷射冷却气流，空心铸坯结晶器后端产出空心金属坯；4)动力机构驱动滑动震动台架水平方向往复运动，带动金属坯往复运动和震动脱壳，结晶器和金属坯通过旋转拉坯机进行旋转，并使金属坯移动前进，金属坯通过支撑震动辊和旋转推进辊进行辅助旋转前进和震动，通过旋转产生的离心力来提高铸坯的致密度；5)旋转拉坯机的后方通过安装的火焰切割装置对金属坯进行切割成成品坯，然后再进行热送轧制，进行金属坯的连续性生产。具体的是，所述结晶器和结晶器衔接器采用有缝衔接，接缝采用高压油封，接缝压入式油脂润滑结晶器，接缝处安装液压滑环以及旋转接头连接结晶器和结晶器衔接器，用于结晶器和金属坯同步旋转。具体的是，所述接缝处的旋转接头连接供水管路，供水管路设有进水口和出水口，用于注入循环冷却水进行穿水冷却。具体的是，所述步骤3中的气体喷枪插入结晶器衔接器，气体喷枪连续喷射高速冷却气流进入环形金属坯心部，用以冷却金属坯心部坯壳生产空心铸坯，火焰切割装置后部连接有气体回收装置，用于空心铸坯被火焰切割装置切割完成后进行气体的回收。具体的是，所述气体喷枪喷射的冷却气流为经压缩降温设备降温到零度以下的氮气或压缩空气。具体的是，所述步骤4中的动力机构采用电机驱动或液压驱动滑动震动平台，用于整体水平方向往复运动。具体的是，所述支撑震动辊底部安装有底座，底座通过弹簧钢连接振动电机，用于产生高振频、小振幅的振动波进行横向及垂直震动，用以提高铸坯的致密度。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术设计的水平离心旋转连铸金属坯和空心连铸坯的生产方法采用无水冷却，用低温气体替代原有喷水冷却，环形铸坯外表面纯惰性纯气体冷却代替水雾冷却，极大地减少了旋流井和二冷水处理系统的基建设备投资，还改善了劳动者和设备的工作环境，没有了弧形段，连铸机的高度大幅降低，厂房高度也相应降低，大幅减少设备和基建投资，尤为重要的是铸坯无氧化皮和残渣，提高金属收得率2％；喷射气体冷却，热能置换回收，由于水平布置，整个气体喷射冷却系统有效密封，采用余热回收技术，及大地节约能源；采用水平连铸技术，旋转拉坯离心铸造，彻底取代电磁搅拌和轻压下，极大地降低连铸机设备的造价；二冷及切割全段密封，无氧化气氛，自然无氧化铁皮，热气回收，省却了铸坯的冷切、取消环形加热炉、实现无缝钢管的连铸连轧，经济效益巨大；震动旋转拉矫全面提高铸坯内在质量，金属坯震动显著改善铸坯内部质量；环形空心铸坯将彻底淘汰无缝管生产的穿孔工序，大幅降低生产成本，省却了弧形段，将彻底杜绝铸坯矫直裂纹，拉速、生产效率大幅提高。附图说明图1是水平离心旋转空心连铸坯生产的结构示意图。图2是水平离心旋转实心连铸金属坯生产的结构示意图。图3是实心铸坯结晶器和实心结晶器衔接器的连接结构示意图。图中：1-实心铸坯结晶器；2-空心铸坯结晶器；3-实心结晶器衔接器；4-空心结晶器衔接器；5-金属液体；6-中间包；7-中间包水口；8-滑动震动台架；9-旋转推进辊；10-支撑震动辊；11-火焰切割装置；12-气体喷枪；13-冷却气流；14-金属坯；15-进水口；16-出水口。具体实施方式以下将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地进一步详细的说明。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-3所示，一种水平离心旋转连铸金属坯和空心连铸坯的生产方法，包括结晶器和结晶器衔接器，结晶器连接结晶器衔接器，结晶器衔接器安装在中间包6的下方，结晶器包括生产实心铸坯的实心铸坯结晶器1和生产空心铸坯的空心铸坯结晶器2，对应的结晶器衔接器包括实心结晶器衔接器3和空心结晶器衔接器4，结晶器衔接器和结晶器均安装在水平滑动震动台架8上，滑动震动平台8通过电机驱动或液压驱动，用于整体水平方向往复运动和震动，结晶器后方生产的金属坯14上连接有旋转推进辊9，旋转推进辊9连接在旋转拉坯机上，用于金属坯14旋转和前进导向，金属坯14上还安装有支撑震动辊10，用于辅助金属坯14的震动和前进导向；支撑震动辊10底部安装有底座，底座通过弹簧钢连接振动电机，用于产生高振频、小振幅的振动波进行横向及垂直震动，用于产生高振频、小振幅周期间隔进行横向及垂直震动，用以提高铸坯的致密度。一种水平离心旋转连铸金属坯和空心连铸坯的生产方法的工艺步骤如下：1)中间包6的金属液体5通过中间包水口7流入结晶器衔接器中，结晶器衔接器将金属液体5导流分流到结晶器中；2)生产实心铸坯时，采用实心铸坯结晶器1和连接的实心结晶器衔接器3，实心结晶器衔接器3只有一个出液口将金属液体5导流到实心铸坯结晶器1中，实心铸坯结晶器1后端产出实心金属坯；3)生产空心铸坯时，采用空心铸坯结晶器2和连接的空心结晶器衔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水平离心旋转连铸金属坯和空心连铸坯的生产方法，其特征在于，包括结晶器和结晶器衔接器，所述结晶器连接结晶器衔接器，结晶器衔接器安装在中间包的下方，结晶器包括生产实心铸坯的实心铸坯结晶器和生产空心铸坯的空心铸坯结晶器，对应的结晶器衔接器包括实心结晶器衔接器和空心结晶器衔接器，结晶器衔接器和结晶器均安装在水平滑动震动台架上，用于驱动结晶器衔接器和结晶器的往复运动和震动，结晶器后方生产的金属坯上连接有旋转推进辊，旋转推进辊连接在旋转拉坯机上，用于金属坯旋转和前进导向，金属坯上还安装有支撑震动辊，用于辅助金属坯的震动和前进导向；/n具体生产工艺步骤如下：/n1)中间包的金属液体通过中间包水口流入结晶器衔接器中，结晶器衔接器将金属液体导流分流到结晶器中；/n2)生产实心铸坯时，采用实心铸坯结晶器和连接的实心结晶器衔接器，实心结晶器衔接器只有一个出液口将金属液体导流到实心铸坯结晶器中，实心铸坯结晶器后端产出实心金属坯；/n3)生产空心铸坯时，采用空心铸坯结晶器和连接的空心结晶器衔接器，空心结晶器衔接器采用有两个或两个以上出液口将金属液体导流到空心铸坯结晶器中，出液口中间设有供空心铸坯结晶器穿过的通孔，通孔内安装气体喷枪，向空心铸坯结晶器中部喷射冷却气流，空心铸坯结晶器后端产出空心金属坯；/n4)动力机构驱动滑动震动台架水平方向往复运动，带动金属坯往复运动和震动脱壳，结晶器和金属坯通过旋转拉坯机进行旋转，并使金属坯移动前进，金属坯通过支撑震动辊和旋转推进辊进行辅助旋转前进和震动，通过旋转产生的离心力来提高铸坯的致密度；/n5)旋转拉坯机的后方通过安装的火焰切割装置对金属坯进行切割成成品坯，然后再进行热送轧制，进行金属坯的连续性生产。/n...

【技术特征摘要】
1.一种水平离心旋转连铸金属坯和空心连铸坯的生产方法，其特征在于，包括结晶器和结晶器衔接器，所述结晶器连接结晶器衔接器，结晶器衔接器安装在中间包的下方，结晶器包括生产实心铸坯的实心铸坯结晶器和生产空心铸坯的空心铸坯结晶器，对应的结晶器衔接器包括实心结晶器衔接器和空心结晶器衔接器，结晶器衔接器和结晶器均安装在水平滑动震动台架上，用于驱动结晶器衔接器和结晶器的往复运动和震动，结晶器后方生产的金属坯上连接有旋转推进辊，旋转推进辊连接在旋转拉坯机上，用于金属坯旋转和前进导向，金属坯上还安装有支撑震动辊，用于辅助金属坯的震动和前进导向；
具体生产工艺步骤如下：
1)中间包的金属液体通过中间包水口流入结晶器衔接器中，结晶器衔接器将金属液体导流分流到结晶器中；
2)生产实心铸坯时，采用实心铸坯结晶器和连接的实心结晶器衔接器，实心结晶器衔接器只有一个出液口将金属液体导流到实心铸坯结晶器中，实心铸坯结晶器后端产出实心金属坯；
3)生产空心铸坯时，采用空心铸坯结晶器和连接的空心结晶器衔接器，空心结晶器衔接器采用有两个或两个以上出液口将金属液体导流到空心铸坯结晶器中，出液口中间设有供空心铸坯结晶器穿过的通孔，通孔内安装气体喷枪，向空心铸坯结晶器中部喷射冷却气流，空心铸坯结晶器后端产出空心金属坯；
4)动力机构驱动滑动震动台架水平方向往复运动，带动金属坯往复运动和震动脱壳，结晶器和金属坯通过旋转拉坯机进行旋转，并使金属坯移动前进，金属坯通过支撑震动辊和旋转推进辊进行辅助旋转前进和震动，通过旋转产生的离心力来提高铸坯的致密度；
5)旋转拉坯机的后方通过安装的火焰切割装置对金属坯进行切割成成品坯，然后再...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯雷，
申请(专利权)人：侯雷，
类型：发明
国别省市：山东;37