铜及铜合金铸锭的立式连续铸造系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及冶金铸造技术领域，公开了一种铜及铜合金铸锭的立式连续铸造系统及方法，包括熔炼装置、移料装置，还包括从上到下依次设置的：铸造装置、冷却装置、牵引装置、同步锯切机构、翻转机构；冷却装置包括水冷雾化环、位于水冷雾化环下方的冷却水槽，水冷雾化环的进水管连接结晶器内冷却器的出水管，水冷雾化环喷出的水流入冷却水槽；牵引装置包括牵引铸锭、用于夹紧并牵引铸锭的牵引辊组，牵引辊组上设有夹紧力微调机构；本发明专利技术能够实现铜及铜合金铸锭的立式全自动连续铸造，相对于立式半连续铸造，具有生产效率高，产品均一性、稳定性好，综合成品率高，产品单位能耗低的优点。产品单位能耗低的优点。产品单位能耗低的优点。

【技术实现步骤摘要】
铜及铜合金铸锭的立式连续铸造系统及方法


[0001]本专利技术涉及冶金铸造
，具体是一种铜及铜合金铸锭的立式连续铸造系统及方法。

技术介绍

[0002]铜以及铜合金具有导电、导热、耐蚀、耐磨、抑菌、可镀、高强度、高延展等一系列优异的特性，广泛应用于电力、电子、机械、交通、信息通讯、航空航天、海洋工程、智能制造等重要领域，是一种重要的基础材料。
[0003]在铜及铜合金材料加工成形过程中，合金熔炼精炼与铸造是第一道也是最重要的工序，其工艺的优劣，一是决定着合金原始组织结构的优劣，因铸造组织中的原始缺陷在后续加工中无法消除，最终将成为产品的永久缺陷，从而形成废品；二是直接影响合金材料的力学性能及物理化学性能，尤其影响不同批次产品之间、同一批次产品不同位置性能的均一性和长期稳定性；三是直接影响产品产业化生产的生产效率、综合成品率和产品单位能耗，从而直接影响生产成本。
[0004]现有的铸造系统中生产出的产品存在组织结构缺陷，产品均一性、稳定性差，生产效率低，综合成品率低，产品单位能耗高等一系列问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种铜及铜合金铸锭的立式连续铸造系统及方法，以解决上述现有技术中铸造系统中生产出的产品存在组织结构缺陷，产品均一性、稳定性差，生产效率低，综合成品率低，产品单位能耗高等一系列的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种铜及铜合金铸锭的立式连续铸造系统，包括熔炼装置、移料装置，还包括从上到下依次设置的：铸造装置，包括结晶器和承载结晶器的可移动的铸造台车，所述结晶器内设置有冷却器；冷却装置，包括水冷雾化环、位于水冷雾化环下方的冷却水槽，水冷雾化环的进水管连接结晶器内冷却器的出水管，水冷雾化环喷出的水流入冷却水槽；牵引装置，包括牵引铸锭、用于夹紧并牵引铸锭的牵引辊组，牵引辊组上设有夹紧力微调机构；同步锯切机构，用于将铸锭锯断；翻转机构，用于对锯切后的铸锭进行翻转。
[0007]进一步的，熔炼装置包括为铸造装置提供金属熔体的保温炉和交替为保温炉提供金属熔体的2个可水平移动的熔炼炉；移料装置，包括运输机构和提升机构，运输机构用于把铸锭从所述翻转机构运输到提升机构，提升机构用于将铸锭提升至车间地坪。
[0008]进一步的，保温炉顶部设有3个搅拌装置，搅拌装置的搅拌桨伸入到保温炉的内部，搅拌桨采用碳化硅材料。
[0009]进一步的，熔炼炉和保温炉都为工频有芯感应熔炼炉，工频有芯感应熔炼炉连接IGBT电源。
[0010]进一步的，牵引辊组包括第一牵引辊和第二牵引辊，还包括分别与第一牵引辊和第二牵引辊连接的第一轴承座和第二轴承座，第一轴承座滑动连接移动导柱，移动导柱固定连接固定支架，第二轴承座固定连接固定支架，夹紧力微调机构为蝶形弹簧，所述第一轴承座连接蝶形弹簧的一端，蝶形弹簧的另一端通过蜗轮蜗杆机构连接驱动电机。
[0011]进一步的，水冷雾化环包括进水管和环形喷水管，进水管与环形喷水管相连通，环形喷水管上设有若干个喷头，进水管上设有水流调节阀。
[0012]进一步的，铸造台车包括与结晶器内冷却器的进水管相连的管道、对结晶器进行振动的振动机构和设置在铸造台车底部的滚轮。
[0013]一种铜及铜合金铸锭的立式连续铸造方法，包括步骤：S1:铜及铜合金铸造高温熔体的制备依次将配制好的金属原材料加入熔炼炉内进行熔化、精炼；当熔炼炉内的金属熔体质量达到转炉要求时，将熔炼炉内的金属熔体转注入保温炉中进一步脱气精炼，等待铸造；S2：安装牵引铸锭将牵引铸锭插入牵引辊组中 ，然后控制牵引辊组将牵引铸锭夹紧；S3：进行连续铸造S301，连接好铸造冷却水管道；S302，控制牵引装置将牵引铸锭提升至插入结晶器，打开结晶器和冷却装置的冷却水；S303，将保温炉中的金属熔体注入结晶器内；S304，控制牵引装置，使牵引铸锭带动凝固的铸锭垂直向下运动；S305，当铸锭向下运动到一定长度后，同步锯切机构自动启动，并与铸锭同步行走锯切；S306，锯切完成后，同步锯切机构水平移动退出锯切工位，然后继续向下移动，将锯切后的铸锭送至翻转机构上，然后同步锯切机构向上运动，返回初始位置；S307，翻转机构自动启动，90
°
翻转，将铸锭翻转至水平位置，将铸锭转移至运输机构上；S308，运输机构自动启动，将铸锭运送至提升机构，提升机构自动启动，将铸锭垂直运输至车间地坪；S309，将铸锭运送至铸锭暂存放辊道上，称重、检查、打标；重复S305
‑
S309，对铸锭进行连续铸造。
[0014]本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供了铜及铜合金铸锭的立式连续铸造系统及方法，能够实现铜及铜合金铸锭的立式全自动连续铸造，相对于立式半连续铸造，具有生产效率高，产品均一性、稳定性好，综合成品率高，产品单位能耗低的优点；2、本专利技术水冷雾化环的进水管连接结晶器内冷却器的出水管，水冷雾化环喷出的水流入冷却水槽，既能多次冷却，又能使得冷却水温度的平稳过渡，避免多次冷却的冷却水温度相差太大形成铸造残余应力；3、本专利技术通过设置夹紧力微调机构可以抵消铸锭尺寸的微小变化，可有效避免对铸锭牵引时出现打滑或者卡阻的现象；
4、本专利技术通过保温炉中设有搅拌装置，实现了对金属熔体的精炼除气，从而避免了铸锭中气孔的产生，优化铸锭的组织结构，提升铸锭质量。
附图说明
[0015]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术实施例的结构示意图；图2示出了根据本专利技术实施例中熔炼装置的结构示意图；图3示出了根据本专利技术实施例中铸造装置、冷却装置和牵引装置的结构示意图；图4示出了根据本专利技术实施例中牵引装置的结构示意图；图5示出了根据本专利技术实施例中水冷雾化环的结构示意图；图6示出了根据本专利技术实施例中保温炉的结构示意图；图7示出了根据本专利技术实施例中牵引铸锭的结构示意图；其中，上述附图包括以下附图标记：1、熔炼装置；11、保温炉；111、搅拌装置；12、熔炼炉；2、铸造装置；21、结晶器；22、铸造台车；3、冷却装置；31、水冷雾化环；311、进水管；312、环形喷水管；313、温度仪表；314、压力仪表；315、流量仪表；316、水流调节阀；32、冷却水槽；4、牵引装置；41、牵引铸锭；42、牵引辊组；421、第一牵引辊；422、第二牵引辊；43、蝶形弹簧；44、第一轴承座；45、第二轴承座；46、移动导柱；47、固定支架；5、同步锯切机构；6、翻转机构；7、运输机构；8、提升机构。
具体实施方式
[0016]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专利技术。
[0017]如图1至图6所示，根据本专利技术的实施例，提供了一种铜及铜合金铸锭的立式连续铸造系统。
[0018]具体地，包括熔炼装置1，包括保温炉11和2个带有滚轮可水平移动的熔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜及铜合金铸锭的立式连续铸造系统，其特征在于，包括熔炼装置（1）、移料装置，还包括从上到下依次设置的：铸造装置（2），包括结晶器（21）和承载结晶器（21）的可移动的铸造台车（22），所述结晶器（21）内设置有冷却器；冷却装置（3），包括水冷雾化环（31）、位于水冷雾化环（31）下方的冷却水槽（32），水冷雾化环（31）的进水管（311）连接结晶器（21）内冷却器的出水管，水冷雾化环（31）喷出的水流入冷却水槽（32）；牵引装置（4），包括牵引铸锭（41）、用于夹紧并牵引铸锭的牵引辊组（42），牵引辊组（42）上设有夹紧力微调机构；同步锯切机构（5），用于将铸锭锯断；翻转机构（6），用于对锯切后的铸锭进行翻转。2.根据权利要求1所述的铜及铜合金铸锭的立式连续铸造系统，其特征在于，所述熔炼装置（1）包括为铸造装置（2）提供金属熔体的保温炉（11）和交替为保温炉（11）提供金属熔体的2个可水平移动的熔炼炉（12）；所述移料装置包括运输机构（7）和提升机构（8），运输机构（7）用于把铸锭从所述翻转机构（6）运输到提升机构（8），提升机构（8）用于将铸锭提升至车间地坪。3.根据权利要求2所述的铜及铜合金铸锭的立式连续铸造系统，其特征在于，所述保温炉（11）顶部设有3个搅拌装置（111），搅拌装置（111）的搅拌桨伸入到保温炉（11）的内部，搅拌桨采用碳化硅材料。4.根据权利要求2所述的铜及铜合金铸锭的立式连续铸造系统，其特征在于，所述熔炼炉（12）和保温炉（11）都为工频有芯感应熔炼炉，工频有芯感应熔炼炉连接IGBT电源。5.根据权利要求1所述的铜及铜合金铸锭的立式连续铸造系统，其特征在于，所述牵引辊组（42）包括第一牵引辊（421）和第二牵引辊（422），还包括分别与第一牵引辊（421）和第二牵引辊（422）连接的第一轴承座（44）和第二轴承座（45），第一轴承座（44）滑动连接移动导柱（46），移动导柱（46）固定连接固定支架（47），第二轴承座（45）固定连接固定支架（47），所述夹紧力微调机构为蝶形弹簧（43），所述第一轴承座（44）连接蝶形弹簧（43）的一端，蝶形弹簧（43）的另一端通过蜗轮蜗杆机...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈荣良，
申请(专利权)人：苏州东南机电设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：