本发明专利技术为一种用于锭坯组合箱式水冷铸造装置的箱式水冷板组件，该箱式水冷板组件由Fe基钢材制成，其包括与钢液接触的工作面板和位于工作面板外侧且与工作面板呈紧密接触式连接的水冷箱体，水冷箱体由上至下分隔成两个以上紧邻设置的独立水箱；与钢液接触的工作板表面可制作为平面、曲面及带花边的形状；两对箱式水冷板组件拼合即可形成不同形状、尺寸的矩形、花边、起拱的扁钢顶铸型；该组件可提高工作面板的耐热温度，使铸造装置在不通水冷却的条件下工作，克服现有技术中铜板结晶器不能断水的致命缺陷；箱式水冷板组件自下而上分布有多个独立水箱，可实现铸型高度方向上的顺序供水、顺序冷却以及顺序凝固，使钢锭消除疏松、缩孔成为可能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于冶金、机械制造锻造领域中的锭坯制造装置，尤其涉及一种用于锭 坯组合箱式水冷铸造装置的箱式水冷板组件。
技术介绍
众所周知，连铸法具有效率高、质量好、金属收得率高等特点已被广泛用于板坯制 造，特别适于单品种的大批量生产；但是由于现阶段技术水平所限，连铸坯规格还只能限定 在厚度在380mm以下产品，对于大型船舶、核电设备、化工反应容器以及海洋结构用板，因 其批量小、规格大、材质要求特殊等原因，目前还只能依靠铸锭方法制造。传统铸锭方法，有方形锭、多棱圆形锭和扁钢铸锭等，定型为带锥度的定型，冷却 方法多为自然冷却。其缺点是冒口切头量大，成材率低。目前现有技术只能生产50吨以下， 厚度小于1000mm，宽度小于2500mm的锭坯。公知的技术当中还有一种方法，是将传统金属型钢锭模制作成水冷金属模，可将 整个金属模视为拉速为零的结晶器，因此无需庞大的连铸设备且不用担心其效率问题，同 时还起到了对铸锭的急冷组织细化等作用；但该方法由于采用整体模铸造，其美中不足的 是水冷钢锭模制造难度大、热开箱也相对困难。公知的技术当中另一种方法，是采用组合式结晶器原理，将四片结晶器制成的水 冷板组合起来构成钢锭铸模，其优点是组型与开箱便捷，铸型维护与更换方便，此外，宽度 或厚度可调，可实现一套模具多规格生产；其缺点是结晶器内表面工作板通常为铜合金材 料，熔点低，工作温度不易超过300°C，必须一直保持较好的冷却状态，由结晶板组成的铸型 实际上从上到下都保持在相对高的冷却条件下，因此，钢锭的凝固无法实现顺序冷却与顺 序凝固，所以也很难解决和消除中心的疏松与缩孔。有鉴于此，本专利技术人凭借多年的相关设计和制造经验，提出一种用于锭坯组合箱 式水冷铸造装置的箱式水冷板组件，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于锭坯组合箱式水冷铸造装置的箱式水冷板组件， 由该水冷板组件组合构成的铸造装置具有承受工作温度高、自身具有一定固有冷却能力的 特点，再借助辅助水冷结构实现对铸型冷却强度的可调整特性，把高度方向的整体结晶器 改为可分段独立供水冷却的结构，实现各独立段水冷强度从0 100%范围内的调整，进而 在发挥组合式模型优点的基础上，实现铸型高度方向上的顺序冷却以及顺序凝固，达到消 除疏松、缩孔提高锭坯质量目的。本专利技术的目的是这样实现的，一种用于锭坯组合箱式水冷铸造装置的箱式水冷板 组件，所述箱式水冷板组件是由狗基钢材制成的，所述各箱式水冷板组件由与钢液接触的 工作面板和位于工作面板外侧且与工作面板呈紧密接触式连接的水冷箱体构成，所述水冷 箱体由上至下分隔成两个以上紧邻设置的独立水箱，各独立水箱分别由下水箱和位于下水箱上侧的上水箱构成；下水箱设有进水口，上水箱设有出水口 ；在工作面板上与所述水冷 箱体接触的侧面设有与独立水箱对应设置的两组以上的通水槽组；各通水槽组是由沿工作 面板纵向平行凹设的多条槽体构成的；各独立水箱的上水箱朝向工作面板的一侧设有与对 应通水槽组的槽体上端导通的热水集合结构，该热水集合结构导通于上水箱；各独立水箱 的下水箱朝向工作面板的一侧设有与对应通水槽组的槽体下端导通的冷水分配结构，该冷 水分配结构导通于下水箱。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述热水集合结构包括上水箱朝向工作面板的一 侧设置的与对应通水槽组的多条槽体的上端导通的横向集水槽，在该横向集水槽中部设有 导通于上水箱的第一透水孔；所述冷水分配结构包括下水箱朝向工作面板的一侧设置的与 对应通水槽组的多条槽体的下端导通的横向布水槽，在该横向布水槽中部设有导通于下水 箱的第二透水孔。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述水冷箱体是由与工作面板接触的背板、与背 板平行设置的外侧板、以及设置于背板和外侧板四周的左、右侧板及上、下侧板密封固定连 接构成的，该水冷箱体内部焊接有将水冷箱体分割为多个独立水箱以及将各独立水箱分割 为上箱体和下箱体的横向筋板；该水冷箱体内部还焊接有纵向筋板，纵向筋板上设有使同 一水箱内部连通的通孔。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述各箱式水冷板组件的工作面板与水冷箱体由 多个螺栓固定连接；所述工作面板面向背板的一侧面上且对应各独立水箱的高度由上至下 设有多个间隔平行的圆底T型槽，所述背板上沿着每个圆底T型槽的中心线方向设有多个 螺栓孔，所述螺栓孔为长轴垂直圆底T型槽中心线的椭圆孔；所述螺栓头卡设在圆底T型槽 内，螺杆穿过对应的椭圆形螺栓孔并由螺母紧固连接。在本专利技术的一较佳实施方式中，在所述螺栓孔的外侧还设有放置螺母的椭圆形凹槽。在本专利技术的一较佳实施方式中，在所述工作面板与背板之间的背板一侧设有围绕 各独立水箱的密封槽，密封槽内设有密封件。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述工作面板和背板采用低碳非淬火钢。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述工作面板上与钢液接触的工作面为平面或曲 面形状。在本专利技术的一较佳实施方式中，曲面工作面的表面设有纵向花边结构。在本专利技术的一较佳实施方式中，由四个竖直设置的所述箱式水冷板组件组合构成 锭坯组合箱式水冷铸造装置的组合式结晶器，所述组合式结晶器底部设有底板，组合式结 晶器顶部设有冒口。在本专利技术的一较佳实施方式中，各箱式水冷板组件的工作面板顶部分别设有四分 之一法兰，四个箱式水冷板组件组成组合式结晶器后其顶部形成一连接冒口的法兰；所述 冒口底部设有一止口，该止口设于所述法兰上。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述冒口为保温绝热冒口或电加热绝热冒口 ；所 述底板为水冷底板，该水冷底板长度方向的中部为进水箱，进水箱外侧设有出水箱。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述组合式结晶器外侧环设有支撑组合式结晶器 并向四个箱式水冷板组件供水的钢结构框架，所述钢结构框架与对应的箱式水冷板组件之间分别连接设有多个电液推杆。由上所述，本专利技术的箱式水冷板组件全部采用狗基钢材制成，可大大降低铸造装 置的制作成本，并提高工作面板的耐热温度，可使铸造装置在不通水冷却的条件下工作，克 服了现有技术中铜板结晶器不能断水的致命缺陷；箱式水冷板组件自下而上分布有多个独 立水箱，使顺序供水、顺序冷却成为可能，并使矩形钢锭消除疏松、缩孔成为可能；本专利技术的 箱式水冷板组件，能够在保证水冷板刚度、结构强度的前提下，大大降低钢板使用量，水冷 箱体内的水还可以增加组合式结晶器的自重，防止铸型过轻造成抬箱炮火事故发生。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其 中图IA 为本专利技术箱式水冷板组件结构示意图。图IB 为图IA侧视结构示意图。图2 为本专利技术中工作面板横截面部分结构示意图。图3A 为本专利技术工作面板中通水槽组和圆底T型槽的结构及分布示意图。图3B:为图3A的侧视结构示意图。图4A 为由四个箱式水冷板组件组合构成的水冷铸造装置结构示意图。图4B 为图4A俯视结构示意图。图5:为本专利技术中工作面板的工作面设为带拱形的曲面结构的示意图(用于生产 带凸度的扁钢锭)。图6 为本专利技术中工作面板的工作面设有带花边起拱结构的示意图(用于生产带 凸度的多棱扁钢锭)。图7A 为本专利技术中背板的结构示意图。图7B 为图7A的侧视示意图。图8A 为本专利技术中水冷箱体的结构示意图。图8B 为图8A的侧视示意图。图9A 为由本专利技术箱式水冷板组件构成组合本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于锭坯组合箱式水冷铸造装置的箱式水冷板组件，其特征在于：所述箱式水冷板组件是由Ｆｅ基钢材制成的，所述箱式水冷板组件由与钢液接触的工作面板和位于工作面板外侧且与工作面板呈紧密接触式连接的水冷箱体构成，所述水冷箱体由上至下分隔成两个以上紧邻设置的独立水箱，各独立水箱分别由下水箱和位于下水箱上侧的上水箱构成；各下水箱设有进水口，上水箱设有出水口；在工作面板上与所述水冷箱体接触的侧面设有与独立水箱对应设置的两组以上的通水槽组；各通水槽组是由沿工作面板纵向平行凹设的多条槽体构成的；各独立水箱的上水箱朝向工作面板的一侧设有与对应通水槽组的槽体上端导通的热水集合结构，该热水集合结构导通于上水箱；各独立水箱的下水箱朝向工作面板的一侧设有与对应通水槽组的槽体下端导通的冷水分配结构，该冷水分配结构导通于下水箱。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周守航，刘艳，黄衍林，张西鹏，曹建宁，李耀军，
申请(专利权)人：中冶京诚工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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