锭坯组合箱式水冷铸造装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种锭坯组合箱式水冷铸造装置，铸造装置由箱式水冷板组件构成组合式结晶器，组合式结晶器底部设有底板，顶部设有冒口；组合式结晶器外侧环设有支撑组合式结晶器并向箱式水冷板组件供水的钢结构框架，钢结构框架与对应的箱式水冷板组件之间分别连接有电液推杆；该铸造装置是利用传统模铸铸型材料具有承受工作温度高、自身具有一定固有冷却能力的特点，将组合式组合式结晶器工作板采用足够厚度的Fe基钢质材料制成，再借助辅助水冷结构实现对铸型冷却强度的可调整特性，高度方向改整体结晶器为分段独立供水冷却的结构，实现了各独立段水冷强度的调整，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。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于冶金、机械制造锻造领域中的锭坯制造装置，尤其涉及一种锭坯组合箱式水冷铸造装置。
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，提出一种锭坯组合箱式水冷铸造装置，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种锭坯组合箱式水冷铸造装置，该铸造装置是利用传统模铸铸型材料具有承受工作温度高、自身具有一定固有冷却能力的特点，将组合式结晶器工作板采用足够厚度的狗基钢质材料制成，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，实现了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。本技术的另一目的在于提供一种锭坯组合箱式水冷铸造装置，该铸造装置设置了一环设组合式结晶器外侧以支撑组合式结晶器并向各个箱式水冷板组件供水的钢结构框架；该钢结构框架采用空心环梁和空心立梁结构，并与各个箱式水冷板组件中独立水箱的进水口和出水口合理连接，以大大降低管路数量和结构复杂程度，使操作变得更加便捷。本技术的又一目的在于提供一种锭坯组合箱式水冷铸造装置，该铸造装置采用电液推杆压紧系统控制各箱式水冷板组件，以使冷态合箱与热态开箱更加方便。本技术的目的是这样实现的，一种锭坯组合箱式水冷铸造装置，该铸造装置包括由四个竖直设置的箱式水冷板组件构成的组合式结晶器，该组合式结晶器底部设有底板，组合式结晶器顶部设有冒口 ；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；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。在本技术的一较佳实施方式中，所述构成组合式结晶器的四个竖直设置的箱式水冷板组件包括有呈前后平行设置的两个宽边组件和呈左右平行设置的两个窄边组件。在本技术的一较佳实施方式中，所述两个宽边组件被紧密夹设在两个窄边组件之间。在本技术的一较佳实施方式中，所述两个窄边组件被紧密夹设在两个宽边组件之间。在本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。在本技术的一较佳实施方式中，所述工作面板和背板采用非淬火钢。在本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在本技术的一较佳实施方式中，所述组合式结晶器底部设置的底板为水冷底板，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。在本技术的一较佳实施方式中，所述钢结构框架包括相对组合式结晶器的各个箱式水冷板组件外侧间隔设置的立梁，所述立梁的上端固定支撑有围绕所述组合式结晶器的第一矩环形空心水梁，所述立梁的下端固定连接有围绕所述组合式结晶器的第二矩环形空心水梁；所述第一矩环形空心水梁上设有主进水管，所述第二矩环形空心水梁上设有主回水管；所述第一矩环形空心水梁通过管路与各个独立水箱的下水箱进水口导通，所述第二矩环形空心水梁通过管路与各个独立水箱的上水箱出水口导通；所述电液推杆一端固定连接在立梁上，另一端铰接于对应的箱式水冷板组件的外侧面。在本技术的一较佳实施方式中，每个箱式水冷板组本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种锭坯组合箱式水冷铸造装置，其特征在于：该铸造装置包括由四个竖直设置的箱式水冷板组件构成的组合式结晶器，该组合式结晶器底部设有底板，组合式结晶器顶部设有冒口；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；所述箱式水冷板组件是由Ｆｅ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。

【技术特征摘要】
1.一种锭坯组合箱式水冷铸造装置，其特征在于该铸造装置包括由四个竖直设置的箱式水冷板组件构成的组合式结晶器，该组合式结晶器底部设有底板，组合式结晶器顶部设有冒口 ；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；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。2.如权利要求1所述的锭坯组合箱式水冷铸造装置，其特征在于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。3.如权利要求1所述的锭坯组合箱式水冷铸造装置，其特征在于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。4.如权利要求3所述的锭坯组合箱式水冷铸造装置，其特征在于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。5.如权利要求4所述的锭坯组合箱式水冷铸造装置，其特征在于在所述螺栓孔的外侧还设有放置螺母的椭圆形凹槽。6.如权利要求1所述的锭坯组合箱式水冷铸造装置，其特征在于所述构成组合式结晶器的四个竖直设置的箱式水冷板组件包括有呈前后平行设置的两个宽边组件和呈...

【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：实用新型
国别省市：11