精密高精度铸造大圆坯水套制造技术

本发明专利技术涉及一种精密高精度铸造大圆坯水套，克服现有焊接加工成型的水套存在缺陷，独创性的提出一种精密高精度铸造大圆坯水套，采用树脂铸造浇注成型工艺，将不锈钢原料一次性精密铸造成型大圆坯水套，成品的钢性强、尺寸精度易于保证。其特征在于：采用树脂铸造浇注不锈钢成型工艺，将不锈钢水套、定位法兰、水套外圆上的环形及垂直凸缘加强筋，通过精密高精度铸造方法直接浇注成一个整体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种精密高精度铸造大圆坯水套，具体为冶金连铸设备中的大圆批坯结晶器中水套的制作方法与结构，属冶金机械行业

技术介绍
冶金行业连铸机中的结晶器是热铸坯形成的关键设备，结晶器铸坯的冷却是利用铜管和不锈钢水套之间的水缝通冷却水完成，冷却原理是利用水缝中通过冷却水的流动带走热铸坯的热量，在流量一定的情况下，铸坯冷却系统冷却强度是由铜管外形和不锈钢水套内腔之间的水缝宽度决定，若结晶器铜管外壁四周的冷却水流速不均勻，将导致结晶器铜管上的的一个或多个壁面比其他壁面温度高，引起结晶器铜管热变形，从而影响铸坯质量和连铸生产。现有的高效连铸机，采用窄水缝结晶器，水缝宽度为4. 8mm，研究表明当间隙相差仅Imm就会导致冷却水流速变化20% ；另外通过对水套的研究还发现，在水套与法兰焊接处，由于焊接应力释放，水套容易发生鼓肚，使该处冷却水流速局部降低，导致与此对应处的结晶器铜管表面温度显著增高，造成铸坯质量缺陷；目前钢厂大量使用的结晶器铜管几乎都是挤压成型，由于挤压成型的结晶器铜管内、外形及其尺寸控制已达到很高精度，为了保证结晶器铜管和水套之间水缝的均勻性、可控制性高，必须保证结晶器水套内腔尺寸精度。公知的大圆坯结晶器水套是不锈钢材料，经过卷筒、弯管、校形、焊接，机加而成， 其壁厚为8 12mm，长度为700 850mm，且沿轴向有一定弧度，成品为簿壁长圆筒状，其在结构特性及加工工艺方面存在如下缺陷1)筒体由不锈钢板卷取，经弯管机按弧弯曲，开坡口焊接而成；冷加工晶粒硬化及焊接产生的应力，造成精加工后应力释放，成型后尺寸精度不能完全符合要求；2)筒体壁厚为8 12mm，用于调节水缝的调节螺栓直接固定在水套上，装配时，调节螺栓与铜管直接接触、固定，工作中产生的法向力引起水壁变形且不易控制，导致大圆坯结晶器水套和铜管之间的水缝不均勻；3)加工定位法兰时，由于水套上的法兰和水套筒体之间有偏心，水套法兰只能采用镗床加工，又由于弧线中心与法兰直线中心交点不同，故难于达到加工精度，制造成本尚；4)由于水套弧形中心线定位精度不准确，且与法兰焊接后产生焊接应力，并累积误差，影响水缝的尺寸精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有焊接加工成型的水套存在缺陷，独创性的提出一种精密高精度铸造大圆坯水套，采用树脂铸造浇注成型工艺，将不锈钢原料一次性精密铸造成型大圆坯水套，成品的钢性强、尺寸精度易于保证。本专利技术的技术方案是精密高精度铸造大圆坯水套，其特征在于采用树脂铸造浇注不锈钢成型工艺，将不锈钢水套、定位法兰、水套外圆上的环形及垂直凸缘加强筋，通过精密高精度铸造方法直接浇注成一个整体。其有益效果是消除了原不锈钢水套焊接产生的应力变形，也取消了铜水套卡板、密封圈、标准件等零部件，结构简单，水套的刚性得到成倍增强；并可根据不同要求，选择不同的化学成分、组织结构、热处理工艺来保证水套所需要的力学、化学性能，较之已有的焊接成形工艺水套，更易于保证工件的位置精度，且在重量不增加的情况下，使水套的刚性得到成倍增加，水套的尺寸得到有效的控制，提高了加工精度，节约 了加工费用、减少了加工工时。本专利技术的有益效果是1)水套筒体与法兰铸造成整体，由几个零件合并为一个零件；2)水套筒体外圆增加了凸缘式加强筋，使水套的整体刚性加强；也可作为装夹、 定位基准面，保证加工精度；3)水套法兰的加工由镗床变为车床，加工方法简单，尺寸可控制性强，加工费用节省。附图说明附图1为本专利技术实施例精密高精度铸造大圆坯水套主视图；附图2为附图1中沿A-A线剖视图；附图3为附图1沿轴线方向剖视图；附图4为附图3中沿B-B线剖视图；附图5为附图1之右视图；附图6为附图5沿C-C线剖视图；附图7为附图6中沿D-D方法局部剖视图。具体实施例方式附图中的标记1-环形凸缘加强筋，2-法兰，3-内弧，4-外弧，5-水套筒体，6_调节螺栓，7-垂直凸缘加强筋。以下结合附图对专利技术实施例作进一步说明参照附图1 7，本专利技术实施例中，精密高精度铸造大圆坯水套，是采用树脂铸造浇注不锈钢成型工艺，将不锈钢水套筒体5、定位法兰2、水套外圆上的环形凸缘加强筋1、 垂直凸缘加强筋7，通过精密铸造方法直接浇注成型，水套上的凸缘加强筋(1、7)、法兰2、 筒体5是一个整体，是不锈钢铸件浇注而成，在浇注成形时水套的内弧3和外弧4就已经形成，在筒体5外面的凸缘式加强筋(1、7)厚度不小于20mm，与原有水套相比，在水套重量不变的前提下，增加水套的局部使用刚性；且用于调节水缝的螺栓6作用在加强筋1上，水套内壁不易变形，水缝调节可控制性强；另外水套筒体5外圆增加了凸缘式加强筋，使水套的整体刚性加强；该加强筋还可作为装夹、定位基准面，保证加工精度；由于水套法兰的加工可由镗床变为车床，故加工方法简单，尺寸可控制性强，节省了加工工时费用。本专利技术具有外形成形简单，刚性增强不易变形、加工简单，精度高的特点，适用于连铸冶金设备。权利要求1.精密高精度铸造大圆坯水套，其特征在于采用树脂铸造浇注不锈钢成型工艺，将不锈钢水套、定位法兰、水套外圆上的环形及垂直凸缘加强筋，通过精密高精度铸造方法直接浇注成一个整体。全文摘要本专利技术涉及一种精密高精度铸造大圆坯水套，克服现有焊接加工成型的水套存在缺陷，独创性的提出一种精密高精度铸造大圆坯水套，采用树脂铸造浇注成型工艺，将不锈钢原料一次性精密铸造成型大圆坯水套，成品的钢性强、尺寸精度易于保证。其特征在于采用树脂铸造浇注不锈钢成型工艺，将不锈钢水套、定位法兰、水套外圆上的环形及垂直凸缘加强筋，通过精密高精度铸造方法直接浇注成一个整体。文档编号B22D11/14GK102218508SQ201110154858公开日2011年10月19日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日专利技术者彭瑛, 李茂祥 申请人:武汉易新机电有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．精密高精度铸造大圆坯水套，其特征在于：采用树脂铸造浇注不锈钢成型工艺，将不锈钢水套、定位法兰、水套外圆上的环形及垂直凸缘加强筋，通过精密高精度铸造方法直接浇注成一个整体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李茂祥，彭瑛，
申请(专利权)人：武汉易新机电有限公司，
类型：发明
国别省市：83