坯料连续铸造机和铸造方法技术

一个坯料连续铸造机包括，以及一个坯料连续铸造方法采用了：用冷却水冷却四边形管状铸模外壁的夹套，放置在铸模外面并使铸模中被浇注熔融金属流减速的电磁闸，检测铸模中熔融金属液面的Ｘ射线液面敏感器，在铸模四边形下部的四角上形成的缺口区，直接对缺口区喷溅冷却液的喷嘴，以及弹性推压装置，它对铸模四边形下部的无缺口区施加与熔融金属静压相应的推力，向铸模内部推压无缺口区，由此把熔融金属连续地注入已冷却的铸模来凝固熔融金属，从而连续生产出四边形截面的铸件。消除了靠近铸件四角位置上的凝固滞后现象，实现了高质量，高速度的铸造。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一个，它连续把熔融金属注入管状铸模来凝固它，由此连续生产出正方形或矩形截面形状的铸件。图7是一个说明图，它表示了常规的坯料连续铸造机的例子。如图所示，通过熔融金属浇注口101把熔融金属(钢水)注入铸模100。此时，通过布置在铸模外面的多个喷嘴102喷出冷却水，以冷却铸模100。当铸模中的熔融金属逐渐向下移动时，其周边区被凝固。连续地形成铸件103，并从铸模中排出。由泵之类(图中未示)供应的冷却水通过冷却水入口104进入夹套105。通过上述喷嘴102，流入夹套105的水用喷溅来冷却铸模100的周围，或冷却铸模本身，然后通过冷却水出口106排出。铸模100为正方形截面的管形，并且从铸模顶部的熔融金属入口到铸模底部的铸件出口具有呈线性的锥度(倾斜度)。其锥度值不大于1％，一般采用的锥度值为0．6到0．8％。如上所述，常规的坯料连续铸造机在铸模100中设定了锥度，为铸模设置了冷却装置，并且在冷却速率与锥度和冷却装置适当结合下进行工作。采用常规的坯料连续铸造机时，铸模100的锥度相当小，对低速铸造几乎不产生问题。但是，在高速铸造(不小于3m／min)时将产生以下难以解决的问题在铸模100下部的四角，在铸模100与铸件103之间出现空气间隙(由于铸模中凝固外壳的不均匀增长，在铸模与凝固外壳之间形成的间隙；在铸模下部四角上间隙产生很明显)。另外，铸件中凝固滞后位置产生在远离铸件四角10mm左右处，由此明显地恶化了产品的质量。也就是说，空气间隙的产生使得铸件103的冷却不均匀，由此引起铸件103的变形，开裂或结构缺陷。另外，凝固位置滞后的产生将引起菱形的变形或断裂。所以，本专利技术的一个目的是提供一个可以高质量，高速度铸造的。为达到此目的，本专利技术考虑了一个坯料连续铸造机，它包括冷却管状铸模外壁的冷却装置，放置在铸模外面并使注入铸模中的熔融金属流减速的电磁闸，检测和控制铸模中熔融金属液面的熔融金属液面检测装置，在铸模四边形下部的四角上形成的缺口区，以及直接对缺口区喷溅冷却液的冷却液喷溅装置；并且具有弹性推压装置，它对铸模四边形下部的无缺口区施加与熔融金属静压相应的推力，向铸模内部推压无缺口区；由此把熔融金属连续地注入已冷却的铸模来凝固熔融金属，从而连续地生产四边形截面的铸件。在管状铸模的上部最好提供锥形段。沿着铸件拉出的方向，最好把管状铸模弯成精确的形状。熔融金属液面检测装置最好是X射线或γ射线液面敏感器。它包括靠近管状铸模对角线放置的发射部分和接收部分，其检测熔融金属液面所在的位置，不受从熔融金属浇注口注入铸模的熔融金属流的影响。根据熔融金属液面检测装置的熔融金属液面信号，最好提供控制装置来控制由夹送辊拉出的铸件速度。有关本专利技术的坯料连续铸造方法包括把熔融金属注入水冷的管状铸模中，在铸模下部四角上铸模具有缺口区；当熔融金属液面检测装置的熔融金属液面信号达到铸模中液面的预定值时，拔出铸模中的引锭杆；当电磁闸作用到铸模中被浇注的熔融金属流时，开始铸造；当熔融金属液面信号低于铸模中液面的预定值范围时，减小由夹送辊拉出的铸件速度；当熔融金属液面信号超出铸模中液面的预定值范围时，增加拉出铸件的速度。附图说明图1是表示本专利技术第一实施例的坯料连续铸造机的剖面图；图2是取自图1中Ⅱ-Ⅱ线的视图；图3是图1铸模的透视图；图4是表示本专利技术熔融金属液面检测装置的平面图；图5是图4中熔融金属液面检测装置的部分正剖面图；图6是表示本专利技术第二实施例的坯料连续铸造机主要部分的剖面图；图7是表示常规坯料连续铸造机的说明图。现通过附图的实施例来详细描述与本专利技术有关的。构造图1是表示本专利技术第一实施例的坯料连续铸造机的剖面图。图2是取自图1中Ⅱ-Ⅱ线的视图。图3是图1铸模的透视图。图4是表示熔融金属液面检测装置的平面图。图5是图4中熔融金属液面检测装置的部分正剖面图。如图1所示，如钢水之类的熔融金属通过熔融金属浇注口1注入铸模2。铸模2放置在构成冷却装置的夹套3之内，并用冷却水6来冷却，冷却水供应到夹套中并通过冷却水入口4和冷却水出口5在其中循环。铸模2呈管状，沿着由夹送辊7拉出铸件8的方向精确地弯曲，并具有四边形(正方形或矩形)截面。在铸模2的四边形下部的四角上，形成如图3的缺口区2a，它具有预定的长度和宽度尺寸。如图2所说明，放置了喷嘴(冷却液体喷溅装置)9，以便对着相关的缺口区2a向铸模中的熔融金属直接喷溅冷却水。也提供了推压装置10，它以与熔融金属静压相应的推力，把铸模2的四边形下部的无缺口区2b向铸模2内部推压。每个推压装置10的构造为由弹簧，气缸之类推动一个推杆或相当的构件。如果铸件8有不正常的膨胀，推压装置10容许无缺口区2b作退让而保证铸件8的拉出。在夹套3的外面放置了电磁闸11，使铸模2中被浇注的熔融金属流减速，并且放置了X射线(或γ射线)液面敏感器(熔融金属液面检测装置)13，以检测铸模2中的熔融金属12的液面(呈弯月形液面)。采用垂直作用于被浇注熔融金属的磁场，电磁闸11使被浇注的熔融金属流减速。如图4所示，电磁闸11装在夹套3外边的四个位置上。液面敏感器13是这样检测熔融金属液面的它的发射部分13a向铸模2中的熔融金属液面12发射X射线(或γ射线)，而它的接收部分13b接收熔融金属液面12的液面映象。如图4所示，利用了不放电磁闸11的空间，即在靠近夹套3(铸模2)的对角线上来放置发射部分13a和接收部分13b。另外，液面敏感器13检测熔融金属液面12所在的位置，不受从熔融金属浇注口1注入铸模2的熔融金属流的影响(也就是说，是在熔融金属液面的位置，在该位置上，有熔融金属的部位和无熔融金属的部位均可敏感到，从而可测出熔融金属液面的正确位置)。在发射部分13a和接收部分13b所放置的位置上可检测到熔融金属液面的变化范围(在该范围内具有基准面12a)，并且不受电磁闸11的干扰，如图5所示。由接收部分13b所检测到的熔融金属液面信号输入液面控制器(控制装置)14。液面控制器14可根据熔融金属液面信号变动地控制由夹送辊7拉出的铸件速度。因此，液面控制器14完成了反馈控制，从而熔融金属液面12始终处于预定液面值范围之内。也就是说，当熔融金属液面信号低于铸模中液面的预定值范围时，液面控制器14减小由夹送辊7拉出的铸件速度，而当熔融金属液面信号超出铸模中液面的预定值范围时，则增加拉出铸件的速度。在图1中，号码15表示导向辊，它把从铸模2的铸件出口排出的铸件8送到夹送辊7上，并对铸件作精确引导。号码16表示冷却水喷溅器。电磁闸11和液面敏感器13最好具有冷却水流设备作自身冷却。在上述铸件出口中插入一个引锭杆(图中未示)，它在铸造开始前作为熔融金属的阻挡器，并作为拉出铸件的导向器。作用和效果上述坯料连续铸造机一般以如下方式工作①完成开始铸造的准备工作(在铸模2中插入引锭杆，设置冷却材料，进入夹套3和喷嘴9的冷却水流等)。②打开液面敏感器13。③通过熔融金属浇注口1把熔融金属注入铸模2。④在液面敏感器13检测到熔融金属基准液面12a之后，拔出引锭杆，并开始铸模2的振动。⑤在引锭杆离开铸模2时，使电磁闸11激磁。⑥相关装置在其设定值下进行工作，连续生产出铸件8。铸造完成后，进行以下操作①停止熔融金属的浇注。②中断电磁闸11的激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个坯料连续铸造机，它包括：冷却管状铸模外壁的冷却装置，放置在铸模外面并使注入铸模中的熔融金属流减速的电磁闸，检测和控制铸模中熔融金属液面的熔融金属液面检测装置，在铸模四边形下部的四角上形成的缺口区，以及直接对缺口区喷溅冷却液的冷却液喷溅装置；并且具有弹性推压装置，它对铸模四边形下部的无缺口区施加与熔融金属静压相应的推力，向铸模内部推压无缺口区；由此把熔融金属连续地注入已冷却的铸模来凝固熔融金属，从而连续地生产四边形截面的铸件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤冈宏规，中嵨宏，葛西正弘，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]