大断面连铸坯的铸造装置制造方法及图纸

一种大断面连铸坯的铸造装置，装置包括特殊的内结晶器，外结晶器，上盖机构，基座机构和引锭器。基座机构与上盖机构的内部相互连通，二者上下固定；外结晶器固定在基座机构的下方；内结晶器固定连接在所述上盖机构上，且内结晶器的下方穿设于上盖机构和基座机构的内部，使所述特殊的内结晶器的下部位于所述外结晶器的内侧，并被所述外结晶器同心环绕设置，内结晶器和外结晶器之间填充有金属液；在开浇初期，引锭器设置在所述外结晶器下方的腔体底部，金属液经过内、外结晶器的冷却形成凝固的铸坯，铸坯位于引锭器上，通过更换不同形式的内结晶器可以实现同台设备上既可生产超大断面实心铸坯，又能生产超大断面厚壁管坯。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是有关于一种大断面连铸坯的铸造装置。
技术介绍
随着石油、化工、风电、核电等行业的发展，大直径管状坯料、筒状坯料、环状坯料以及大断面高质量实心锭坯料需求不断增 加，传统铸锭锻造冲孔、扩孔技术无法满足质量、效率、成本的需求，随着铸件断面直径的加大，中心疏松、缩孔、偏析恶化，出品率低(50-65% )、生产效率低下等严重制约着该行业的发展。而连续铸造技术，由于受到大断面传热的影响，铸坯内部质量与生产效率也随断面直径的加大显著降低，即使液芯轻压下技术随着直径的进一步增大，圆形坯表层变形向中心的传递变得越来越弱，以致直径IOOOmm以上的实心连铸坯成了连续铸造难于逾越的禁区。大断面铸坯的连续铸管技术也是如此，传统成熟技术的连续铸管多采用水平铸造方法，中心铸孔采用具有较小拔模斜度的实心石墨棒，通常铸管直径不超过Φ500_，同时壁厚也较薄不超过100mm。随着直径的加大，凝固过程杂质、析出性气体、偏析等缺陷向上部积聚，质量会严重恶化，因此限制了水平铸造的可能性。
技术实现思路
本技术的目的是，提供一种大断面连铸坯的铸造装置，其可适合大规格的实心铸坯、空心管坯的制造。本技术的上述目的可采用下列技术方案来实现—种大断面连铸坯的铸造装置，其包括特殊的内结晶器，外结晶器，上盖机构，基座机构和引锭器；基座机构与上盖机构的内部相互连通，上盖机构和基座机构上下固定连接；外结晶器固定连接在所述基座机构的下方；特殊的内结晶器固定连接在所述上盖机构上，且特殊的内结晶器的下方穿设于所述上盖机构和基座机构的内部，使所述特殊的内结晶器的下部位于所述外结晶器的内侧，并被所述外结晶器同心环绕设置，所述内结晶器和外结晶器之间填充有金属液；在开浇初期，所述引锭器设置在所述外结晶器下方的腔体底部，所述金属液经过内、外结晶器的冷却形成凝固的铸坯，所述铸坯位于引锭器上，所述特殊的内结晶器是在同一台机器上，通过更换内结晶器类型便既可用来铸造实心的圆坯，也可用来铸造空心的管坯的内结晶器。本技术实施例的特点和优点是其采用特殊的内结晶器与外结晶器相结合，对铸坯进行双向冷却，使铸坯冷却和凝固可适应的有效断面和壁厚大大增加,从而可适合大规格的实心铸坯和空心管坯的制造，此外，本技术实施例还可实现连续和半连续铸造。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本技术实施例的大断面连铸坯的铸造装置第一种实施例的结构断面示意图，其可用于铸造实心铸坯；图2是本技术实施例的大断面连铸坯的铸造装置第二种实施例的结构断面示意图，其可用于铸造空心大断面铸坯的；图3是本技术实施例的大断面连铸坯的铸造装置第二种实施例，即空心大断面铸坯的连铸机部件的装配过程示意图；图4是本技术实施例的大断面连铸坯的铸造装置第二种实施例的局部放大示意图一；图5是本技术实施例的大断面连铸坯的铸造装置第二种实施例的局部放大不意图~■;图6是本技术实施例的大断面连铸坯的铸造装置的特殊的内结晶器的第一种实施例，即实心圆坯用特殊的内结晶器的结构示意图；图7是本技术实施例的大断面连铸坯的铸造装置的特殊的内结晶器的第二种实施例，即空心大断面铸坯的用特殊的内结晶器的结构示意图；图8是本技术实施例的大断面连铸坯的铸造装置的特殊的内结晶器的第二种实施例，即空心大断面铸坯的用特殊的内结晶器的各部件的装配过程示意图；图9是本技术实施例的大断面连铸坯的铸造装置的上盖机构的仰视示意图；图10是沿着图9的Α-0-Α线首I]面不意图；图11是本技术实施例的大断面连铸坯的铸造装置的基座机构的仰视示意图；图12是沿着图11的B-0-01-B线剖面示意图；图13是本技术实施例的大断面连铸坯的铸造装置的超大断面连铸芯部缩松压合过程示意图；图14是本技术实施例的大断面连铸坯的铸造装置的超大断面空心大断面铸坯的连铸缺陷仿真预测结果示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本文中的“大断面铸坯”包括了实心的圆坯和空心的管坯。本技术的特殊的内结晶器I的特殊性在于，在同一台机器上，通过更换内结晶器类型，便既可用来铸造实心的圆坯，也可用来铸造空心的管坯。实施方式一如图I至图5和如图9至图12所示，本技术实施例提出的大断面连铸坯的铸造装置，其包括特殊的内结晶器I、外结晶器2、上盖机构5、基座机构6和引锭器10。所述上盖机构5和基座机构6的内部相互连通，上盖机构5和基座机构6上下固定连接，并构成了环形金属液熔池3。所述外结晶器2固定连接在所述基座机构6的下方；所述特殊的内结晶器I固定连接在所述上盖机构5上，且特殊的内结晶器I的下方穿设于所述上盖机构5和基座机构6的内部，使所述特殊的内结晶器I的下部位于所述外结晶器2的内侧，并被所述外结晶器2同心环绕设置，所述特殊的内结晶器I和外结晶器2之间填充有金属液。在开浇初期，所述引锭器10设置在所述外结晶器2下方的腔体底部，所述金属液经过内、外结晶器1、2的冷却形成凝固的铸坯4，所述铸坯4位于引锭器10上。本实施例中，特殊的内结晶器I的下部设置在外结晶器2的内侧中心处，特殊的内结晶器I和外结晶器2之间填充有金属液，即，金属液在特殊的内结晶器I和外结晶器2之间被两个结晶器实施双向冷却，在冷却之后以凝固的铸坯4从两结晶器的下方被拉出。进一步而言，本实施例采用特殊的内结晶器I与外结晶器2相结合，对铸坯4进行双向冷却，使铸坯4冷却和凝固可适应的有效厚度大大增加,从而可适合更大规格的铸坯的制造。 本实施例中，上述特殊的内结晶器I和外结晶器2通过上盖机构5和基座机构6而固定连接在一起，以此使内、外结晶器固定、同心设置，如此使得各部件的更换变得更加容易方便。此外，本实施例通过更换不同形式的内结晶器I可以实现同台设备上既可生产超大断面实心铸坯，又能生产超大断面厚壁管坯。根据本技术的一个实施方式，所述引锭器10为断面为实心圆状的圆柱形引锭器10a，所述特殊的内结晶器I为倒置的火箭头状结构，其与所述上盖机构5、基座机构6、外结晶器2和引锭器10组成了实心铸坯铸造装置。也就是说，本实施例的整个火箭头结晶器被浸泡在金属液之中，结晶器下方构成了实心的铸坯4a，通过更换不同直径和锥角的火箭头可生产不同断面的实心铸坯。其中，内结晶器I为倒置的火箭头结构是指，内结晶器I具有圆柱状的本体，在本体的头部为钝形圆锥头状。具体是，参见图6所示，所述特殊的内结晶器I包括进水直导管lh，回水导管Ii和冷却水回路。回水导管Ii间隔地围设在所述进水直导管Ih外，所述回水导管Ii包括上下连接的回水直导管Ij和内结晶器外套lk，所述回水导管Ii的外部包覆有第一隔热套Ig ；冷却水回路设置在所述内结晶器I的内部。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大断面连铸坯的铸造装置，其特征在于，所述铸造装置包括特殊的内结晶器，外结晶器，上盖机构，基座机构和引锭器；基座机构与上盖机构的内部相互连通，上盖机构和基座机构上下固定连接；外结晶器固定连接在所述基座机构的下方；特殊的内结晶器固定连接在所述上盖机构上，且特殊的内结晶器的下方穿设于所述上盖机构和基座机构的内部，使所述特殊的内结晶器的下部位于所述外结晶器的内侧，并被所述外结晶器同心环绕设置，所述内结晶器和外结晶器之间填充有金属液；在开浇初期，所述引锭器设置在所述外结晶器下方的腔体底部，所述金属液经过内、外结晶器的冷却形成凝固的铸坯，所述铸坯位于引锭器上，所述特殊的内结晶器是在同一台机器上，通过更换内结晶器类型便既可用来铸造实心的圆坯，也可用来铸造空心的管坯的内结晶器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周守航，耿明山，黄衍林，张西鹏，
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：