專利名稱：超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于冶金領(lǐng)域中的錠坯制造裝置，尤其涉及一種超大型特厚板矩形 錠坯的制造裝置。
背景技術(shù)：
連鑄作為公眾所認(rèn)知的技術(shù)已被廣泛用于板坯制造，其特點(diǎn)是效率高、質(zhì)量好、金 屬有效利用率高等，其特別適用于單一材質(zhì)的大批量生產(chǎn)，如薄板坯、中板坯以及坯厚在 400mm以下的中厚板坯生產(chǎn)。然而，對(duì)于超大型船舶用板、核反應(yīng)設(shè)備用板、化工領(lǐng)域中化 學(xué)反應(yīng)容器用板、水力發(fā)電用板以及海洋結(jié)構(gòu)用板等，其鋼坯的單批次生產(chǎn)批量小、規(guī)格大 (超寬、超厚，成品材厚度> 200mm)、材質(zhì)要求特殊，若采用連鑄方法，其一無法發(fā)揮連鑄高 效率的優(yōu)勢(shì)，其二要求的連鑄機(jī)械非常龐大、造價(jià)極高，其三在技術(shù)方面上連鑄法還不能很 好解決超大型鋼坯的內(nèi)部質(zhì)量問題。對(duì)于超大型特厚板錠坯可以采用現(xiàn)有的鋼錠模式制造方法進(jìn)行生產(chǎn)。這種鋼錠模 式制造方法包括方形鑄錠、多棱圓形鑄錠和扁鋼鑄錠等，存在的缺陷是(1)使用的模具均 具有錐度，因此，定型多為帶錐度定型，定型形狀與成品材相差較大，對(duì)軋機(jī)要求開口度較 高，同時(shí)冒口相對(duì)切頭量較大，成材率相對(duì)較低，限制了鋼錠噸位(目前現(xiàn)有技術(shù)只能生產(chǎn) 50噸以下的錠坯)；(2)采用單噴射孔進(jìn)行鋼液澆鑄，造成鋼液溫度分布不均、導(dǎo)致局部產(chǎn) 生裂紋等現(xiàn)象，在頂鑄時(shí)還會(huì)出現(xiàn)鋼液沖力過大而帶來卷氣、雜質(zhì)不易上浮等問題，由此影 響了錠坯的質(zhì)量。有鑒于此，本發(fā)明人憑借多年的相關(guān)設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn)，提出一種超大型特厚板矩 形錠坯的制造裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置，該制造裝置 基于傳統(tǒng)的頂鑄和底鑄裝置，結(jié)合超大型矩形錠坯特點(diǎn)，設(shè)置了寬度布流器，使鋼液的填充 以及形成的溫度場(chǎng)更加均勻，避免裂紋和卷氣情況發(fā)生，有利雜質(zhì)上浮，以提高錠坯質(zhì)量。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置，該制造 裝置采用無錐度金屬模結(jié)構(gòu)，可消除鑄件錐度，降低由此對(duì)軋機(jī)開口度提出的更高要求，同 時(shí)降低錐度對(duì)軋機(jī)軋制初期帶來的沖擊。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置，所述 該錠坯制造裝置包括一水冷金屬模底盤，底盤上設(shè)有水冷金屬模，水冷金屬模頂部設(shè)有加 絕熱保溫冒口，所述水冷金屬模內(nèi)部為上下貫通的無錐度矩形中空腔體，所述水冷金屬模 的中空腔體內(nèi)導(dǎo)通設(shè)有寬度布流器。在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述水冷金屬模底盤面對(duì)水冷金屬模的中空 腔體設(shè)有凹槽，該凹槽中設(shè)有耐火磚。在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述加絕熱保溫冒口的外圍設(shè)有電磁感應(yīng)加熱裝置。在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述加絕熱保溫冒口設(shè)有電弧加熱裝置，該 電弧加熱裝置由三相電源以及與對(duì)應(yīng)相連接的電極構(gòu)成；該電弧加熱裝置至少設(shè)有一組電 極。在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述寬度布流器是由加絕熱保溫冒口伸入至 水冷金屬模的中空腔體內(nèi)，該寬度布流器包括豎直設(shè)置的直澆管，直澆管底部連通設(shè)有一 橫向設(shè)置的布流管；該布流管沿著水冷金屬模的寬度方向設(shè)置，布流管朝下一側(cè)的管壁上 分布有多個(gè)豎直向下的噴射管。在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述寬度布流器包括在底盤耐火磚內(nèi)形成的 一布流管，該布流管沿著水冷金屬模的寬度方向設(shè)置，該布流管上側(cè)形成有多個(gè)貫穿耐火 磚并與水冷金屬模的中空腔體導(dǎo)通的噴射管；所述布流管通過一橫澆道與底盤外部豎直設(shè)
置的一直澆管連通。在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述水冷金屬模的中空腔體內(nèi)壁設(shè)有涂料層。在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述水冷金屬模底盤內(nèi)盤設(shè)有水冷管，水冷 管由底盤中心螺旋式向外側(cè)盤旋設(shè)置，該螺旋盤管中心連接進(jìn)水管，螺旋管外端連接出水管。在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，底盤上設(shè)有兩個(gè)以上水冷金屬模，在各水冷 金屬模內(nèi)部且靠近其內(nèi)壁設(shè)有由下向上盤旋設(shè)置的水冷管，所述水冷管下端連接進(jìn)水管， 水冷管上端連接出水管。在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述水冷金屬模內(nèi)部且靠近其內(nèi)壁設(shè)有多段 由下向上盤旋設(shè)置的水冷管，每段水冷管下端連接一進(jìn)水管，每段水冷管上端連接一出水管。由上所述，本實(shí)用新型基于傳統(tǒng)軋輥制造技術(shù)，采用無錐度水冷金屬模結(jié)構(gòu)，可消 除鑄件錐度，降低對(duì)軋機(jī)開口度的較高要求，降低錐度對(duì)軋機(jī)軋制初期帶來的沖擊，使生產(chǎn) 的錠坯形狀與成材形狀更接近；該制造裝置結(jié)合超大型矩形錠坯特點(diǎn)，設(shè)置了寬度布流器， 使鋼液的填充以及形成的溫度場(chǎng)更加均勻，可避免裂紋和卷氣情況發(fā)生，有利雜質(zhì)上浮，由 此提高錠坯質(zhì)量。本實(shí)用新型中的寬度布流器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的特點(diǎn)。

以下附圖僅旨在于對(duì)本實(shí)用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范 圍。其中圖IA 為本實(shí)用新型超大型特厚板矩形錠坯的頂鑄制造裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖IB 為圖IA的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A 為本實(shí)用新型中水冷金屬模的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2B:為圖2A的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2C 為本實(shí)用新型中水冷金屬模的另一結(jié)構(gòu)示意圖。圖3A 為本實(shí)用新型超大型特厚板矩形錠坯的頂鑄制造裝置中的寬度布流器的 結(jié)構(gòu)示意圖。[0025]圖3B:為圖3A的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4A 為采用由永久性噴射管構(gòu)成的寬度布流器進(jìn)行鋼液澆鑄的示意圖一。圖4B 為采用由永久性噴射管構(gòu)成的寬度布流器進(jìn)行鋼液澆鑄的示意圖二。圖5A 為采用由自熔性噴射管構(gòu)成的寬度布流器進(jìn)行鋼液澆鑄的示意圖一。圖5B 為采用由自熔性噴射管構(gòu)成的寬度布流器進(jìn)行鋼液澆鑄的示意圖二。圖6A 為本實(shí)用新型超大型特厚板矩形錠坯的頂鑄制造裝置中的水冷金屬模底 盤的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6B:為圖6A的側(cè)剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖7 為本實(shí)用新型超大型特厚板矩形錠坯的頂鑄制造裝置中的加絕熱保溫冒口 結(jié)構(gòu)示意圖。圖8 為本實(shí)用新型超大型特厚板矩形錠坯的頂鑄制造裝置中的加絕熱保溫冒口 的另一結(jié)構(gòu)示意圖。圖9A 為本實(shí)用新型超大型特厚板矩形錠坯的底鑄制造裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖9B:為圖9A的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖IOA 為本實(shí)用新型超大型特厚板矩形錠坯的底鑄制造裝置中的水冷金屬模底 盤的結(jié)構(gòu)示意圖。圖IOB 為圖IOA的側(cè)剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖說明 本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖1A、圖IB所示，本實(shí)用新型提供了一種集定向凝固技術(shù)、鋼液布流技術(shù) 于一體的超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置，該制造裝置適用于定型規(guī)格的厚度在 500-1500mm、寬度在2000_5000mm、高度在2000-10000mm的超大型鑄造錠坯的制造。該錠坯 制造裝置100包括一水冷金屬模底盤3，該底盤3上設(shè)有水冷金屬模2，水冷金屬模2頂部 設(shè)有加絕熱保溫冒口 1，所述水冷金屬模2內(nèi)部為上下貫通的無錐度矩形中空腔體21，所述 水冷金屬模2的中空腔體21內(nèi)導(dǎo)通設(shè)有寬度布流器4。由上所述，本實(shí)用新型基于傳統(tǒng)軋輥制造技術(shù)，采用無錐度水冷金屬模結(jié)構(gòu)，可消 除錠坯錐度，使生產(chǎn)的錠坯形狀與成材形狀更接近，以降低由于存在錠坯錐度而對(duì)軋機(jī)開 口度的較高要求，降低錠坯錐度對(duì)軋機(jī)軋制初期帶來的沖擊；該制造裝置結(jié)合超大型矩形 錠坯特點(diǎn)，設(shè)置了寬度布流器，使鋼液的填充以及形成的溫度場(chǎng)更加均勻，可避免裂紋和卷 氣情況發(fā)生，有利于雜質(zhì)上浮，由此提高錠坯的質(zhì)量；同時(shí)，本實(shí)用新型中的寬度布流器具 有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的特點(diǎn)。實(shí)施例1如圖1A、圖IB所示，為超大型特厚板矩形錠坯的頂鑄制造裝置，該頂鑄制造裝置 100由水冷金屬模底盤3、水冷金屬模2和加絕熱保溫冒口 1構(gòu)成，所述底盤3與水冷金屬 模2之間、水冷金屬模2與加絕熱保溫冒口 1之間均由上下配合的定位止口落放在一起。所 述寬度布流器4是由加絕熱保溫冒口 1伸入至水冷金屬模的中空腔體21內(nèi)，如圖3A、圖3B 所示，該寬度布流器4包括豎直設(shè)置的直澆管41，直澆管41底部連通設(shè)有一橫向設(shè)置的布流管42 ；該布流管42沿著水冷金屬模2的寬度方向設(shè)置，布流管42朝下一側(cè)的管壁上分 布有多個(gè)豎直向下延伸的噴射管43。所述直澆管41和布流管42均是由耐火材料制成的空 心耐火管411、421及耐火管外側(cè)的金屬管412、422構(gòu)成的；所述噴射管43分為隨鋼液面上 升逐步熔化的自熔性噴射管和不隨鋼液面上升熔化的永久性噴射管。所述永久性噴射管也是由耐火管及耐火管外側(cè)的金屬管構(gòu)成的；使用時(shí)，永久性 噴射管可以制作的較短(如圖4A、圖4B所示)，由永久性噴射管構(gòu)成的寬度布流器4整體 伸入至水冷金屬模中空腔體21內(nèi)的較低位置；在鋼液澆鑄過程中，隨著鋼錠液位高度的不 斷上升逐步提升該寬度布流器4。所述自熔性噴射管是由可以燃燒的紙漿與易上浮的酸性耐火材料澆筑而成的；自 熔性噴射管可以制作的較長(zhǎng)(如圖5A、圖5B所示)，在澆鑄時(shí)，直澆管41和布流管42位于 加絕熱保溫冒口 1中，自熔性噴射管伸入至水冷金屬模中空腔體21內(nèi)的較低位置；在澆鑄 過程中，隨著鋼錠液位高度的不斷上升，與鋼液面接觸的自熔性噴射管與鋼液及空氣中的 氧發(fā)生反應(yīng)被逐步燃燒熔化，其長(zhǎng)度隨液面不斷縮短，無需人為提升該寬度布流器4。在本實(shí)施方式中，如圖1A、圖1B、圖6A、圖6B所示，所述水冷金屬模底盤3面對(duì)水 冷金屬模的中空腔體21設(shè)有凹槽31，該凹槽31中設(shè)有耐火磚6。由于底盤耐火磚6的使 用，可有效抵抗上方鋼液的沖刷，避免鋼液沖壞金屬模，并可降低澆鑄初期鋼液冷速，避免 飛濺的雜質(zhì)無法上浮，有利于提高錠尾質(zhì)量。如圖1A、圖1B、圖6A、圖6B所示，所述水冷金屬模底盤3內(nèi)盤設(shè)有水冷管32，水冷 管32由底盤中心螺旋式向外側(cè)盤旋設(shè)置，該螺旋盤管中心連接進(jìn)水管321，螺旋管外端連 接出水管322。由于進(jìn)入水冷金屬模底盤3的冷卻水經(jīng)進(jìn)水管321首先到達(dá)底盤中心，再盤 旋向外至最外層，最后由出水管322流出，使得沿水平斷面的冷卻能力分布為中心最高并 向外逐層降低，這樣與鋼錠斷面中心溫度高需要的冷卻強(qiáng)度大一致，使凝固前沿推進(jìn)更均 勻，有降低V型偏析作用。在本實(shí)施方式中，如圖1A、圖IB及圖2A 圖2C所示，所述水冷金屬模的中空腔體 21內(nèi)壁設(shè)有涂料層22，所述金屬模底盤3上表面也設(shè)有涂料層，所述涂料層為l_4mm厚，是 由高溫耐火涂料熱噴涂粘結(jié)在水冷金屬模及水冷金屬模底盤而成，該高溫耐火涂料可為氧 化鋯、氧化鋁、氧化鉻等為基的耐火材料。由于水冷金屬模的中空腔體21內(nèi)壁的涂料層22 采用了傳熱能力適中、耐火度高、不易與鑄件發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的非金屬材料作涂層，可以防止 鑄件與金屬模粘連、便于脫模，降低鋼液與金屬模接觸瞬間冷卻強(qiáng)度，有利于氣體雜質(zhì)上浮 提高表面質(zhì)量，降低金屬模溫度不均，防止鑄件急劇凝固收縮導(dǎo)致表面裂紋產(chǎn)生；并有減小 鑄件與金屬模間氣隙，保證后續(xù)均勻冷卻的作用。在本實(shí)施方式中，底盤3上可設(shè)置一個(gè)水冷金屬模2，在所述水冷金屬模2內(nèi)部并 且靠近其內(nèi)壁設(shè)有多段由下向上盤旋設(shè)置的水冷管23，每段水冷管23下端連接一進(jìn)水管 231，每段水冷管23上端連接一出水管232。由于水冷管23設(shè)置于靠近水冷金屬模內(nèi)壁 的位置，便于鑄件熱量直接由冷卻水帶出，同時(shí)有降低內(nèi)表層溫度、減小金屬模內(nèi)外溫度梯 度、降低金屬模熱應(yīng)力、提高金屬模壽命的作用。水冷金屬模中的冷卻水自下方進(jìn)入，螺旋 向上至上方流出，自然形成冷卻強(qiáng)度下方強(qiáng)上方弱的強(qiáng)制定向順序凝固環(huán)境，有減少疏松、 縮孔，提高鑄件質(zhì)量的作用。在澆鑄時(shí)，通過控制各段水冷管23的冷卻水輸入時(shí)間及冷卻 水的壓力和流量，以實(shí)現(xiàn)錠坯定向順序凝固，消除因定型改變帶來的不利影響，達(dá)到提高錠坯質(zhì)量的效果。作為本實(shí)施例的另一種實(shí)施方式，底盤3上也可以設(shè)置兩個(gè)以上相同斷面的水冷 金屬模2(如圖1A、圖IB所示)，各水冷金屬模2之間由止口配合落放在一起(如圖2C所 示)；在每個(gè)水冷金屬模2內(nèi)部且靠近其內(nèi)壁設(shè)有一由下向上盤旋設(shè)置的水冷管23，所述水 冷管23下端連接進(jìn)水管231，水冷管23上端連接出水管232 ；由此，通過多個(gè)水冷金屬模2 構(gòu)成多級(jí)冷卻體。由于水冷金屬模上下止口的使用，使合箱裝配精度有了保證，使合箱操作 更便利，使多節(jié)金屬模組合為一個(gè)更高的金屬模成為可能；由于采用了多節(jié)金屬模拼接技 術(shù)，使高大金屬模制作難度和成本大大降低，使制作質(zhì)量得到保障，可更靈活地搭接構(gòu)成不 同高度的金屬模。進(jìn)一步，如圖7所示，在本實(shí)施方式中，加絕熱保溫冒口 1由冒口鋼架11、冒口絕熱 保溫層12、冒口保溫耐火層13構(gòu)成；在絕熱保溫層12外圍設(shè)有電磁感應(yīng)加熱裝置；該電磁 感應(yīng)加熱裝置由電磁感應(yīng)線圈14和導(dǎo)磁體15構(gòu)成，該電磁感應(yīng)線圈14由一水冷管向上盤 旋構(gòu)成，所述水冷管下端連接進(jìn)水管，水冷管上端連接出水管。如圖8所示，所述加絕熱保溫冒口 1設(shè)有電弧加熱裝置16，該電弧加熱裝置16由 三相電源以及與對(duì)應(yīng)相電源連接的電極161構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)有利于電網(wǎng)的平衡；由對(duì)應(yīng)的 三個(gè)電極構(gòu)成一組電極，所述三個(gè)電極在加絕熱保溫冒口 1內(nèi)沿錠坯寬度方向設(shè)置。在本 實(shí)施方式中，該電弧加熱裝置可設(shè)置一組電極，也可設(shè)置兩組電極。如圖1A、圖1B、圖2A 圖2C所示，水冷金屬模2的表面還設(shè)有隔熱板5，隔熱板5 由3-10mm耐熱纖維或石棉材料制成；由于隔熱板5的使用，可以起到防止鑄件熱量散失，使 大型鑄件凝固過程的熱量最大程度的被回收利用成為可能；并可以均勻金屬模內(nèi)外溫度， 減小內(nèi)外溫度梯度，降低金屬模熱應(yīng)力，起到防止金屬模開裂、提高金屬模壽命的作用。進(jìn)一步，水冷金屬模2上還設(shè)有吊運(yùn)用的吊裝把7，可使開箱和調(diào)運(yùn)更便捷。在本實(shí)施例中，由所述超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置制造錠坯的方法包括模 具的準(zhǔn)備、模具的組裝、澆鑄、冒口點(diǎn)澆、冒口加熱、安放吊裝環(huán)和脫模等步驟。具體操作步驟如下一、模具的準(zhǔn)備包括加絕熱保溫冒口按照要求形狀砌筑、干燥；水冷金屬模清 理、預(yù)熱、噴涂料；水冷金屬模底盤砌筑、刷涂料；金屬模外表面隔熱板準(zhǔn)備；澆鑄系統(tǒng)(澆 鑄漏斗、寬度布流器)制備；吊運(yùn)用的吊裝環(huán)準(zhǔn)備；進(jìn)水管道、出水汽管道連接管的準(zhǔn)備。二、超大型特厚板矩形錠坯的模具組裝(1)首先將帶內(nèi)部水冷的大型金屬模底盤水平安放在工作場(chǎng)地；(2)將水冷金屬模依次落放到水冷金屬模底盤上，止口對(duì)接；金屬模及金屬模底 盤與其內(nèi)表面涂層為熱噴涂粘結(jié)；(3)安放加絕熱保溫冒口在水冷金屬模上，兩者間止口對(duì)接并用螺栓把合；(4)連接加絕熱保溫冒口的電源連線，連接水冷金屬模和金屬模底盤進(jìn)出、水管；(5)將隔熱板包裹在金屬模外表面，并用鋼絲纏繞固定；(6)將直澆管上端與中間包或鋼液澆鑄包連接在一起，并將寬度布流器從加絕熱 保溫冒口中心對(duì)中向下伸入到金屬模的中空腔體內(nèi)部且距底部平面一定距離處。三、超大型矩形錠坯的澆鑄(1)按工藝參數(shù)要求澆鑄鋼液，通過寬度布流器使鋼液沿金屬模底盤寬度方向均勻布流，平鋪整個(gè)底平面一定厚度(400-500mm)時(shí)，向鑄型內(nèi)撒30_50mm厚輕質(zhì)稻草灰保溫 材料，自下而上澆鑄至距加絕熱保溫冒口上端面IOOmm左右，停止?jié)茶T；(2)先打開所有出水管閥門，緩慢打開水冷金屬模底盤冷卻水進(jìn)水管閥門，調(diào)整進(jìn) 水管壓力、流量，控制出水管水溫保持在80 90°C間；如果底盤上設(shè)置兩個(gè)以上相同斷面的水冷金屬模時(shí)，隨著凝固的推進(jìn)，緩慢打開 最下層金屬模進(jìn)水管至所需流量，控制出水汽溫度在100 120°C ；根據(jù)計(jì)算凝固時(shí)間，再 緩慢打開上面逐層金屬模進(jìn)水管閥門，至鋼坯完全凝固；如果底盤上只設(shè)置一個(gè)水冷金屬模，隨著凝固的推進(jìn)，緩慢打開最下層一段水冷 管的進(jìn)水管至所需流量及溫度，根據(jù)凝固時(shí)間，再緩慢打開上面逐層各段水冷管的進(jìn)水管 閥門，直至鋼坯完全凝固；(3)打開冷卻水管的同時(shí)，在加絕熱保溫冒口上放置浸入式澆鑄管，將澆鑄管浸入 加絕熱保溫冒口中鋼液液面之下IOOmm處，隨著凝固的鋼液面下降及溫度的降低，及時(shí)點(diǎn) 澆過熱溫度100 180°C的鋼液，保持冒口液面高度及溫度，同時(shí)做好冒口表面覆蓋保溫， 保持冒口鋼水過熱溫度維持在30°C以上；(4)由于超大型矩形錠坯的結(jié)構(gòu)和形狀特點(diǎn)，在單純靠保溫和點(diǎn)澆高溫鋼液不能 維持冒口所需的過熱度的情況下，啟動(dòng)冒口感應(yīng)加熱或電弧加熱電源，依靠間斷送電輸入 能量使冒口內(nèi)鋼液升溫，并保持過熱度在50 80°C，保持冒口的補(bǔ)縮通道暢通。四、安放吊裝環(huán)通過凝固時(shí)間計(jì)算，待凝固區(qū)進(jìn)入冒口后，停止送電加熱，將吊裝 環(huán)倒V型浸入冒口鋼液中，使其表面部分熔化并與冒口鋼液熔融焊合并凝固在一起。五、停止鋼錠冷凝操作待鋼錠整體溫度達(dá)到工藝起模溫度后，關(guān)閉供水管閥門， 卸下管網(wǎng)連接軟管(金屬模及金屬模底盤的進(jìn)水管與供水管網(wǎng)、金屬模及金屬模底盤的出 水汽管與熱能回收管網(wǎng)均采用耐高溫高壓的軟管連接)，卸掉加絕熱保溫冒口電源。六、脫模操作松脫加絕熱保溫冒口與金屬模上端的緊固螺栓，依次拆卸掉加絕熱 保溫冒口、水冷金屬模(上層金屬模、下層金屬模)，然后通過吊裝環(huán)將鋼錠運(yùn)送至下道工 序進(jìn)行清整。由上所述，本實(shí)用新型的超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)1.由于鋼液寬度布流器的使用，可以避免頂鑄法單噴射孔鋼液沖力過大帶來的卷 氣、雜質(zhì)不易上浮問題；本實(shí)用新型具有均勻斷面溫度分布、避免裂紋、卷氣發(fā)生，有利雜質(zhì) 上浮等作用。2.由于頂鑄法鋼液寬度布流器采用打結(jié)成或預(yù)制耐火磚砌筑而成，進(jìn)鋼口直接與 直澆管相連通，通過布流管和與之相連通的鋼液噴射管實(shí)現(xiàn)錠坯寬度方向的布流，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、使用方便。3.由自熔性噴射管和固定長(zhǎng)度短直澆管構(gòu)成自熔性澆鑄系統(tǒng)；在澆鑄過程，自熔 性噴射管隨著鋼液面上升不斷燃燒熔化，長(zhǎng)度隨液面上升而縮短，無需人為提升澆鑄系統(tǒng)。4.由永久性噴射管和固定長(zhǎng)度長(zhǎng)直澆管構(gòu)成永久性澆鑄系統(tǒng)；在澆鑄過程，鋼液 面上升時(shí)可人為提升澆鑄系統(tǒng)。5.由于進(jìn)入水冷金屬模底盤的冷卻水經(jīng)進(jìn)水口首先到達(dá)底盤中心，盤旋向外至 最外層熱水汽出口流出，使得沿水平斷面冷卻能力為中心較強(qiáng)，外側(cè)周圍較低，恰與鋼錠斷 面定向凝固需要的冷卻分布一致，使凝固前沿推進(jìn)更均勻，有降低V型偏析、緩解疏松的作用。 6.由于頂鑄制造裝置底盤耐火磚的使用，有抵抗上方鋼液沖刷，避免金屬模沖壞 事故的發(fā)生，有降低澆鑄初期鋼液冷速，避免飛濺的雜質(zhì)無法上浮，有提高錠尾質(zhì)量的作用。 7.由于水冷金屬模螺旋水管設(shè)置于靠近金屬模內(nèi)壁表面的位置，便于內(nèi)部熱量直 接由冷卻水帶出，有降低金屬模內(nèi)表溫度、減小金屬模內(nèi)外溫度梯度及應(yīng)力，可提高金屬模 使用壽命。8.由于水冷金屬模冷卻水采用下進(jìn)上出的螺旋布置形式，自然形成了下方冷卻強(qiáng) 度高、上方弱的強(qiáng)制定向凝固環(huán)境，有減少疏松、縮孔，提高鋼坯質(zhì)量的作用。9.由于模具定位止口的使用，使合箱裝配精度高，操作簡(jiǎn)便。10.由于采用多個(gè)水冷金屬模拼接技術(shù)，使大型鑄型制作難度和成本大大降低，制 作質(zhì)量得到保障，可更靈活地搭接構(gòu)成不同高度的金屬模。11.由于水冷金屬模內(nèi)壁及底盤上表面涂料層的使用，可防止鋼坯與鑄型粘連、便 于脫模，可以降低鋼液與鑄型接觸瞬間冷卻強(qiáng)度，有利氣體雜質(zhì)上浮，提高表面質(zhì)量作用； 有降低鑄型溫度不均、均勻冷卻能力的作用；有防止鋼坯急劇凝固收縮導(dǎo)致表面裂紋產(chǎn)生 的作用；有減小鋼坯與金屬模間氣隙，保證后續(xù)均勻冷卻的作用。12.由于鑄型表面隔熱板的使用，可以防止鋼坯熱量散失，使大型鑄件凝固過程的 熱量最大程度的被回收利用成為可能；并可以均勻金屬模內(nèi)外溫度，減小內(nèi)外溫度梯度，降 低金屬模熱應(yīng)力，起到防止金屬模開裂、提高金屬模壽命的作用。13.由于冷卻水在下方鑄型內(nèi)吸收來自鋼坯的熱量，被加熱并汽化，隨著其不斷螺 旋上升吸熱、冷卻能力下降，并且繼續(xù)被來自上方的高溫鋼坯傳出的熱量加熱，形成高品質(zhì) 過熱蒸汽；使鑄件余熱資源利用價(jià)值得到提高?？傊緦?shí)用新型的超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置起到了提高錠坯質(zhì)量，提 高錠坯金屬利用率，并使熱能回收利用成為可能。實(shí)施例2如圖9A、圖9B、圖10A、圖IOB所示，為超大型特厚板矩形錠坯的底鑄制造裝置，該 底鑄制造裝置100與實(shí)施例1所述頂鑄制造裝置的結(jié)構(gòu)和原理基本相同，其區(qū)別在于，所述 寬度布流器4是由設(shè)置在水冷金屬模底盤3的凹槽31內(nèi)的耐火磚8構(gòu)成的。所述耐火磚 8內(nèi)形成的一布流管81，該布流管81沿著水冷金屬模2的寬度方向設(shè)置，該布流管81上側(cè) 形成有多個(gè)貫穿耐火磚8并與水冷金屬模的中空腔體21導(dǎo)通的噴射管82 ；所述布流管81 通過一橫澆道83與底盤3外部豎直設(shè)置的一直澆管84連通。在本實(shí)施例中，底盤耐火磚8中形成沿矩形坯寬度方向設(shè)置的空心布流管81，布 流管81上部形成有連通水冷金屬模的中空腔體21和布流管81的多個(gè)小透氣孔，所述多個(gè) 小透氣孔構(gòu)成了所述多個(gè)噴射管82 ；布流管81 —側(cè)的橫澆道83穿出底盤3外部與直澆管 84連通；在本實(shí)施例中，底盤3上還設(shè)有與直澆管84相配合的法蘭，直澆管84下端與該法 蘭把和耐火密封連接，直澆管84上端通過一澆口杯法蘭與一澆鑄漏斗連接。在本實(shí)施例 中，所述直澆管84與底盤3、澆鑄漏斗間為止口定位并把和密封連接。在該底鑄制造裝置100中，采用砌筑在水冷底盤3上帶孔的耐火磚8，實(shí)現(xiàn)了鋼液 寬度方向的均勻布流，實(shí)施便捷、操作方便；由于鋼液寬度布流器的使用，可以避免單噴射孔鋼液集中帶來的斷面溫度分布不均和噴射孔對(duì)周邊已凝固薄殼的沖薄導(dǎo)致局部裂紋等 情況的發(fā)生；因此，本實(shí)用新型具有均勻斷面溫度分布、避免裂紋發(fā)生的作用。本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)、工作原理和有益效果與實(shí)施例1的相同，在此不再贅述。以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的具體實(shí)施方式
，并非用以限定本實(shí)用新型的范 圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變 化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求一種超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置，所述該錠坯制造裝置包括一水冷金屬模底盤，底盤上設(shè)有水冷金屬模，水冷金屬模頂部設(shè)有加絕熱保溫冒口，其特征在于所述水冷金屬模內(nèi)部為上下貫通的無錐度矩形中空腔體，所述水冷金屬模的中空腔體內(nèi)導(dǎo)通設(shè)有寬度布流器。
2.如權(quán)利要求1所述的超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置，其特征在于所述水冷金 屬模底盤面對(duì)水冷金屬模的中空腔體設(shè)有凹槽，該凹槽中設(shè)有耐火磚。
3.如權(quán)利要求1所述的超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置，其特征在于所述加絕熱 保溫冒口的外圍設(shè)有電磁感應(yīng)加熱裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置，其特征在于所述加絕熱 保溫冒口設(shè)有電弧加熱裝置，該電弧加熱裝置由三相電源以及與對(duì)應(yīng)相連接的電極構(gòu)成； 該電弧加熱裝置至少設(shè)有一組電極。
5.如權(quán)利要求1所述的超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置，其特征在于所述寬度布 流器是由加絕熱保溫冒口伸入至水冷金屬模的中空腔體內(nèi)，該寬度布流器包括豎直設(shè)置的 直澆管，直澆管底部連通設(shè)有一橫向設(shè)置的布流管；該布流管沿著水冷金屬模的寬度方向 設(shè)置，布流管朝下一側(cè)的管壁上分布有多個(gè)豎直向下的噴射管。
6.如權(quán)利要求2所述的超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置，其特征在于所述寬度布 流器包括在底盤耐火磚內(nèi)形成的一布流管，該布流管沿著水冷金屬模的寬度 方向設(shè)置，該 布流管上側(cè)形成有多個(gè)貫穿耐火磚并與水冷金屬模的中空腔體導(dǎo)通的噴射管；所述布流管 通過一橫澆道與底盤外部豎直設(shè)置的一直澆管連通。
7.如權(quán)利要求1所述的超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置，其特征在于所述水冷金 屬模的中空腔體內(nèi)壁設(shè)有涂料層。
8.如權(quán)利要求1所述的超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置，其特征在于所述水冷金 屬模底盤內(nèi)盤設(shè)有水冷管，水冷管由底盤中心螺旋式向外側(cè)盤旋設(shè)置，該螺旋盤管中心連 接進(jìn)水管，螺旋管外端連接出水管。
9.如權(quán)利要求1所述的超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置，其特征在于底盤上設(shè)有 兩個(gè)以上水冷金屬模，在各水冷金屬模內(nèi)部且靠近其內(nèi)壁設(shè)有由下向上盤旋設(shè)置的水冷 管，所述水冷管下端連接進(jìn)水管，水冷管上端連接出水管。
10.如權(quán)利要求1所述的超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置，其特征在于所述水冷金 屬模內(nèi)部且靠近其內(nèi)壁設(shè)有多段由下向上盤旋設(shè)置的水冷管，每段水冷管下端連接一進(jìn)水 管，每段水冷管上端連接一出水管。
專利摘要本實(shí)用新型為一種超大型特厚板矩形錠坯的制造裝置，該錠坯制造裝置包括一水冷金屬模底盤，底盤上設(shè)有水冷金屬模，水冷金屬模頂部設(shè)有加絕熱保溫冒口，水冷金屬模內(nèi)部為上下貫通的無錐度矩形中空腔體，水冷金屬模的中空腔體內(nèi)導(dǎo)通設(shè)有寬度布流器。本實(shí)用新型基于傳統(tǒng)軋輥制造技術(shù)，采用無錐度水冷金屬模結(jié)構(gòu)，可消除鑄件錐度，降低對(duì)軋機(jī)開口度的較高要求，降低錐度對(duì)軋機(jī)軋制初期帶來的沖擊，使生產(chǎn)的錠坯形狀與成材形狀更接近；該制造裝置結(jié)合超大型矩形錠坯特點(diǎn)，設(shè)置了寬度布流器，使鋼液的填充以及形成的溫度場(chǎng)更加均勻，可避免裂紋和卷氣情況發(fā)生，有利雜質(zhì)上浮，由此提高錠坯質(zhì)量。本實(shí)用新型中的寬度布流器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。
文檔編號(hào)B22C9/06GK201644709SQ20102015597
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者周守航, 曹建寧, 耿明山, 蘇洸, 陳衛(wèi)強(qiáng), 黃衍林 申請(qǐng)人:中冶京誠工程技術(shù)有限公司