連鑄坯邊緣整形方法及裝置制造方法
【專利摘要】連鑄坯邊緣整形方法和裝置，用于處理被夾持在兩個連鑄坯導軌層內(nèi)的連鑄坯，通過在連鑄坯的兩個自由側(cè)面上施加壓力，使得連鑄坯的邊緣密度得以增大，進而修復連鑄坯上的裂紋。該裝置包括分別設(shè)置在所述連鑄坯相對的兩個自由側(cè)面處的鍛壓裝置，該鍛壓裝置可修復鑄坯表面由于快速結(jié)晶而產(chǎn)生的裂紋，結(jié)構(gòu)簡單，且由于該裝置設(shè)于連鑄裝置中，因而設(shè)有該裝置的連鑄裝置鑄造出的連鑄坯不易出現(xiàn)裂紋，免去了后續(xù)需要對制作成型的連鑄坯進行專門裂紋處理的麻煩，提高了生產(chǎn)效率和成品合格率。
【專利說明】連鑄坯邊緣整形方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及金屬連續(xù)鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種連鑄坯邊緣整形方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]對連鑄坯質(zhì)量要求而言，主要有四項指標，即連鑄坯幾何形狀、表面質(zhì)量、內(nèi)部組織致密性和鋼的清潔性；而這些質(zhì)量要求與連鑄機本身設(shè)計、采取的工藝以及凝固特點密切相關(guān)。連鑄坯在凝固過程中受到冷卻、彎曲、拉引，故薄弱的坯殼要經(jīng)受熱的、機械的應力作用，很容易產(chǎn)生各種裂紋缺陷。從內(nèi)部質(zhì)量看，其凝固特點決定了易造成中心偏析和縮孔等缺陷。連鑄坯這些質(zhì)量缺陷不僅會造成巨大的經(jīng)濟損失，而且會使連鑄過程不順利，連鑄的生產(chǎn)率受到影響。
[0003]連鑄坯裂紋的形成是傳熱、傳質(zhì)和應力相互作用的結(jié)果。帶液芯的高溫鑄坯在連鑄機內(nèi)運行過程中，各種力的作用是產(chǎn)生裂紋的外因，而鋼對裂紋的敏感性是產(chǎn)生裂紋的內(nèi)因。鑄坯是否產(chǎn)生裂紋決定于鋼高溫力學性能、凝固冶金行為和鑄機設(shè)備運行狀態(tài)。連鑄坯表面裂紋產(chǎn)生的原因主要是由于結(jié)晶器的不均勻冷卻和失去支撐超過了坯殼強度，在這種情況下會產(chǎn)生表面縱裂紋和角部縱裂紋。結(jié)晶器銅管錐度不合適，安裝不符合要求，振動參數(shù)不匹配等，也會造成連鑄坯表面橫裂。特別的，在快速結(jié)晶過程中，由于外表面溫度梯度大，造成該部分密度較低，容易產(chǎn)生裂紋。
[0004]目前，連鑄裝置內(nèi)通常包括有結(jié)晶器和沿連鑄坯輸送方向延伸設(shè)置的兩個連鑄坯導輥層，從結(jié)晶器出口輸出的連鑄坯被夾持在兩個連鑄坯導輥層之間，連鑄坯的相對兩個側(cè)面分別被連鑄坯導輥層擠壓并向后續(xù)工段輸送。在連鑄時，將金屬溶液倒入結(jié)晶器內(nèi)，從結(jié)晶器出口輸出表面為固態(tài)、中心為液態(tài)的高溫鑄坯，該高溫鑄坯被夾持在兩個連鑄坯導輥層內(nèi)并被帶動向后續(xù)工段移動，進而鑄造出連鑄坯。而由于連鑄坯僅有相對的兩個側(cè)面受到連鑄坯導輥層的夾持，另外兩個相對的側(cè)面處于自由狀態(tài)，而在快速結(jié)晶過程中，高溫鑄坯表面的溫度梯度大，進而造成高溫鑄坯的表面密度較低，容易產(chǎn)生裂紋，即與兩個連鑄坯導輥層接觸的連鑄坯表面上易存有裂紋。而在各種連鑄坯的可能缺陷中，裂紋約占所有鑄坯缺陷的百分之五十左右，因而連鑄坯上存有裂紋是其最主要的缺陷，克服該缺陷具有重大意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存有的缺陷，本發(fā)明提供了一種連鑄坯邊緣整形方法，該方法可修復被夾持在兩個連鑄坯導輥層內(nèi)的連鑄坯上的裂紋。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0007]連鑄坯邊緣整形方法，該方法包括以下步驟:
[0008]A.驅(qū)動連鑄坯導軌，使連鑄坯在兩個連鑄坯導軌層內(nèi)被帶動；
[0009]B.對連鑄坯的兩個自由側(cè)面施加壓力以增大連鑄坯兩側(cè)邊緣的密度；
[0010]c.連鑄坯導軌繼續(xù)動作，使得進行邊緣整形后的連鑄坯向后續(xù)工段移動。
[0011]該方法可對連鑄坯的兩個自由側(cè)面施加壓力，進而增大連鑄坯兩側(cè)邊緣的密度，由于連鑄坯的兩個自由側(cè)面會在壓力作用下向連鑄坯內(nèi)部靠攏，因而可修復連鑄坯上的裂紋，免去后續(xù)軋制前需進行專門裂紋處理的步驟，能夠很大程度提高生產(chǎn)效率和成品合格率。
[0012]所述步驟B包括以下兩個步驟:
[0013]B1.在連鑄坯的兩個自由側(cè)面設(shè)置鍛壓裝置；
[0014]B2.使用鍛壓裝置對連鑄坯的兩個自由側(cè)面施加壓力。
[0015]步驟BI和B2中，使用鍛壓裝置與兩個連鑄坯導輥層相結(jié)合，以將連鑄坯被全方位約束，且鍛壓裝置可鍛壓存有裂紋的連鑄坯，因而可修復被夾持在兩個連鑄坯導輥層內(nèi)的連鑄坯上的裂紋，以使得設(shè)有該機構(gòu)的連鑄裝置鑄造出的連鑄坯不易出現(xiàn)裂紋。
[0016]本發(fā)明的目的在于提供一種連鑄坯邊緣整形裝置，應用該裝置可修復被夾持在兩個連鑄坯導輥層內(nèi)的連鑄坯上的裂紋。
[0017]連鑄坯邊緣整形裝置，用于處理被夾持在兩個連鑄坯導軌層內(nèi)的連鑄坯，該機構(gòu)包括分別設(shè)置在所述連鑄坯相對的兩個自由側(cè)面處的鍛壓裝置。
[0018]鍛壓裝置與兩個連鑄坯導輥層相結(jié)合，以將連鑄坯被全方位約束，且鍛壓裝置可鍛壓存有裂紋的連鑄坯，因而可修復被夾持在兩個連鑄坯導輥層內(nèi)的連鑄坯上的裂紋，以使得設(shè)有該機構(gòu)的連鑄裝置鑄造出的連鑄坯不易出現(xiàn)裂紋。
[0019]所述鍛壓裝置包括驅(qū)動裝置和用于捶打所述連鑄坯的自由側(cè)面的錘子。當存有裂紋的連鑄坯被帶到連鑄坯導輥層與錘子圍成的通道時，即可通過驅(qū)動裝置驅(qū)動錘子敲打連鑄坯上不被兩個連鑄坯導輥層夾持的兩個相對側(cè)面，以修復連鑄坯表面的裂紋，因而該機構(gòu)可修復被夾持在兩個連鑄坯導輥層內(nèi)的連鑄坯上的裂紋，使得設(shè)有該機構(gòu)的連鑄裝置鑄造出的連鑄坯不易出現(xiàn)裂紋，質(zhì)量較好。
[0020]所述鍛壓裝置為沿所述連鑄坯的輸送方向傾斜設(shè)置的兩個導板，每個導板的前端和末端沿所述連鑄坯的輸送方向設(shè)置，且兩個導板的末端間距比前端間距小。當存有裂紋的連鑄坯被帶到導板與連鑄坯導輥層圍成的通道時，由于兩導板的末端間距比兩導板的前端間距小，因而連鑄坯由兩導板夾持的兩個相對側(cè)面會被壓縮，進而可修復連鑄坯上存有的裂紋，因而該機構(gòu)可修復被夾持在兩個連鑄坯導輥層內(nèi)的連鑄坯上的裂紋，使得設(shè)有該機構(gòu)的連鑄裝置鑄造出的連鑄坯不易出現(xiàn)裂紋，質(zhì)量較好。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所帶來的有益效果為:
[0022]1.應用本發(fā)明可修復連鑄坯上的裂紋，成品合格率高；
[0023]2.應用本發(fā)明可修復連鑄坯上的裂紋，免去后續(xù)軋制前需進行專門裂紋處理的步驟，能夠很大程度提高了生產(chǎn)效率；
[0024]3.本發(fā)明的連鑄坯邊緣整形裝置結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明實施例1的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明實施例1的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明實施例2的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]附圖標記:1、結(jié)晶器；2、連鑄坯導輥；3、連鑄坯；4、鍛壓裝置；41、錘子；42、驅(qū)動裝置；5、導板；51、前端；52、末端。

【具體實施方式】
[0029]實施例1:
[0030]如圖1-2所示，本發(fā)明的連鑄坯邊緣整形裝置，用于處理被夾持在兩個連鑄坯導軌層的連鑄坯3，連鑄坯導軌層由連鑄坯導輥2組成，連鑄坯導輥2位于結(jié)晶器I的下方，該機構(gòu)包括分別設(shè)置在連鑄坯3相對的兩個自由側(cè)面處的鍛壓裝置4。該鍛壓裝置4內(nèi)設(shè)有驅(qū)動裝置42和若干個用于捶打連鑄坯3的自由側(cè)面的錘子41，錘子41均與驅(qū)動裝置42連接并可由驅(qū)動裝置42驅(qū)動，錘子41朝向連鑄坯3上不設(shè)有連鑄坯導輥2的兩個相對側(cè)面設(shè)置。
[0031]利用上述裝置進行連鑄坯邊緣整形方法包括以下步驟:
[0032]A.驅(qū)動連鑄坯導軌2，使連鑄坯3在兩個連鑄坯導軌層內(nèi)向后續(xù)工段方向移動；
[0033]B.使用驅(qū)動裝置42驅(qū)動錘子41不斷敲打經(jīng)過的連鑄坯3上不被兩個連鑄坯導輥層夾持的兩個相對側(cè)面，即可實現(xiàn)對連鑄坯3的兩個自由側(cè)面施加壓力，以增大連鑄坯3兩側(cè)邊緣的密度；
[0034]C.連鑄坯導軌2繼續(xù)動作，使得進行邊緣整形后的連鑄坯3向后續(xù)工段移動。
[0035]由于驅(qū)動裝置42會驅(qū)動錘子41敲打連鑄坯3上不被兩個連鑄坯導輥層夾持的兩個相對側(cè)面，其中驅(qū)動裝置42可與控制系統(tǒng)連接，即可通過控制系統(tǒng)輸出控制信號進行控制驅(qū)動裝置43驅(qū)動錘子41動作，控制系統(tǒng)可控制錘子41的錘擊力度和頻率等，因而存有裂紋的連鑄坯3通過連鑄坯導輥2與錘子41圍成的通道時，錘子41會不斷對經(jīng)過的連鑄坯3進行敲打鍛造，連鑄坯3上的裂紋得以被修復，因而本實施例可修復被夾持在兩個連鑄導輥層內(nèi)的連鑄坯3表面的裂紋，以使得設(shè)有本實施例的連鑄裝置鑄造出的連鑄坯3不易出現(xiàn)裂紋，質(zhì)量較好。
[0036]實施例2:
[0037]如圖3所示，本發(fā)明的連鑄坯邊緣整形裝置，用于處理被夾持在兩個連鑄坯導軌層的連鑄坯3，連鑄坯導軌層由連鑄坯導輥2組成，連鑄坯導輥2位于結(jié)晶器I的下方，該機構(gòu)包括分別設(shè)置在連鑄坯3相對的兩個自由側(cè)面處的鍛壓裝置。
[0038]該鍛壓裝置為沿連鑄坯3的輸送方向傾斜設(shè)置的導板5，即兩個導板5將連鑄坯3上不設(shè)有連鑄坯導輥2的兩個相對側(cè)面夾持，每個導板5的前端51和末端52沿連鑄坯3的輸送方向設(shè)置，且兩個導板5的末端52間距比前端51間距小，即兩個導板5的延長線相交。優(yōu)選地，兩個導板5的前端51之間的距離比兩個導板5的末端52之間的距離大4mm。
[0039]利用上述裝置進行連鑄坯邊緣整形方法包括以下步驟:
[0040]A.驅(qū)動連鑄坯導軌2，使連鑄坯3在兩個連鑄坯導軌層內(nèi)向后續(xù)工段方向移動；
[0041]B.連鑄坯3經(jīng)過末端52間距比前端51間距小的兩導板5，兩層板5對連鑄坯3的兩個自由側(cè)面施加壓力，以增大連鑄坯3兩側(cè)邊緣的密度；
[0042]C.連鑄坯導軌2繼續(xù)動作，使得進行邊緣整形后的連鑄坯3向后續(xù)工段移動。
[0043]由于連鑄坯3不設(shè)有連鑄坯導輥2的兩個相對側(cè)面上設(shè)有導板5，因而當存有裂紋的連鑄坯3被帶到導板5與連鑄坯導輥2圍成的通道時，由于兩導板的末端52間距比兩導板的前端51間距小，因而連鑄坯3由兩導板5夾持的兩個相對側(cè)面會被壓縮，進而可修復連鑄坯3上存有的裂紋，因而利用設(shè)有本實施例的連鑄裝置鑄造出的連鑄坯3不易出現(xiàn)裂紋，質(zhì)量較好。
[0044]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可及時修復結(jié)晶后連鑄坯表面產(chǎn)生的裂紋，免去了后續(xù)需要對制作成型的連鑄坯進行專門裂紋處理的麻煩，提高了生產(chǎn)效率和成品合格率。
[0045]上列詳細說明是針對本發(fā)明之一可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均應包含于本案的專利范圍中。
【權(quán)利要求】
1.連鑄坯邊緣整形方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: A.驅(qū)動連鑄坯導軌，使連鑄坯在兩個連鑄坯導軌層內(nèi)被帶動； B.對連鑄坯的兩個自由側(cè)面施加壓力以增大連鑄坯兩側(cè)邊緣的密度； C.連鑄坯導軌繼續(xù)動作，使得進行邊緣整形后的連鑄坯向后續(xù)工段移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄坯邊緣整形方法，其特征在于:所述步驟B包括以下兩個步驟: B1.在連鑄坯的兩個自由側(cè)面設(shè)置鍛壓裝置； B2.使用鍛壓裝置對連鑄坯的兩個自由側(cè)面施加壓力。
3.基于權(quán)利要求1所述方法的連鑄坯邊緣整形裝置，用于處理被夾持在兩個連鑄坯導軌層內(nèi)的連鑄坯，其特征在于:該機構(gòu)包括分別設(shè)置在所述連鑄坯相對的兩個自由側(cè)面處的鍛壓裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄坯邊緣整形裝置，其特征在于:所述鍛壓裝置包括驅(qū)動裝置和用于捶打所述連鑄坯的自由側(cè)面的錘子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄坯邊緣整形裝置，其特征在于:所述鍛壓裝置為沿所述連鑄坯的輸送方向傾斜設(shè)置的兩個導板，每個導板的前端和末端沿所述連鑄坯的輸送方向設(shè)置，且兩個導板的末端間距比前端間距小。
【文檔編號】B22D11/12GK104226950SQ201410449814
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】丁樺, 黃灝, 劉紅武, 張克武 申請人:廣州中國科學院工業(yè)技術(shù)研究院