[發(fā)明專利]一種連續(xù)鑄造鋼管設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910187302.3
• 申請(qǐng)日: 2009-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102019391A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周久樂(lè)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)東方鋼鐵有限公司
• 主分類號(hào): B22D11/14
• 分類號(hào): B22D11/14
• 代理公司: 沈陽(yáng)利泰專利商標(biāo)代理有限公司 21209
• 代理人: 李樞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種連續(xù)鑄造鋼管(空心圓坯)設(shè)備，屬鋼鐵冶金領(lǐng)域。

技術(shù)背景

眾所周知，現(xiàn)在鋼管生產(chǎn)工藝，除了用鋼板焊接工藝生產(chǎn)，就是通過(guò)鑄造實(shí)心圓坯利用斜軋穿孔軋制無(wú)縫鋼管，此外，利用離心鑄造工藝生產(chǎn)鋼管和空心圓鋼坯。但離心鑄造工藝，產(chǎn)能低，成本高，有一定局限性。

近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，世界眾多發(fā)達(dá)國(guó)家都投入大量人力和物力，研究用直接連續(xù)鑄造工藝生產(chǎn)空心圓坯和鋼管，至今，都取得了一定的階段性成果，但還沒(méi)有一家公司投入工業(yè)化生產(chǎn)。其原因是，由于鋼水凝固收縮抱緊結(jié)晶器，造成滑脫困難，易使內(nèi)結(jié)晶器接觸的鋼水在結(jié)晶過(guò)程中拉漏，造成漏鋼與二次冷卻水結(jié)合，易產(chǎn)生爆炸事故等諸多問(wèn)題，致使空心管坯連續(xù)鑄造還沒(méi)有一家投入工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)鑄造鋼管設(shè)備。該設(shè)備可以連續(xù)鑄造外徑φ300-φ2000mm，壁厚大于70mm-300mm的鑄造鋼管。

采用的技術(shù)方案是：

一種連續(xù)鑄造鋼管設(shè)備，包括中間包、塞棒、振動(dòng)臺(tái)、組合式結(jié)晶器、冷卻裝置、剪切裝置、三輥夾送裝置。所述的塞棒安裝在中間包內(nèi)，所述的中間包固定在平臺(tái)上，中間包上安裝有中間包水口，所述的中間包水口與所述的內(nèi)外結(jié)晶器相連接，所述的組合式結(jié)晶器由內(nèi)結(jié)晶器和外結(jié)晶器組成，內(nèi)、外結(jié)晶器固定在振動(dòng)臺(tái)架上。所述的冷卻裝置由一次冷卻裝置及二次冷卻裝置構(gòu)成。所述的三輥夾送裝置安裝在立柱上，下邊安裝有剪切裝置，其特點(diǎn)在于：

內(nèi)、外結(jié)晶器由兩個(gè)不同直徑同心圓組成，兩個(gè)同心圓直徑之差是待鑄造鋼坯壁厚的二倍，內(nèi)外結(jié)晶器通過(guò)互成90°的四支單臂或互成120°三支單臂同時(shí)固定在振動(dòng)臺(tái)架上，所述的三輥夾送裝置設(shè)置在內(nèi)、外結(jié)晶器的下方6-8m處，所述的剪切裝置設(shè)置在內(nèi)、外結(jié)晶器下方15-18m處。

上述內(nèi)、外結(jié)晶器均采用環(huán)縫式水冷結(jié)構(gòu)，環(huán)縫選在2-6mm之間，水冷卻流速大于10m/sec，水冷卻壓力大于1.2MPa。

上述外結(jié)晶器由純鋼鍍鉻或無(wú)磁性不銹鋼或銅制成，外結(jié)晶器采用環(huán)縫式水冷系統(tǒng)，環(huán)縫2-6mm，鋼制結(jié)晶器的水冷流速大于10m/sec，水冷卻壓力大于1.2MPa，銅制結(jié)晶器的水流速為8m/sec，水冷卻壓力大于0.8-1.0MPa。

上述內(nèi)外結(jié)晶器下方均設(shè)置有懸掛套筒，內(nèi)外套筒距離鋼環(huán)壁縫在10mm-100mm之間，采用蒸汽、氮?dú)饣蚱渌茄趸瘹怏w冷卻，氣體冷卻流速在常溫下大于8m/sec，水冷卻壓力大于0.8MPa。

上述振動(dòng)臺(tái)采用正弦振動(dòng)或非正弦振動(dòng)，振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)頻率為240-420次/分鐘，振動(dòng)振幅為2mm-10mm。

外結(jié)晶器材質(zhì)，采用純銅和有磁性或者無(wú)磁性不銹鋼或高剛度、高強(qiáng)度耐磨鋼制成。結(jié)晶器壁厚通過(guò)結(jié)晶器材質(zhì)的機(jī)械性能來(lái)確定。當(dāng)有電磁攪拌時(shí)，采用純銅或無(wú)磁性不銹鋼制成結(jié)晶器，當(dāng)沒(méi)有電磁攪拌時(shí)，可用有磁性高強(qiáng)度耐磨鋼板制成結(jié)晶器。采用純銅制成結(jié)晶器時(shí)，采用環(huán)縫式水冷系統(tǒng)，環(huán)縫為2-8mm，水流速度控制在8-20m/s；當(dāng)用不銹鋼或其它鋼制作時(shí)，結(jié)晶器壁厚可減少40-60％，水冷流速控制在12-24m/s。用鋼制結(jié)晶器可提高結(jié)晶器使用壽命一倍以上(與銅管相比)。采用銅結(jié)晶器時(shí)，外結(jié)晶器長(zhǎng)度控制在930mm左右，當(dāng)用鋼制作時(shí)，外結(jié)晶器長(zhǎng)度在930mm-1200mm之間，外結(jié)晶器上采用統(tǒng)一錐度，依據(jù)鋼種不同，錐度選在千分之二——千分之四之間。

為解決內(nèi)結(jié)晶器在鋼水凝固過(guò)程中的收縮抱緊問(wèn)題，內(nèi)結(jié)晶器采用高強(qiáng)度、高硬度鋼制成(可不考慮是否有磁性均不影響電磁攪拌)，其壁厚為16-20mm之間，采用環(huán)縫式水冷結(jié)構(gòu)，環(huán)縫為2-8mm之間，水流速控制在8-20m/s之間可調(diào)，結(jié)晶器長(zhǎng)度1100-1200mm之間，結(jié)晶器自上而下400-600mm無(wú)錐度垂直等徑。經(jīng)過(guò)等截面后，結(jié)晶器自上至下400-600mm以下部分，采用千分之三向內(nèi)收縮型內(nèi)結(jié)晶器。

鑄造圓坯內(nèi)圓離開(kāi)內(nèi)結(jié)晶器，裸漏內(nèi)表面二次冷卻用蒸汽或者氮?dú)?或其它廉價(jià)非氧化氣體)冷卻，為了提高冷卻效果，在內(nèi)結(jié)晶器下方懸掛一個(gè)套筒，套筒外徑小于圓坯內(nèi)圓直徑10-100mm，在澆鑄過(guò)程中，通過(guò)內(nèi)結(jié)晶器內(nèi)圓上部引入0.8-1.2MPa的蒸汽或氮?dú)猓估鋮s氣體經(jīng)過(guò)內(nèi)套筒和鑄坯內(nèi)圓之間夾縫流出。因?yàn)閺氐兹∠卫鋮s用水，消除了可能漏鋼造成遇水爆炸的隱患。同時(shí)可減少二冷不均造成裂紋和二次氧化損失。