[發(fā)明專利]不銹鋼復(fù)合板坯的固-液相連續(xù)復(fù)合裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010004102.2
• 申請日: 2010-01-07
• 公開（公告）號: CN102049478A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 井玉安;王玉民;胡小東;胡林
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧科技大學(xué)
• 主分類號: B22D11/00
• 分類號: B22D11/00;B22D11/14;B22D11/124
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所 21224
• 代理人: 張群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬復(fù)合材料生產(chǎn)裝置，特別是一種不銹鋼復(fù)合板坯的固-液相連續(xù)復(fù)合裝置。

背景技術(shù)

不銹鋼復(fù)合板材通常以不銹鋼做面材，以普通結(jié)構(gòu)鋼為基材，通過各種方式結(jié)合成一體而形成的多層材質(zhì)不同的復(fù)合板材，它兼具不銹鋼的防銹耐蝕和普通結(jié)構(gòu)鋼的高強(qiáng)價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，在性價(jià)比上具有同規(guī)格純不銹鋼無法比擬的優(yōu)勢，因此，不銹鋼復(fù)合板材自誕生以來就一直受到人們的高度重視。

目前，不銹鋼復(fù)合板坯的生產(chǎn)仍然以固-固相復(fù)合為主，固-固相復(fù)合技術(shù)中又以爆炸焊接和真空擴(kuò)散焊接最為成熟，但采用這兩種方法生產(chǎn)的復(fù)合板坯界面結(jié)合強(qiáng)度比較低，需要通過后續(xù)的軋制工藝提高界面結(jié)合強(qiáng)度，這就造成成材率低，生產(chǎn)成本高的現(xiàn)象，妨礙了不銹鋼復(fù)合板的廣泛應(yīng)用。液-液相復(fù)合技術(shù)界面結(jié)合強(qiáng)度高，生產(chǎn)成本低，但目前仍然處于研究開發(fā)階段，其中，見于專利文獻(xiàn)報(bào)道比較典型的方法及裝置有：雙結(jié)晶器連鑄工藝(CN1059617C、EP1992441A1)、帶式連鑄雙金屬工藝(CN1326645C、CN1007045B)、雙輥鑄軋工藝(CN1186137C、JP7068349A、DE19815010C1、JP62259641A、JP2005254329A、JP2008142763A)及電磁控制雙金屬連鑄工藝(JP5069088A、JP7314093A)。上述專利文獻(xiàn)提出的制備不銹鋼復(fù)合板坯的裝置和方法還存在以下幾個(gè)方面缺點(diǎn)：(1)雙結(jié)晶器連鑄工藝存在上部鑄坯溫度控制和保護(hù)以及上下兩個(gè)結(jié)晶器鑄速匹配問題，即必須保證上部鑄坯在進(jìn)入下部熔池之前形成固態(tài)坯料，且表面不能形成氧化皮，同時(shí)還要保證上下結(jié)晶器的拉坯速度相匹配，否則將產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷甚至難以鑄出復(fù)合板坯；(2)帶式連鑄機(jī)盡管解決了鑄坯與結(jié)晶器之間的滑動(dòng)摩擦問題，但采用旋轉(zhuǎn)的金屬帶做結(jié)晶器器壁事實(shí)上很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楫?dāng)金屬帶較厚時(shí)很難彎曲，當(dāng)金屬帶較薄時(shí)很難承受高溫金屬的浸蝕。另外，該類裝置與雙結(jié)晶器連鑄裝置一樣存在上部鑄坯溫度控制和表面防氧化問題。(3)雙輥鑄軋工藝由于液態(tài)金屬結(jié)晶空間小，側(cè)封與軋輥端面始終處于動(dòng)態(tài)摩擦狀態(tài)，故存在側(cè)封磨損嚴(yán)重、液態(tài)金屬與軋輥粘結(jié)以及只能生產(chǎn)厚度比較小的薄規(guī)格鑄坯等問題。(4)電磁控制雙金屬連鑄工藝是生產(chǎn)復(fù)合板坯的最簡潔的方法，但采用電磁力來控制復(fù)合界面實(shí)施起來難度很大，同時(shí)，由于采用固定式結(jié)晶器，不能避免因鑄坯與結(jié)晶器之間存在滑動(dòng)摩擦阻力而產(chǎn)生的表面質(zhì)量問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種以固體不銹鋼帶和普通結(jié)構(gòu)鋼水為原料連續(xù)復(fù)合生產(chǎn)不銹鋼復(fù)合板坯的裝置，利用該裝置，可以高效率、低成本、高質(zhì)量地連續(xù)生產(chǎn)出不銹鋼復(fù)合板坯。使用本裝置不但可以生產(chǎn)單一金屬材料薄板坯，還可以連續(xù)生產(chǎn)不同金屬材料復(fù)合薄板坯，特別適合連續(xù)生產(chǎn)不銹鋼復(fù)合板坯。

本發(fā)明提供的不銹鋼復(fù)合板坯的固-液相連續(xù)復(fù)合裝置包括：開卷機(jī)和鋼絲刷、導(dǎo)向輥、澆鑄系統(tǒng)、保護(hù)氣氛加熱系統(tǒng)、履帶式結(jié)晶器、冷卻分隔系統(tǒng)。開卷機(jī)為二臺，前后相互錯(cuò)開布置在上料位置，開卷機(jī)后設(shè)置兩臺鋼絲刷，導(dǎo)向輥設(shè)在鋼絲刷之后，導(dǎo)向輥下面是保護(hù)氣氛加熱系統(tǒng)，保護(hù)氣氛加熱系統(tǒng)兩側(cè)是澆鑄系統(tǒng)，澆鑄系統(tǒng)下面是履帶式結(jié)晶器，最下面是冷卻分隔系統(tǒng)。

所述的開卷機(jī)用于打開兩卷不銹鋼帶，開卷機(jī)后設(shè)置的兩臺鋼絲刷分別清理不銹鋼帶的兩個(gè)待復(fù)合的外表面。導(dǎo)向輥引導(dǎo)不銹鋼帶進(jìn)入保護(hù)氣氛加熱系統(tǒng)。

所述的澆鑄系統(tǒng)由左側(cè)鋼水包和左側(cè)中間包、右側(cè)鋼水包和右側(cè)中間包組成，安裝于履帶式結(jié)晶器的上方，向履帶式結(jié)晶器內(nèi)澆注鋼水。

所述的保護(hù)氣氛加熱系統(tǒng)由入口夾送輥和出口夾送輥、保護(hù)氣氛罩、加熱器、爐殼組成，入口夾送輥位于保護(hù)氣氛罩的入口處，將不銹鋼帶準(zhǔn)確導(dǎo)入保護(hù)氣氛罩內(nèi)部，出口夾送輥位于保護(hù)氣氛罩的出口處，將不銹鋼帶導(dǎo)出保護(hù)氣氛罩，進(jìn)入熔融的鋼水池。加熱器環(huán)繞在保護(hù)氣氛罩周圍，爐殼罩在加熱器外部，上述各部件組成保護(hù)氣氛加熱系統(tǒng)，對不銹鋼帶在保護(hù)氣氛下進(jìn)行預(yù)加熱。