[發明專利]一種寬厚板軋機用高致密寬厚板坯的制造工裝和方法

有效

• 申請號: 201010603948.8
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102161080A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 夏立軍;欒義坤;李殿中;傅排先;胡小強;李依依
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: B22D7/00
• 分類號: B22D7/00;B22D7/06;B22D27/11
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 張志偉

1.一種寬厚板軋機用高致密寬厚板坯的制造工裝，其特征在于：該制造工裝設有保溫冒口、動模、水冷內套、長水口、液壓缸、水冷底盤以及提供外力的液壓動力系統，具體結構如下：

水冷底盤上的前后左右四面分體設置動模，前后左右四面設置的動模和下部設置的水冷底盤形成組合式水冷模具；該組合式水冷模具的頂部設置保溫冒口，長水口自組合式水冷模具的頂部伸到組合式水冷模具的型腔中，前后左右四面設置的動模內側設置水冷內套，前后左右四面設置的動模外側設置液壓缸，前后左右動模均由液壓缸支承，液壓缸連接液壓動力系統。

2.按照權利要求1所述的寬厚板軋機用高致密寬厚板坯的制造工裝，其特征在于：動模上設有水冷系統，動模的水冷系統設有動模出水管、動模支撐背板、動模進水管、動模集水腔、動模水冷內套、動模水冷通道、動模行走機構，動模支撐背板內側設置動模水冷內套，動模水冷內套的一面與寬厚板坯相對應，動模水冷內套的另一面通過動模水冷通道連至動模支撐背板中的動模集水腔，動模集水腔上連有動模出水管和動模進水管，動模支撐背板底部安裝動模行走機構。

3.按照權利要求1所述的寬厚板軋機用高致密寬厚板坯的制造工裝，其特征在于：水冷底盤上設有水冷系統，水冷底盤的水冷系統設有底盤進水管、底盤水冷內套、底盤水冷通道、底盤連接螺栓、底盤出水管、底盤定位銷、底盤支撐底板、底盤集水腔，底盤支撐底板頂部設置底盤水冷內套，底盤支撐底板底部設置底盤定位銷；底盤水冷內套的一面與寬厚板坯相對應，底盤水冷內套的另一面通過底盤水冷通道連至底盤支撐底板中的底盤集水腔，底盤集水腔連有底盤進水管、底盤出水管。

4.一種利用權利要求1所述工裝的寬厚板軋機用高致密寬厚板坯的制造方法，其特征在于：利用外力將所有動模組合到水冷底盤上，將保溫冒口安裝在動模上部；同時，將長水口預熱，在澆注之前，將長水口置于型腔中心，等待澆注；澆注過程中，將長水口與鋼包出鋼口對接，打開鋼包，鋼水從長水口進入型腔；金屬液在水冷模具中凝固，采用液壓系統提供外力，使板坯在壓力作用下結晶；凝固結束后，寬厚板坯在高溫狀態下進行打箱、割冒口；最后，放入熱處理爐中進行退火處理。

5.按照權利要求4所述的寬厚板軋機用高致密寬厚板坯的制造方法，其特征在于：采用雙層保溫冒口對寬厚板坯進行頂部補縮，雙層保溫冒口采用砌筑方式制造，在保溫冒口箱體內放置保溫棉，再用輕質磚砌筑保溫內襯，形成雙層保溫冒口，冒口錐度為5～12％，高徑比為(1.2～1.7)∶1；保溫棉厚度10～50mm，保溫內襯選擇弧形保溫磚，保溫磚厚度30～180mm，材料為輕質高鋁磚；冒口砌筑完成后，進行預熱，預熱溫度不低于650℃。

6.按照權利要求4所述的寬厚板軋機用高致密寬厚板坯的制造方法，其特征在于：當澆注完成后，板坯外表面凝固層厚度達到20-300mm時，開始增加液壓缸推力，給板坯左右側動模施加壓力，兩側動模向前推進，使動模逐漸合緊，作用在板坯側面上的壓力為50～400噸，并且在凝固過程中，保持壓力；當鋼水全部凝固之后，再逐漸拉開動模，使動模與板坯之間形成空隙。

7.按照權利要求4所述的寬厚板軋機用高致密寬厚板坯的制造方法，其特征在于：采用頂注長水口平穩充型澆注系統進行澆注，水口長度為2.5～3.5m；長水口設計成三層形式，其中間層為金屬骨架，內層用高鋁磚鑲襯，形成通道，外層用耐火材料石英砂搗制保護層；制備完成后，整體預熱，預熱溫度不低于800℃；長水口底部封閉，側面開水口，使鋼水沿水平方向流出，澆注時型腔內部和長水口均采用氬氣保護。

8.按照權利要求4所述的寬厚板軋機用高致密寬厚板坯的制造方法，其特征在于：澆注之前，先對組合式水冷模具通入熱水或高溫蒸汽，將組合式水冷模具內腔烘干；澆注后，板坯采用強制冷卻方法進行冷卻，寬厚板坯的前后左右和下部的五個方向上使用水冷內套，動模的水冷通道由下向上，通過控制水流量，來改變水冷強度，動模的窄間隙水冷通道寬度20～80mm，深度3～8mm；水冷底盤通過控制水流量，來改變水冷強度，水冷底盤的窄間隙水冷通道寬度20～80mm，深度3～8mm，增加板坯下部冷卻強度，促使板坯實現由下而上順序凝固；采用大流速冷卻水工藝，水流速度8～12m/s。