[發明專利]Φ1000mm-Φ2000mm大型圓坯的立式半連續生產裝置及其生產工序

有效

• 申請號: 202110652729.7
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113426970B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 屈磊;邢思深;戴廣惠;張亮;王超;李昕
• 申請（專利權）人: 一重集團大連工程技術有限公司;中國第一重型機械股份公司
• 主分類號: B22D11/14
• 分類號: B22D11/14;B22D11/124;B22D11/128
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 高永德;李洪福

本發明φ1000mm?φ2000mm大型圓坯的立式半連續生產裝置及其生產工序涉及鋼鐵冶金鑄造技術領域，尤其涉及一種直徑在φ1000mm?φ2000mm,長度范圍在5m?15m的大型圓坯的立式半連續制造裝置及其生產方法。本發明管道式感應加熱鋼包底座為澆注系統的輔助系統；澆注系統、冷卻系統和鑄坯升降系統上下依次設置；分體式電磁攪拌系統和鑄坯溫度控制系統作為鑄坯質量的控制系統圍繞著圓坯設置；出坯系統、輸送鑄坯滑道和鑄坯緩冷系統依次置于生產裝置一側。本發明的技術方案解決了現有技術中的生產率低；能耗高；占地和投資大；不適合定制化生產；芯部質量難以控制，易出現宏觀偏析、疏松和縮孔等問題；質量控制難以實現等問題。

技術領域

本發明Φ1000mm- Φ2000mm大型圓坯的立式半連續生產裝置及其生產工序涉及鋼鐵冶金鑄造技術領域，尤其涉及一種直徑在Φ1000mm- Φ2000mm,長度范圍在5m-15m的大型圓坯的立式半連續制造裝置及其生產方法。

背景技術

隨著核電、風電、水電和鋼鐵行業的快速發展以及裝備大型化的發展趨勢，市場對高質量大型鑄件的需求越來越大，其中由高品質特殊鋼制成的、Φ1000mm- Φ2000mm大型軸類鑄件是市場需求較多的一類產品，被廣泛應用在大型支承輥、風機軸、核電和水電發電機組轉子、船舶主軸、軸承等領域。同時，下游行業還迫切要求降低整機的制造成本，這就需要上游行業在保證鑄錠供貨質量的基礎上進一步優化生產流程、降低材料和能源消耗、縮短加工周期。

Φ1000mm- Φ2000mm大型圓坯的特點是單重和斷面大、凝固時間長、材料多為高合金品種鋼、內部質量和純凈度要求高、且多以單批次小批量的定制化生產模式。此類大型圓坯的鑄造質量極難控制：首先，凝固時間的延長會導致嚴重的偏析問題；其次，高合金含量會造成液芯較寬的液固兩相區，生成發達的樹枝晶會影響鋼水的流動性，芯部易缺陷；最后，由于鑄坯的斷面尺寸較大，冷卻的不均勻收縮易發生開裂。

目前，為生產此類高致密度、高潔凈性、高均勻性、低缺陷率的大規格圓軸類鑄坯，實踐中多采用電渣熔鑄方法[1]、模鑄件鍛造方法[2]、連鑄方法[3]、將電渣與連鑄相結合的方法[4]。除模鑄件鍛造方法外，其它技術通常都會配置電磁攪拌器以控制芯部的質量，但是電磁攪拌器的配置方案和使用方法都有較大區別。目前，國內已經申請的專利對以上方法都有所覆蓋，但針對圓坯的尺寸規格和目標產品有所差別，技術的適用性和經濟性也有很大差別。具體技術特點如下：

[1]CN101480715A一種帶有外加電磁攪拌的電渣熔鑄裝置及方法【電渣熔鑄方法】

一種帶有外加電磁攪拌的電渣熔鑄裝置及方法，屬于特殊鋼電渣冶金技術領域，包括結晶器、結晶器水套和電磁攪拌器，結晶器外壁套有一個環形磁鐵，環形磁鐵位于結晶器的中上部，環形磁鐵的鐵芯上繞有線圈，在環形電磁鐵周圍設有電磁攪拌器水套，電磁攪拌器水套與結晶器水套連通；熔化的自耗電極形成鋼液滴進入渣層，在外加旋轉電磁場作用下，鋼液滴在渣層中呈現螺旋線方式下落，進入鋼錠液池中，鋼錠液池不斷上升也進入電磁攪拌器的有效磁場作用區，此時鋼液中電流與旋轉磁場作用產生電磁力驅動鋼液旋轉

[2]CN102172766A核電轉子等大型軸類零件的鍛造工藝【模鑄件鍛造方法】

本發明公開了一種能夠有效解決超大規格高等級轉子鍛造問題的核電轉子等大型軸類零件的鍛造工藝。該工藝具體包括以下步驟：1)采用WHF法將鋼錠拔長為扁方；2)對該扁方進行立料鐓粗；3)采用WHF法將鐓粗后的鋼坯再次拔長為扁方；4)對該扁方進行四面中心壓實；

[3]CN108436046A一種超大規格圓坯的立式連鑄生產設備及方法【連鑄方法】：