[發(fā)明專利]坯尾在線保溫裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211067029.2
• 申請(qǐng)日: 2022-09-01
• 公開（公告）號(hào): CN115383068A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 屈磊;張亮;戴廣惠;鄧春棟;邢思深
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 一重集團(tuán)大連工程技術(shù)有限公司;中國(guó)第一重型機(jī)械股份公司
• 主分類號(hào): B22D11/12
• 分類號(hào): B22D11/12;B22D11/16;B22D11/124;B22D11/041
• 代理公司: 北京隆源天恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11473
• 代理人: 丁晴晴

本發(fā)明提供一種坯尾在線保溫裝置及方法，屬于金屬鑄造加工技術(shù)領(lǐng)域，其中坯尾在線保溫裝置用于立式半連鑄鑄坯的保溫，位于鑄坯坯尾外側(cè)、結(jié)晶器下側(cè)和鑄坯保溫罩上側(cè)，包括由上至下依次排布的坯尾固定機(jī)構(gòu)、測(cè)溫機(jī)構(gòu)和加熱機(jī)構(gòu)，坯尾固定機(jī)構(gòu)位于坯尾的末端，用于限定鑄坯在拉坯方向上的位置，加熱機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)加熱線圈和用于調(diào)節(jié)感應(yīng)加熱參數(shù)的感應(yīng)加熱控制器，感應(yīng)加熱線圈套設(shè)于坯尾外側(cè)，用于在線感應(yīng)加熱坯尾，測(cè)溫機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)坯尾的坯殼溫度，并將坯殼溫度實(shí)時(shí)傳送至感應(yīng)加熱控制器；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明坯尾在線保溫裝置具有適用于立式半連鑄鑄坯的保溫、無需改變立式半連鑄設(shè)備的結(jié)構(gòu)和保溫時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬鑄造加工技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種坯尾在線保溫裝置及方法。

背景技術(shù)

立式半連鑄是生產(chǎn)變形鋼鑄錠的方法，主要工藝是將金屬液以一定的澆鑄速度連續(xù)注入垂直放置的鑄型結(jié)晶器中，待結(jié)晶器中的金屬液冷卻形成一定厚度的坯殼后，通過引錠裝置緩慢將鑄坯沿著垂直方向向下拉出，直到拉出計(jì)劃生產(chǎn)的鑄坯長(zhǎng)度，再進(jìn)入自然凝固階段。但在自然凝固階段中，鑄坯的坯殼內(nèi)部還盛有大量未凝固金屬液，金屬液通過鑄坯不斷向外界傳熱，鑄坯頂部的金屬液面逐步下降，金屬液凝固前沿與鑄坯的坯殼相互連接并向鑄坯中心推進(jìn)，自上而下形成一個(gè)圓錐形的縮孔，并在縮孔下方出現(xiàn)疏松等內(nèi)部缺陷。

為了消除鋼鑄錠的縮孔和疏松等缺陷，本領(lǐng)域技術(shù)人員通常采用熱頂結(jié)晶器技術(shù)，通過延緩結(jié)晶器彎月面處傳熱、減少瞬間熱流值，降低初生坯殼強(qiáng)度，延緩彎月面處皮下鉤狀結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度和生長(zhǎng)速度，從而提高鑄坯的表面質(zhì)量。但熱頂結(jié)晶器技術(shù)在鑄造鑄坯中存在以下局限：首先，鑄坯的鑄造凝固時(shí)間通常達(dá)到10h以上，常用的熱頂結(jié)晶器技術(shù)很難保證結(jié)晶器熱頂內(nèi)的鋼水不凝固；其次，鋼鑄錠的立式半連鑄工藝通常采用中間包長(zhǎng)水口將鋼液澆注于結(jié)晶器，再在結(jié)晶器下側(cè)設(shè)置鑄坯保溫罩對(duì)拉出的大型鑄坯進(jìn)行保溫，如果采用熱頂結(jié)晶器技術(shù)，則需要在結(jié)晶器與中間包之間插入保溫冒口裝置，這會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)水口的長(zhǎng)度超過常規(guī)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致澆注過程中出現(xiàn)澆道堵塞風(fēng)險(xiǎn)，影響澆注穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是如何提供一種適用于立式半連鑄鑄坯的保溫、無需改變立式半連鑄設(shè)備的結(jié)構(gòu)和保溫時(shí)間長(zhǎng)的坯尾在線保溫裝置。

本發(fā)明提供一種坯尾在線保溫裝置，用于立式半連鑄鑄坯的保溫，位于鑄坯坯尾外側(cè)、結(jié)晶器下側(cè)和鑄坯保溫罩上側(cè)，包括由上至下依次排布的坯尾固定機(jī)構(gòu)、測(cè)溫機(jī)構(gòu)和加熱機(jī)構(gòu)，坯尾固定機(jī)構(gòu)位于坯尾的末端，用于限定鑄坯在拉坯方向上的位置，加熱機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)加熱線圈和用于調(diào)節(jié)感應(yīng)加熱參數(shù)的感應(yīng)加熱控制器，感應(yīng)加熱線圈套設(shè)于坯尾外側(cè)，用于在線感應(yīng)加熱坯尾，測(cè)溫機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)坯尾的坯殼溫度，并將坯殼溫度實(shí)時(shí)傳送至感應(yīng)加熱控制器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過在鑄坯坯尾外側(cè)設(shè)置加熱機(jī)構(gòu)，用于對(duì)坯尾進(jìn)行加熱，以降低坯尾內(nèi)部金屬液的凝固速度，有效消除鑄坯的縮孔和疏松缺陷；另外，通過將加熱機(jī)構(gòu)限定為感應(yīng)加熱線圈，在集膚效應(yīng)的作用下，對(duì)凝固坯殼加熱效果較強(qiáng)，對(duì)鑄坯內(nèi)部金屬液加熱效果較弱，凝固坯殼起到保溫冒口作用，可有效減緩鑄坯在長(zhǎng)時(shí)間凝固過程中內(nèi)部金屬液的凝固速度，也可以對(duì)坯尾進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間加熱，延長(zhǎng)坯尾保溫時(shí)間，從而為鑄坯芯部金屬液補(bǔ)縮創(chuàng)造有利條件；再者，感應(yīng)加熱線圈設(shè)置在鑄坯中部，避免了因鑄坯內(nèi)部金屬液的電磁攪拌現(xiàn)象而產(chǎn)生的卷渣風(fēng)險(xiǎn)；再者，通過采用測(cè)溫機(jī)構(gòu)對(duì)坯尾的坯殼溫度進(jìn)行檢測(cè)，將坯殼溫度傳送至感應(yīng)加熱控制器，實(shí)時(shí)指導(dǎo)感應(yīng)加熱控制器調(diào)節(jié)感應(yīng)加熱參數(shù)，以滿足坯尾保溫需求并降低坯尾重熔風(fēng)險(xiǎn)；再者，在鑄坯頭部有引錠裝置支撐的情況下，將坯尾固定機(jī)構(gòu)安裝在坯尾的末端位置，有效抑制鑄坯晃動(dòng)；再者，由于立式半連鑄設(shè)備的結(jié)晶器與鑄坯保溫罩并不連接，因此只要調(diào)整結(jié)晶器與鑄坯保溫罩的相對(duì)位置，并將坯尾在線保溫裝置設(shè)置在它們中間，即可在不影響鑄坯澆注的情況下對(duì)鑄坯保溫，無需改變立式半連鑄設(shè)備的結(jié)構(gòu)，裝置適用性廣。

作為優(yōu)選，坯尾固定機(jī)構(gòu)包括多個(gè)夾塊和驅(qū)動(dòng)夾塊張開或閉合的夾持器，當(dāng)多個(gè)夾塊張開時(shí)，鑄坯沿拉坯方向移動(dòng)，當(dāng)多個(gè)夾塊閉合時(shí)，鑄坯與坯尾固定機(jī)構(gòu)保持相對(duì)固定。