多流直弧形铸坯连铸机

689 编辑：中冶有色技术网来源：江苏永钢集团有限公司

2024-03-14 15:06:43

权利要求书： 1.一种多流直弧形板坯连铸机，包括钢包(1)、运载和承托所述钢包(1)的钢包回转台(2)、位于所述钢包下方的中间罐(3)和板坯连铸机生产线；所述板坯连铸机生产线包括依次设置的结晶器组件(4)、密排夹持段(5)、拉矫机组(6)和火切机(7)；

所述结晶器组件(4)设置于中间罐(3)下方；所述结晶器组件(4)上端入口与所述中间罐(3)下端出水口相连；所述密排夹持段(5)包括设置在结晶器组件(4)下端的弯曲段(51)以及设置在所述弯曲段下方的扇形段(52)；所述弯曲段(51)上端与结晶器组件(4)的下端出口相连；所述扇形段(52)上方设有扇形段更换装置(8)；所述密排夹持段(5)末端与拉矫机组(6)接合处装有冷却装置(9)；所述拉矫机组(6)由多个沿横向方向交替设置的直压拉矫机(61)和侧压拉矫机(62)组成；所述拉矫机组(6)末端通过中间辊道(10)与所述火切机(7)相连。

2.根据权利要求1所述多流直弧形板坯连铸机，其特征在于，所述中间罐(3)下方设置有4～8个水口，每个所述水口与一条所述板坯连铸机生产线连接，每组生产线之间的流间距为1200～1800m；所述水口设置为箱式浸入式水口。

3.根据权利要求1所述多流直弧形板坯连铸机，其特征在于，所述结晶器组件(4)包括结晶器和结晶器振动机构，所述结晶器与所述中间罐(3)下端出口连接，所述结晶器振动机构与结晶器侧壁连接；所述结晶器为直型长结晶器，长度为500～1000mm；所述结晶器振动机构采用四偏心机构。

4.根据权利要求1所述多流直弧形板坯连铸机，其特征在于，所述密排夹持段(5)上夹辊之间的间距从由上而下依次递增，递增量为20～50mm。

5.根据权利要求1所述多流直弧形板坯连铸机，其特征在于，所述扇形段(52)包括第一扇形段(521)、第二扇形段(522)和第三扇形段(523)；所述扇形段(52)围合形成的弧形半径为6～10m。

6.根据权利要求1至5任意一项所述多流直弧形板坯连铸机，其特征在于，所述扇形段更换装置(8)装于扇形段(52)外侧；所述冷却装置(9)由多组双孔气?水雾化喷嘴(14)构成；

多组所述双孔气?水雾化喷嘴(14)均匀布置在夹辊两侧。

7.根据权利要求1所述多流直弧形板坯连铸机，其特征在于，所述中间辊道(10)前端设有脱引锭装置(11)；所述脱引锭装置(11)一侧设有引锭杆存放装置(12)；所述中间辊道(10)末端装配有冷却隧道(13)。

8.根据权利要求1所述多流直弧形板坯连铸机，其特征在于，所述拉矫机组(6)尾部位置装配为直压拉矫机(61)；所述直压拉矫机(61)、侧压拉矫机(62)中辊子采用环形内冷辊。

说明书：一种多流直弧形铸坯连铸机技术领域[0001] 本实用新型涉及冶金机械连铸技术领域，具体涉及一种多流直弧形铸坯连铸机。背景技术[0002] 随着我国石油输送管线、核电锅炉等高端制造业的快速发展和大型化，同时为了降低制造成本，成品加工制造企业对其所用原材料提出了更高的要求，突出表现在：尺寸更

大、质量更高、产品性能更加稳定，因此也就要求轧制其所需的铸坯必须具有良好的质量。

目前，生产铸坯料还是采用模铸或立式连铸方法，存在生产效率低、能耗低、生产成本高等

问题。而连铸方法具有生产流程短、生产效率高、节能降耗等特点，更适合于铸坯的制造，但

由于铸坯尺寸规格大，制造过程中铸坯容易产生鼓肚及矫直裂纹，表面质量难以保证。同时

为与大型转炉的生产节奏相匹配，铸坯连铸机所配制的流数也越来越多，现有8流铸坯生产

拉速较低，铸机产量小，不能满足现代化工艺生产的需求。

发明内容[0003] 本实用新型的目的在于提供一种多流直弧形铸坯连铸机，用于解决铸坯过程中容易出现鼓肚的问题，同时设置有多流道生产线用以解决传统铸坯产量小拉速低的问题。

[0004] 为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：[0005] 一种多流直弧形铸坯连铸机，包括钢包、运载和承托所述钢包的钢包回转台、位于所述钢包下方的中间罐、铸坯连铸机生产线；所述铸坯连铸机生产线包括依次设置的结晶

器组件、密排夹持段、拉矫机组和火切机；

[0006] 所述结晶器组件设置于中间罐下方；所述结晶器组件上端入口与所述中间罐下端出水口相连；所述密排夹持段包括设置在结晶器组件下端的弯曲段和设置在所述弯曲段下

方的扇形段；所述弯曲段上端与结晶器组的下端出口相连；所述扇形段上方设有扇形段更

换装置；所述密排夹持段末端与拉矫机组接合处装有冷却装置；所述拉矫机组由多个沿横

向方向交替设置的直压拉矫机和侧压拉矫机组成；拉矫机组末端通过中间辊道与所述火切

机相连。

[0007] 进一步，所述中间罐下方设置有4～8个水口，每个所述水口与一条所述铸坯连铸机生产线连接，每组生产线之间的流间距为1200～1800mm；所述水口设置为浸入式水口。

[0008] 进一步，所述结晶器组件包括结晶器和结晶器振动机构，所述结晶器与所述中间罐的下端出口连接，所述结晶器振动机构与结晶器侧壁连接；所述结晶器为直型长结晶器，

长度为500～1000mm；所述结晶器振动机构采用液压振动。

[0009] 进一步，所述密排夹持段上夹辊之间的间距从上到依次递增，递增量为20～50mm。[0010] 进一步，所述密排夹持段的扇形段包括第一扇形段、第二扇形段和第三扇形段；所述扇形段围合形成的弧形半径为6～12m。

[0011] 进一步，所述扇形段更换装置装于扇形段外侧；所述冷却装置由多组双孔气?水雾化喷嘴构成；多组所述双孔气?水雾化喷嘴均匀分布在所述夹辊两侧。

[0012] 进一步，所述中间辊道前端设有脱引锭装置；所述脱引锭装置一侧设有引锭杆存放装置；所述中间辊道末端装配有冷却隧道。

[0013] 进一步，所述拉矫机组尾部位置装配为直压拉矫机；所述拉矫机辊子采用环形内冷辊。

[0014] 本实用新型的有益效果在于：[0015] 1.本实用新型所述冷却装置由多组双孔气?水雾化喷嘴构成，用高压空气和水从不同的方向进入喷嘴内或喷嘴外，利用高压空气的能量将税务化成极细的水滴，水滴直径

小于50μm，使得铸坯表面温度回升为50～80℃/min，冷却效率高，冷却均匀，节约了冷却水

近50％，结构简单，便于维修、事故处理和对弧调整，有效改善了铸坯变形和鼓肚的问题。

[0016] 2.本实用新型在直压拉矫机和侧压拉矫机交替压下，使铸坯进行垂直向的压下和侧向压下交替进行，优化了铸坯内部受力，使铸坯四个面均受到压下作用，提升了铸坯内部

质量，减少了垂直向压下与矫直同时进行产生中间裂纹的风险。同时在连铸生产中，为了提

高拉速，防止铸坯内部固液两相区界面上的凝固层产生内裂，在矫直点前端设置一组驱动

辊给铸坯一定推力，在矫直点后端布置一组制动辊给铸坯一定的反推力，通过控制住铸坯

的压应力，可使内弧中拉应力减小甚至为零，实现带液芯铸坯的矫直，达到铸机高拉速、提

高铸机生产能力的目的。

[0017] 3.本实用新型设置有多流道生产线，各个生产线之间流间距小，实现了多流同时生产相同铸坯，并与大型转炉快速冶炼周期相匹配，既显著增加产能，又可降低钢厂的基建

投资和后续生产的消耗，可满足市场需求；同时通过更换装置对多个扇形段进行在线更换

和维修，大大减少了维修工作量，可显著提高铸机的作业率。

附图说明[0018] 图1为所述多流直弧形铸坯连铸机结构示意图。[0019] 图2为所述拉矫机组的组装示意图。[0020] 图3为所述双孔气?水雾化喷嘴的结构示意图。[0021] 图中：[0022] 1、钢包；2、钢包回转台；3、中间罐；4、结晶器组件；5、密排夹持段；51?弯曲段；52?扇形段；521?第一扇形段；522?第二扇形段；523?第三扇形段；6、拉矫机组；61?直压拉矫机；

62?侧压拉矫机；7、火切机；8、扇形段更换装置；9、冷却装置；10、中间辊道；11.、脱引锭装

置；12?引锭杆存放装置。

具体实施方式[0023] 下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

[0024] 如图1和图2所示，本实用新型实施例中提供了一种多流直弧形铸坯连铸机，包括钢包1、运载和承托所述钢包1的钢包回转台2、位于所述钢包下方的中间罐3和铸坯连铸机

生产线；所述铸坯连铸机生产线包括依次设置的结晶器组件4、密排夹持段5、拉矫机组6和

火切机7；所述结晶器组件4设置于中间罐3下方；所述结晶器组件4上端入口与所述中间罐3

下端出水口相连。

[0025] 中间罐3的容量是钢包容量的20％～40％。在通常的浇铸条件下，钢液在中间罐3内应停留8～10min，才能起到夹杂物上浮和稳定注流的作用。所述中间罐3下方设置有8个

水口，每个所述水口与一条所述铸坯连铸机生产线连接，每组生产线之间流间距为1300m，

间距小，铸机产量高，拉速快，实现了多流同时生产相同铸坯，并与大型转炉快速冶炼周期

相匹配，既显著增加产能，又可降低钢厂的基建投资和后续生产的消耗，可满足市场需求。

所述水口设置为箱式浸入式水口。

[0026] 所述结晶器组件4包括结晶器和结晶器振动机构，所述结晶器与所述中间罐3下端出口连接，所述结晶器振动机构与结晶器侧壁连接；所述结晶器为直型长结晶器，可在保留

了结晶器水孔冷却的高效性同时，实现了结晶器水孔的易加工性，被广泛使用于直弧形连

铸机中；所述结晶器振动机构采用四偏心机构，可实现在线更换振动配方，且能实现非正弦

等振动方式，其振动采用高频率小振幅以减小振痕深度，提高铸坯表面质量，最高振动频率

以达到400次/min。钢液在结晶器中冷却、初步凝固成型，且均匀形成具有一定厚度的坯壳。

结晶器采用冷却水冷却，通常称为一次冷却，作为一次冷却，结晶器长度是一个非常重要的

参数，结晶器越长，在相同的拉速下，出结晶器坯壳越厚，浇铸安全性更好，然而，结晶器过

于长时，冷却效率会降低，优选的，本实施例中结晶器4长度为800mm。

[0027] 所述密排夹持段5包括设置在结晶器组件4下端的弯曲段51以及设置在所述弯曲段下方的扇形段52；所述弯曲段51上端与结晶器组的下端出口相连；所述扇形段52包括第

一扇形段521、第二扇形段522和第三扇形段523；所述扇形段52围合形成的弧形半径为

10.25m。所述扇形段52上方设有扇形段更换装置8，用于实现对扇形段52的吊装和维修；通

过更换装置8，大大减少了维修的工作量，可有效提高连铸机的作业率。

[0028] 为提高密排夹持段5中夹辊的刚度，夹辊之间的夹距用来引导和夹持铸坯，防止铸坯鼓肚，同时也用来送引锭杆，设置夹辊之间的间距从由上而下依次递增，增量为20～

50mm，即上部辊子细，而越往下则越粗，使得夹辊在钢液静压力作用下产生的挠度应小于

1mm，减少了由于夹辊挠度增加而引起的铸坯附加变形，这也为维修更换、对弧提供了便利。

优选的，递增量为30mm。

[0029] 如图3所示，所述拉矫机组6与密排夹持段5接合处设有冷却装置9，用以实现对铸坯的二次冷却。所述冷却装置9由多组双孔气?水雾化喷嘴构成；多组所述双孔气?水雾化喷

嘴均匀布置在所述夹辊两侧，用高压空气和水从不同的方向进入喷嘴内或喷嘴外，利用高

压空气的能量将税务化成极细的水滴，水滴直径小于50μm，使得铸坯表面温度回升为50～

80℃/min。冷却效率高，冷却均匀，节约了冷却水近50％，结构简单，便于维修、事故处理和

对弧调整，有效改善了铸坯变形和鼓肚的问题。

[0030] 带液芯的铸坯进过冷却后，铸坯快速凝结，进入拉坯区。所述拉矫机组6由多个沿横向方向交替设置的直压拉矫机61和侧压拉矫机62组成；所述拉矫机组6尾部位置装配为

直压拉矫机61，用于脱引锭时压住铸坯。通过直压拉矫机61和侧压拉矫机62交替压下，使铸

坯进行垂直向的压下和侧向压下交替进行，优化了铸坯内部受力，使铸坯四个面均受到压

下作用，提升了铸坯内部质量，减少了垂直向压下与矫直同时进行产生中间裂纹的风险。连

铸生产中，为了提高拉速，防止铸坯内部固液两相区界面上的凝固层产生内裂，采用压缩浇

铸技术，在矫直点前端设置一组驱动辊给铸坯一定推力，在矫直点后端布置一组制动辊给

铸坯一定的反推力。通过控制住铸坯的压应力，可使内弧中拉应力减小甚至为零，实现带液

芯铸坯的矫直，达到铸机高拉速、提高铸机生产能力的目的。所述直压拉矫机61、侧压拉矫

机62中辊子采用环形内冷辊。

[0031] 拉矫机组6末端通过中间辊道10与所述火切机7相连。所述中间辊道10前端设有脱引锭装置11，用于将引锭杆与铸坯脱离；所述脱引锭装置11一侧设有引锭杆存放装置12，用

于存放所述引锭杆；期间引锭杆通过引锭杆存放装置12实现回收，以备下一次开浇使用；当

引锭杆从拉矫机组6拉出完毕后，利用脱引锭装置11实现脱引锭。所述中间辊道10末端装配

有冷却隧道，用于再次对铸坯冷却，便于后续火切机7对铸坯进行加工。当铸坯长度满足定

尺要求后，启动火切机7进行切割，其中由于翼缘与腹板厚度不同，火切机7的割枪需根据铸

坯的形状调整割枪的位置，与铸坯表面保持合适的距离，实现高效切割铸坯。

[0032] 本实施例中将引锭杆依次通过中间辊道10、拉矫机组6、第三扇形段523、第二扇形段522、第一扇形段521、弯曲段51送入结晶器5下口，钢包1内的液态钢水通过其下方的保护

套管流入中间罐3内进行缓冲与净化，然后再通过浸入式水口注入结晶器内，经过一次冷却

形成带有液芯的铸坯，铸坯经过弯曲段51进行连续弯曲，再进入第一扇形段521、第二扇形

段522，第三扇形段523、进行二次冷却后进入拉矫机组6被连续矫直，矫直后的铸坯被引锭

杆牵引出，最后火切机7将铸坯切割成需要的定尺长度，得到所需的合格宽扁坯。

[0033] 所述实施例为本实用新型的优选的实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见

的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。