專利名稱：一種不銹鋼水冷鑄坯機及其不銹鋼水冷鑄坯方法
技術領域：
本發明屬于不銹鋼行業中生產不銹鋼鑄坯的設備技術領域，特別是涉及一種不銹鋼水冷鑄坯機及其不銹鋼水冷鑄坯方法。
背景技術：
目前不銹鋼產品是經過冶煉、鑄坯、軋制的工藝過程實現的。鑄坯生產有兩種工藝方法，一是傳統的模鑄法，將鋼液注入鑄鐵模內腔成坯。這種方法的缺點是鑄鐵模的內腔形狀結構簡單，必須出現錐度，也不能太長，因而鑄成的鋼坯不但有錐度，而且形狀和大小均受到限制；生產時凝固時間長，內部組織有偏析和縮孔，鋼坯的出材率低，耗模率高；生產作業溫度高，粉塵嚴重，工人勞動強度大；不便于現場管理和實現機械化生產。二是連鑄機鑄坯法。此法投資大，使用工藝復雜，配套和輔助條件多，占用場地大，更換坯型難，不適應特殊形狀的異型坯生產，也不適應單爐生產和多品種、小批量生產。

發明內容
發明目的本發明提供一種不銹鋼水冷鑄坯機及其不銹鋼水冷鑄坯方法，其目的在于克服上述工藝采用鑄鐵模內腔成坯及連鑄機鑄坯法中出現的有錐度，形狀和大小均受限制、生產凝固時間長，內部組織有偏析和縮孔，更換坯型難，不適應特殊形狀的異型、單爐生產和多品種、小批量生產等方面存在的問題。
技術方案本發明是通過以下技術方案來實現的一種不銹鋼水冷鑄坯機，該機主要由主機部分、液壓驅動系統、冷卻水循環系統、鋼液澆注系統和鑄坯吊具裝置組成，其特征在于其中的主機部分為機體設置在機架上通過連接機構活動連接，模體通過螺紋管固定在機體上，模體內形成鑄坯型腔，模體的上端有澆冒口與鑄坯型腔相對應，模體下端設澆注底盤，澆注底盤同鋼液澆注系統連接；與模體相連的開合模油缸、液壓鎖緊油缸、平推油缸和鑄坯吊具油缸組成液壓驅動系統；模體的外層設有水隙，水隙與冷卻水循環系統相通。
模體為對開的、全鋼結構，它是由內襯和水隙、外殼體及設置在內襯與外殼體之間的金屬短圓柱構成。
在機架上設有一個澆冒口中注管，澆冒口中注管的底部設置在澆注底盤上，澆注底盤的長方槽內砌有帶孔的流鋼磚，形成流鋼磚道；流鋼磚道通過澆注水口與模體內的鑄坯型腔相通。
模體為多組，其模體內構成的多組鑄坯型腔分別與鋼液澆注系統相并聯。
模體的上下端有配水盒，其與水隙相通，配水盒上有一個或多個帶有內螺紋水口和密封槽，通過螺紋管與機體上集水槽、分水槽連通，分水槽通過進水管與水泵相連，集水槽通過回水管與儲水池相連，儲水池通過管路與水泵相連。
機架上設有安全墊塊，與安全墊塊相連的有安全墊塊拉桿。
機體與機架相連的連接機構中有四對連桿機構和兩對拉簧機構。
一種不銹鋼水冷鑄坯方法，其特征在于鋼液從鋼包澆注到中注管時，是由上至下注入，經澆注底盤、流鋼磚道，再通過澆道分水口自下而上注入鑄坯型腔內；鑄模型腔處于無外力作用的靜態；通過鑄坯型腔外的冷卻水循環冷卻，鋼液自下而上迅速冷卻、結晶、凝固、成坯，鑄成成品；清除澆冒口及保溫渣，依次打開鎖緊油缸、平推油缸和開模油缸、吊具油缸，用吊具將鑄坯一次性吊出。
其鑄坯模腔一端或兩端的端面制成為斜角；鑄坯模腔的橫截面可制成長方、正方、圓和異型，其長度在500-4000mm、寬度在100-2000mm、厚度在60-600mm的范圍內。
優點及效果本發明能夠很好地解決了以往不銹鋼鑄坯生產中存在的問題。鋼液通過底注法快速均流注入鑄坯機的鑄模型腔處于無外力作用的靜態，在冷卻水條件下，強制冷卻，迅速結晶，凝固成坯。鋼液自下而上凝固，從上部進行補縮，鑄成的產品成品率高，表面質量好，鋼坯內部組織致密，無裂紋、鼓肚、氣孔和縮孔。鑄坯機只要更換模體和調整冷卻水的工藝參數，即可鑄出所需的不同尺寸、不同規格、不同形狀的不銹鋼坯。變換產品品種方便，應用范圍廣泛。澆注速度快，開模脫坯時間短，生產效率高。一般可在1-3分鐘內澆注完畢。凝固后一分鐘內可實現開模脫坯。脫坯時鑄坯溫度仍然很高，有條件的可直接進入軋機軋制。該鑄機投資少，見效快，造價低，占地面積少，生產周期短。模體內襯在受熱變形條件下使用壽命可達104次，超過使用次數時只須更換模體即可繼續生產。冷卻水質無特殊要求，只要不超過70℃即可。冷卻水采取封閉循環方式，損耗小，排出的高溫水可進行取暖或做其他工業用水。該鑄機結構合理，使用方便，易于掌握，安全可靠。適用于大中小型不銹鋼生產企業，特別適于中小企業和單爐生產。


附圖1為本發明的主要結構示意圖；附圖2為本發明的側視圖；附圖3為本發明一種形式的模體結構部分剖面圖；附圖4為本發明另一種形式的模體結構部分剖面圖。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明進行詳細闡述圖一為本發明的結構示意圖。
1-主機的機架，2-水泵，3-儲水池，4-油泵裝置，5-液壓吊具，6-回水管，7-進水管，8-集水槽，9-分水槽，10-澆冒口中注管，11-澆冒口，12-開合模油缸、13-液壓鎖緊油缸，14-平推油缸，43-吊具油缸。
圖二為本發明的側視圖。
1-機架，16-機體，17-模體，18-底盤調整托架，19-澆注底盤，20-流鋼磚道，21-分水口，22-安全墊塊，23-安全墊塊拉桿，24-下連桿機構，25-上連桿機構，26-拉簧機構，27-鑄坯型腔。
圖三為模鑄機模體示例一。
28-內襯，29-水隙，30-外殼體，31-金屬短圓拄，32-配水盒，33-內螺紋水口及密封槽，34-板坯，42-螺紋管。
圖四為鑄坯機模體示例二。
28-內襯，29-水隙，30-外殼體，31-金屬短圓拄，32-配水盒，33-內螺紋水口及密封槽，41-圓柱坯，42-螺紋管。
本發明是這樣實現的整部鑄坯機包括主機部分、液壓驅動系統、冷卻水循環系統、鋼液澆注系統和鑄坯吊具裝置。主機部分包括機架1、機體16、模體17、底盤調整托架18、安全墊塊22、四連桿機構24、25、26，開合模油缸12、液壓鎖緊油缸13和平推油缸14。液壓驅動系統的油路管線通過液壓操縱臺與油泵、主機和吊具上的各執行元件(油缸)連接。冷卻水循環系統水路管線由水泵2與主機、與儲水池3相通，終端從主機上的回水管6排入儲水池3。澆注系統的澆注底盤19坐落在主機的底盤調整托架18上，中注管10坐落在澆注底盤19上，其內腔和底盤槽內均砌有耐火磚，形成流鋼磚道20。流鋼磚道20上布有若干分水口21與鑄坯型腔27相通。模體17通過螺紋管42與機體16連接，機體16通過開合模油缸12和四連桿機構與機架1相鉸。底盤調整托架18分段與機架1相固在同一水平面上。兩個機體16相對，固定多個對開模體17，鑄坯型腔27相對。當開合模油缸12驅動合模時，模體17下端坐落在澆注底盤19及其流鋼磚道20上。澆注時模體上端用冒口和保護渣封頂，構成多個鑄模型腔27。底盤槽內流鋼磚道20上與鑄坯型腔27相對應設置澆注水口21，當鋼液從鋼包澆注到中注管10時，由上至下注入底盤流鋼磚道20，再通過澆道分水口注入鑄坯型腔27。兩個機體16上端同側設有集水槽8，分別與模體上的配水盒32和回水管6相通。下端同側設有分水槽9，分別與模體下水盒和進水管7相通，水泵2與回水系統構成冷卻水循環條件對模體型腔進行冷卻。
模體17為全鋼結構，是由內襯18和外殼體30之間均勻分布的若干金屬短圓柱31聯接并支撐形成水隙29而成的。模體17外殼的上下有配水盒32。配水盒32平面上有一個或多個帶有內螺紋和密封槽33的水孔，通過帶有螺紋的管與機體上的上下水槽連通。開啟水泵2，冷卻水從儲水池經進水管進入機體上的分水槽8和模體17上的配水盒32再到水隙29，在水隙29和內襯18間進行熱交換，對鋼液進行冷卻。然后從水隙29經上水盒、集水槽8、回水管6排入儲水池3。鑄坯時啟動液壓泵站，使開合模油缸12和四連桿機構驅動兩個機體16和模體17相對合攏，進行合模，坐落在底盤和流鋼磚道20上。然后操動鎖緊油缸，使各模組緊密貼合。再吊中注管于底盤上，封裝澆冒口后就可進行正式澆注。當鋼液由鋼包澆注于澆冒口中注管10中經流鋼磚道20的澆注水口注滿模腔。在水冷卻條件下迅速冷卻、結晶、凝固、成坯。成坯后，清除澆冒口及保溫渣，依次打開鎖緊油缸13、平推油缸14和開合模油缸12、吊具油缸43，用吊具將鑄坯一次性吊出。
權利要求
1.一種不銹鋼水冷鑄坯機，該機主要由主機部分、液壓驅動系統、冷卻水循環系統、鋼液澆注系統和鑄坯吊具裝置組成，其特征在于其中的主機部分為機體(16)設置在機架(1)上通過連接機構活動連接，模體(17)通過螺紋管(42)固定在機體(16)上，模體(17)內形成鑄坯型腔(27)，模體(17)的上端有澆冒口(11)與鑄坯型腔(27)相對應，模體(17)下端設澆注底盤(19)，澆注底盤(19)同鋼液澆注系統連接；與模體(17)相連的開合模油缸(12)、液壓鎖緊油缸(13)、平推油缸(14)和鑄坯吊具油缸(43)組成液壓驅動系統；模體(17)的外層設有水隙(29)，水隙(29)與冷卻水循環系統相通。
2.根據權利要求1所述的一種不銹鋼水冷鑄坯機，其特征在于模體(17)為對開的、全鋼結構，它是由內襯(28)和水隙(29)、外殼體(30)及設置在內襯(28)與外殼體(30)之間的金屬短圓柱(31)構成。
3.根據權利要求1所述的一種不銹鋼水冷鑄坯機，其特征在于在機架(1)上設有一個澆冒口中注管(10)，澆冒口中注管(10)的底部設置在澆注底盤(19)上，澆注底盤(19)的長方槽內砌有帶孔的流鋼磚，形成流鋼磚道(20)；流鋼磚道(20)通過澆注水口(21)與模體(17)內的鑄坯型腔(27)相通。
4.根據權利要求1或2所述的一種不銹鋼水冷鑄坯機，其特征在于模體(17)為多組，其模體(17)內構成的多組鑄坯型腔(27)分別與鋼液澆注系統相并聯。
5.根據權利要求1所述的一種不銹鋼水冷鑄坯機，其特征在于模體(17)的上下端有配水盒(32)，其與水隙(29)相通，配水盒(32)上有一個或多個帶有內螺紋水口和密封槽(33)，通過螺紋管(42)與機體(16)上食物集水槽(8)、分水槽(9)連通，分水槽(9)通過進水管(7)與水泵(2)相連，集水槽(8)通過回水管(6)與儲水池(3)相連，儲水池(3)通過管路與水泵(2)相連。
6.根據權利要求1所述的一種不銹鋼水冷鑄坯機，其特征在于機架(1)上設有安全墊塊(22)，與安全墊塊(22)相連的有安全墊塊拉桿(23)。
7.根據權利要求1所述的一種不銹鋼水冷鑄坯機，其特征在于機體(16)與機架(1)相連的連接機構中有兩對連桿機構(24)、(25)和一對拉簧機構(26)。
8.一種根據權利要求1所述的不銹鋼水冷鑄坯方法，其特征在于鋼液從鋼包澆注到中注管時，是由上至下注入，經澆注底盤、流鋼磚道，再通過澆道分水口自下而上注入模腔內；鑄模型腔處于無外力作用的靜態；通過模腔外的冷卻水循環冷卻，鋼液自下而上迅速冷卻、結晶、凝固、成坯，鑄成成品；清除澆冒口及保溫渣，依次打開鎖緊油缸、平推油缸和開模油缸、吊具油缸，用吊具將鑄坯一次性吊出。
9.根據權利要求8所述的不銹鋼水冷鑄坯方法，其特征在于其鑄坯模腔(27)一端或兩端的端面制成為斜角；鑄坯模腔(27)的橫截面可制成矩、方、圓和異型，其長度在500-4000mm、寬度在100-2000mm、厚度在60-600mm的范圍內。
全文摘要
本發明屬于不銹鋼行業中生產不銹鋼鑄坯的設備技術領域，該機主要由主機部分、液壓驅動系統、冷卻水循環系統、鋼液澆注系統和鑄坯吊具裝置組成，其中的主機部分為機體設置在機架上通過連接機構活動連接，模體通過螺紋管固定在機體上，模體內形成鑄坯型腔，模體的上端有澆冒口與鑄坯型腔相對應，模體下端設澆注底盤，澆注底盤同鋼液澆注系統連接；與機體相連的開合模油缸、液壓鎖緊油缸、平推油缸和鑄坯吊具油缸組成液壓驅動系統；模體的外層設有水隙，水隙與冷卻水循環系統相通。本發明的目的在于克服以往工藝采用鑄鐵模內腔成坯及連鑄機鑄坯法中出現的有錐度，形狀和大小均受限制、生產凝固時間長等方面存在的問題。
文檔編號B22D27/04GK101020227SQ20071001060
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月15日 優先權日2007年3月15日
發明者秦希滿 申請人:秦希滿