一种轮式连铸机的制作方法

本发明涉及有色合金的连铸设备，尤其是一种轮式连铸机。

背景技术：

板栅是铅酸蓄电池的重要组成部分，其作用包括作为电子集流体和固定活性物质。铅酸蓄电池的使用过程中，多孔的活性物质会渗透硫酸，导致板栅发生腐蚀，影响板栅的循环使用寿命，进而对蓄电池的耐用性造成重要的影响；同时，电子的传递要求板栅具有良好的导电性，要求在使用过程中其腐蚀产物具有较低的阻抗，尤其是正极板栅。板栅的耐腐蚀性和晶体结构之间存在密切的关系，因此为了改进板栅的晶体结构，以改善板栅的腐蚀性能和钝化产物，通常的方法包括加入锑等合金元素以及铸轧成型工艺的采用。

与直接铸造成型板栅相比，铸轧成型首先铸成铅带，然后对铅带进行压延，并最终轧制形成板栅；由于增加了轧制步骤，所生产板栅的组织更致密，机械强度高、耐穿透腐蚀、循环寿命延长。但铸轧成型对性能的提高受到轧制压缩比的限制，为了获得好的性能，就需要大的轧制压缩比，就需要铸造更宽更厚的铅带。同时，由于连铸的自动化程度高，通过连铸连轧能够极大的提高生产效率；且铅液仅在结晶轮附近暴露，可通过集中抽风的方式降低铅烟污染，因此均希望采用连铸设备生产铅带。在铅带生产中可供采用的连铸设备主要包括浸铸设备、熔料牵引连铸设备、双辊连铸机、轮式连铸机。

浸铸设备又称为铅始极片制片机，通过将旋转的冷却成型辊筒浸入熔池中，在成型辊筒表面连续的形成具有一定厚度的金属带。熔料牵引连铸设备，通过中间包和旋转的冷却成型辊筒相配合，中间包熔池中的铅液不间断地在旋转的冷却成型辊筒表面涂覆并形成具有一定厚度的金属带。浸铸设备、熔料牵引连铸设备，在用于制备具有较大厚度的铅带时，由于铅的密度极大，一立方米的铅重约11.3吨，重力会破坏熔化金属在辊筒上的连续性，因此厚度越大成型越困难、厚度均匀性越差。因此，针对低锑铅合金等凝固区间较宽的铅合金，浸铸设备、熔料牵引连铸设备几乎不能生产出合格的铅带；针对纯铅及铅钙或铅钙锡合金等凝固区间小的铅合金，目前浸铸设备、熔料牵引连铸设备连铸铅带的厚度通常为1mm左右。由于进一步轧制的空间小，因此目前浸铸设备、熔料牵引连铸设备主要用于直接连铸板栅。

双辊连铸机，即目前常用于钢板坯连铸的连铸机，两辊相对设置，金属液由两辊上方浇入两辊辊缝处形成熔池；随辊的转动，熔池内的金属液经辊的冷却形成连续的坯壳并进入辊下方的冷却辊道；坯壳内未凝固的金属液在冷却辊道进一步冷却，最终形成完整的铸坯。双辊连铸机，坯壳内未凝固的金属液需要在冷却辊道进一步冷却，由于铅质软，坯壳强度低、 易变形；且铅密度大，会进一步加剧坯壳的变形。因此为了保证所生产铸坯厚度的均匀性，就需要限制坯壳内未凝固金属液的量，因此铸坯的厚度难以提高，目前双辊连铸机连铸铅带的厚度通常为5mm左右，不超过10mm。

综上所述，浸铸设备、熔料牵引连铸设备以及双辊连铸机只能生产厚度较小的铅带，轧制压缩比较小，而为了获得组织致密，机械强度高、耐穿透腐蚀、循环寿命延长的板栅，通常需要大的轧制压缩比，就需要铸造更宽更厚的铅带。目前，一般采用轮式连铸机生产厚度、宽度较大的铅带，所述轮式连铸机，包括机架、结晶轮、钢带轮系、无头钢带、铸坯输送机构，所述结晶轮的外圆柱面上设置有内凹的结晶腔，所述钢带通过钢带轮系绷紧并绕过结晶轮，结晶轮安装于钢带外侧，结晶轮的部分外圆柱面与钢带外侧面紧贴，并通过钢带封闭该部分的结晶腔形成沿结晶轮周向延伸的型腔，型腔两端，一端为浇铸口、另一端为拉坯口，还包括用于冷却钢带、结晶轮的冷却系统，通过冷却系统对钢带、结晶轮的冷却，由浇铸口注入的金属液在型腔内逐步凝固形成铸坯，随结晶轮、钢带的运动铸坯由拉坯口拉出。由于通过钢带包围结晶腔形成完整的密闭型腔，为铸坯提供了良好的支撑，金属液能自动对凝固收缩进行补液，因此保证了铸坯形状的稳定性，能够生产厚度、宽度较大的铅带。但是，这种轮式连铸机在使用过程中存在以下问题：首先，在开始由浇铸口向型腔内注入铅液时，铅液在自重的作用下沿着型腔流向拉坯口，由于型腔的横截面积较大，且型腔内没有阻挡物，当铅液流到拉坯口时还未完全凝固，未凝固的铅液从拉坯口溢出，使得连铸不能继续进行。其次，在连铸过程中，型腔内的铸坯一般靠铸坯输送机构拉力将铸坯与结晶腔分离，但是，在连铸过程中，有时会出现铸坯与结晶腔粘接在一起的现象，此时就需要很大的拉力才能将铸坯与结晶腔分离，在这种情况下，很容易将铸坯拉断，影响连铸的的正常进行。再者，现有的轮式连铸机的浇注中间包和拉坯口位于结晶轮的同一侧；同时，为了避免和浇铸中间包及中间包的浇铸倾斜平台产生干涉，通常输送辊道位于结晶轮相对中间包的另一侧并位于结晶轮上方，输送辊道和拉坯口之间设置由拉坯口附近弯曲延伸至结晶轮上方输送辊道起点端的弧形引桥，在拉坯口和输送辊道之间的铸坯，向上运动，受自重影响容易变形甚至断裂。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种在连铸开始时避免铅液从型腔的拉坯口溢出的轮式连铸机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该轮式连铸机，包括机架、结晶轮、无头钢带、钢带轮系，所述结晶轮的外圆柱面上设置有内凹的结晶腔，所述钢带通过钢带轮系绷紧并绕过结晶轮，结晶轮安装于钢带外侧，结晶轮的部分外圆柱面与钢带外侧面紧贴，并通过钢带封闭该部分的结晶腔形成沿结晶轮周向延伸的型腔，型腔一端为浇铸口、另一端为拉 坯口，还包括用于冷却钢带、结晶轮的冷却系统，所述型腔内设置有用于防止铅液从型腔的拉坯口溢出的堵头结构，所述堵头结构包括用于防止铅液从型腔的拉坯口溢出的挡板以及固定在挡板上的压板，压板上设置有弹簧，压板的表面与型腔的内壁贴合，弹簧一端与压板相连，另一端顶在钢带上，并且弹簧在型腔内呈压缩状态。

进一步的是，所述机架上设置有用于将板坯与结晶腔分离的楔形起锭劈尖，所述起锭劈尖位于拉坯口的上方，所述起锭劈尖的尖端与结晶轮的结晶腔底部接触。

进一步的是，由过结晶轮轴向的纵向平面将结晶轮划分为第一区域和第二区域，所述浇铸口位于结晶轮第一区域的上部，所述拉坯口位于结晶轮第二区域的下部；所述机架上还设置有铸坯输送机构，所述铸坯输送机构包括引桥、输送辊道、板坯支撑机构；所述引桥的输送面为平滑的曲面且一端高于另一端，所述引桥高的一端位于结晶轮上方、低的一端位于结晶轮第二区域的外侧；所述输送辊道一端位于结晶轮上方并与引桥高的一端相连、另一端位于结晶轮第一区域的外侧；所述板坯支撑机构由结晶轮第二区域的外侧斜向下延伸至结晶轮的拉坯口位置的上方，由板坯支撑机构形成平行于结晶轮轴向的板坯支撑面；所述引桥低的一端位于板坯支撑机构远离结晶轮一端的上方，所述板坯支撑机构靠近结晶轮的一端与起锭劈尖的尖端之间的距离同板坯厚度相适应。

进一步的是，所述在机架上安装有推板机构，所述推板机构包括托辊轴、安装在机架上的连接托辊、翻转体、用于翻转体的驱动机构；所述连接托辊设置在板坯支撑机构远离结晶轮一端端头的外侧，且所述托辊轴轴向平行于结晶轮轴向；所述翻转体一端与连接托辊的托辊轴铰接，在驱动机构作用下翻转体绕托辊轴转动，所述翻转体通过驱动机构和托辊轴安装在机架上。

本发明的有益效果是：通过在型腔内设置堵头结构，在开始由浇铸口向型腔内注入铅液时，由于堵头结构的存在，会将铅液挡住，避免未凝固的铅液从型腔的拉坯口溢出，能够保证连铸工序的正常进行。由挡板、压板、弹簧组成的堵头结构，不但能够有效防止铅液从型腔的拉坯口溢出，同时，还能够使堵头自动与结晶腔分离。

附图说明

图1是本发明轮式连铸机的结构示意图；

图2是本发明所述堵头的结构示意图；

图中标记说明：机架100、引桥110、输送辊道120、板坯支撑机构130、推板机构170、托辊轴171、连接托辊172、翻转体173、驱动机构174、起锭劈尖180、尖端181、结晶轮200、结晶腔201、浇铸口203、拉坯口204、无头钢带301、钢带轮系302、堵头结构400、挡板402、压板403、弹簧404。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1、2所示，所述轮式连铸机，包括机架100、结晶轮200、无头钢带301、钢带轮系302，所述结晶轮200的外圆柱面上设置有内凹的结晶腔201，所述钢带301通过钢带轮系302绷紧并绕过结晶轮200，结晶轮200安装于钢带301外侧，结晶轮200的部分外圆柱面与钢带301外侧面紧贴，并通过钢带301封闭该部分的结晶腔201形成沿结晶轮200周向延伸的型腔，型腔一端为浇铸口203、另一端为拉坯口204，还包括用于冷却钢带301、结晶轮200的冷却系统，所述型腔内设置有用于防止铅液从型腔的拉坯口204溢出的堵头结构400。通过在型腔内设置堵头结构400，所述堵头结构400包括用于防止铅液从型腔的拉坯口204溢出的挡板402以及固定在挡板402上的压板403，压板403上设置有弹簧404，压板403的表面与型腔的内壁贴合，弹簧404一端与压板403相连，另一端顶在钢带301上，并且弹簧404在型腔内呈压缩状态。在开始由浇铸口203向型腔内注入铅液时，由于堵头结构400的存在，会将铅液挡住，避免未凝固的铅液从型腔的拉坯口204溢出，能够保证连铸工序的正常进行。由挡板402、压板403、弹簧404组成的堵头结构400，不但能够有效防止铅液从型腔的拉坯口204溢出，同时，还能够使堵头结构400自动与结晶腔201分离，当堵头结构400处于型腔内时，弹簧404处于压缩状态，将压板403与结晶腔201内壁紧紧贴合在一起，防止堵头结构400在型腔内滑动，当堵头结构400随结晶轮200转动到拉坯口204时，弹簧404恢复到原来状态，不在压紧压板403，使得堵头结构400与结晶腔201自动分离。

为了能够有效避免拉坯口204和输送辊道120之间铸坯的变形甚至断裂，由过结晶轮200轴向的纵向平面将结晶轮200划分为第一区域和第二区域，所述浇铸口203位于结晶轮200第一区域的上部，所述拉坯口204位于结晶轮200第二区域的下部；所述机架100上还设置有铸坯输送机构，所述铸坯输送机构包括引桥110、输送辊道120、板坯支撑机构130；所述引桥110的输送面为平滑的曲面且一端高于另一端，所述引桥110高的一端位于结晶轮200上方、低的一端位于结晶轮200第二区域的外侧；所述输送辊道120一端位于结晶轮200上方并与引桥110高的一端相连、另一端位于结晶轮200第一区域的外侧；所述板坯支撑机构130由结晶轮200第二区域的外侧斜向下延伸至结晶轮200的拉坯口204位置的上方，由板坯支撑机构130形成平行于结晶轮200轴向的板坯支撑面；所述引桥110低的一端位于板坯支撑机构130远离结晶轮200一端的上方，所述板坯支撑机构130靠近结晶轮200的一端与起锭劈尖180的尖端181之间的距离同板坯厚度相适应。通过板坯支撑机构130的设置，使得引桥110拉坯口204一端外移，降低引桥110的坡度，增强了引桥110对其上铸坯的支撑能力；同时，通过板坯支撑机构130在拉坯口204和引桥110之间形成良好的支撑，因此能 够有效避免拉坯口204和输送辊道120之间铸坯的变形甚至断裂。

最后，在所述在机架100上安装有推板机构170，所述推板机构包括托辊轴171、安装在机架100上的连接托辊172、翻转体173、用于翻转体173的驱动机构174；所述连接托辊172设置在板坯支撑机构130远离结晶轮200一端端头的外侧，且所述托辊轴171轴向平行于结晶轮200轴向；所述翻转体173一端与连接托辊172的托辊轴171铰接，在驱动机构174作用下翻转体173绕托辊轴171转动，所述翻转体173通过驱动机构174和托辊轴171安装在机架100上。在开浇时，翻转体173位于初始位置，随连铸的进行，铸坯的坯头在由板坯支撑面和翻转体173的板坯翻转面连接构成的面上延伸，通过板坯支撑机构130和推板机构170对铸坯进行临时支撑；当铸坯达到一定的长度后，翻转体173通过驱动机构174向上翻转，从而带动铸坯向上翻转，铸坯坯头在自重作用下掉落至输送辊道120上，并通过铸坯的自重保证了铸坯同引桥110、输送辊道120的配合，从而避免了通过人工将坯头转移至引桥110及输送辊道120上时，可能的对铸坯的损坏。