连铸机的制作方法

本发明属于冶金领域，具体涉及一种连铸机。

背景技术：

连铸机是用于把高温钢水连续不断地浇铸成具有一定断面形状和一定尺寸规格铸坯的设备，其通常为浇钢设备、连铸机本体设备、切割设备、引锭装置及输送设备的结合体。

在实际生产中，铸坯断面的大小和外形的不同决定了铸坯在生产过程中所需要的生产工艺也不同，也就是说不同的铸坯需要采用不同类型的连铸机。铸坯尺寸在200毫米以下的方坯、圆坯称为小方、圆坯，由于此类铸坯外形差距较小，因此一般可考虑采用同一种机型的连铸机浇注，该机型的连铸机为了适应小断面铸坯在生产过程中需要满足高拉速、急冷全凝固矫直的工艺特性，其引锭装置需采用刚性引锭杆，二冷区需采用支撑辊装置，但如生产大断面铸坯，则无法解决铸坯鼓肚等缺陷，影响铸坯质量；而铸坯尺寸在200毫米以上的方坯、圆坯连铸机称为大方、圆坯连铸机，大断面铸坯由于在矫直过程中液芯无法完全凝固，相应的引锭杆装置需采用柔性引锭杆，同时为了解决铸坯鼓肚及中心疏松等缺陷，二冷区采用密排辊结构，但如生产小断面铸坯，则会影响其铸坯拉速，从而产生角部裂纹等缺陷。

综上所述，在现有技术中并不存在对不同尺寸的铸坯，尤其是尺寸跨度较大的铸坯的兼容生产，相反，在生产尺寸跨度较大的不同类型的铸坯时需要单独使用相应地机型才能完成生产，这就致使工厂在生产时需要引进多种机型才能满足生产需要，从而增加了生产的成本，降低了经济效益。

针对现有技术的不足之处，本领域的技术人员希望寻求一种具有兼容性的连铸机，以使得该连铸机能够在实际生产中能够适应不同尺寸的铸坯的生产工艺需要，从而提高生产效率。

技术实现要素：

基于上述问题，本发明的目的是提供一种具有兼容性的连铸机，以使得该连铸机能够在实际生产中能够适应不同尺寸的铸坯的生产工艺需要，从而提高生产效率。

本发明提供了一种连铸机，包括：依次布置的第一引锭装置，第二引锭装置、拉矫装置、扇形段和结晶器，第一引锭装置中的第一引锭杆与第二引锭装置中的第二引锭杆能够各自依次通过拉矫装置、扇形段后到达结晶器内，以使得第一引锭杆或第二引锭杆能够在拉矫装置的作用下将结晶器内的铸坯牵引至所需工位，其中，第一引锭装置工作时第二引锭装置不工作，第二引锭装置工作时第一引锭装置不工作。

进一步地，第一引锭装置与拉矫装置位于同一水平直线上，第二引锭装置位于拉矫装置与第一引锭装置之间且位于第一引锭装置和拉矫装置的上方。

进一步地，第一引锭杆为柔性引锭杆，第二引锭杆为刚性引锭杆。

进一步地，第二引锭杆的弧度与扇形段的弧度相匹配。

进一步地，第一引锭装置还包括用于传动并支撑第一引锭杆的第一存放装置。优选地，第一存放装置包括存放位和输送位。

进一步地，第二引锭装置还包括第二存放装置，第二存放装置包括用于夹紧并传送第二引锭杆的输送辊道。

进一步地，连铸机还包括位于扇形段周围的冷却装置。

进一步地，连铸机还包括位于拉矫装置与第二引锭装置的出口之间的脱引锭装置，其中，脱引锭装置与第一引锭装置和拉矫装置位于同一水平直线上。

进一步地，连铸机还包括同时与第一引锭装置、第二引锭装置、拉矫装置、脱引锭装置、拉矫装置电连接的控制装置，控制装置包括用于单独控制由第一引锭装置、拉矫装置、脱引锭装置和拉矫装置形成的闭合回路的启闭的第一控制电路，以及用于单独控制由第二引锭装置、拉矫装置、脱引锭装置和拉矫装置形成的闭合回路的启闭的第二控制电路。

进一步地，连铸机还包括设置在第一引锭装置与第二引锭装置之间的切割装置。

与现有技术相比，本发明的连铸机至少具有以下优点：

1)本发明的连铸机能够满足多品种、多断面的铸坯的生产要求，从而降低投资，提高生产效率。

2)连铸机中的控制装置能够在生产过程中根据需要对第一控制电路和第二控制电路进行任意切换，从而实现对第一引锭装置1和第二引锭装置2进行任意切换，该切换过程不影响相关连锁操作的运行，例如拉矫装置、冷却装置，以及相关传感器、控制开关、机旁操作箱等的使用，全过程不需要人工干预，因此在保证连铸机生产稳定进行的同时自动化程度高。

3)本发明的连铸机相比于现有的小方圆坯连铸机来说，可有效解决在生产大坯形铸坯时的鼓肚、角裂纹等质量缺陷，提高铸坯质量；而相比于现有的大方圆坯连铸机来说，可有效解决在生产小坯形铸坯时，铸坯表面横、纵裂纹等缺陷，提高铸坯质量。同时降低了设备的故障率，提高了连铸机的拉速。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1显示了根据本发明的实施例的连铸机的结构示意图；

图2显示了图1所示的第一引锭杆的结构示意图；

图3显示了图1所示的第一存放装置的结构示意图；

图4显示了图1所示的第二引锭杆的结构示意图；

图5显示了图1所示的第二存放装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图1显示了根据本发明实施例的连铸机的结构示意图。如图1所示，该连铸机包括：依次布置的第一引锭装置1，第二引锭装置2、拉矫装置3、扇形段4和结晶器5，第一引锭装置1中的第一引锭杆11与第二引锭装置2中的第二引锭杆21能够各自依次通过拉矫装置3、扇形段4后到达结晶器5内，以使得第一引锭杆11或第二引锭杆21能够在拉矫装置3的作用下将结晶器5内的铸坯牵引至所需工位，其中，第一引锭装置1工作时第二引锭装置2不工作，第二引锭装置2工作时第一引锭装置1不工作。

本发明的连铸机在使用时，第一引锭装置1与第二引锭装置2可分别用于适应不同尺寸的铸坯的生产工艺的需要，例如当需要生产不同类型的铸坯时，第一引锭装置1与第二引锭装置2二者中的一者为刚性引锭装置，而另一者为柔性引锭装置，当需要生产尺寸较大的铸坯时，可控制柔性引锭装置开启工作，而此时刚性引锭装置不工作，当需要生产尺寸较小的铸坯时，可制刚性引锭装置开启工作，而此时柔性引锭装置不工作。也就是说，本发明的连铸机能够根据实际需要在第一引锭装置1与第二引锭装置2之间任意切换，从而实现了连铸机在生产不同尺寸类型的铸坯的兼容性，进而提高了生产效率。

在如图1所示的实施方式中，第一引锭装置1与拉矫装置3位于同一水平直线上，第二引锭装置2位于拉矫装置3与第一引锭装置1之间且位于第一引锭装置1和拉矫装置3的上方。通过该设置，在第一引锭装置1工作时，第二引锭装置2不会对第一引锭装置1中的第一引锭杆11的运动产生干涉作用，同样地，在第二引锭装置2工作时，第一引锭装置1不会对第二引锭装置2中的第二引锭杆21的运动产生干涉作用，从而保证了两套引锭装置在相互切换时互不影响。

优选地，第一引锭杆11为柔性引锭杆，第二引锭杆21为刚性引锭杆。也就是说，第一引锭装置1为柔性引锭装置，第二引锭装置2为刚性引锭装置，由于第一引锭杆11是柔性引锭杆，具有一定的柔性，若将其设置在图1所示的第二引锭装置2的位置，则会致使第一引锭杆1无法进入拉矫装置3，因此该实施方式将第一引锭装置1设置在水平面上，而第二引锭杆21是刚性引锭杆，具有一定的刚度，因此可将其设置成与水平面呈一夹角。进一步优选地，第二引锭装置2与第一引锭装置1和拉矫装置3位于同一竖直平面上，这样可使连铸机的结构布置更为合理，节省其占用的空间。

还优选地，第一引锭杆1可以为如图2所示的链式引锭杆，第二引锭杆2的优选由能够顺利通过拉矫装置3和扇形段4且不易发生大幅度形变的材料制成。

进一步优选地，为了使第二引锭杆2能够更顺利地进入扇形段4，可将第二引锭杆2的弧度设置成与扇形段4的弧度相匹配。

根据本发明，结合图1和图3所示，第一引锭装置1还包括用于传动并支撑第一引锭杆11的第一存放装置12。优选地，第一引锭装置1为液压式四连杆结构，其优选包括位于辊道9上的输送位和位于输送辊道9侧位的存放位。

结合图1和图5所示，第二引锭装置2还包括第二存放装置22，第二存放装置22包括用于夹紧并传送第二引锭杆21的输送辊道。该输送辊道由第一辊子组件221、第二辊子组件222和第三辊子组件223组成，其中第一辊子组件221、第二辊子组件222用于夹紧第二引锭杆21的不同部位的同时对第二引锭杆21进行输送，第三辊子组件223用于对地二引锭21进行支撑的同时将其更好地引入拉矫装置3的入口。

优选地，如图5所示，第二存放装置2可采用电机驱动齿轮旋转来对第二引锭杆2提供传动力，液压缸224在垂直于第二引锭杆2的内弧度面的切线方向上压紧以提供摩擦力，从而实现对第二引锭杆2的输送以及存放功能。

根据本发明，如图1所示，连铸机还包括位于扇形段4周围的冷却装置8。该冷却装置8优选采用气雾冷却，可应用水环结构或水条结构，水环结构或水条结构的喷嘴布置可根据铸坯的具体形状和尺寸进行选择。

如图1所示，连铸机还包括位于拉矫装置3与第二引锭装置2的出口之间的脱引锭装置6，其中，脱引锭装置6与第一引锭装置1和拉矫装置3位于同一水平直线上。该引锭装置6用于将铸坯与第一引锭杆1或第一引锭杆2脱开，从而对铸坯进行其他工序的制作，例如切割等。优选地，切割装置7可设置在第一引锭装置1与第二引锭装置3之间。切割装置优选采用火焰切割机。

此外，扇形段4优选采用支撑辊结构，扇形段4的支撑辊可根据不同尺寸类型的铸坯来调整支撑辊的排布密度，例如在生产大断面铸坯时可采用排布较紧密的支撑排辊，从而能够有效保证铸坯质量，消除鼓肚、中心疏松等铸坯缺陷；而在生产小断面铸坯时可采用排布较稀疏的支撑辊，优选设置3至5组支持辊，从而能够提高铸机拉速，消除表面横、纵裂纹等铸坯缺陷。

另外，根据本发明，连铸机还包括同时与第一引锭装置1、第二引锭装置2、拉矫装置3、脱引锭装置4、电连接的控制装置(图中未示出)，控制装置包括用于单独控制由第一引锭装置1、拉矫装置3和脱引锭装置4形成的闭合回路的启闭的第一控制电路，以及用于单独控制由第二引锭装置2、拉矫装置3和脱引锭装置4形成的闭合回路的启闭的第二控制电路。

下面将详细介绍本发明的连铸机的工作过程。

参照图1所示，当生产大方圆坯或矩形坯时，通过控制装置开启第一控制电路，同时断开第二控制电路。此时第一存放装置1将第一引锭杆1由存放位移动至输送位，随后辊道9连锁启动将第一引锭杆1经拉矫装置3、扇形段4后输送至结晶器5，在该过程中，当第一引锭杆1进入拉矫装置4的区域，位置传感器将反馈信号传回第一控制电路，拉矫装置4中的上辊依次下压并转动，为第一引锭杆1沿扇形段1向上运动提供动力，直至结晶器5后自动停止，此时第一引锭装置(即柔性引锭装置)的送引锭程序完成。

随着生产的继续进行，铸坯由第一引锭杆1从结晶器5内接引而出，经扇形段4由冷却装置8进一步冷却后到达拉矫装置3中进行矫直。第一引锭杆1完全离开拉矫装置3区域后，由脱引锭装置6使之与铸坯脱离，并由第一存放装置1将第一引锭杆1存放至辊道9侧方的存放位，等待下一批次铸坯浇铸。至此第一引锭装置(即柔性引锭装置)完成了一个完整的运转周期。

参照图1所示，当生产小方圆坯时，通过控制系统开启第二控制电路，同时关闭第一控制电路，第二存放装置2将第二引锭杆21由拉矫装置3上方空间的存放位直接移动至拉矫装置3远离浇注的一侧；随着拉矫装置3连锁控制启动，拉矫装置3的上辊依次下压并转动，为第二引锭杆2沿扇形段4向上运动提供动力，直至结晶器5后自动停止，此时第二引锭装置(即刚性引锭装置)的送引锭程序完成。

随着生产的继续进行，铸坯由第二引锭杆2从结晶器5内接引而出，经扇形段4由冷却装置8进一步冷却后到达拉矫装置3进行矫直。第二引锭杆2完全离开拉矫装置3区域后，通过拉矫装置3的上方压下辊的下压动作使之与铸坯脱离，由第二存放装置2将第二引锭杆21存放至拉矫装置3上方空间，等待下一批次铸坯浇铸。至此第二引锭装置(即刚性引锭装置)完成了一个完整的运转周期。

与现有技术相比，本发明的连铸机至少具有以下优点：

1)本发明的连铸机能够满足多品种、多断面的铸坯的生产要求，从而降低投资，提高生产效率。

2)连铸机中的控制装置能够在生产过程中根据需要对第一控制电路和第二控制电路进行任意切换，从而实现对第一引锭装置1和第二引锭装置2进行任意切换，该切换过程不影响相关连锁操作的运行，例如拉矫装置、冷却装置，以及相关传感器、控制开关、机旁操作箱等的使用，全过程不需要人工干预，因此在保证连铸机生产稳定进行的同时自动化程度高。

3)本发明的连铸机相比于现有的小方圆坯连铸机来说，可有效解决在生产大坯形铸坯时的鼓肚、角裂纹等质量缺陷，提高铸坯质量；而相比于现有的大方圆坯连铸机来说，可有效解决在生产小坯形铸坯时，铸坯表面横、纵裂纹等缺陷，提高铸坯质量。同时降低了设备的故障率，提高了连铸机的拉速。

综上，本发明的连铸机使得跨断面、跨坯型连铸机生产变为了可能，打破了单纯小方圆坯连铸机或者单纯大方圆坯连铸机的生产局限，而且投资少，自动化程度高。同时有效解决了生产中铸坯鼓肚、表面横、纵裂纹等缺陷，产生良好的经济效益。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。