专利名称：一种异型坯连铸机中间包及其不同铸坯断面的转换方法
一种异型坯连铸机中间包及其不同铸坯断面的转换方法
技术领
本发明涉及一种异型坯连铸机中间包不同铸坯断面的转换方法，属于钢铁冶金中异型坯连铸中间包工艺技术领域。
背景技术：
异型坯连铸机因其断面的特殊性，它是集圆坯、方坯、板坯于一体的新型连铸工艺，中间包具有和其他传统连铸机中间包不同的工艺特点，每个铸流采用2个定径水口浇注，且不同铸坯断面的每个铸流的2个定径水口的间距不同、浇注内径不同。莱钢大H型钢异型坯连铸机是莱钢与奥钢联合作建设的国内规格最大、腹板最薄的异型坯连铸机，也是继马钢以后国内第二条异型坯生产线，设计三个铸坯断面。马钢第一台3机3流异形坯连铸机，1998年9月投产，设计两个铸坯断面，每个铸坯断面采用专用中间包，中间包水口安装工艺采用与方坯、矩形坯、板坯类等其他类型的连铸中间包类同，存在的主要问题是，不同铸坯断面的中间包不能转换使用，导致生产用中间包包壳成倍增加。
发明内容
针对异型坯连铸中间包工艺特点和现有技术的缺陷，本发明提供一种用于不同铸坯断面的异型坯连铸中间包及其不同铸坯断面的转换方法。
本发明提供一种用于不同铸坯断面的异型坯连铸中间包的连接板及镁质预制块，所述连接板，纵剖面结构为"凸"形，横剖面形状为长方形，长度a为350 420rnm，宽度b为250~300mm，总厚度c为30~40mm，"凸"台厚度h为20 25 mm，在连接板中心线上设有定径水口定位 L，定位孔纵剖面结构为梯形，横剖面形状为圆形，上孔径R为定径水口座砖的外径+20 30mm，下孔径r为定径水口座砖的外径+10 15mm，"凸"台下部四周设有螺栓孔；
所述镁质预制块为两个结构相同、大小不同的长方体，分别称为小预制块和大预制块，小预制块的长度为最小铸坯断面的定径水口座砖与永久衬间距L的1/2,大预制块的长度为最大铸坯断面的定径水口座砖与永久衬间距L的1/2;小预制块、大预制块的宽度相同，均为定径水口连接板的宽度，高度也相同，均为包底永久衬的厚度。
定径水口定位孔是根据不同铸坯断面的两个定径水口的中心距，在连接板中心线上设计的。"凸"台下部四周设有六方螺栓孔。六方螺栓孔为M18-M24的六方螺栓孔，六方螺栓孔的数目为4 16个，优选8个。
所述的连接板，每个定径水口采用一个连接板，两个连接板之间间隔150 180mrn，连接板之间浇注永久衬，每个连接板用螺栓与包壳连接固定。
优选的，所述螺栓为M18 M24的六方螺栓。六方螺栓的数目和六方螺栓孔的数目相同。
所述的连接板，每个定径水口采用一个连接板，两个连接板之间间隔150 180mrn，浇
4注永久衬，每个连接板用M18 M24的8个六方螺栓与包壳连接固定。
优选的，最小铸坯断面的定径水口连接板与最大铸坯断面的定径水口连接板通用，通用
方法设计连接板上的定径水口定位孔时，由左一右方向的定位孔的定位为最小铸坯断面的定径水口安装位置，由右一左方向的定位孔的定位为最大铸坯断面的定径水口安装位置，即通过连接板的左、右方向更换，实现最小铸坯断面的定径水口连接板与最大铸坯断面的定径水口连接板通用。
优选的，连接板采用耐热铸钢机加工制作，长度a为415mm，宽度b为270mm，总厚度c为35mm，其中凸台厚度h为20 mm，定径水口定位孔孔径，上孔径R为97mm，下孔径r为87mm。
所述镁质预制块，按重量百分比由下述材料组成烧结镁砂10 5mm粒度25 30。/。，〈5 3mm粒度12 15%， <3~lmm粒度22 28°/0， <1~0.074腿粒度20 22%， <0.074mm粒度10 12%;钢纤维0.5 0.8%;三聚磷酸钠0.1 0.2%;硅微粉1.2 2.0%。
所述烧结镁砂为含Mg092% (重量比)的镁砂。
优选的，所述镁质预制块，按重量百分比由下述材料组成烧结镁砂(Mg092%):10~5mm28%; 5~3mml4%， 3~lmm25%， l~0.074mm21%， <0.074mm9.85%;钢纤维0.5%;
三聚磷酸钠0.15%;硅微粉1.5%。
所述镁质预制块的制备方法是，将物料按所述的配比称量后，加入混料机内干混2 3分钟，加物料总重量6~8%的水，湿混4 6分钟，将混合好的浇注料放入胎模内，均匀布料，用振动棒振动成型，无大的气泡冒出时，预制件的生坯完成；在25'C环境温度下养护2天，于15 300'C烘烤和冷却72 84小时，分为以下阶段(1) 15 150°C，以15'C/h升温速度升温，升温时间9h; (2) 15(TC保温，时间24h; (3) 150°C，以10°C/h升温速度升温，时间15h，升温至30(TC; (4) 30(TC保温，时间12h， (5)停火自然冷却，时间12 24h，预制件制作完成。
本发明提供一种用于不同铸坯断面的异型坯连铸中间包，包括中间包包壳(1)、连接板(3)、镁质预制块、中间包永久衬(6)、定径水口 (8)、定径水口座砖(9)、中间包工作衬(10)，定径水口 (8)通过连接板(3)上的定径水口定位孔(12)安装定位，连接板(3)用螺栓(2)与包壳(1)固定连接；定径水口 (8)的上部套装定径水口座砖(9)，定径水口座砖(9)与永久衬(6)之间的空间安装两个预制块，定径水口座砖(9)与中间包永久衬(6)之间的间隙和镁质预制块与中间包永久衬(6)之间的间隙用镁质捣打料(7)填充、捣实。
所述连接板和镁质预制块为上述连接板和镁质预制块的结构；预制块的安装根据铸坯断面的情况进行选择最小铸坯断面的中间包安装两个小镁质预制块(4)，中间铸坯断面的中间包安装小镁质预制块(4)与大镁质预制块(5)，最大铸坯断面的中间包安装两个大镁质预制块(5)。
通过两个小镁质预制块(4)、小镁质预制块(4)与大镁质预制块(5)、两个大镁质预
5制块(5)的三种组合方法满足最小铸坯断面、中间铸坯断面、最大铸坯断面的三种不同长度的安装空间。
一种异型坯连铸机中间包不同铸坯断面的转换方法，具体转换方法步骤如下
1) 中间包安装定径水口的定位孔(12),由包壳改为可更换的连接板(3)上，连接板(3)根据不同铸坯断面的两个定径水口 (8)的中心距设计定位孔(12),每个定径水口 (8)
采用一个连接板(3)，连接板(3)采用螺栓(2)与包壳(1)固定连接；
2) 设计制作一个水口胎膜，在浇注中间包包底永久衬(6)时，先把胎膜放置在中间苞包壳内的连接板(3)的上部，使胎膜的纵向中心线与连接板上定径水口定位孔(12)的纵向中心线重合，然后浇注包底永久衬(6)，自然条件下养生1 2天后，把水口胎膜吊出。即在连接板(3)的部位不浇注永久衬，预留定径水口 (8)的安装空间。
3) 中间包永久衬(6)施工完毕后，施工工作衬(10)。
4) 工作衬衬施工完毕后，在连接板上的定径水口定位孔(12)部位，先安装定径水口(8)，定径水口 (8)的上部套装定径水口座砖(9)，定径水口座砖(9)与永久衬(6)之
间的空间安装预制块定径水口座砖(9)与中间包永久衬(6)之间的间隙和镁质预制块与中间包永久衬(6)之间的间隙用镁质捣打料(7)填充、捣实，完成异型坯连铸机中间包不同铸坯断面的转换。
预制块的安装根据铸坯断面的情况进行选择最小铸坯断面的中间包安装两个小镁质预制块(4)，中间铸坯断面的中间包安装小镁质预制块(4)与大镁质预制块(5),最大铸坯断面的中间包安装两个大镁质预制块(5)。
优选的，步骤l)所述的螺栓(2)优选M24的8个六方螺栓。所述的水口胎膜，纵剖面为梯形，梯形的上边长度比下边长度大10 20mm的(便于脱模)，横剖面为长方形，采用15 25mm的普碳钢板焊接而成，胎膜上部焊接2个吊环(13)。
同一个中间包通过更换连接板(3)、定径水口 (8)和小镁质预制块(4)、大镁质预制
块(5)，达到适用于三个不同铸坯断面的中间包的相互转换。
本发明在莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼钢厂大H型钢异型坯连铸中间包上成功应用。共设计3个铸坯断面，分别为BB1 555x440x90、 BB2 750x370x90、 BB3 1024x390x卯，其对应的2个定径水口的间距分别为407mm、 608mm、 869mm。釆用本发明，应用效果好(1)同一个异型坯连铸机中间包，通过更换连接板、定径水口和镁质预制块，达到适用于三个不同铸坯断面的中间包的相互转换，满足了异型坯连铸机中间包工艺要求，减少了生产用中间包包壳数量和生产准备费用；(2)定径水口连接板结构简单，拆、装快捷、方便，解决了长期高温条件安装定径水口部位的包壳局部变形问题及引发的定径水口穿钢事故；(3)镁质预制代替原用浇注料，施工快捷、方便，解决了定径水口座砖部位因浇注料高温收縮导致的渗钢、穿钢事故，使异型坯中间包使用寿命达到36小时以上。
图1为异型坯连铸机中间包结构示意图。图2为图1的定径水口部位局部放大图。图3为水口定位连接板结构示意图。图4为水口定位连接板结构剖面图。图5为水口胎膜结构示意图。图6为镁质预制件结构示意图。
其中，1、中间包包壳，2、六方螺栓，3、定径水口连接板，4、小镁质预制块，5、大镁质预制块，6、中间包永久衬，7、镁质捣打料，8、定径水口， 9、定径水口座砖，10、中间包工作衬，11、六方螺栓孔，12、定径水口定位孔，13、水口胎膜吊环。
具体实施例方式
下面结合附图与实施例对本发明进一步说明
实施例
一种用于不同铸坯断面的异型坯连铸中间包，包括中间包包壳1、连接板3、镁质预制块、中间包永久衬6、定径水口8、定径水口座砖9、中间包工作衬IO，定径水口8通过连接板3上的定径水口定位孔12安装定位，连接板3用M24的8个六方螺栓2与包壳1固定连接；定径水口 8的上部套装定径水口座砖9,定径水口座砖9与永久衬6之间的空间安装两个预制块，定径水口座砖9与中间包永久衬6之间的间隙和小镁质预制块与中间包永久衬6之间的间隙用镁质捣打料7填充、捣实。
通过两个小镁质预制块4、小镁质预制块4与大镁质预制块5、两个大镁质预制块5的三种组合方法满足最小铸坯断面、中间铸坯断面、最大铸坯断面的三种不同长度的安装空间；
图l是异型坯中间包定径水口安装示意图，表示的意思是连铸机有三个铸流，每个铸流由2个定径水口浇注。连铸机生产时，同一个中间包的三个铸流的铸坯断面是一样的，即同一个中间包的三个铸流的定径水口及安装位置是一样的。
同一个中间包更换铸坯断面时，要同时将三个铸流的定径水口及安装位置同时更改。即在同一个部位上，通过连接板、镁质预制块等的更换达到发明目的的。
所述的连接板3，采用耐热铸钢机加工制作，纵剖面结构为"凸"形，横剖面形状为长方形，长度a为415mm，宽度b为270mm,总厚度c为35mm,其中凸台厚度h为20mm，定径水口定位孔孔径，上孔径R为97咖，下孔径r为87mm。
所述小镁质预制块4、大镁质预制块5为两个结构相同、大小不同的长方体，小预制块4的长度为最小铸坯断面的定径水口座砖与永久衬间距L的1/2,大预制块5的长度为最大铸坯断面的定径水口座砖与永久衬间距L的1/2;小预制块、大预制块的宽度相同，均为定径水口连接板的宽度，高度也相同，均为包底永久衬的厚度所述的小镁质预制块4、大镁质预制块5，按重量百分比由下述材料组成烧结镁砂(Mg092%): 10~5mm28%; 5~3mml4%， 3~lmm25%， l~0.074mm22%， <0.074mm9.85%;
钢纤维0.5%;三聚磷酸钠0.15%;硅微粉1.5%。
所述镁质预制块的制备方法是，将物料按所述的配比称量后，加入混料机内干混2~3分钟，加物料总重量6~8%的水，湿混4 6分钟，将混合好的浇注料放入胎模内，均匀布料，用振动棒振动成型，无大的气泡冒出时，预制件的生坯完成；在25。C环境温度下养护2天，于15 30(TC烘烤和冷却72 84小时，分为以下阶段(1) 15 150°C,以15。C/h升温速度升温，升温时间9h; (2) 15(TC保温，时间24h; (3) 150°C，以10°C/h升温速度升温，时间15h，升温至300。C; (4) 30(TC保温，时间12h， (5)停火自然冷却，时间12 24h，预制件制作完成。
一种异型坯连铸机中间包不同铸坯断面的转换方法，具体转换方法步骤如下
1) 中间包安装定径水口的定位孔12，由包壳改为可更换的连接板)上，连接板3根据不同铸坯断面的两个定径水口 8的中心距设计定位孔12,每个定径水口 8采用一个连接板3，连接板3采用M24的8个六方螺栓2与包壳1固定连接。
2) 设计制作一个水口胎膜，在浇注中间包包底永久衬6时，先把胎膜放置在中间包包壳内的连接板3的上部，使胎膜的纵向中心线与连接板上定径水口定位孔12的纵向中心线重合，然后浇注包底永久衬6，自然条件下养生1 2天后，把水口胎膜吊出。即在连接板3的部位不浇注永久衬，预留定径水口8的安装空间。
所述的水口胎膜，如图5所示，纵剖面为梯形，梯形的上边长度比下边长度大10~20mm的(便于脱模)，横剖面为长方形，釆用15 25mm的普碳钢板焊接而成，胎膜上部焊接2个吊环13。
3) 中间包永久衬6施；完毕后，施工工作衬IO。
4) 工作衬10施工完毕后，在连接板3上的定径水口定位孔12部位，先安装定径水口 8，定径水口 8的上部套装定径水口座砖9，定径水口座砖9与永久衬6之间的空间安装预制块定径水口座砖9与中间包永久衬6之间的间隙和镁质预制块4、镁质预制块5与中间包永久衬6之间的间隙用镁质捣打料7填充、捣实，完成异型坯连铸机中间包不同铸坯断面的转换。
预制块的安装根据铸坯断面的情况进行选择:最小铸坯断面的中间包安装两个小镁质预制块4，中间铸坯断面的中间包安装小镁质预制块)与大镁质预制块5，最大铸坯断面的中间包安装两个大镁质预制块5。
本发明适用于异型坯连铸机中间包，解决了同一个中间包用于三个不同铸坯断面的中间包相互转换问题，减少了生产用中间包包壳数量和生产准备费用，解决了长期高温条件下定径水口部位的包壳局部变形问题及定径水口穿钢事故，解决了定径水口座砖部位的浇注料渗钢、穿钢事故，使异型坯中间包使用寿命达到36小时以上。
实施例2:
8其他同实施例l，不同之处为
所述连接板，纵剖面结构为"凸"形，横剖面形状为长方形，长度a为360mm，宽度b为250mm，总厚度c为40mm，"凸"台厚度h为25 mm，在连接板中心线上设有定径水口定位孔，定位孔纵剖面结构为梯形,横剖面形状为圆形，上孔径R为102线下孔径r为92咖，"凸"台下部四周设计8个M24的六方螺栓孔。
每个定径水口采用一个连接板，两个连接板之间间隔150 180mrn,连接板之间浇注永久衬，每个连接板用螺栓与包壳连接固定。
所述的小镁质预制块4、大镁质预制块5，按重量百分比由下述材料组成烧结镁砂(Mg092%): 10~5讓30%; 5~3mml20/0， 3~lmm250/o， l~0.074mm20%， <0.074腿100/0;
钢纤维0.8%;三聚磷酸钠0.2%;硅微粉2.0%。
权利要求
1. 一种用于不同铸坯断面的异型坯连铸中间包的连接板及镁质预制块，所述连接板，纵剖面结构为“凸”形，横剖面形状为长方形，长度a为350～420mm，宽度b为250～300mm，总厚度c为30～40mm，“凸”台厚度h为20～25mm，在连接板中心线上设有定径水口定位孔，定位孔纵剖面结构为梯形，横剖面形状为圆形，上孔径R为定径水口座砖的外径+20～30mm，下孔径r为定径水口座砖的外径+10～15mm，“凸”台下部四周设有螺栓孔；所述镁质预制块为两个结构相同、大小不同的长方体，分别称为小预制块和大预制块，小预制块的长度为最小铸坯断面的定径水口座砖与永久衬间距L的1/2，大预制块的长度为最大铸坯断面的定径水口座砖与永久衬间距L的1/2；小预制块、大预制块的宽度相同，均为定径水口连接板的宽度，高度也相同，均为包底永久衬的厚度；所述镁质预制块，按重量百分比由下述材料组成烧结镁砂10～5mm粒度25～30％，<5～3mm粒度12～15％，<3～1mm粒度22～28％，<1～0.074mm粒度20～22％，<0.074mm粒度10～12％；钢纤维0.5～0.8％；三聚磷酸钠0.1～0.2％；硅微粉1.2～2.0％，所述烧结镁砂为含MgO92％(重量比)的镁砂。
2. —种如权利要求1所述的用于不同铸坯断面的异型坯连铸中间包的连接板及镁质预 制块，其特征是，"凸"台下部四周设有六方螺栓孔，六方螺栓孔为M18 M24的六方螺栓 孔，六方螺栓孔的数目为4 16个。
3. —种如权利要求1所述的用于不同铸坯断面的异型坯连铸中间包的连接板及镁质预 制块，其特征是，所述的连接板，每个定径水口采用一个连接板，两个连接板之间间隔 150~180mm，连接板之间浇注永久衬，每个连接板用螺栓与包壳连接固定。
4. 一种如权利要求1所述的用于不同铸坯断面的异型坯连铸中间包的连接板及镁质预 制块，其特征是，所述的连接板，每个定径水口采用一个连接板，两个连接板之间间隔 150 180mm，浇注永久衬，每个连接板用M18 M24的8个六方螺栓与包壳连接固定。
5. —种如权利要求1所述的用于不同铸坯断面的异型坯连铸中间包的连接板及镁质预 制块，其特征是，最小铸坯断面的定径水口连接板与最大铸坯断面的定径水口连接板通用， 通用方法设计连接板上的定径水口定位孔时，由左一右方向的定位孔的定位为最小铸坯断 面的定径水口安装位置，由右一左方向的定位孔的定位为最大铸坯断面的定径水口安装位 置，即通过连接板的左、右方向更换，实现最小铸坯断面的定径水口连接板与最大铸坯断面 的定径水口连接板通用。
6. —种如权利要求1所述的用于不同铸坯断面的异型坯连铸中间包的连接板及镁质预 制块，其特征是，连接板采用耐热铸钢机加工制作，长度a为415mm，宽度b为270mm， 总厚度c为35mm，其中凸台厚度h为20mm，定径水口定位孔孔径，上孔径R为97mm，下 孔径r为87mm。
7. —种如权利要求1所述的用于不同铸坯断面的异型坯连铸中间包的连接板及镁质预 制块，其特征是，所述镁质预制块的制备方法是，将物料按所述的配比称量后，加入混料机 内干混2 3分钟，加物料总重量6~8%的水，湿混4 6分钟，将混合好的浇注料放入胎模内，均匀布料，用振动棒振动成型，无大的气泡冒出时，预制件的生坯完成；在25'C环境温度下 养护2天，于15 30(TC烘烤和冷却72 84小时，分为以下阶段(1) 15 150°C，以15°C /h升温速度升温，升温时间9h; (2) 15(TC保温，时间24h; (3) 150°C，以10°C/h升温速 度升温，时间15h，升温至300。C; (4) 30(TC保温，时间12h， (5)停火自然冷却，时间12 24h，预制件制作完成。
8. —种用于不同铸坯断面的异型坯连铸中间包，包括中间包包壳(1)、连接板(3)、 镁质预制块、中间包永久衬(6)、定径水口 (8)、定径水口座砖(9)、中间包工作衬(10)， 定径水口 (8)通过连接板(3)上的定径水口定位孔(12)安装定位，连接板(3)用螺栓(2) 与包壳O)固定连接；定径水口 (8)的上部套装定径水口座砖(9)，定径水口座砖 (9)与永久衬(6)之间的空间安装两个预制块，定径水口座砖(9)与中间包永久衬(6)之间的间隙和镁质预制块与中间包永久衬(6)之间的间隙用镁质捣打料(7)填充、捣实， 所述连接板和镁质预制块为权利要求1所述的连接板和镁质预制块的结构；预制块的安 装根据铸坯断面的情况进行选择最小铸坯断面的中间包安装两个小镁质预制块(4)，中间 铸坯断面的中间包安装小镁质预制块(4)与大镁质预制块(5)，最大铸坯断面的中间包安 装两个大镁质预制块(5)。
9. 一种异型坯连铸机中间包不同铸坯断面的转换方法，具体转换方法步骤如下1) 中间包安装定径水口的定位孔(12)，由包壳改为可更换的连接板(3)上，连接板(3) 根据不同铸坯断面的两个定径水口 (8)的中心距设计定位孔(12)，每个定径水口 (8) 采用一个连接板(3)，连接板(3)采用螺栓(2)与包壳(1)固定连接；2) 设计制作一个水口胎膜，在浇注中间包包底永久衬(6)时，先把胎膜放置在中间包 包壳内的连接板(3)的上部，使胎膜的纵向中心线与连接板上定径水口定位孔(12)的纵 向中心线重合，然后浇注包底永久衬(6)，自然条件下养生1 2天后，把水口胎膜吊出，即 在连接板(3)的部位不浇注永久衬，预留定径水口 (8)的安装空间,3) 中间包永久衬(6)施工完毕后，施工工作衬(10)，4) 工作衬衬施工完毕后，在连接板上的定径水口定位孔(12)部位，先安装定径水口 (8)，定径水口 (8)的上部套装定径水口座砖(9)，定径水口座砖(9)与永久衬(6)之间的空间安装预制块定径水口座砖(9)与中间包永久衬(6)之间的间隙和镁质预制块与 中间包永久衬(6)之间的间隙用镁质捣打料(7)填充、捣实，完成异型坯连铸机中间包不 同铸坯断面的转换。
10. —种如权利要求9所述的异型坯连铸机中间包不同铸坯断面的转换方法，其特征是， 预制块的安装根据铸坯断面的情况进行选择最小铸坯断面的中间包安装两个小镁质预制块(4) ，中间铸坯断面的中间包安装小镁质预制块(4)与大镁质预制块(5)，最大铸坯断面 的中间包安装两个大镁质预制块(5),......优选的，步骤l)所述的螺栓(2)优选M24的8个六方螺栓。所述的水口胎膜，纵剖 面为梯形，梯形的上边长度比下边长度大10 20mm的(便于脱模)，横剖面为长方形，采用 15 25mm的普碳钢板焊接而成，胎膜上部焊接2个吊环(13)。
全文摘要
一种异型坯连铸机中间包不同铸坯断面的转换方法，属于钢铁冶金中异型坯连铸中间包工艺技术领域。转换方法为同一个中间包通过更换连接板(3)、定径水口(8)和镁质预制块，达到适用于三个不同铸坯断面的中间包的相互转换。其特征在于，安装定径水口的定位孔(12)，由包壳(1)改为可更换的连接板(3)上；定径水口座砖(9)与永久衬(6)之间的空间安装两个预制块，通过镁质预制块的三种组合方法满足最小铸坯断面、中间铸坯断面、最大铸坯断面的三种不同长度的安装空间。本发明适用于异型坯连铸机中间包，解决了同一个中间包用于三个不同铸坯断面的中间包相互转换问题。
文档编号B22D11/04GK101502878SQ20091001449
公开日2009年8月12日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者铭 吕, 李洪建, 武光君, 王学新 申请人:莱芜钢铁股份有限公司