专利名称：用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架的制作方法
技术领域：
本发明是关于冶金、机械制造锻造领域中的锭坯制造装置，尤其涉及一种用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架。
背景技术：
众所周知，连铸法具有效率高、质量好、金属收得率高等特点已被广泛用于板坯制造，特别适于单品种的大批量生产；但是由于现阶段技术水平所限，连铸坯规格还只能限定在厚度在380mm以下产品，对于大型船舶、核电设备、化工反应容器以及海洋结构用板，因其批量小、规格大、材质要求特殊等原因，目前还只能依靠铸锭方法制造。传统铸锭方法，有方形锭、多棱圆形锭和扁钢铸锭等，定型为带锥度的定型，冷却方法多为自然冷却。其缺点是冒口切头量大，成材率低。目前现有技术只能生产50吨以下， 厚度小于1000mm，宽度小于2500mm的锭坯。公知的技术当中还有一种方法，是将传统金属型钢锭模制作成水冷金属模，可将整个金属模视为拉速为零的结晶器，因此无需庞大的连铸设备、无需外围钢结构框架，且不用担心其效率问题，同时还起到了对铸锭的急冷组织细化等作用；但该方法由于采用整体模铸造，其美中不足的是水冷钢锭模制造难度大、热开箱也相对困难。公知的技术当中另一种方法，是采用组合式结晶器原理，将四片结晶器制成的水冷板组合起来构成钢锭铸模，其优点是组型与开箱便捷，铸型维护与更换方便，此外，宽度或厚度可调，可实现一套模具多规格生产；其缺点是四片水冷板是由液压构件进行支撑和控制，其钢结构复杂，液压系统及较多液压管路造成系统庞大、复杂，操作和控制不便；再者，四片水冷板外侧设置有错综复杂的冷却水管路，使铸造装置的整体结构更加复杂，加大了铸造锭坯的操作难度。有鉴于此，本发明人凭借多年的相关设计和制造经验，提出一种用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架，该钢结构水梁框架环设于组合式结晶器外侧以支撑组合式结晶器并可向各个水冷板组件供水；该钢结构水梁框架采用空心环梁和空心立梁的结构，并与各个水冷板组件中的进水口和出水口合理连接，以大大降低管路数量和结构复杂程度，使操作变得更加便捷。本发明的另一目的在于提供一种用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架，采用电液推杆压紧系统控制各水冷板组件，以使热开箱更加方便。本发明的目的是这样实现的，一种用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架，所述钢结构水梁框架环设于所述锭坯组合式水冷铸造装置的组合式结晶器的外侧，该钢结构水梁框架包括相对构成组合式结晶器的各个水冷板组件外侧间隔设置的立梁，所述立梁的上端固定支撑有围绕所述组合式结晶器的第一矩环形空心水梁，所述立梁的下端固定连接有围绕所述组合式结晶器的第二矩环形空心水梁；所述第一矩环形空心水梁上设有主进水管，所述第二矩环形空心水梁上设有主回水管；所述第一矩环形空心水梁通过管路与各个水冷板组件的进水口导通，所述第二矩环形空心水梁通过管路与各个水冷板组件的出水口导通。在本发明的一较佳实施方式中，所述钢结构水梁框架与对应的水冷板组件之间分别连接设有多个电液推杆。在本发明的一较佳实施方式中，每个水冷板组件外侧对应间隔设置两个立梁，所述立梁为空心管柱，其中一个立梁的上端与所述第一矩环形空心水梁导通构成供水管柱， 另一个立梁的下端与所述第二矩环形空心水梁导通构成回水管柱；所述供水管柱上设有与相对水冷板组件的进水口导通的第一管体；所述回水管柱上设有与相对水冷板组件的出水口导通的第二管体。在本发明的一较佳实施方式中，所述电液推杆一端固定连接在立梁上，另一端铰接于对应的水冷板组件的外侧面。在本发明的一较佳实施方式中，所述第一管体上设有电动蝶阀。在本发明的一较佳实施方式中，所述回水管柱的上部设有蒸气放散口。在本发明的一较佳实施方式中，所述水冷板组件是由！^基钢材制成的箱式水冷板组件；所述各箱式水冷板组件由与钢液接触的工作面板和位于工作面板外侧且与工作面板呈紧密接触式连接的水冷箱体构成，所述水冷箱体由上至下分隔成两个以上紧邻设置的独立水箱，各独立水箱分别由下水箱和位于下水箱上侧的上水箱构成；下水箱设有进水口， 上水箱设有出水口 ；在工作面板上与所述水冷箱体接触的侧面设有与独立水箱对应设置的两组以上的通水槽组；各通水槽组是由沿工作面板纵向平行凹设的多条槽体构成的；各独立水箱的上水箱朝向工作面板的一侧设有与对应通水槽组的槽体上端导通的热水集合结构，该热水集合结构导通于上水箱；各独立水箱的下水箱朝向工作面板的一侧设有与对应通水槽组的槽体下端导通的冷水分配结构，该冷水分配结构导通于下水箱。在本发明的一较佳实施方式中，所述供水管柱上设有与相对箱式水冷板组件中各个独立水箱的下水箱进水口导通的多个第一管体；所述回水管柱上设有与相对箱式水冷板组件中各个独立水箱的上水箱出水口导通的多个第二管体。由上所述，本发明的用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架，能够支撑组合式结晶器并可向各个水冷板组件供水；钢结构水梁框架采用空心环梁和空心立梁的结构，其与各个水冷板组件中的进水口和出水口的合理连接，大大降低了管路数量和结构复杂程度，使操作变得更加便捷。此外，由电液推杆压紧系统控制各水冷板组件，能够使热开箱更加方便。
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中图IA 为本发明用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架的结构示意图。图IB 为图IA俯视结构示意图。图2A 为本发明中箱式水冷板组件结构示意图。
图2B 为图2A侧视结构示意图。图3 为本发明中工作面板横截面部分结构示意图。图4A 为本发明工作面板中通水槽组的结构及分布示意图。图4B:为图4A的侧视结构示意图。图5A 为本发明中钢结构水梁框架与支撑结构示意图。图5B:为图5A的俯视结构示意图。
具体实施例方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照
本发明的具体实施方式
。如图1A、图IB所示，本发明提出一种用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架1，所述钢结构水梁框架1环设于所述锭坯组合式水冷铸造装置的组合式结晶器2的外侧，在本实施方式中，所述组合式结晶器2是由四个竖直设置的水冷板组件20构成的，该组合式结晶器2顶部设有冒口 3，组合式结晶器2底部设有底板4 ；该钢结构水梁框架1包括相对各个水冷板组件外侧间隔设置的立梁11，所述立梁11的上端固定支撑有围绕所述组合式结晶器2的第一矩环形空心水梁12，所述立梁11的下端固定连接有围绕所述组合式结晶器2的第二矩环形空心水梁13，第二矩环形空心水梁13下方可设置一支座14 ；所述第一矩环形空心水梁12上设有主进水管121，所述第二矩环形空心水梁13上设有主回水管131 ；所述第一矩环形空心水梁12通过管路与各个水冷板组件20的进水口导通，所述第二矩环形空心水梁13通过管路与各个水冷板组件20的出水口导通。在本实施方式中，如图1A、图IB所示，每个水冷板组件20外侧对应间隔设置两个立梁11 ；所述立梁11均为空心管柱，如图5A、图5B所示，其中一个立梁11的上端与所述第一矩环形空心水梁12导通构成供水管柱111，供水管柱111上端与第一矩环形空心水梁12之间设有透孔1111，另一个立梁11的下端与所述第二矩环形空心水梁13导通构成回水管柱112，回水管柱112下端与第二矩环形空心水梁13之间设有透孔1121 ；所述供水管柱111上设有与相对水冷板组件 20的进水口导通的第一管体1112 ；所述回水管柱112上设有与相对水冷板组件20的出水口导通的第二管体1122。由上所述，本发明的钢结构水梁框架采用空心环梁和空心立梁的结构，由与各个水冷板组件相对设置的供水管柱向水冷板组件提供冷却水，由与各个水冷板组件相对设置的回水管柱实现水冷板组件的回水，由此合理连接，可大大降低冷却水循环管路的数量和结构复杂程度，使铸造锭坯的操作变得更加便捷。进一步，在本实施方式中，如图1A、图1B、图2A、图2B所示，所述水冷板组件20是由基钢材制成的箱式水冷板组件；所述各箱式水冷板组件20是由与钢液接触的工作面板21和位于工作面板21外侧且与工作面板21呈紧密接触式连接的水冷箱体22构成，所述水冷箱体22由上至下分隔成两个以上紧邻设置的独立水箱23，在本实施方式中，以由上至下分隔成三个独立水箱23为例进行说明；各独立水箱23分别由下水箱231和位于下水箱上侧的上水箱232构成；下水箱231设有进水口 M，上水箱232设有出水口 25 ；在工作面板 21上与所述水冷箱体22接触的侧面设有与独立水箱23对应设置的三组通水槽组211 (如图3、图4A、图4B所示)，各通水槽组211之间互不相通；各通水槽组211是由沿工作面板21纵向平行凹设的多条槽体构成的，在本实施方式中；所述各通水槽组211是由多个U型槽构成的；各独立水箱23的上水箱232朝向工作面板21的一侧设有与对应通水槽组211 的槽体上端导通的热水集合结构沈，该热水集合结构沈导通于上水箱232 ；各独立水箱23 的下水箱231朝向工作面板21的一侧设有与对应通水槽组211的槽体下端导通的冷水分配结构27，该冷水分配结构27导通于下水箱231 ；由此，当需要向各独立水箱23分别输入冷却水时，冷却水由下水箱231的进水口 M进入该独立水箱23中，经过下水箱231的冷水分配结构27进入对应的通水槽组211下端，冷却水由U型槽的下端向上端流动，由上水箱 232的热水集合结构沈进入上水箱232，再由上水箱232的出水口 25导出形成冷却循环。在本实施方式中，所述供水管柱111上设有与相对箱式水冷板组件20中各个独立水箱23的下水箱231进水口 M导通的多个第一管体1112 ；所述回水管柱112上设有与相对箱式水冷板组件20中各个独立水箱23的上水箱232出水口 25导通的多个第二管体 1122。所述第一管体1112和第二管体1122可为耐压软管。在本实施方式中，所述第一管体1112上设有电动蝶阀(图中未示出)，以使进入各个独立水箱23的下水箱231进水口 24的冷却水的流量可进行自动调节和控制。第一矩环形空心水梁12与外部主供水系统相连，供水压力4 m^g/cm2 ；第二矩环形空心水梁13与外部回水系统相连，可根据回水管柱 112内的水位自动控制与回水管柱112连接的回水泵(图中未示出)；回水泵将被加热了的热水与外部换热系统换热，将热量回收利用或放散，将被冷却了的凉水重新由供水回路注入冷却供水系统。在本实施方式中，所述回水管柱112的上部设有蒸气放散口 1123，可通过管路回收或放散蒸气热量。进一步，在本实施方式中，如图1A、图IB所示，所述钢结构水梁框架1与对应的水冷板组件20之间分别连接设有多个电液推杆5。所述电液推杆5 —端固定连接在立梁11 上，另一端铰接于对应的水冷板组件20的外侧面。由于本发明中采用电液推杆控制各箱式水冷板组件，可使铸造装置具有投资小、结构简单、无需液压管路、操作和控制便捷等优点， 并使热开箱变得更加方便。本发明具有如下有益的技术效果1.采用矩环形空心水梁和空心立梁的钢结构水梁框架与水冷供、回水系统的有机融合，在不降低钢结构强度的基础上，既提高了钢结构整体重量，提高了自身稳定性，同时大大降低了管路数量和结构复杂程度，使操作变得更加便捷；2.环形水梁采取的上供水、下回水结构，使供水更加顺畅，回水有利于水、汽分离，热水可由回水泵抽走，高温蒸汽从上方冒出或回收，避免了回水向未供水的冷却箱内倒灌；3.电液推杆压紧系统具有结构简单、无需液压管路、投资省、操作控制便捷等优点；组合式结构与电动丝杆的使用，使热开箱变得更加方便。综上所述，本发明的用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架，能够支撑组合式结晶器并可向各个水冷板组件供水；钢结构水梁框架采用空心环梁和空心立梁的结构，其与各个水冷板组件中的进水口和出水口的合理连接，大大降低了管路数量和结构复杂程度，使操作变得更加便捷。此外，由电液推杆压紧系统控制各水冷板组件，能够使热开箱更加方便。 以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式
，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
权利要求
1.一种用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架，其特征在于所述钢结构水梁框架环设于所述锭坯组合式水冷铸造装置的组合式结晶器的外侧，该钢结构水梁框架包括相对构成组合式结晶器的各个水冷板组件外侧间隔设置的立梁，所述立梁的上端固定支撑有围绕所述组合式结晶器的第一矩环形空心水梁，所述立梁的下端固定连接有围绕所述组合式结晶器的第二矩环形空心水梁；所述第一矩环形空心水梁上设有主进水管，所述第二矩环形空心水梁上设有主回水管；所述第一矩环形空心水梁通过管路与各个水冷板组件的进水口导通，所述第二矩环形空心水梁通过管路与各个水冷板组件的出水口导通。
2.如权利要求1所述的用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架，其特征在于所述钢结构水梁框架与对应的水冷板组件之间分别连接设有多个电液推杆。
3.如权利要求2所述的用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架，其特征在于每个水冷板组件外侧对应间隔设置两个立梁，所述立梁为空心管柱，其中一个立梁的上端与所述第一矩环形空心水梁导通构成供水管柱，另一个立梁的下端与所述第二矩环形空心水梁导通构成回水管柱；所述供水管柱上设有与相对水冷板组件的进水口导通的第一管体；所述回水管柱上设有与相对水冷板组件的出水口导通的第二管体。
4.如权利要求3所述的用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架，其特征在于所述电液推杆一端固定连接在立梁上，另一端铰接于对应的水冷板组件的外侧面。
5.如权利要求3所述的用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架，其特征在于所述第一管体上设有电动蝶阀。
6.如权利要求3所述的用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架，其特征在于所述回水管柱的上部设有蒸气放散口。
7.如权利要求3所述的用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架，其特征在于所述水冷板组件是由狗基钢材制成的箱式水冷板组件；所述各箱式水冷板组件由与钢液接触的工作面板和位于工作面板外侧且与工作面板呈紧密接触式连接的水冷箱体构成， 所述水冷箱体由上至下分隔成两个以上紧邻设置的独立水箱，各独立水箱分别由下水箱和位于下水箱上侧的上水箱构成；下水箱设有进水口，上水箱设有出水口 ；在工作面板上与所述水冷箱体接触的侧面设有与独立水箱对应设置的两组以上的通水槽组；各通水槽组是由沿工作面板纵向平行凹设的多条槽体构成的；各独立水箱的上水箱朝向工作面板的一侧设有与对应通水槽组的槽体上端导通的热水集合结构，该热水集合结构导通于上水箱；各独立水箱的下水箱朝向工作面板的一侧设有与对应通水槽组的槽体下端导通的冷水分配结构，该冷水分配结构导通于下水箱。
8.如权利要求7所述的用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架，其特征在于所述供水管柱上设有与相对箱式水冷板组件中各个独立水箱的下水箱进水口导通的多个第一管体；所述回水管柱上设有与相对箱式水冷板组件中各个独立水箱的上水箱出水口导通的多个第二管体。
全文摘要
本发明为用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架，该钢结构水梁框架环设于锭坯组合式水冷铸造装置的组合式结晶器的外侧，该钢结构水梁框架包括相对构成组合式结晶器的各个水冷板组件外侧间隔设置的立梁，立梁的上端固定支撑有围绕组合式结晶器的第一矩环形空心水梁，立梁的下端固定连接有围绕组合式结晶器的第二矩环形空心水梁；第一矩环形空心水梁上设有主进水管，第二矩环形空心水梁上设有主回水管；第一矩环形空心水梁通过管路与各个水冷板组件的进水口导通，第二矩环形空心水梁通过管路与各个水冷板组件的出水口导通。钢结构水梁框架大大降低了管路数量和结构复杂程度，使操作变得更便捷；由电液推杆压紧系统控制各水冷板组件，也使热开箱更加方便。
文档编号B22D7/12GK102151806SQ20111007215
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月24日 优先权日2011年3月24日
发明者刘艳, 周守航, 张西鹏, 曹建宁, 李耀军, 黄衍林 申请人:中冶京诚工程技术有限公司