一种超厚断面立式板坯连铸机引锭杆的制作方法
【专利摘要】一种超厚断面立式板坯连铸机引锭杆，包括引锭头，引锭头通过销轴一连接杆体，所述杆体由杆主体和位于杆主体外的衬板组成，所述杆主体由多个链节通过销轴二依次连接构成；链节包括链节一、链节二和链节三，其中，链节一前端有凹口，与引锭头尾端的凸头卡合连接，链节二的前端为L形，与链节一尾端的L形挡块配合，链节三的前端为L形，与链节二尾端的L形挡块配合，使得所述链节二前端与链节一尾端之间，以及链节二尾端和链节三前端之间，均能够绕相应的销轴二做小角度转动，本实用新型引锭杆设计成近似刚性的结构，以满足各个不同的断面要求，适应立式连铸机的特点。
【专利说明】
一种超厚断面立式板坯连铸机引锭杆
技术领域
[0001]本发明属于冶金技术领域，涉及超厚断面立式板坯连铸设备，特别涉及一种超厚断面立式板坯连铸机引锭杆。【背景技术】
[0002]目前在超厚断面的钢铸件的组织生产中，一般采用模铸的形式，可是模铸工艺不能满足大批量生产的需求，并且模铸工艺对于超厚断面的特种钢铸件来说，容易产生铸件内部的夹杂、缩孔、气孔等铸造缺陷，而且成品的合格率相对较低。
[0003]为了克服这些问题，引进超厚断面立式连铸机设计概念，而在连铸设备中，引锭杆是超厚断面立式连铸生产线的主要设备，其使用在超厚断面立式板坯连铸机上，是用来填塞结晶器底部，使最先浇入结晶器内的钢水凝固并与引锭头连成一体，然后借助二冷区导辊的驱动辊将铸坯连续不断的拉出连铸机的重要设备。现有的引锭杆为单一的杆体结构， 无法适应各个不同的断面要求。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种超厚断面立式板坯连铸机引锭杆，设计成近似刚性的结构，以满足各个不同的断面要求，适应立式连铸机的特点。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0006]—种超厚断面立式板坯连铸机引锭杆，包括引锭头1，引锭头1通过销轴一2连接杆体，所述杆体由杆主体和位于杆主体外的衬板5组成，所述杆主体由多个链节通过销轴二4 依次连接构成。
[0007]所述链节包括链节一3、链节二6和链节三7,其中，链节一3前端有凹口，与引锭头1 尾端的凸头卡合连接，链节二6的前端为L形，与链节一 3尾端的L形挡块配合，链节三7的前端为L形，与链节二6尾端的L形挡块配合，使得所述链节二6前端与链节一3尾端之间，以及链节二6尾端和链节三7前端之间，均能够绕相应的销轴二4做小角度转动。
[0008]所述小角度转动是指转动角度0.5?1°。
[0009]所述引锭头1包括引锭头本体102和螺母组件103,引锭头本体102的端面为L形，其中竖直面通过螺母组件103与坯头101连接，水平面上设置有开口向上的凹槽104,以确保填塞引锭头时冷钢的存放及浇钢开始时坯头的冷却。
[0010]所述凹槽104为单槽或双槽，槽边沿向槽内有突出部分。[〇〇11]所述引锭头本体102的两个侧面各设置有一个调整垫板105。
[0012]所述引锭头本体102的上端周边均采用大倒角的结构设计。
[0013]针对超大断面特种钢模铸生产，提供了一种立式连铸生产工艺，本发明引锭杆适用于该立式连铸生产工艺，可取代现阶段大断面特种钢模铸生产工艺，既能保证铸坯金属宏观组织的对称性和产品的质量，又能提高生产效率。同时，本发明引锭头结构能够适应不同规格断面的设备，适应上述工艺，既能保证铸坯金属宏观组织的对称性和产品的质量，又能提尚生广效率。[0〇14] 具体地:
[0015](1)采用大倒角的结构设计能保证引锭头能顺利的进入立式连铸机的结晶器内。
[0016](2)确保引锭头进入结晶器后的填塞。
[0017](3)板坯切断后，由于引锭头采用凹槽形式设计，坯头与引锭头形成一个钩型连接，而引锭头上的螺栓组件则在钢水注入结晶器时与钢水凝固成为一个整体，即成为板坯头部的一部分，这样当板坯在经过火焰切割机后，能确保坯头、引锭头的连接及同引锭杆一起的输出。
[0018](4)引锭杆离线后坯头、引锭头能顺利的分离，则是通过松开螺栓组件的螺母，并用切割机切断螺栓后，铸坯头在重力的作用下，绕A点旋转自动顺利的分离。[〇〇19](5)引锭头宽度的调整，则是通过在引锭头两侧的调整垫板组的厚度，实现宽度的变换。【附图说明】
[0020]图1是本发明结构示意图。[0021 ]图2是本发明链节一结构示意图。[〇〇22]图3是本发明链节二结构示意图。[〇〇23]图4是本发明链节三结构示意图。[〇〇24]图5是本发明引锭头结构示意图。
[0025]图6是本发明引锭头结构的另一角度示意图。
[0026]图7是本发明引锭头与坯头连接状态示意图。
[0027]图8是本发明引锭头与坯头分离状态示意图。
[0028]图9是本发明引锭杆长度设计示意图。
[0029]图10是本发明引锭杆宽度设计示意图。[〇〇3〇]图11是本发明链节之间转动示意图。【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
[0032]如图1、图2、图3和图4所示，一种超厚断面立式板坯连铸机引锭杆，包括引锭头1， 引锭头1通过销轴一2连接杆体，杆体由杆主体和位于杆主体外的衬板5组成，杆主体由多个链节通过销轴二4依次连接构成。链节包括链节一 3、链节二6和链节三7，其中，链节一 3前端有凹口，与引锭头1尾端的凸头卡合连接，链节二6的前端为L形，与链节一3尾端的L形挡块配合，链节三7的前端为L形，与链节二6尾端的L形挡块配合，使得所述链节二6前端与链节一3尾端之间，以及链节二6尾端和链节三7前端之间，均能够绕相应的销轴二4做0.5?1°的小角度转动。从而使得引锭杆整体为一种近似刚性的结构，而且能适应各个不同的断面要求。[〇〇33] 如图5和图6所示，本发明的引锭头，包括引锭头本体102和螺母组件103,螺母组件 103包括螺栓及螺母。引锭头本体102的端面为L形，其中竖直面通过螺母组件103与坯头101连接，水平面上设置有开口向上的凹槽104。凹槽104可以为单槽或双槽，也可以为“爪”形， 槽边沿向槽内有突出部分。引锭头本体102的两个侧面各设置有一个调整垫板105,组成调整垫板组。
[0034]如图7和图8所示，凹槽104的设计可确保填塞引锭头时冷钢的存放及浇钢开始时坯头的冷却，而通过松开螺母，切断螺栓可实现坯头101与引锭头的分离;通过调整垫板组可实现断面宽度的变化。从而适应立式连铸机的工艺特点。[〇〇35]引锭头的具体设计思路如下:[〇〇36] 基本设计参数:
[0037]铸坯参数:厚度:大断面(如:500、600、700mm等)
[0038]宽度:大断面(如:1100、1500mm等)
[0039]引锭头的设计主要考虑以下几点:
[0040]1、引锭头进入结晶器及引锭头的填塞[〇〇41]依据连铸工艺，在引锭头进入立式连铸机的结晶器预设位置后，要做浇钢准备一一填塞引锭头。因此引锭头的结构设计，首先要考虑引锭头能顺利的进入结晶器，并到达预设定的位置，因此在引锭头的上端，周边采用大倒角的结构设计;其次到达引锭头预设定的位置后，能保证在引锭头上存放足够的冷钢以及浇铸开始后的坯头与引锭头的连接， 因此，引锭头本体102上设计凹槽104或“爪”形结构，这样引锭头进入结晶器后，凹槽104与结晶器形成一个盛接钢水的一个“斗”型空间，冷钢平铺在“斗”型空间的底部(即凹槽104 里)，即可以满足填塞引锭头冷钢的存放，保证浇铸开始时坯头的冷却，又同时能保证了在浇铸开始到坯头切断这段时间内引锭头能牵引(托着)铸坯通过二冷区。
[0042]2、坯头切断后，坯头、引锭头的连接及同引锭杆一起的输出
[0043]在浇钢开始后，铸坯在引锭头的“牵引”下到达指定(切割)位置，火焰切割机开始工作。当坯头被切断后，引锭杆(头)带着坯头继续向下，根据工艺要求，坯头101、引锭头、弓丨锭杆作为一个整体到达指定位置后，引锭杆连带坯头101 —起倾翻，这时必须考虑的是，在倾翻的过程中，坯头101不能脱落，否则将发生生产事故。因此需要增加一套连接螺栓组件。 这样在浇钢开始后，注入结晶器内的高温钢水以螺栓接触后，螺栓头将熔化或镶嵌在坯头中，而螺栓通过螺母固定在引锭头内，即相当于坯头通过螺栓与引锭头(杆)联成一个整体， 如图7所示。当然，引锭头本体102的设计，一定要考虑螺栓组件103的操作空间及引锭头要有足够的强度和刚度。
[0044]3、坯头、引锭头分离
[0045]根据工艺布置，当引锭杆连同坯头101吊离后部出坯辊道并运送到指定的存放位置后，松开螺母，切断螺栓，如图7所示，坯头101将会在自重的作用下，围绕坯头1与引锭头接触的某个“A”点旋转，还头自动脱落，如图8所示。从而实现坯头101和引锭头的分离，当然引锭头本体102上螺栓孔的设计也要配合坯头101与引锭头的分离。另外根据不同断面的连铸坯，螺栓、螺母组件可以设置不同的数量，确保连铸坯与引锭头可靠的连接与顺利分离。
[0046]4、引锭头宽度的调整
[0047]引锭头宽度的调整，则是通过在引锭头两侧的调整垫板组的厚度，实现宽度的变换。
[0048]本发明引锭杆的具体设计思路如下:
[0049] 基本设计参数:[〇〇5〇] 铸坯参数:厚度:大断面(如:500、600、700mm等)。[0051 ]宽度:大断面(如:1100、1500mm等)。
[0052] 具体地:[〇〇53]1)引锭杆长度的确定[〇〇54]根据立式连铸机的辊列设计和工艺特点，在保证引锭头1顶部距离立式连铸机结晶器8铜板顶面300?350mm时，确保立式连铸机二冷扇形段的驱动辊至少有两对辊夹持引锭杆13。并且引锭杆13尾部距离扇形段夹持的驱动辊中心多300mm，如图9所示，图中表示出了 〇#扇形段9、1#扇形段10、2#扇形段11和2#扇形段12。
[0055]2)引锭杆宽度的确定
[0056]引锭杆13的宽度是与扇形段中驱动辊的设计相配合的，如图10所示，扇形段内弧驱动辊14和扇形段外弧驱动辊15夹持引锭杆13,引锭杆13的宽度既要保证扇形段内弧驱动辊14和扇形段外弧驱动辊15压在链节上的有效长度，又要保证引锭杆13能适应不同宽度铸坯的要求。同时引锭杆13的设计尽可能的减轻其重量，并且考虑二冷扇形段的辊子分配制度。同时布置引锭杆链节结构时，使扇形段中的驱动辊着力点(辊子轴承座以外的部分)正好布置在链节一 3、链节二6和链节三7的箱型结构的立板(筋板)上。
[0057]3)引锭杆的结构设计[〇〇58]根据立式连铸机的特点，虽然引锭杆13设计成近似刚性结构，同时为了消除设备安装的误差，引锭杆13主要由引锭头1、销轴一2、衬板5、销轴二4、链节一3、链节二6和链节三7等部分组成。
[0059]其中链节二6和链节三7设计成反向(上下结构形式)凸台结构。并根据工艺要求， 将凸台边沿到销孔中心的尺寸控制到一个合适的区间内，当链节之间通过销轴二4连接起来后，虽然链节一 3、链节二6和链节三7相互之间可以绕销轴转动，但是由于凸台限制，链节之间仅仅可以绕销轴做0.5?1°小角度的转动，如图11所示。这样即使立式连铸机二冷区扇形段内的辊子形成的辊面不在一个平面内的“波浪形”，通过引锭杆各链节可以围绕销轴进行0.5?1°小角度的旋转，也能保证立式连铸机二冷区扇形段驱动辊平稳夹持引锭杆13。当然旋转的角度的设计也不能太大，如果太大的话，在引锭杆的“运行”过程中，各链节之间形成的累计旋转角度将使得引锭杆的头部或尾部与结晶器铜板、二冷辊子、出坯辊道干涉，甚至无法正常工作。
[0060]采用特殊材质的衬板5通过螺栓固定覆盖在链节一 3、链节二6和链节三7的表面 (两面)，增加引锭杆13的行走过程中与驱动辊的摩擦力，保证驱动辊对引锭杆有足够的驱动力。
[0061]其中链节二6的数量根据立式连铸机的工艺要求确定。
【主权项】
1.一种超厚断面立式板坯连铸机引锭杆，包括引锭头(1)，引锭头(1)通过销轴一(2)连 接杆体，其特征在于，所述杆体由杆主体和位于杆主体外的衬板(5)组成，所述杆主体由多 个链节通过销轴二(4)依次连接构成。2.根据权利要求1所述超厚断面立式板坯连铸机引锭杆，其特征在于，所述链节包括链 节一(3)、链节二(6)和链节三(7)，其中，链节一(3)前端有凹口，与引锭头(1)尾端的凸头卡 合连接，链节二(6)的前端为L形，与链节一(3)尾端的L形挡块配合，链节三(7)的前端为L 形，与链节二(6)尾端的L形挡块配合，使得所述链节二(6)前端与链节一(3)尾端之间，以及 链节二(6)尾端和链节三(7)前端之间，均能够绕相应的销轴二(4)做小角度转动。3.根据权利要求2所述超厚断面立式板坯连铸机引锭杆，其特征在于，所述小角度转动 是指转动角度0.5?1°。4.根据权利要求1所述超厚断面立式板坯连铸机引锭杆，其特征在于，所述引锭头(1) 包括引锭头本体(102)和螺母组件(103)，引锭头本体(102)的端面为L形，其中竖直面通过 螺母组件(103)与坯头(101)连接，水平面上设置有开口向上的凹槽(104)。5.根据权利要求4所述超厚断面立式板坯连铸机引锭杆，其特征在于，所述凹槽(104) 为单槽或双槽。6.根据权利要求4所述超厚断面立式板坯连铸机引锭杆，其特征在于，所述凹槽(104) 的槽边沿向槽内有突出部分。7.根据权利要求4所述超厚断面立式板坯连铸机引锭杆，其特征在于，所述引锭头本体 (102)的两个侧面各设置有一个调整垫板(105)。8.根据权利要求4所述超厚断面立式板坯连铸机引锭杆，其特征在于，所述引锭头本体 (102)的上端周边均采用大倒角的结构设计。
【文档编号】B22D11/08GK205599890SQ201620371042
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】杨超武, 王文学, 刘赵卫, 何博
【申请人】中国重型机械研究院股份公司