专利名称：电渣炉结晶器铜质内筒体的焊接工艺装备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及焊接工艺装备技术领域，尤其涉及一种用于焊接电渣炉结晶器铜
质内筒体的工艺装备。
背景技术：
电渣重熔是一种二次精炼技术，集钢水二次精炼与定向凝固相结合的综合冶金铸 造过程。其原理是电流通过液态渣池渣阻热，将金属电极熔化，熔化的金属汇集成熔滴，滴 落时穿过渣层进入金属熔池，然后于水冷结晶器中结晶凝固成钢锭。在电极端头液滴形成 阶段，以及液滴穿过渣池滴落阶段，钢-渣充分接触，钢中非金属夹杂物为炉渣所吸收。钢 中有害元素(硫、铅、锑、铋、锡)通过钢-渣反应和高温气化比较有效地去除。液态金属在 渣池覆盖下，基本上避免了再氧化。因为是在铜制水冷结晶器内熔化、精炼、凝固的，这就 杜绝了耐火材料对钢的污染。钢锭凝固前，在它的上端有金属熔池和渣池，起保温和补縮 作用，保证钢锭的致密性。上升的渣池在结晶器内壁上形成一层薄渣壳，不仅使钢锭表面光 洁，还起绝缘和隔热作用，使更多的热量向下部传导，有利于钢锭自下而上的定向结晶。由 于以上原因，电渣重熔生产的钢锭的质量和性能得到改进，合金钢的低温、室温和高温下的 塑性和冲击韧性增强，钢材使用寿命延长。 结晶器的内筒体由铜板巻焊而成。对于大型结晶器来说，用于制造内筒体的铜板 很长。以240t锭结晶器为例结晶器内套铜板周长9708mm，整体巻圆成型非常困难，因为紫 铜板塑性较好，虽然具有冷作硬化的特性，但这样长度的铜板，其自重力足以使铜板下弯， 因而影响焊接后的形状精度。 作为本申请的发明人，长期致力于电渣炉结晶器的设计和制造，拥有丰富的实践 经验，经过发明人的潜心研究，通过分片成型、并通过相应的焊接工艺装备创造性地克服了 大型电渣炉结晶器内筒体在焊接时所存在的上述技术缺陷。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电渣炉结晶器铜质内筒体的焊接工 艺装备，以保证铜质内筒体在采用分片成型工艺后焊接成型的形状精度。 为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是电渣炉结晶器铜质内筒体的焊 接工艺装备，包括托架本体；弧形托板，所述托板的开口向上并固定于所述托架本体上；支 承座，所述支承座固定于所述托架本体上，所述支承座上设有一条轴向延伸的开口槽，所述 支承座的上部开口面低于所述托板的承托面或与所述托板的承托面平齐；定位挡板，所述 定位挡板插接于所述开口槽内并向上凸出于开口槽；卡夹装置，所述卡夹装置安装于两片 半圆形铜板的施焊对接处的端部。 其中，所述定位挡板位于所述两片半圆形铜板组成的内筒体的竖向对称面上。 其中，所述卡夹装置包括两个弧形板卡，所述板卡的卡槽宽度与所述半圆形铜板 的厚度相适配。[0009] 其中，所述托架本体包括两个单体，所述两个单体之间设有连接杆。 采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是由于该焊接工艺装备包括托 架本体、弧形托板、支承座和定位挡板，使用时，将两片半圆形铜板放置于弧形托板上，两片 半圆形铜板的底部对接处从两侧顶靠于定位挡板上，两片半圆形铜板的顶部对接处是施焊 部位，卡夹装置安装于两片半圆形铜板的顶部对接处，用于固定两片铜板的相对位置。先焊 接顶部焊缝，冷却到室温后，将定位挡板拉出，将卡夹装置卸下并装夹在未焊接的底部对接 处，然后将筒体旋转180。，焊接另一对接处。由于采用分片成型工艺，降低了单片铜板的重 量，从而减小了因重量而产生的弯曲变形。通过定位挡板和卡夹装置保证了两片铜板在焊 接过程中不会发生移动，从而保证了内筒体焊接成型的形状精度。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型实施例的主视图； 图2是
图1中A-A处的剖视图； 图3是图2中I处的局部放大图； 图中1.第一半圆形铜板；1'.第二半圆形铜板；2.保温层；3.托架本体；31.托
板；32.支承座；33.定位挡板；34.连接杆；4.板卡。
具体实施方式如
图1和图2共同所示，一种电渣炉结晶器铜质内筒体的焊接工艺装备，它包括托 架本体3 ;弧形的托板31的开口向上并固定于所述托架本体3上；支承座32固定于所述托 架本体3上，所述支承座32上设有一条轴向延伸的开口槽，所述支承座32的上部开口面低 于所述托板31的承托面或与所述托板31的承托面平齐；定位挡板33插接于所述开口槽内 并向上凸出于开口槽；两个弧形板卡4组成卡夹装置，所述板卡4的卡槽宽度与两片半圆形 铜板的厚度相适配(如图3所示)，使用时，弧形板卡4安装于两片半圆形铜板的施焊对接 处的端部。 优选的，所述定位挡板33设置于第一半圆形铜板1和第二半圆形铜板1'组成的 内筒体的竖向对称面上。 优选的，所述托架本体3包括两个单体，所述两个单体之间设有连接杆34，这样可 以大幅节省托架本体3和弧形托板31的用料。 使用时，最好在弧形托板31的承托面上铺设保温层2，以便使第一半圆形铜板l和 第二半圆形铜板r保持预热温度。将第一半圆形铜板1和第二半圆形铜板r放置于保温 层2上，第一半圆形铜板1和第二半圆形铜板1'的底部对接处从两侧顶靠于定位挡板33
上，第一半圆形铜板i和第二半圆形铜板r的顶部对接处是施焊部位，将卡夹装置安装于
两片半圆形铜板的顶部对接处。先焊接顶部焊缝，冷却到室温后，将定位挡板33拉出，将卡 夹装置卸下并装夹在未焊接的底部对接处，然后将筒体旋转180。，焊接另一对接处。由于 采用分片成型工艺，降低了单片铜板的重量，从而减小了因重量而产生的弯曲变形。通过定 位挡板和卡夹装置保证了两片铜板在焊接过程中不会发生移动，从而保证了内筒体焊接成 型的形状精度。[0020] 举例来说，直径3050mm的铜质内筒体的工艺要求为R土20隱，校圆后圆度《8mm ; 实际达到R士14mm，圆度《5mm。采用这种焊接工艺装备，保证了内筒体焊接成型的形状精 度，尤其对大型结晶器的制造具有重要意义。
权利要求电渣炉结晶器铜质内筒体的焊接工艺装备，其特征在于包括托架本体；弧形托板，所述托板的开口向上并固定于所述托架本体上；支承座，所述支承座固定于所述托架本体上，所述支承座上设有一条轴向延伸的开口槽，所述支承座的上部开口面低于所述托板的承托面或与所述托板的承托面平齐；定位挡板，所述定位挡板插接于所述开口槽内并向上凸出于开口槽；卡夹装置，所述卡夹装置安装于两片半圆形铜板的施焊对接处的端部。
2. 如权利要求1所述的电渣炉结晶器铜质内筒体的焊接工艺装备，其特征在于所述 定位挡板位于所述两片半圆形铜板组成的内筒体的竖向对称面上。
3. 如权利要求1或2所述的电渣炉结晶器铜质内筒体的焊接工艺装备，其特征在于 所述卡夹装置包括两个弧形板卡，所述板卡的卡槽宽度与所述半圆形铜板的厚度相适配。
4. 如权利要求3所述的电渣炉结晶器铜质内筒体的焊接工艺装备，其特征在于所述 托架本体包括两个单体，所述两个单体之间设有连接杆。
专利摘要本实用新型公开了一种电渣炉结晶器铜质内筒体的焊接工艺装备，包括托架本体；弧形托板，所述托板的开口向上并固定于所述托架本体上；支承座，所述支承座固定于所述托架本体上，所述支承座上设有一条轴向延伸的开口槽，所述支承座的上部开口面低于所述托板的承托面或与所述托板的承托面平齐；定位挡板，所述定位挡板插接于所述开口槽内并向上凸出于开口槽；卡夹装置，所述卡夹装置安装于两片半圆形铜板的施焊对接处的端部。该焊接工艺装备保证了铜质内筒体焊接成型的形状精度，尤其对大型结晶器的制造具有重要意义。
文档编号B23K31/02GK201442151SQ20092002615
公开日2010年4月28日 申请日期2009年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者张国林 申请人:潍坊亚东冶金设备有限公