CN1041388C

CN1041388C - 可伸缩的四连杆内结晶器

Info

Publication number: CN1041388C
Application number: CN93111524A
Authority: CN
Inventors: 储少军; 赵维安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1993-06-04
Publication date: 1998-12-30
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: CN1095974A

Abstract

一种可伸缩的四连杆内结晶器，由弧形的内结晶器块和楔形内结晶块相间组合成圆桶状内结晶器，各内结晶器块连接有四连杆，通动四连杆机构可使内结晶向内收缩，从而很方便地从空心锭中取出，利用这种可伸缩的内结晶器可以生产生出高质量的空心镜，内结晶器可以重复使用，节约大量内结晶器，降低成本，并大大提高生产效率。

Description

可伸缩的四连杆内结晶器

本发明属于冶金机械，特别是涉及到一种空心锭浇注设备。

现代工业生产的发展对空心坯料的需要是非常大的。各种各样的轮箍、齿圈、高压容器壳体、锅炉壳体、造纸机滚筒、挤压管坯、炮筒、滚压管坯都需要空心坯料。目前国内外生产空心坯可以分为以下几种：1、传统加工法，通常用实心钢锭热冲或用实心棒材机械加工而成，这种加工方法，占有大量冷、热加工生产设备，金属利用率低，因此成本昂贵。2、焊接法，用原料焊接成圈环件，但是焊接头以外均匀性难以保证。3、离心铸造法：这种方法生产的管的内表面系自由表面，通常很粗糙。4、电渣重熔法：这种方法生产的空心锭质量很高，主要存在的问题是滴落的金属使坯料空腔中的蕊棒卡死。

目前一般最简单的办法是采用蕊棒，设备简单，无需抽锭，缺点是使用非金属蕊棒，会使空心锭污染，使用水冷金属蕊棒，当空心锭冷却后，蕊棒难以抽空，每制造一个空心锭，必须损失一个蕊管，很不经济。七十年代据日本钣田等的“大型金属制造用中空钢块开发”，钢铁第66年(1980)第2号报导提出一种复合内蕊生产空心锭方法，复合内蕊中可以通气体冷却，如图3所示，其中20冷却气体、21绝热层、22钢液、23外套、24耐火材料、25内套、26冷却管、27模子、28底盘，这种办法生产空心锭，虽和传统的浇法工艺不同，采取复合内蕊，不必造成每生产一个空心锭，必须损失一个蕊管，可以节约大量的蕊棒，但是存在着许多缺点，特别是复合内蕊很难抽出。为了解决空心锭浇注中的芯棒浪费问题，使芯棒能在浇注后取出并能重复使用，申请号为88106681.8，名称为“电渣浇注空心锭的方法及装置”的中国专利申请，公开了一种“组合式结晶器”的装置取代芯棒。该结晶器由内、外水冷结晶器和1～2个楔形块组成，其中外结晶器由两个水冷半园组成；内结晶器由两个水冷园弧块和1～2个楔形块组成，且每个园弧块与楔形块相配合的一侧开有两个以上的槽，楔形块的两侧分别有与该槽相配合的键，键和槽均向里倾斜成一个角度，并且两个园弧块相互配合的另一侧有一个角度，保证楔形块撤出后，能使两个园弧块朝里合拢，从而使内结晶器能从空心锭中取出。该装置虽然解决了以前浇注空心锭芯棒不能重复使用的问题，其内结晶器浇注完后能重复使用，但由于浇注锭冷却压力使然，其内结晶器的取出仍然比较困难，特别是当冷却时内结晶器的园弧块和楔形块的收缩量不一样时，若园弧块的收缩量大于楔形块的收缩量易引起内结晶器卡死，强制取出会损坏内结晶器及空心锭的内表面，影响其质量。另外，要取出内结晶器必须先将楔形块向内击出，才能取出园弧形块，操作麻烦，且当再次使用时还需重新装配内结晶器，费工费时。

本发明目的是为了使空心锭内蕊在浇注成型后很容易抽出，设计了一种可伸缩的四连杆内结晶器，空心锭浇注成型后利用四连杆机构使内结晶器向内收缩，使内结晶器的外径变小，很容易从空心锭中抽出。

本发明的具体方案是这样实现的，至少由两块独立的外壁呈弧形的轴对称内结晶器块和两块独立的头部和尾部呈弧形的楔形内结晶器块相间组成园桶状内结晶器，楔形内结晶器块的头部弧形面小于其尾部弧形面，且两侧壁分别和相邻的两弧形内结晶器块的两侧壁接触，形成内大外小的楔形，各内结晶器块均设置有冷却介质的进口和出口，组成园桶状结晶器的各弧形内结晶器块和楔形内结晶器块的内壁上均设置有四连杆分别和套在该园桶状内结晶器的中心轴上的外套管和内套管相连接，该外套管和内套管均可在中心轴外表面移动。楔形内结晶器块通过四连杆和内套管相连，圆环形的内结晶器块通过四连杆和外套管的内壁相连。当中心轴向上移动时，通过四连杆带动楔形内结晶器块向内收缩，同时通过四连杆带动圆环形内结晶器块沿着楔形内结晶器块的锥面向内收缩，使整个圆环形的内结晶器外周变小，很容易使内结晶器从空心锭中抽出。

下面结合附图作进一步的描述。

图1是可伸缩内结晶器的示意图。

图2是可伸缩内结晶器的剖面示意图。

图3是复合内蕊结晶器的示意图。

图中：1、圆环形内结晶器块、2、楔形内结晶器块、3、吊钩、4、横板、5、横杆、6、弯钩、7、锥体、8、内套管挡杆、9、滑锥块、10、外套管、11、内套管、12、中心轴、13、圆环形内结晶器四连杆、14、楔形内结晶器块四连杆、15、反向定位四连杆、16、固定立柱、17、托盘、18、基础平台、19、压杆。

当空心锭浇注成型冷却后，要把内结晶器从空心锭中提升取出，切断各内结晶器块的冷却水管，先使压杆19脱离，吊钩3下落，弯钩6沿锥体7下滑至底部，钩住锥体7的下沿，再提起吊钩3，弯钩6钩住锥体7向上提升，带动外套管10上升，由于内套管11上设置一内套管挡杆8，并伸出在外套管10上所开的孔中，因此，外套管10上升并带动内套管11上升，外套管10上升通过其四连杆14带动楔形结晶器块2向内收缩，内套管11在外套管10的带动下上升，并通过其四连杆13带动圆环形内结晶器块1沿着和楔形内结晶器块2的接合部的锥面向内同心收缩。当吊钩3继续上升，则使整个内结晶器的外周缩小并随吊钩3很容易地提升到空心锭的外面。当要浇注空心锭时，将整个内结晶器吊起并放入空心锭模内的基础平台18上，并使吊钩3下落，使中心轴12的托盘17上的孔套住立柱16上，吊钩3继续下落，弯钩6向下移动，滑锥块9下滑至下锥体，此时吊钩3再上升，靠摩擦力带动滑锥块9上升(滑锥块9的重量较轻)，直到填入锥体7的下部空间，吊钩3继续上升，弯钩6加压于滑锥块9的下锥面，由于斜面的关系，弯钩6与锥体7和滑锥块9脱离，吊钩3继续上升，横杆5带动横板4并带动中心轴12上升。由于中心轴12的下端连接二根反向的连杆15，其长度与四连杆13相等，用于结晶器的定位中心轴12上升后，带动反向定位四连杆15沿中心轴12外伸，外套管10与内套管11下滑，同时带动所有的连杆外伸，从而带动所有结晶器块外伸，当所有结晶器块外伸并相互靠紧时外伸终止，压紧压杆19并接冷却水管就可以准备熔炼。当熔炼结束后，再重复提升结晶器操作过程。

使用可伸缩的四连杆内结晶器，当空心锭冷却后，内结晶器可通过四连杆结构边收缩，边从空心锭中提出，能生产出高质量的各种空心锭，既能使内结晶器方便地从空心锭中提出，又能节约大量内结晶器材料，从而大大提高生产效益。

作为最佳实施例，内结晶器由三个完全相同的圆环形内结晶器块和三个完全相同的楔形内结晶器块相间组合成圆环形内结晶器，内结晶器采用钢材制成，每块内结晶器上均有通冷却水的进出口。楔形内结晶器块的锥度为大于17度，一般锥形角度可采用30度左右为最佳，四连杆采用平行四边形四连杆形式，六根四连杆13和六根四连杆14长度相等，保证同步收缩，为了使外套管10和内套管11之间相对运动不大，连杆13和14的长度与角度必须匹配。

作为另一种实施例，在熔炼过程中，由于钢锭的收缩使内结晶器向内收缩，但不同步，楔形内结晶器块的收缩量大于弧形内结晶器块的收缩量，楔形内结晶器块在与弧形内结晶器块接触的界面滑动。所以楔形内结晶器块要凸出在整个圆弧形内结晶器块的外表面，防止钢液流进凹缝中，以使空心锭冷却凝固后不会卡死整个内结晶器，从而使内结晶器能向内收缩，以致从空心锭中顺利提出。

Claims

1、一种可伸缩的四连杆内结晶器，至少由两块独立的外壁呈弧形的轴对称内结晶器块和两块独立的头部和尾部呈弧形的楔形内结晶器块相间组成园桶状内结晶器，楔形内结晶器块的头部弧形面小于其尾部弧形面，且其两侧壁分别和相邻的两弧形结晶器块的两侧壁接触，形成内大外小的楔形，各内结晶器块均设置有冷却介质的进口和出口，其特征在于组成园桶状结晶器的各弧形内结晶器块和楔形内结晶器块的内壁上均设置有四连杆分别和套在该园桶状内结晶器的中心轴上的外套管和内套管相连接，该外套管和内套管均可在中心轴外表面移动。

2、根据权利要求1所述的内结晶器，其特征是由三个相等的园环形内结晶器块和三个相等的楔形内结晶器块相间组成园桶状内结晶器，楔形内结晶器块的头部弧形面小于其尾部弧形面，且二侧壁分别和相邻的两弧形结晶器块的侧壁接触，形成内大外小的楔形，并且其头部凸出在所组成的园桶状内结晶器的外壁外。