CN108526425B - 一种复合金属连铸装置及连铸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种复合金属连铸装置，包括结晶器和中间包，隔离器悬置于结晶器内，二者之间构成筒状空间，使得结晶器分成内外两个腔体；隔离器与结晶器顶部对齐；内腔体上端为基体金属液浇口，外腔体上端为复合金属液浇口，隔离器顶部设有固定臂，固定臂与结晶器振动台连接固定，保证隔离器与结晶器同步振动；中间包内部设有S形隔离墙，将内部隔离成基体金属液承接槽和复合金属液承接槽，基体金属液承接槽和复合金属液承接槽分别通过基体金属液长水口和复合金属液长水口，注入结晶器中的基体金属液浇口和复合金属液浇口。

Description

一种复合金属连铸装置及连铸方法

技术领域

本发明涉及冶金连铸技术，特别涉及一种复合金属连铸装置及连铸方法。

背景技术

复合钢材，如：管材、棒线材、板材等，是兼具基体钢材的力学性能和复合金属的耐腐蚀等性能的复合钢材。在使用过程中，能够极大地提高钢材的使用寿命及美观程度，是钢材应用的发展方向。其中，能够实现基体金属与复合金属冶金复合的方法很少，并且成本很高，比如电热喷涂等，导致用户无法承担其高昂的价格。

因此，急需一种既能实现基体金属与复合金属冶金复合，又能以较低的成本和较高的生产效率生产的复合钢坯制造方法。

发明内容

针对目前现有技术的缺陷，本发明的目的就是通过提供一种有效的复合金属连铸的方法及装置，得到冶金复合状态的复合金属坯料。

本发明目的是通过下面的技术方案实现的：

一种复合金属连铸装置，包括结晶器和中间包，其特征在于：隔离器悬置于结晶器内，二者之间构成筒状空间，使得结晶器分成内外两个腔体；隔离器与结晶器顶部对齐；内腔体上端为基体金属液浇口，外腔体上端为复合金属液浇口，隔离器顶部设有固定臂，固定臂与结晶器振动台连接固定，保证隔离器与结晶器同步振动；中间包内部设有S形隔离墙，将内部隔离成基体金属液承接槽和复合金属液承接槽，基体金属液承接槽和复合金属液承接槽分别通过基体金属液长水口和复合金属液长水口，注入结晶器中的基体金属液浇口和复合金属液浇口。

隔离器材质为耐火材料，内置钢筋骨架，长度小于结晶器。

一种复合金属连铸方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将隔离器加热至700～1300℃，与结晶器一起安装在连铸机上；

2)将基体金属液和复合金属液同时分别注入中间包的基体金属液承接槽和复合金属液承接槽；

3)基体金属液和复合金属液分别从基体金属液长水口和复合金属液长水口，同时注入基体金属液浇口和复合金属液浇口；引锭杆封住结晶器底部；

4)与结晶器内壁接触的复合金属液被冷却凝固结壳，被引锭杆拉出结晶器时与隔离器接触的部分处于半固态；

5)注入隔离器的基体金属液没有凝固，随引锭杆离开隔离器后，基体金属液与复合金属凝壳里层的半固态部分接触，并将其部分熔化，形成混合层；

6)随着铸坯下行，在冷却系统的作用下，坯壳继续凝固，直至铸坯全部凝固，实现了基体金属与复合金属的冶金熔合，获得冶金熔合复合金属坯。

本发明的有益效果：⑴基体金属与复合金属实现真正意义上的冶金复合，结合层强度高；⑵基体金属与复合金属之间有混合层，可实现复合层到基体性能的逐渐过渡，利于轧制过程的质量控制；⑶基体金属与复合金属之间的混合层厚度可控，利于复合金属材质量控制；⑷既适用于板材又适用于线材；⑸液态金属直接复合浇铸，无需为了实现冶金复合再次加热，高效且节省能源。

附图说明

图1为隔离器与结晶器剖面主视图；

图2为隔离器与结晶器剖面俯视图；

图3为复合金属连铸机工作示意图；

图4为复合金属连铸机中间包结构示意图；

其中：隔离器1、结晶器2、基体金属液3、复合金属液4、引锭杆5、混合层6、基体金属液浇口7、复合金属液浇口8、固定臂9、复合金属液长水口10、基体金属液长水口11、中间包12、基体金属液承接槽13、复合金属液承接槽14、隔离墙15。

具体实施方式

下面结合具体实施例进行说明：

实施例1：

铁素体430不锈钢与低碳钢Q345钢复合连铸：

1)将隔离器1加热至700～800℃，与结晶器2一起安装在连铸机上；

2)将Q345钢液和430不锈钢液同时分别注入中间包12的基体金属液承接槽13和复合金属液承接槽14；

3)Q345钢液和430不锈钢液分别从基体金属液长水口11和复合金属液长水口10，同时注入基体钢液浇口7和复合钢液浇口8。引锭杆5封住结晶器底部；

4)与结晶器2内壁接触的430不锈钢液被冷却凝固结壳，在被引锭杆5拉出结晶器2时与隔离器1接触的部分处于半固态；

5)注入隔离器1的Q345钢液没有凝固，随引锭杆离开隔离器1后，Q345钢液与430不锈钢凝壳里层的半固态部分接触，并将其部分熔化，形成混合层6。混合层厚度约为5mm；

6)随着铸坯下行，在冷却系统的作用下，坯壳继续凝固，直至铸坯全部凝固，实现了 430不锈钢与Q345钢的冶金熔合。

实施例2：

奥氏体316不锈钢与低碳钢Q235钢复合连铸：

1)将隔离器1加热至730～830℃，与结晶器2一起安装在连铸机上；

2)将Q235钢液和316不锈钢液同时分别注入中间包12的基体金属液承接槽13和复合金属液承接槽14；

3)Q235钢液和316不锈钢液分别从基体金属液长水口11和复合金属液长水口10，同时注入基体钢液浇口7和复合钢液浇口8。引锭杆5封住结晶器底部；

4)注入隔离器1的Q235钢液没有凝固，随引锭杆离开隔离器1后，Q235钢液与316不锈钢凝壳里层的半固态部分接触，并将其部分熔化，形成混合层6。混合层厚度约为6mm；

5)随着铸坯下行，在冷却系统的作用下，坯壳继续凝固，直至铸坯全部凝固，实现了 316不锈钢与Q235钢的冶金熔合。

Claims (2)

1.一种复合金属连铸装置的连铸方法，所述复合金属连铸装置包括结晶器和中间包，其特征在于：隔离器悬置于结晶器内，二者之间构成筒状空间，使得结晶器分成内外两个腔体；隔离器与结晶器顶部对齐；内腔体上端为基体金属液浇口，外腔体上端为复合金属液浇口，隔离器顶部设有固定臂，固定臂与结晶器振动台连接固定，保证隔离器与结晶器同步振动；中间包内部设有S形隔离墙，将内部隔离成基体金属液承接槽和复合金属液承接槽，基体金属液承接槽和复合金属液承接槽分别通过基体金属液长水口和复合金属液长水口，注入结晶器中的基体金属液浇口和复合金属液浇口；连铸方法包括如下步骤：

1)将隔离器加热至700～1300℃，与结晶器一起安装在连铸机上；

2)将基体金属液和复合金属液同时分别注入中间包的基体金属液承接槽和复合金属液承接槽；

3)基体金属液和复合金属液分别从基体金属液长水口和复合金属液长水口，同时注入基体金属液浇口和复合金属液浇口；引锭杆封住结晶器底部；

4)与结晶器内壁接触的复合金属液被冷却凝固结壳，被引锭杆拉出结晶器时与隔离器接触的部分处于半固态；

5)注入隔离器的基体金属液没有凝固，随引锭杆离开隔离器后，基体金属液与复合金属凝壳里层的半固态部分接触，并将其部分熔化，形成混合层；

6)随着铸坯下行，在冷却系统的作用下，坯壳继续凝固，直至铸坯全部凝固，实现了基体金属与复合金属的冶金熔合，获得冶金熔合复合金属坯。

2.根据利用权利要求1所述的复合金属连铸装置的连铸方法，其特征在于：隔离器材质为耐火材料，内置钢筋骨架，长度小于结晶器。

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