CN203750987U - 一种有色金属棒材连铸连轧设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种有色金属棒材连铸连轧设备，包括连铸机、前牵引机、前滚剪机、校直机、连轧机、后滚剪机，上述各部件依次直线布置，所述连铸机与前牵引机之间设置有引桥，所述引桥出口处铸坯中心与所述前牵引机、前滚剪机、校直机、连轧机、后滚剪机的中心高在一条直线上，以保证有色金属棒材或其铸坯从所述引桥出口到后滚剪机之间沿直线运动。采用该设备可实现对有色金属棒材的连续铸造和连续轧制，能提高产品成材率、确保产品质量稳定、有效降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种有色金属棒材的连续铸造和连续轧制设备，特别涉及在连续轧制前需要加热和退火的有色金属及其合金棒材的连铸连轧设备。
背景技术
目前有色金属棒材的生产方法，普遍采用竖井垂直铸造（或者卧式连续铸造）生产方法。其生产工艺为：
此方法设备投资大，工序长、工艺复杂、作业环境安全隐患大、能耗大、生产周期长、生产效率低、生产灵活性差、损耗大、生产成本高、过程控制难度大、产品内部含气量大，含渣量高、成份偏析大、产品质量稳定性差，不能满足后续加工生产高端产品的要求。因此产品市场竞争力弱。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述问题，提供了一种有色金属棒材连铸连轧设备。
本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：
一种有色金属棒材连铸连轧设备，包括连铸机1、前牵引机3、前滚剪机4、校直机5、连轧机7、后滚剪机8，上述各部件依次直线布置，所述连铸机1与前牵引机3之间设置有引桥2，所述引桥2出口处铸坯中心与所述前牵引机3、前滚剪机4、校直机5、连轧机7、后滚剪机8的中心高在一条直线上，以保证有色金属棒材或其铸坯从所述引桥2出口到后滚剪机8之间沿直线运动。采用该设备可实现对有色金属棒材的连续铸造和连续轧制，能提高产品成材率、确保产品质量稳定、有效降低生产成本。
使用时，将有色金属及其合金液进行炉内精炼除气和在线除气过滤后，流入连铸机1形成连续铸坯，连续铸坯经过引桥2，由前牵引机3将锭子送向前滚剪机4, 前滚剪机4对称地将铸条剪成一定长度的铸坯，直到铸坯性能稳定，铸坯温度符合轧制工艺要求后，进入校直机5进行校直，经过校直后的连铸坯然后进入连轧机7，轧制成设计直径的棒材，再由后滚剪机8剪成规定长度棒材，然后自动传输到堆放装置处，进行成捆、打轧操作，具体工艺流程如图1所示。此剪切系统不会有材料损失，如果用锯条将棒材锯到期望长度，就会有材料损失。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，所述连铸机1为五轮式或者四轮式连铸机，具体包括一个结晶轮及转动装置、一个压紧轮装置、一个钢带张紧轮装置、一个或二个导向轮装置、一根环形钢带以及浇铸系统、冷却系统、剔锭器；所述钢带的外表面依次包覆在所述压紧轮装置、钢带张紧轮装置和导向轮的轮圈上，压紧轮装置和钢带张紧轮之间的钢带的内表面包覆在结晶轮的轮圈上，所述结晶轮外周有槽，使所述钢带与结晶轮之间形成两端相通的完整的铸坯型腔，铸造时液态金属从型腔的上端注入，逐步冷却并凝固和成形。有色金属及其合金液通过浇注系统流入结晶轮外周的槽内，进入所述铸坯型腔，铸坯型腔内的液态金属或其合金在来自外部可控制的冷却水的喷洒下迅速结晶，形成连续铸坯，结晶轮由变速电机驱动，并绕它轴心旋转，并带动钢带随之同步运动，从而将所形成的连续铸坯送出铸坯型腔，然后通过设置在铸坯型腔出口附近的剔锭器将所述连续铸坯从结晶轮上剥离，并经引桥2和前牵引机3送入连轧系统。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，所述的连铸机浇铸系统为水平浇注式，所述铸坯型腔的入口在所述结晶轮的12点钟位置出口在所述结晶轮的8点钟的位置。铸坯型腔包绕结晶轮大半个圆，成型和冷却距离长，冷却充分，产品性能稳定。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，所述铸坯型腔断面为“梯形”，所述梯形较长的边朝外，铸坯截面积为：1400～5000 mm2。梯形断面使铸坯更容易从结晶轮上剥离。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，所述连铸机的铸坯型腔为“四面” 喷水冷却，分别为内侧冷面11，外冷面12，外侧冷面15，内冷面16。四面冷却，冷却更均匀充分。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，所述外冷面12分1-4区，内冷面16分1-4区，内侧冷面11分1-3区，外侧冷面15分1-3区，每区均设置有水量、水压调节装置。可对冷却速度进行控制。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，所述连轧机为集中传动的三辊Y型连轧机组或者是单电机驱动的二辊连轧机组或者是两者的结合。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，所述的三辊Y型连轧机组分上传动机架和下传动机架，交替布置，孔型系统采用“弧三角一圆”系统，各机架间速比是固定的，由1个电机集中驱动；所述的单电机驱动的二辊连轧机组分平辊机架和立辊机架，交替布置，每一个机架有一个驱动电机，孔型系统采用“椭圆－圆”系统，各机架间速比可任意设定，不固定。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，三辊Y型轧机的机架数为1或3或5或7或9或11个，二辊轧机的机架数为2或4或6或8或10架。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，所述校直机5与连轧机7之间还设置有感应加热装置6，用于对铸坯进行连续加热升温。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备可以构成一个系列设备。并以铸坯的断面积大小和棒材尺寸为不同的设备规格特征。采用所述设备还可以生产棒材、型材、带材或铸坯。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，还包括PLC控制器，所述PLC控制器通过控制电路与连铸机和连轧机驱动器相连接，能够对连铸机与连轧机之间的速度匹配进行准确控制。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型所述设备将原来的多道工序简化为一道工序完成，达到熔炼、铸造、轧制工艺连续化，操作自动化，生产高效化。
2、本实用新型所述设备生产流程短、工艺技术先进、设备紧凑、占地少、设备及厂房建设投资少，运行成本低。
3、由于连铸连轧采用计算机智能控制，自动化程度高、作业环境安全、劳动力消耗低，生产效率高。
4、大幅减少材料浪费，材料利用率高。
5、产品内部气孔、疏松、夹渣等废品大幅减少，成份偏析少，产品组织致密，晶粒细化，品质好，质量稳定。
6、产品生产灵活，既适合大批量生产，也适应小批量多品种生产。
7、可连续生产，产品长度不限，切头切尾少。
附图说明
图1为采用本实用新型所述设备连铸连轧生产有色金属棒材的工艺流程图；
图2 为本实用新型所述有色金属棒材连铸连轧设备的结构示意图；
图3 为本实用新型实施例2和3中所述连铸机结晶轮与冷却系统配合关系的截面示意图。
附图标记：1为连铸机，2为引桥，3为前牵引机，4为前滚剪机，5为校直机，6为感应加热装置，7为连轧机，8为后滚剪机，9为结晶轮，10为环形钢带，11为内侧冷面，12为外冷面，15为外侧冷面,16为内冷面。
具体实施方式
以下通过实施例对本实用新型进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本实用新型进行进一步说明，但不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本实用新型的内容对本实用新型作出一些非本质性的改进和调整。
实施例1
如图2所示，一种有色金属棒材连铸连轧设备，包括连铸机1、前牵引机3、前滚剪机4、校直机5、连轧机7、后滚剪机8，上述各部件依次直线布置，所述连铸机1与前牵引机3之间设置有引桥2，所述引桥2出口处铸坯中心与所述前牵引机3、前滚剪机4、校直机5、连轧机7、后滚剪机8的中心高在一条直线上，以保证有色金属棒材或其铸坯从所述引桥2出口到后滚剪机8之间沿直线运动。
使用时，将有色金属及其合金液进行炉内精炼除气和在线除气过滤后，流入连铸机1形成连续铸坯，连续铸坯经过引桥2，由前牵引机3将锭子送向前滚剪机4, 前滚剪机4对称地将铸条剪成一定长度的铸坯，直到铸坯性能稳定，铸坯温度符合轧制工艺要求后，进入校直机5进行校直，经过校直后的连铸坯然后进入连轧机7，轧制成设计直径的棒材，再由后滚剪机8剪成规定长度棒材，然后自动传输到堆放装置处，进行成捆、打轧操作，具体工艺流程如图1所示。
实施例2
在实施例1所述的有色金属棒材连铸连轧设备中，所述连铸机1为五轮式，具体包括一个结晶轮9及转动装置、一个压紧轮装置、一个钢带张紧轮装置、两个导向轮装置、一根环形钢带10以及浇铸系统、冷却系统、剔锭器；所述钢带的外表面依次包覆在所述压紧轮装置、钢带张紧轮装置和导向轮的轮圈上，压紧轮装置和钢带张紧轮之间的钢带的内表面包覆在结晶轮的轮圈上，所述结晶轮外周有槽，使所述钢带与结晶轮之间形成两端相通的完整的铸坯型腔，所述铸坯型腔断面为“梯形”，所述梯形较长的边朝外，铸造时液态金属从型腔的上端注入，逐步冷却并凝固和成形，所述的连铸机浇铸系统为水平浇注式，所述铸坯型腔的入口在所述结晶轮的12点钟位置出口在所述结晶轮的8点钟的位置。所述冷却系统对铸坯型腔进行“四面” 喷水冷却，分别为内侧冷面11，外冷面12，外侧冷面15，内冷面16（如图3所示）。所述连轧机为集中传动的三辊Y型连轧机组，所述的三辊Y型连轧机组分上传动机架和下传动机架，交替布置，孔型系统采用“弧三角一圆”系统，各机架间速比是固定的，由1个电机集中驱动。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，所述铸坯截面积为：1400～5000 mm2。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，所述外冷面12分1-4区，内冷面16分1-4区，内侧冷面11分1-3区，外侧冷面15分1-3区，每区均设置有水量、水压调节装置。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，三辊Y型连轧机组中的机架数为1或3或5或7或9或11个。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，所述校直机5与连轧机7之间还设置有感应加热装置6，用于对铸坯进行连续加热升温。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，还包括PLC控制器，所述PLC控制器通过控制电路与连铸机和连轧机驱动器相连接，能够对连铸机与连轧机之间的速度匹配进行准确控制。
使用时，有色金属及其合金液通过浇注系统流入结晶轮外周的槽内，进入所述铸坯型腔，铸坯型腔内的液态金属或其合金在来自外部可控制的冷却水的喷洒下迅速结晶，形成连续铸坯，结晶轮由变速电机驱动，并绕它轴心旋转，并带动钢带随之同步运动，从而将所形成的连续铸坯送出铸坯型腔，然后通过设置在铸坯型腔出口附近的剔锭器将所述连续铸坯从结晶轮上剥离，并经引桥2和前牵引机3送入连轧系统。
实施例3：
在实施例1所述的有色金属棒材连铸连轧设备中，所述连铸机1为四轮式，具体包括一个结晶轮及转动装置、一个压紧轮装置、一个钢带张紧轮装置、一个导向轮装置、一根环形钢带以及浇铸系统、冷却系统、剔锭器；所述钢带的外表面依次包覆在所述压紧轮装置、钢带张紧轮装置和导向轮的轮圈上，压紧轮装置和钢带张紧轮之间的钢带的内表面包覆在结晶轮的轮圈上，所述结晶轮外周有槽，使所述钢带与结晶轮之间形成两端相通的完整的铸坯型腔，铸造时液态金属从型腔的上端注入，逐步冷却并凝固和成形，所述的连铸机浇铸系统为水平浇注式，所述铸坯型腔的入口在所述结晶轮的12点钟位置出口在所述结晶轮的8点钟的位置。所述冷却系统对铸坯型腔进行“四面” 喷水冷却，分别为内侧冷面11，外冷面12，外侧冷面15，内冷面16（如图3所示）。所述连轧机为单电机驱动的二辊连轧机组，所述的单电机驱动的二辊连轧机组分平辊机架和立辊机架，交替布置，每一个机架有一个驱动电机，孔型系统采用“椭圆－圆”系统，各机架间速比可任意设定，不固定。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，所述二辊连轧机组中的机架数为2或4或6或8或10架。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，所述外冷面12分1-4区，内冷面16分1-4区，内侧冷面11分1-3区，外侧冷面15分1-3区，每区均设置有水量、水压调节装置。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，所述校直机5与连轧机7之间还设置有感应加热装置6，用于对铸坯进行连续加热升温。
作为可选方式，在上述有色金属棒材连铸连轧设备中，还包括PLC控制器，所述PLC控制器通过控制电路与连铸机和连轧机驱动器相连接，能够对连铸机与连轧机之间的速度匹配进行准确控制。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，对本实用新型而言仅是说明性的，而非限制性的；本领域普通技术人员理解，在本实用新型所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效变更，但都将落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种有色金属棒材连铸连轧设备，其特征在于，包括连铸机(1)、前牵引机(3)、前滚剪机(4)、校直机(5)、连轧机(7)、后滚剪机(8)，上述各部件依次直线布置，所述连铸机(1)与前牵引机(3)之间设置有引桥(2)，所述引桥(2)出口处铸坯中心与所述前牵引机(3)、前滚剪机(4)、校直机(5)、连轧机(7)、后滚剪机(8)的中心高在一条直线上，以保证有色金属棒材或其铸坯从所述引桥(2)出口到后滚剪机(8)之间沿直线运动。
2.根据权利要求1所述的有色金属棒材连铸连轧设备，其特征在于，所述连铸机(1)为五轮式或者四轮式连铸机，具体包括一个结晶轮及转动装置、一个压紧轮装置、一个钢带张紧轮装置、一个或二个导向轮装置、一根环形钢带以及浇铸系统、冷却系统、剔锭器；所述钢带的外表面依次包覆在所述压紧轮装置、钢带张紧轮装置和导向轮的轮圈上，压紧轮装置和钢带张紧轮之间的钢带的内表面包覆在结晶轮的轮圈上，所述结晶轮外周有槽，使所述钢带与结晶轮之间形成两端相通的完整的铸坯型腔，铸造时液态金属从型腔的上端注入，逐步冷却并凝固和成形。
3.根据权利要求2所述的有色金属棒材连铸连轧设备，其特征在于，所述的连铸机浇铸系统为水平浇注式，所述铸坯型腔的入口在所述结晶轮的12点钟位置出口在所述结晶轮的8点钟的位置。
4.根据权利要求2所述的有色金属棒材连铸连轧设备，其特征在于，所述铸坯型腔断面为“梯形”，所述梯形较长的边朝外，铸坯截面积为：1400～5000 mm2。
5.根据权利要求2所述的有色金属棒材连铸连轧设备，其特征在于，所述连铸机的铸坯型腔为“四面” 喷水冷却，分别为内侧冷面（11），外冷面（12），外侧冷面（15），内冷面（16）。
6.根据权利要求5所述的有色金属棒材连铸连轧设备，其特征在于，所述外冷面（12）分1-4区，内冷面（16）分1-4区，内侧冷面（11）分1-3区，外侧冷面(15)分1-3区，每区均设置有水量、水压调节装置。
7.根据权利要求1所述的有色金属棒材连铸连轧设备，其特征在于，所述连轧机为集中传动的三辊Y型连轧机组或者是单电机驱动的二辊连轧机组或者是两者的结合。
8.根据权利要求7所述的有色金属棒材连铸连轧设备，其特征在于，所述的三辊Y型连轧机组分上传动机架和下传动机架，交替布置，孔型系统采用“弧三角一圆”系统，各机架间速比是固定的，由1个电机集中驱动；所述的单电机驱动的二辊连轧机组分平辊机架和立辊机架，交替布置，每一个机架有一个驱动电机，孔型系统采用“椭圆－圆”系统，各机架间速比可任意设定，不固定。
9.根据权利要求1所述的有色金属棒材连铸连轧设备，其特征在于，所述校直机（5）与连轧机（7）之间还设置有感应加热装置（6），用于对铸坯进行连续加热升温。
10.根据权利要求1所述的有色金属棒材连铸连轧设备，其特征在于，还包括PLC控制器，所述PLC控制器通过控制电路与连铸机和连轧机驱动器相连接，能够对连铸机与连轧机之间的速度匹配进行准确控制。
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