精密高精度鑄造大圓坯水套制造技術

本發明專利技術涉及一種精密高精度鑄造大圓坯水套，克服現有焊接加工成型的水套存在缺陷，獨創性的提出一種精密高精度鑄造大圓坯水套，采用樹脂鑄造澆注成型工藝，將不銹鋼原料一次性精密鑄造成型大圓坯水套，成品的鋼性強、尺寸精度易于保證。其特征在于：采用樹脂鑄造澆注不銹鋼成型工藝，將不銹鋼水套、定位法蘭、水套外圓上的環形及垂直凸緣加強筋，通過精密高精度鑄造方法直接澆注成一個整體。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種精密高精度鑄造大圓坯水套，具體為冶金連鑄設備中的大圓批坯結晶器中水套的制作方法與結構，屬冶金機械行業

技術介紹
冶金行業連鑄機中的結晶器是熱鑄坯形成的關鍵設備，結晶器鑄坯的冷卻是利用銅管和不銹鋼水套之間的水縫通冷卻水完成，冷卻原理是利用水縫中通過冷卻水的流動帶走熱鑄坯的熱量，在流量一定的情況下，鑄坯冷卻系統冷卻強度是由銅管外形和不銹鋼水套內腔之間的水縫寬度決定，若結晶器銅管外壁四周的冷卻水流速不均勻，將導致結晶器銅管上的的一個或多個壁面比其他壁面溫度高，引起結晶器銅管熱變形，從而影響鑄坯質量和連鑄生產。現有的高效連鑄機，采用窄水縫結晶器，水縫寬度為4. 8mm，研究表明當間隙相差僅Imm就會導致冷卻水流速變化20% ；另外通過對水套的研究還發現，在水套與法蘭焊接處，由于焊接應力釋放，水套容易發生鼓肚，使該處冷卻水流速局部降低，導致與此對應處的結晶器銅管表面溫度顯著增高，造成鑄坯質量缺陷；目前鋼廠大量使用的結晶器銅管幾乎都是擠壓成型，由于擠壓成型的結晶器銅管內、外形及其尺寸控制已達到很高精度，為了保證結晶器銅管和水套之間水縫的均勻性、可控制性高，必須保證結晶器水套內腔尺寸精度。公知的大圓坯結晶器水套是不銹鋼材料，經過卷筒、彎管、校形、焊接，機加而成， 其壁厚為8 12mm，長度為700 850mm，且沿軸向有一定弧度，成品為簿壁長圓筒狀，其在結構特性及加工工藝方面存在如下缺陷1)筒體由不銹鋼板卷取，經彎管機按弧彎曲，開坡口焊接而成；冷加工晶粒硬化及焊接產生的應力，造成精加工后應力釋放，成型后尺寸精度不能完全符合要求；2)筒體壁厚為8 12mm，用于調節水縫的調節螺栓直接固定在水套上，裝配時，調節螺栓與銅管直接接觸、固定，工作中產生的法向力引起水壁變形且不易控制，導致大圓坯結晶器水套和銅管之間的水縫不均勻；3)加工定位法蘭時，由于水套上的法蘭和水套筒體之間有偏心，水套法蘭只能采用鏜床加工，又由于弧線中心與法蘭直線中心交點不同，故難于達到加工精度，制造成本尚；4)由于水套弧形中心線定位精度不準確，且與法蘭焊接后產生焊接應力，并累積誤差，影響水縫的尺寸精度。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有焊接加工成型的水套存在缺陷，獨創性的提出一種精密高精度鑄造大圓坯水套，采用樹脂鑄造澆注成型工藝，將不銹鋼原料一次性精密鑄造成型大圓坯水套，成品的鋼性強、尺寸精度易于保證。本專利技術的技術方案是精密高精度鑄造大圓坯水套，其特征在于采用樹脂鑄造澆注不銹鋼成型工藝，將不銹鋼水套、定位法蘭、水套外圓上的環形及垂直凸緣加強筋，通過精密高精度鑄造方法直接澆注成一個整體。其有益效果是消除了原不銹鋼水套焊接產生的應力變形，也取消了銅水套卡板、密封圈、標準件等零部件，結構簡單，水套的剛性得到成倍增強；并可根據不同要求，選擇不同的化學成分、組織結構、熱處理工藝來保證水套所需要的力學、化學性能，較之已有的焊接成形工藝水套，更易于保證工件的位置精度，且在重量不增加的情況下，使水套的剛性得到成倍增加，水套的尺寸得到有效的控制，提高了加工精度，節約 了加工費用、減少了加工工時。本專利技術的有益效果是1)水套筒體與法蘭鑄造成整體，由幾個零件合并為一個零件；2)水套筒體外圓增加了凸緣式加強筋，使水套的整體剛性加強；也可作為裝夾、 定位基準面，保證加工精度；3)水套法蘭的加工由鏜床變為車床，加工方法簡單，尺寸可控制性強，加工費用節省。附圖說明附圖1為本專利技術實施例精密高精度鑄造大圓坯水套主視圖；附圖2為附圖1中沿A-A線剖視圖；附圖3為附圖1沿軸線方向剖視圖；附圖4為附圖3中沿B-B線剖視圖；附圖5為附圖1之右視圖；附圖6為附圖5沿C-C線剖視圖；附圖7為附圖6中沿D-D方法局部剖視圖。具體實施例方式附圖中的標記1-環形凸緣加強筋，2-法蘭，3-內弧，4-外弧，5-水套筒體，6_調節螺栓，7-垂直凸緣加強筋。以下結合附圖對專利技術實施例作進一步說明參照附圖1 7，本專利技術實施例中，精密高精度鑄造大圓坯水套，是采用樹脂鑄造澆注不銹鋼成型工藝，將不銹鋼水套筒體5、定位法蘭2、水套外圓上的環形凸緣加強筋1、 垂直凸緣加強筋7，通過精密鑄造方法直接澆注成型，水套上的凸緣加強筋(1、7)、法蘭2、 筒體5是一個整體，是不銹鋼鑄件澆注而成，在澆注成形時水套的內弧3和外弧4就已經形成，在筒體5外面的凸緣式加強筋(1、7)厚度不小于20mm，與原有水套相比，在水套重量不變的前提下，增加水套的局部使用剛性；且用于調節水縫的螺栓6作用在加強筋1上，水套內壁不易變形，水縫調節可控制性強；另外水套筒體5外圓增加了凸緣式加強筋，使水套的整體剛性加強；該加強筋還可作為裝夾、定位基準面，保證加工精度；由于水套法蘭的加工可由鏜床變為車床，故加工方法簡單，尺寸可控制性強，節省了加工工時費用。本專利技術具有外形成形簡單，剛性增強不易變形、加工簡單，精度高的特點，適用于連鑄冶金設備。權利要求1.精密高精度鑄造大圓坯水套，其特征在于采用樹脂鑄造澆注不銹鋼成型工藝，將不銹鋼水套、定位法蘭、水套外圓上的環形及垂直凸緣加強筋，通過精密高精度鑄造方法直接澆注成一個整體。全文摘要本專利技術涉及一種精密高精度鑄造大圓坯水套，克服現有焊接加工成型的水套存在缺陷，獨創性的提出一種精密高精度鑄造大圓坯水套，采用樹脂鑄造澆注成型工藝，將不銹鋼原料一次性精密鑄造成型大圓坯水套，成品的鋼性強、尺寸精度易于保證。其特征在于采用樹脂鑄造澆注不銹鋼成型工藝，將不銹鋼水套、定位法蘭、水套外圓上的環形及垂直凸緣加強筋，通過精密高精度鑄造方法直接澆注成一個整體。文檔編號B22D11/14GK102218508SQ201110154858公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月10日 優先權日2011年6月10日專利技術者彭瑛, 李茂祥 申請人:武漢易新機電有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．精密高精度鑄造大圓坯水套，其特征在于：采用樹脂鑄造澆注不銹鋼成型工藝，將不銹鋼水套、定位法蘭、水套外圓上的環形及垂直凸緣加強筋，通過精密高精度鑄造方法直接澆注成一個整體。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李茂祥，彭瑛，
申請(專利權)人：武漢易新機電有限公司，
類型：發明
國別省市：83