專利名稱：精密高精度鑄造大圓坯水套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種精密高精度鑄造大圓坯水套，具體為冶金連鑄設(shè)備中的大圓批坯結(jié)晶器中水套的制作方法與結(jié)構(gòu)，屬冶金機(jī)械行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
冶金行業(yè)連鑄機(jī)中的結(jié)晶器是熱鑄坯形成的關(guān)鍵設(shè)備，結(jié)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(dòng)帶走熱鑄坯的熱量，在流量一定的情況下，鑄坯冷卻系統(tǒng)冷卻強(qiáng)度是由銅管外形和不銹鋼水套內(nèi)腔之間的水縫寬度決定，若結(jié)晶器銅管外壁四周的冷卻水流速不均勻，將導(dǎo)致結(jié)晶器銅管上的的一個(gè)或多個(gè)壁面比其他壁面溫度高，引起結(jié)晶器銅管熱變形，從而影響鑄坯質(zhì)量和連鑄生產(chǎn)?，F(xiàn)有的高效連鑄機(jī)，采用窄水縫結(jié)晶器，水縫寬度為4. 8mm，研究表明當(dāng)間隙相差僅Imm就會(huì)導(dǎo)致冷卻水流速變化20% ；另外通過對(duì)水套的研究還發(fā)現(xiàn)，在水套與法蘭焊接處，由于焊接應(yīng)力釋放，水套容易發(fā)生鼓肚，使該處冷卻水流速局部降低，導(dǎo)致與此對(duì)應(yīng)處的結(jié)晶器銅管表面溫度顯著增高，造成鑄坯質(zhì)量缺陷；目前鋼廠大量使用的結(jié)晶器銅管幾乎都是擠壓成型，由于擠壓成型的結(jié)晶器銅管內(nèi)、外形及其尺寸控制已達(dá)到很高精度，為了保證結(jié)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(jié)晶器水套內(nèi)腔尺寸精度。公知的大圓坯結(jié)晶器水套是不銹鋼材料，經(jīng)過卷筒、彎管、校形、焊接，機(jī)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(jié)構(gòu)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(jīng)彎管機(jī)按弧彎曲，開坡口焊接而成；冷加工晶粒硬化及焊接產(chǎn)生的應(yīng)力，造成精加工后應(yīng)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(diào)節(jié)水縫的調(diào)節(jié)螺栓直接固定在水套上，裝配時(shí)，調(diào)節(jié)螺栓與銅管直接接觸、固定，工作中產(chǎn)生的法向力引起水壁變形且不易控制，導(dǎo)致大圓坯結(jié)晶器水套和銅管之間的水縫不均勻；3)加工定位法蘭時(shí)，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(diǎn)不同，故難于達(dá)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(zhǔn)確，且與法蘭焊接后產(chǎn)生焊接應(yīng)力，并累積誤差，影響水縫的尺寸精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有焊接加工成型的水套存在缺陷，獨(dú)創(chuàng)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(qiáng)、尺寸精度易于保證。本發(fā)明的技術(shù)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(huán)形及垂直凸緣加強(qiáng)筋，通過精密高精度鑄造方法直接澆注成一個(gè)整體。其有益效果是消除了原不銹鋼水套焊接產(chǎn)生的應(yīng)力變形，也取消了銅水套卡板、密封圈、標(biāo)準(zhǔn)件等零部件，結(jié)構(gòu)簡單，水套的剛性得到成倍增強(qiáng)；并可根據(jù)不同要求，選擇不同的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、熱處理工藝來保證水套所需要的力學(xué)、化學(xué)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(jié)約 了加工費(fèi)用、減少了加工工時(shí)。本發(fā)明的有益效果是1)水套筒體與法蘭鑄造成整體，由幾個(gè)零件合并為一個(gè)零件；2)水套筒體外圓增加了凸緣式加強(qiáng)筋，使水套的整體剛性加強(qiáng)；也可作為裝夾、 定位基準(zhǔn)面，保證加工精度；3)水套法蘭的加工由鏜床變?yōu)檐嚧玻庸し椒ê唵?，尺寸可控制性?qiáng)，加工費(fèi)用節(jié)省。


附圖1為本發(fā)明實(shí)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(shí)施例方式
附圖中的標(biāo)記1-環(huán)形凸緣加強(qiáng)筋，2-法蘭，3-內(nèi)弧，4-外弧，5-水套筒體，6_調(diào)節(jié)螺栓，7-垂直凸緣加強(qiáng)筋。以下結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說明參照附圖1 7，本發(fā)明實(shí)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(huán)形凸緣加強(qiáng)筋1、 垂直凸緣加強(qiáng)筋7，通過精密鑄造方法直接澆注成型，水套上的凸緣加強(qiáng)筋(1、7)、法蘭2、 筒體5是一個(gè)整體，是不銹鋼鑄件澆注而成，在澆注成形時(shí)水套的內(nèi)弧3和外弧4就已經(jīng)形成，在筒體5外面的凸緣式加強(qiáng)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(diào)節(jié)水縫的螺栓6作用在加強(qiáng)筋1上，水套內(nèi)壁不易變形，水縫調(diào)節(jié)可控制性強(qiáng)；另外水套筒體5外圓增加了凸緣式加強(qiáng)筋，使水套的整體剛性加強(qiáng)；該加強(qiáng)筋還可作為裝夾、定位基準(zhǔn)面，保證加工精度；由于水套法蘭的加工可由鏜床變?yōu)檐嚧?，故加工方法簡單，尺寸可控制性?qiáng)，節(jié)省了加工工時(shí)費(fèi)用。本發(fā)明具有外形成形簡單，剛性增強(qiáng)不易變形、加工簡單，精度高的特點(diǎn)，適用于連鑄冶金設(shè)備。
權(quán)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(huán)形及垂直凸緣加強(qiáng)筋，通過精密高精度鑄造方法直接澆注成一個(gè)整體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種精密高精度鑄造大圓坯水套，克服現(xiàn)有焊接加工成型的水套存在缺陷，獨(dú)創(chuàng)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(qiáng)、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(huán)形及垂直凸緣加強(qiáng)筋，通過精密高精度鑄造方法直接澆注成一個(gè)整體。
文檔編號(hào)B22D11/14GK102218508SQ201110154858
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者彭瑛, 李茂祥 申請(qǐng)人:武漢易新機(jī)電有限公司