鑄造設(shè)備和使用該鑄造設(shè)備的鑄造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種鑄造設(shè)備W及一種使用該鑄造設(shè)備的鑄造方法，并且更具體地設(shè) 及一種可容易地生產(chǎn)用于極厚鋼材的板巧并提高質(zhì)量、收率百分比和板巧生產(chǎn)率的鑄造設(shè) 備W及一種使用該鑄造設(shè)備的鑄造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 一般而言，極厚鋼材具有至少100mm的厚度，并且內(nèi)部質(zhì)量如孔隙度W及機(jī)械性 能如極厚鋼材的沖擊初性利用根據(jù)預(yù)期用途而限定的厚度減薄率（板巧厚度/產(chǎn)品厚度） 進(jìn)行控制。例如，作為海洋結(jié)構(gòu)鋼需要具有4W上的厚度減薄率的極厚鋼材，而壓力鋼和風(fēng) 力結(jié)構(gòu)鋼需要3W上的厚度減薄率。
[0003] 目前，極厚鋼材可通過預(yù)定的后續(xù)工藝?yán)鐚?duì)通過連續(xù)鑄造工藝生產(chǎn)的板巧或鑄 錠進(jìn)行鍛造和社制來進(jìn)行生產(chǎn)。當(dāng)極厚鋼材通過鑄錠工藝即前一種方法來生產(chǎn)時(shí)，鑄錠通 過鍛造工藝或經(jīng)過附加的社制工藝而被生產(chǎn)成極厚鋼材產(chǎn)品。特別地，由于需要高厚度減 薄率的極厚鋼材將內(nèi)部質(zhì)量作為重要因素，因此主要在鑄錠（工藝）中鑄造的板巧經(jīng)歷鍛 造工藝，然后通過社制工藝來生產(chǎn)。
[0004] 因此，通過使用在鑄錠中鑄造的板巧生產(chǎn)極厚鋼材可對(duì)應(yīng)于具有高厚度減薄率的 極厚鋼材的生產(chǎn)并且對(duì)于考慮到極厚鋼材的需求特征而進(jìn)行的小批量生產(chǎn)是有利的。然 而，使用鑄錠工藝生產(chǎn)的板巧需要對(duì)不良區(qū)域進(jìn)行切割W移除在冒口和主冒口周圍生成的 不良區(qū)域。因此，由于切隔板巧的上部區(qū)域和下部區(qū)域而導(dǎo)致板巧的收率百分比下降，因此 增加了用于生產(chǎn)極厚鋼材的生產(chǎn)成本。 陽〇化]同時(shí)，當(dāng)極厚鋼材通過連續(xù)鑄造工藝即后一種方法進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，通常，通過對(duì)經(jīng)過 連續(xù)鑄造的板巧進(jìn)行社制的方法生產(chǎn)極厚鋼材。雖然后一種方法與鑄錠工藝相比在收率處 理方面極佳并且因此在生產(chǎn)成本方面優(yōu)于鑄錠工藝，但問題在于，在生產(chǎn)需要高厚度減薄 率的鋼產(chǎn)品時(shí)，極厚鋼材的厚度由于受限的板巧厚度而被限制。
[0006] 此外，由于極厚鋼材與普通板巧相比相對(duì)較厚，因此在鑄造之后板巧完全凝固需 要很長(zhǎng)時(shí)間。當(dāng)通過常規(guī)鑄造方法（在該常規(guī)鑄造方法中鋼水被連續(xù)鑄造和切割）來生產(chǎn) 比通過普通鑄機(jī)生產(chǎn)的普通板巧更厚的用于極厚鋼材的板巧時(shí)，凝固向板巧的內(nèi)側(cè)完成并 且因此鑄機(jī)的設(shè)備對(duì)于切割工藝而言變得非常長(zhǎng)，其導(dǎo)致設(shè)備增大，從而在生產(chǎn)成本方面 造成巨大的初始成本的消耗。
[0007] 此外，由于與鑄錠材料相比出現(xiàn)板巧內(nèi)部缺陷的可能性高，因此極厚鋼材中保留 有連續(xù)鑄造板巧中的內(nèi)部缺陷的可能性很高。此外，由于用于生產(chǎn)板巧的連續(xù)鑄造設(shè)備被 優(yōu)化W用于大批量生產(chǎn)，因此在小批量生產(chǎn)方面存在不利的問題。
[0008] 因此，迫切需要開發(fā)新設(shè)備及新工藝W生產(chǎn)具有高厚度減薄率的用于極厚鋼材的 板巧，該板巧不容易在普通鑄造設(shè)備中生產(chǎn)。也就是說，所需要的是在鋼材質(zhì)量方面能夠?qū)?內(nèi)部質(zhì)量和收率百分比提高至與鑄錠板巧相同或比鑄錠板巧更優(yōu)、在生產(chǎn)方面有利于生產(chǎn) 各種類型的小批量極厚鋼材W及與鑄錠板巧的生產(chǎn)率相比能夠提高其生產(chǎn)率的設(shè)備和工 藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 技術(shù)問題
[0010] 本發(fā)明提供了一種容易地生產(chǎn)用于極厚鋼材的板巧的鑄造設(shè)備W及設(shè)及一種使 用該鑄造設(shè)備的鑄造方法。
[0011] 本發(fā)明還設(shè)及一種能夠提高板巧的質(zhì)量和收率百分比的鑄造設(shè)備W及設(shè)及一種 使用該鑄造設(shè)備的鑄造方法。
[0012] 本發(fā)明還設(shè)及一種能夠提高板巧的生產(chǎn)率和工藝設(shè)備的效率的鑄造設(shè)備W及設(shè) 及一種使用該鑄造設(shè)備的鑄造方法。 陽〇1引技術(shù)方案
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的鑄造設(shè)備包括鑄造裝置和凝固裝置，鑄造裝置限定 鋼水所穿過的通道并且用于將鋼水鑄造成板巧；凝固裝置包括支承裝置和第一質(zhì)量控制 器，支承裝置與鑄造裝置間隔開設(shè)置并且接納來自鑄造裝置的板巧W及設(shè)置在板巧側(cè)部中 的至少任一位置上W支承板巧；第一質(zhì)量控制器設(shè)置在板巧的外側(cè)上W誘導(dǎo)板巧的凝固。
[0015] 第一質(zhì)量控制器可包括第一攬拌器、第二攬拌器W及第一加熱器，第一攬拌器設(shè) 置成接近板巧的外側(cè)并且能夠沿板巧的縱向方向升高；第二攬拌器在第一攬拌器下方隔開 設(shè)置并且能夠沿板巧的縱向方向升高；第一加熱器安裝成能夠在板巧的正上方區(qū)域中向前 及向后移動(dòng)并且構(gòu)造成加熱板巧的上部。
[0016] 第一攬拌器可具有圍繞板巧卷繞并且W圓的形式設(shè)置的線圈。
[0017] 鑄造裝置可包括容置裝置、拉拔機(jī)W及第二質(zhì)量控制器，容置裝置具有容置鋼水 的空間；拉拔機(jī)將板巧從容置裝置拉拔至下部；第二質(zhì)量控制器設(shè)置在通道的外側(cè)上。
[0018] 容置裝置可包括下述結(jié)晶器：該結(jié)晶器構(gòu)造成形成供給中間包的鋼水所穿過的通 道，并且該結(jié)晶器可形成為使得板巧具有800mm或更小的厚度W及2000mm或更小的寬度。
[0019] 第二質(zhì)量控制器可包括攬拌裝置和第二加熱器，攬拌裝置包括設(shè)置在結(jié)晶器的外 側(cè)上并且構(gòu)造成對(duì)鋼水或板巧內(nèi)的未凝固的鋼水中的至少任一者進(jìn)行攬拌的至少一個(gè)攬 拌器，第二加熱器安裝成能夠在結(jié)晶器正下方的區(qū)域中向前及向后移動(dòng)并且構(gòu)造成加熱板 巧的上部。
[0020] 攬拌裝置可包括第=攬拌器和第四攬拌器，第=攬拌器設(shè)置成接近結(jié)晶器并且能 夠沿板巧的拉拔方向升高，第四攬拌器在第=攬拌器下方隔開設(shè)置并且能夠沿板巧的拉拔 方向升高。
[0021] 第=攬拌器可具有圍繞結(jié)晶器或板巧卷繞并且W圓的形式設(shè)置的線圈。
[0022] 可向鑄造裝置提供用于使板巧分離于拉拔機(jī)的推鋼機(jī)并且該推鋼機(jī)可安裝成能 夠朝凝固裝置W向前及向后往復(fù)移動(dòng)。
[0023] 可提供將板巧從鑄造裝置傳送至凝固裝置或從凝固裝置傳送至凝固裝置的外部 的傳送裝置。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的鑄造方法包括：提供鋼水W準(zhǔn)備鑄造；在允許鋼水 所穿過的通道打開或關(guān)閉的鑄造裝置中鑄造鋼水；將通過鑄造生產(chǎn)的板巧傳送至凝固裝 置；W及在完成板巧的凝固之后將板巧傳送至后續(xù)工藝。
[00巧]在板巧傳送至凝固裝置之后，可在鑄造裝置中重復(fù)進(jìn)行鋼水的鑄造。
[00%] 當(dāng)重復(fù)進(jìn)行鋼水的鑄造時(shí)，可進(jìn)行板巧至凝固裝置的傳送，同時(shí)將鋼水傳送至鑄 造裝置，W準(zhǔn)備鑄造。
[0027] 當(dāng)鋼水的鑄造為單次鑄造時(shí)，即，為一次鑄造時(shí)，可在鑄造裝置中完成板巧的凝固 或在將板巧傳送至凝固裝置之后完成板巧的凝固。
[0028] 鋼水可W0. 3m/分鐘或更小的鑄造速率進(jìn)行鑄造。
[0029] 有利效果
[0030] 根據(jù)按本發(fā)明的實(shí)施方案的鑄造設(shè)備W及使用該鑄造設(shè)備的鑄造方法，可W提高 通過連續(xù)鑄造生產(chǎn)的板巧的收率百分比。也就是說，當(dāng)鑄造裝置中鑄造的板巧在鑄造裝置 或凝固裝置中凝固時(shí)，通過使用第二加熱器或第一加熱器延遲板巧上部的凝固減小了在板 巧上部處產(chǎn)生的縮孔（pipe)的長(zhǎng)度從而提高板巧的收率百分比。
[0031] 此外，在鑄造期間攬拌保持在結(jié)晶器中的鋼水W提高內(nèi)部質(zhì)量，并且在完成鑄造 之后攬拌板巧中未凝固的鋼水，使得可提高板巧中的等軸晶比率，可降低偏析和孔隙度，W 及可減少內(nèi)部缺陷例如板巧邊緣端部處出現(xiàn)的縮孔。
[0032] 此外，根據(jù)本發(fā)明，可W在于凝固裝置中對(duì)板巧進(jìn)行凝固的工藝期間在鑄造裝置 中連續(xù)鑄造另一板巧。因此，由于極厚鋼材的凝固所需的處理可在凝固裝置中完成，可不停 止對(duì)鋼水的鑄造，因此能夠提高板巧的生產(chǎn)率和工藝設(shè)備的效率。
【附圖說明】
[0033] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的鑄造設(shè)備的視圖。
[0034] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的鑄造方法的流程圖。
[0035] 圖3示出了根據(jù)圖2中的鑄造方法的鑄造設(shè)備的工作狀態(tài)的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 在下文中，將參照附圖對(duì)具體實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，本發(fā)明可按照不同的 形式被實(shí)施并且不應(yīng)當(dāng)被理解為限于文中所陳述的實(shí)施方案。而是提供運(yùn)些實(shí)施方案使得 本公開內(nèi)容將更加深入和全面，并將向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。相同的 附圖標(biāo)記自始至終表示相同的元件。
[0037] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的鑄造設(shè)備的視圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā) 明的一個(gè)實(shí)施方案的鑄造方法的流程圖。圖3示出了根據(jù)圖2中的鑄造方法的鑄造設(shè)備的 工作狀態(tài)的視圖。圖3a至圖3f示出了用于生產(chǎn)板巧的鑄造設(shè)備中的變化。
[0038] 參照?qǐng)D1，作為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的用W生產(chǎn)用于極厚鋼材的板巧的設(shè) 備的鑄造設(shè)備1包括鑄造裝置la和凝固裝置化，鑄造裝置la限定了鋼水所穿過的通道并 且用于將鋼水鑄造成板巧；凝固裝置化包括支承裝置500和第一質(zhì)量控制器600,支承裝 置500與鑄造裝置la間隔開設(shè)置并且接納來自鑄造裝置la的板巧W及至少設(shè)置在板巧側(cè) 部中的任何一個(gè)位置上W支承板巧；第一質(zhì)量控制器600設(shè)置在板巧的外側(cè)上W誘導(dǎo)板巧 凝固。
[0039] 作為對(duì)精煉鋼水進(jìn)行連續(xù)鑄造的部分的鑄造裝置la包括：容置裝置100、拉拔機(jī) 200W及第二質(zhì)量控制器300,容置裝置100容置鋼水，拉拔機(jī)200將板巧從容置裝置100 拉拔至下部，第二質(zhì)量控制器300設(shè)置在鋼水所穿過的通道的外側(cè)上。
[0040] 容置裝置100限定了在鋼水鑄造之前容置鋼水的空間并且包括容置鋼水的鋼包 120、接納來自鋼包120的鋼水的中間包140、W及在中間包140下方間隔開設(shè)置的結(jié)晶器 160。
[0041] 鋼包120為用于容置完成精煉之后的鋼水的容器并且可生產(chǎn)為具有能夠容置鋼 水的內(nèi)部空間的各種中空形狀。通常，可設(shè)置多個(gè)鋼包120W增加連續(xù)鑄造設(shè)備的循環(huán)速 率。
[0042] 中間包140制造成能夠容置由鋼包120提供的鋼水的中空容器的形狀。在中間包 140